甲烷烷烃复习(带答案)

甲烷烷烃复习1．下列物质在一定条件下可跟CH4发生化学反应的是()A．酸性高锰酸钾溶液B．溴水C．氢氧化钠溶液D．溴蒸气答案：D解析：在通常情况下，CH4的化学性质比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂发生反应，不能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，但在光照条件下能与溴蒸气发生取代反应。

2．将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为() A．1.5 mol B．3 molC．4.5 mol D．6 molB解答此题宜用原子守恒法。

CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种取代物共1 mol，设CH3Cl的物质的量为x，则x＋(x＋0.1 mol)＋(x＋0.2 mol)＋(x＋0.3 mol)＝1 mol，得x＝0.1 mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，含Cl原子的物质的量共为0.1 mol×1＋0.2 mol×2＋0.3 mol×3＋0.4 mol×4＝3 mol。

而一个Cl2分子中只有一个Cl原子参加取代反应，因此消耗的Cl2也为3 mol。

3．把1 mol甲烷和4 mol氯气组成的混合气体充入到大试管中将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象①黄绿色逐渐消失②试管壁上有油珠③试管内水面上升④水槽内有少量晶体析出A．只有①③B．只有①②③C．只有①③④D．①②③④D氯气被消耗后，黄绿色消失。

生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内水面上升。

生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。

4．1 mol甲烷和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为()A．0.5 mol B．2 molC．2.5 mol D．4 molC依据CH4与Cl2的取代反应规律可知：1个Cl2分子取代1个H原子，同时生成1个HCl分子。

所以由碳原子守恒可得，产生四种取代产物均为0.25 mol，生成0.25 mol CH3Cl需消耗n(Cl2)＝0.25 mol，生成0.25 mol CH2Cl2需消耗n(Cl2)＝0.5 mol，生成0.25 mol CHCl3需消耗n(Cl2)＝0.75 mol，生成0.25 mol CCl4需消耗n(Cl2)＝1.0 mol，因此总共消耗n(Cl2)＝2.5 mol。

5. 在1.013×105Pa下，测得的某些烷烃的沸点见下表。

据表分析，下列选项正确的是()A. 在标准状况时，新戊烷是气体B. 在1.013×105Pa、20℃时，C5H12都是液体C. 烷烃随碳原子数的增加，沸点降低D. C5H12随支链的增加，沸点降低D新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，则A、B均错误；烷烃随碳原子数的增加，沸点升高；C5H12的三种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低6．丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9)，丁基的结构共有()A．2种B．3种C．4种D．5种答案：C解析：丁烷(C4H10)有两种结构：CH3CH2CH2CH3和，它们分子中各有两种氢原子，因此失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9)的结构共有4种。

7．有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有( )A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种答案：C解析：该分子可以看成是在第2位C 原子上连接有2个甲基和1个乙基，所以该分子中有4种不同位置的C 原子，由于第2位C 原子上没有H 原子可以被取代，所以只有3种不同位置的H 原子，因此其一氯代物有3种。

8．25℃时某气态烃与O 2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25℃，此时容器内压强为原来的13，再经NaOH 溶液处理，容器内几乎成为真空。

该烃的化学式为( )A ．CH 4B ．C 2H 6 C ．C 3H 8D ．C 4H 10A 最终容器内几乎成为真空，表明气态烃与O 2恰好完全反应，容器内压强为原来的13，表明生成CO 2的体积为原混合气体的13，利用化学方程式：C x H y ＋⎝⎛⎭⎫x ＋y 4O 2――→点燃x CO 2＋y 2H 2O ，由在相同条件下反应前后压强之比等于反应前后气体物质的量之比得：x1＋x ＋y 4＝13，解得y ＝4(2x －1)，讨论：当x ＝1时，y ＝4；x ＝2时，y ＝12，舍去；x ＝3时，y ＝20，舍去。

故选A 。

9．2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷(C 3H 8)，悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷(C 4H 10)和35%丙烷。

下列有关说法正确的是( )A ．丙烷和丁烷互为同分异构体B ．符合通式C n H 2n ＋2(n ≥1)的物质均属于烷烃 C ．丁烷的一氯代物有5种D ．等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大B 丙烷和丁烷互为同系物。

丁烷的一氯代物有2种。

等质量的烃C x H y 完全燃烧时，耗氧量取决于y /x 的大小，该值越大，耗氧量越大。

10．燃烧0.1 mol 两种气态烃的混合物，生成3.58 L CO 2(标准状况)和3.6 g H 2O ，则混合气体中( )A. 一定有甲烷B. 一定有乙烷C. 一定无甲烷D. 一定有丙烷A 生成n (CO 2)＝3.58 L 22.4 L·mol －1＝0.16 mol ，生成n (H 2O)＝ 3.6 g18 g·mol －1＝0.2 mol ，因此两种气态烃的平均组成为C 1.6H 4，根据混合物的平均组成可知，碳原子组成小于1.6的烃只有甲烷，而另一种烃是氢原子数必为4，碳原子数大于或等于2的气态烃。

因此只有选项A 正确。

11．某气态烷烃20 mL ，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100 mL ，该烃的化学式为( )A. C 2H 6B. C 3H 8C. C 4H 10D. C 5H 12B 该烃燃烧时n (烃)∶n (O 2)＝20 mL100 mL ＝1∶5，由烷烃的燃烧通式：C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2――→点燃n CO 2＋(n ＋1)H 2O 可知，3n ＋12＝5，n ＝3，故该烷烃为C 3H 8。

12．一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有4种的烷烃是( ) A. 乙烷 B. 丙烷 C. 正丁烷D. 新戊烷B 丙烷的一氯代物有两种结构CH 3CH 2CH 2Cl 、CH 3CHClCH 3；二氯代物有四种结构：CHCl 2CH 2CH 3、CH 3CCl 2CH 3、CH 2ClCHClCH 3、CH 2ClCH 2CH 2Cl 。

13．按要求完成下面各题。

(1)写出下列各种烷烃的分子式：在标准状况下，相对分子质量最大的气态烷烃是_______；相对分子质量最小的液态烷烃是______；相对分子质量最小的固态烷烃是________。

(2)写出下列各种烷烃的分子式：含碳质量分数最低的烷烃是____；和CO 2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5:1的烷烃是________。

(3)含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是_____，其同分异构体的结构简式是________。

(4)等物质的量的CH 4和C 3H 8完全燃烧时，耗氧量前者________后者；等质量的CH 4和C 3H 8完全燃烧时，耗氧量前者________后者；若耗氧量相同，则二者的物质的量之比n (CH 4) n (C 3H 8)＝________。

答案：(1)C4H10C5H12C17H36(2)CH4C3H8C5H12解析：(1)相对分子质量最大的气态烷烃是丁烷，相对分子质量最小的液态烷烃是戊烷，相对分子质量最小的固态烷烃是十七烷。

(2)在C n H2n＋2中，随着n的不断增大，碳的质量分数也逐渐增大，故含碳质量分数最低的是甲烷；与CO2密度相同的烷烃，其相对分子质量与CO2必须相同，丙烷的相对分子质量为44；由C n H2n＋2知，12n: (2n＋2)＝5:1，则n ＝5，为戊烷。

(3)甲烷、乙烷、丙烷均不存在同分异构现象，从丁烷开始有同分异构现象，故含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃是丁烷。

(4)等物质的量时，CH4的(x＋y4)的值小于C3H8，所以耗氧量前者小于后者。

等质量时，由于CH4中氢的质量分数大于C3H8中氢的质量分数，所以耗氧量前者大于后者。

由CH4～2O2，C3H8～5O2分析可知，若耗氧量相同，n(CH4) :n(C3H8)＝5:2。

14．烷烃分子可看成由—CH3、和等结合而成的。

如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数最少，这种烷烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能是___________________________________________________________________、_________________________________________________________、_______________________________________________________。

答案：8解析：按照题意先连接出符合要求的烷烃分子：；然后再移动—CH3可得15.“立方烷”是一种新合成的烃，其分子为正方体结构，其碳架结构如图所示。

(1)立方烷的分子式为________。

(2)该立方烷与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有______种，生成的二氯代物有______种。

(3)若要使1 mol该烷烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________mol氯气。

(1)C8H8(2)13(3)8解析：(1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在立方烷各顶点。

氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。

由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个C—C键，故只能与1个氢原子结合。

(2)由于是正方体，8个顶点的位置全部一样，所以立方烷只有一种一氯代物。

根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况，所以二氯代物应有三种结构。

(3)根据取代反应的特点，完全取代8 mol H原子，需8 mol Cl原子，同时又生成8 mol 氯化氢。

16．已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。

为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。