7-1-2-烷烴的性質(zhì)高一化學(xué)下學(xué)期課后培優(yōu)分級(jí)練(人教版2019必修第二冊(cè))(解析版)

第七章有機(jī)化合物第一節(jié)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物第2課時(shí)烷烷的性質(zhì)培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2022·重慶長(zhǎng)壽區(qū)下學(xué)期期末）在一定條件下，下列物質(zhì)能與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)的是A．濃硫酸 B．氧氣C．氯氣 D．酸性高錳酸鉀溶液【答案】C【解析】A項(xiàng)，甲烷與濃硫酸不反應(yīng)，不符合題意；B項(xiàng)，甲烷和氧氣在點(diǎn)燃條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不符合題意；C項(xiàng)，甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，符合題意；D項(xiàng)，甲烷與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)，不符合題意。2．（2022·陜西寶雞市金臺(tái)區(qū)下學(xué)期期末）下列關(guān)于甲烷的說法正確的是A．甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，二氯甲烷有兩種同分異構(gòu)體C．甲烷無色無味，能夠燃燒，在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，是礦井的安全威脅之一D．由在光照條件下CH4能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，可推知CH4能使氯水褪色【答案】C【解析】A項(xiàng)，甲烷結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)，二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲烷無色無味，能夠燃燒，在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，是礦井的安全威脅之一，正確；D項(xiàng)，CH4和氯水不反應(yīng)，不能使氯水褪色，錯(cuò)誤。3．（2022·北京豐臺(tái)期中）下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是A．烷烴分子中，所有的化學(xué)鍵都是極性鍵B．分子通式為CnH2n＋2的烴不一定是烷烴C．正丁烷和異丁烷分子中共價(jià)鍵數(shù)目不同D．烷烴在光照下可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)【答案】D【解析】A項(xiàng)，烷烴分子中，除甲烷外，其余烷烴均存在C—H極性鍵和C—C非極性鍵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，烷烴中H原子已經(jīng)達(dá)到飽和，則烷烴不存在類別異構(gòu)的同分異構(gòu)體，故分子通式為CnH2n＋2的烴一定是烷烴，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，正丁烷和異丁烷分子中均存在3個(gè)C—C和10個(gè)C—H鍵，即共價(jià)鍵數(shù)目均為13，相同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，烷烴在光照下可與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴和鹵化氫，正確。4．（2022·安徽蚌埠下學(xué)期期末）某興趣小組同學(xué)對(duì)CH4與Cl2的反應(yīng)進(jìn)行探究，對(duì)此反應(yīng)表述的觀點(diǎn)不正確的是A．該反應(yīng)類型屬于取代反應(yīng)B．反應(yīng)的條件是光照C．反應(yīng)的生成物中含量最多的是CCl4D．反應(yīng)的現(xiàn)象是量筒內(nèi)氣體黃綠色變淺，器壁上有油狀液滴，量筒內(nèi)液面上升【答案】C【解析】A項(xiàng)，CH4與Cl2的反應(yīng)時(shí)，氯原子取代甲烷中的氫原子，同時(shí)生成氯化氫，屬于取代反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)的條件為光照，正確；C項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)生成HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，其中含量最多的是HCl，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CH4與Cl2反應(yīng)會(huì)生成HCl、CH3Cl氣體和CH2Cl2、CHCl3、CCl4等油狀液體，同時(shí)氯氣反應(yīng)后，量筒內(nèi)氣體黃綠色變淺，液面上升，正確。5．（2022·江蘇宿遷泗陽縣下學(xué)期期中）取一支大試管，通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣，將試管倒置于盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。光照一段時(shí)間后，試管內(nèi)液面上升，氣體顏色逐漸變淺，試管壁出現(xiàn)油狀液滴，試管中出現(xiàn)了少量白霧。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是A．氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在水中的溶解度B．試管壁出現(xiàn)了油狀液滴，是因?yàn)樵摲磻?yīng)生成了氯化氫C．試管中的白霧是反應(yīng)生成的氯化氫氣體遇水形成的酸霧D．由實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生現(xiàn)象可推知，甲烷與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)【答案】B【解析】A項(xiàng)，飽和食鹽水能降低氯氣的溶解度，則氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在水中的溶解度，說法正確；B項(xiàng)，氯化氫易溶于水，試管壁出現(xiàn)了油狀液滴，是因?yàn)樵摲磻?yīng)生成了二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳，說法錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯化氫極易溶于水，試管中的白霧是反應(yīng)生成的氯化氫氣體遇水形成的酸霧，說法正確；D項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象可推知，產(chǎn)物為氯化氫、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷或四氯化碳，則甲烷與氯氣在光照條件下能發(fā)生取代反應(yīng)，說法正確。6．（2022·云南保山昌寧縣下學(xué)期期中）下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒有影響的是A．氯氣與氫氣反應(yīng) B．濃硝酸分解C．甲烷與氧氣反應(yīng) D．甲烷與氯氣反應(yīng)【答案】C【解析】A項(xiàng)，氯氣與氫氣可在光照或點(diǎn)燃條件下發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化氫，不符合題意；B項(xiàng)，濃硝酸具有不穩(wěn)定性，在光照條件下發(fā)生分解反應(yīng)，生成二氧化氮、氧氣和水，不符合題意；C項(xiàng)，甲烷與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)，光照條件下不反應(yīng)，符合題意；D項(xiàng)，光照條件下，氯氣與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)物和氯化氫，不符合題意。7．（2022·陜西韓城下學(xué)期期末）某同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．U型管內(nèi)氣體顏色逐漸變深B．U型管左邊液面下降C．若反應(yīng)中氯氣不足，則只生成一種有機(jī)物D．U型管內(nèi)有白霧生成，壁上有油狀液滴生成【答案】D【解析】甲烷與Cl2在光照條件下發(fā)生如下四個(gè)反應(yīng)：CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CCl4＋HCl，產(chǎn)物都為無色，HCl易溶于水，CH3Cl為難溶于水的氣體，其余氯代烴都呈液態(tài)、密度比水大、難溶于水。A項(xiàng)，從分析中可以看出，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，Cl2的濃度不斷減小，所以U型管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，不正確；B項(xiàng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的體積不斷減小，U型管左邊液面不斷上升，不正確；C項(xiàng)，不管氯氣與甲烷的相對(duì)量如何，四個(gè)反應(yīng)都會(huì)發(fā)生，則4種有機(jī)產(chǎn)物都會(huì)生成，不正確；D項(xiàng)，反應(yīng)生成的HCl與水蒸氣作用產(chǎn)生鹽酸小液滴，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都難溶于水，附著在管壁上，所以U型管內(nèi)有白霧生成，壁上有油狀液滴生成，正確。8．（2022·陜西渭南市白水縣下學(xué)期期末）實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列說法正確的是A．試管中發(fā)生了取代反應(yīng)，試管內(nèi)璧上有油珠產(chǎn)生B．反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅，說明生成的一氯甲烷具有酸性C．甲烷和Cl2反應(yīng)后的產(chǎn)物有4種D．CH4和Cl2完全反應(yīng)后液面上升，液體充滿試管【答案】A【解析】甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中HCl和CH3Cl是氣體，其他三種均為液體，據(jù)此分析作答。A項(xiàng)，由分析可知，試管中發(fā)生了取代反應(yīng)，試管內(nèi)璧上有油珠產(chǎn)生，正確；B項(xiàng)，CH3Cl是非電解質(zhì)，不顯酸性，所得的混合氣體顯酸性的原因是HCl，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲烷和氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl五種產(chǎn)物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，甲烷和氯氣的反應(yīng)是不徹底的，且生成的一氯甲烷為難溶于水的氣體，故最終液體不能充滿整個(gè)試管，錯(cuò)誤。9．（2022·云南保山昌寧縣下學(xué)期期中）正己烷是優(yōu)良的有機(jī)溶劑，其球棍模型為，下列有關(guān)說法正確的是A．正己烷的分子式為C6H12 B．正己烷的一氯代物有4種C．正己烷與正丁烷互為同系物 D．正己烷能與溴發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色【答案】C【解析】A項(xiàng)，正己烷為烷烴，其中只含C、H元素，球棍模型中直徑較大的原子為C，直徑較小的原子為H，根據(jù)球棍模型可知正己烷的分子式為C6H14，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，正己烷具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中存在3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，因此正己烷的一氯代物有3種，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，正丁烷的化學(xué)式為C4H10，其結(jié)構(gòu)與正己烷相似，二者的化學(xué)式相差2個(gè)CH2基團(tuán)，二者互為同系物，正確；D項(xiàng)，正己烷與溴水不發(fā)生反應(yīng)，但溴單質(zhì)能溶于正己烷中，因此正己烷與溴水混合時(shí)，發(fā)生萃取而使溴水褪色，錯(cuò)誤。10．下列說法正確的是A．（2022·陜西渭南市臨渭區(qū)下學(xué)期期末）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8LCH3Cl含有的原子數(shù)目為NAB．（2022·云南保山昌寧縣下學(xué)期期中）烷烴的熔、沸點(diǎn)一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高C．（2022·山東菏澤下學(xué)期期末）1molCH4與1molCl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為NAD．（2022·山東威海下學(xué)期期末）1molCH4與4molCl2在光照條件下反應(yīng)可生成1molCCl4【答案】B【解析】A項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，三氯甲烷為液態(tài)，無法計(jì)算4.48L三氯甲烷的物質(zhì)的量和含有的原子數(shù)目，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，烷烴中碳原子數(shù)越多相對(duì)分子質(zhì)量越大、熔沸點(diǎn)越高，烷烴的熔、沸點(diǎn)一般隨著分子中碳原子數(shù)的增加而升高，正確；C項(xiàng)，甲烷和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，因此1molCH4與1molCl2反應(yīng)生成一氯甲烷的物質(zhì)的量小于1mol，分子數(shù)小于NA，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，1molCH4與4molCl2在光照條件下反應(yīng)可生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，物質(zhì)的量之和為1mol，錯(cuò)誤。11．（2022·陜西華陰下學(xué)期期末）甲烷和氯氣反應(yīng)（1）CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是___________。（2）實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象有_______(填字母)。A．試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴 B．飽和食鹽水中有少量固體析出C．試管內(nèi)液面上升，最終充滿試管 D．試管內(nèi)氣體顏色逐漸變深（3）實(shí)驗(yàn)中生成的有機(jī)產(chǎn)物有_______種，請(qǐng)寫出生成其中一種有機(jī)物的化學(xué)方程式：_______________________________。（4）用飽和食鹽水而不用水的原因是______________________________________?！敬鸢浮浚?）漫射光照射（2）AB（3）4CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl（4）降低氯氣在水中的溶解度【解析】（1）甲烷與氯氣可發(fā)生取代反應(yīng)，其反應(yīng)的條件為光照；（2）A項(xiàng)，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油狀液體，試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，正確；B項(xiàng)，氯化氫極易溶于水，溶液中氯離子濃度增大，使得少量氯化鈉固體析出，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)產(chǎn)物中HCl極易溶于水，氣體減少，液面上升，但是生成的產(chǎn)物中一氯甲烷是氣體不溶于水，且甲烷和氯氣的取代反應(yīng)不能完全進(jìn)行，液體不會(huì)充滿試管，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，甲烷和黃綠色的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯化氫和一氯甲烷等，一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均沒有顏色，氯氣消耗試管內(nèi)氣體顏色變淺，錯(cuò)誤；故答案選AB；（3）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的有機(jī)物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。其中生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl；（4）用飽和食鹽水可有效降低氯氣在水中的溶解度，防止氯氣溶于水中。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練12．（2022·遼寧丹東下學(xué)期期末）下列烷烴進(jìn)行一氯取代后，只能生成兩種一氯代物的是A．CH3CH2CH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH2CH3C．(CH3)3CCH2CH3 D．(CH3)2CHCH(CH3)2【答案】D【解析】依據(jù)等效氫原理判斷各烷烴中的H原子種類，即可知道烷烴的一氯取代物有幾種，其中等效氫主要有三種：①同C上的H一樣；②同C上的甲基上的H一樣；③對(duì)稱位置上的H一樣。A項(xiàng)，CH3CH2CH2CH2CH3如圖所示對(duì)稱，表明該烷烴有3種H，即，則一氯取代物有3種，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，(CH3)2CHCH2CH3無對(duì)稱性，但是有2個(gè)同C上的甲基，所以該烷烴有4種H，即，則一氯取代物有4種，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，(CH3)3CCH2CH3無對(duì)稱性，但是有3個(gè)同C上的甲基，所以該烷烴有3種H，即，則一氯取代物有3種，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，(CH3)2CHCH(CH3)2如圖所示對(duì)稱，且兩邊各有2個(gè)同C上的甲基，所以該烷烴只有2種H，即，則一氯取代物有2種，正確。13．（2022·山西運(yùn)城下學(xué)期5月聯(lián)考）將2mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成CH3C1、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物，且它們的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為A．3mol B．4.5mol C．5.5mol D．6mol【答案】C【解析】假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生CH3C1的物質(zhì)的量為x，則n(CH2Cl2)＝(x＋0.1)mol，n(CHCl3)＝(x＋0.2)mol，n(CCl4)＝(x＋0.3)mol，根據(jù)C元素守恒可知：x＋(x＋0.1)mol＋(x＋0.2)mol＋(x＋0.3)mol＝2mol，解得x＝0.35mol，根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)可知參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2)＝0.35mol×1＋0.45mol×2＋0.55mol×3＋0.65mol×4＝5.5mol，故合理選項(xiàng)是C項(xiàng)。14．（2022·山東滕州下學(xué)期期中）在光照條件下，CH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。使1molCH4與Cl2反應(yīng)，待反應(yīng)完全后測(cè)得四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝3∶2∶1∶4，則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為A．1.0mol B．1.8molC．2.2mol D．2.6mol【答案】D【解析】在光照條件下，1molCH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)，得四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)＝3∶2∶1∶4，由碳原子守恒可知：n(CH3Cl)＋n(CH2Cl2)＋n(CHCl3)＋n(CCl4)＝1mol，設(shè)CHCl3物質(zhì)的量為x，則有：3x＋3x＋x＋4x＝1mol，x＝0.1mol，所以n(CH3Cl)＝0.3mol，n(CH2Cl2)＝0.2mol，n(CHCl3)＝0.1mol，n(CCl4)＝0.4mol，該四種取代物中取代的n(H)＝n(Cl)＝0.3mol×1＋0.2mol×2＋0.1mol×3＋0.4mol×4＝2.6mol，根據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)可知，取代1molH原子，消耗1molCl2，則消耗的n(Cl2)＝n(H)＝2.6mol，D項(xiàng)正確。15．（2022·山東滕州下學(xué)期期中）常溫下，1mol某烷烴在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若在適當(dāng)?shù)臈l件下完全取代需要消耗6molCl2，則下列判斷正確的是A．該烷烴的四氯代物有2種B．反應(yīng)所生成的有機(jī)產(chǎn)物能直接與AgNO3溶液反應(yīng)C．該烷烴的分子式為C5H12D．反應(yīng)容器中，有機(jī)產(chǎn)物中的一氯代物所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大【答案】A【解析】1mol某烷烴在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若在適當(dāng)?shù)臈l件下完全取代需要消耗6molCl2，則該烷烴分子含6個(gè)H，為CH3CH3。A項(xiàng)，CH3CH3的二氯代物與四氯代物的數(shù)目相等，均為2種，正確；B項(xiàng)，氯代烴在水中不能電離出氯離子，不能直接與硝酸銀溶液反應(yīng)生成沉淀，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)Cl2與烷烴發(fā)生取代反應(yīng)的特點(diǎn)可知，一個(gè)氯氣分子取代一個(gè)氫原子，因此取代消耗6molCl2，則該烷烴含有6個(gè)氫原子，該烷烴為乙烷，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，取代反應(yīng)進(jìn)行的程度不同，各有機(jī)產(chǎn)物所占的比例不同，錯(cuò)誤。16．（2022·陜西寶雞陳倉區(qū)下學(xué)期期末）甲烷的綜合利用是各國(guó)科學(xué)家研究的重要課題?；卮鹣铝袉栴}：（1）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的結(jié)構(gòu)式為_____________，甲烷的空間構(gòu)型為_____________。（2）驗(yàn)證甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的條件，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：①裝置A、B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別為______________________、_______________________。②寫出甲烷與氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式：___________________________。③若將2molCH4與一定量的Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則消耗Cl2的物質(zhì)的量為__________?！敬鸢浮浚?）正四面體（2）①A試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，試管壁上有油狀液產(chǎn)生，液面上有少量白霧出現(xiàn)B試管中沒有明顯現(xiàn)象②CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl③5mol【解析】（1）甲烷的結(jié)構(gòu)式為；甲烷的空間構(gòu)型為正四面體；（2）①裝置A內(nèi)CH4與Cl2在漫射日光作用下發(fā)生取代反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等難溶于水的物質(zhì)，A試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，試管壁上有油狀液產(chǎn)生，液面上有少量白霧出現(xiàn)；B中試管被黑色紙?zhí)装?，CH4與Cl2不會(huì)反應(yīng)，B試管中沒有明顯現(xiàn)象；②甲烷與氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為：CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl；③若將2molCH4與一定量的Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的4種取代物，則CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分別為0.5mol，根據(jù)CH3Cl～Cl2、CH2Cl2～2Cl2、CHCl3～3Cl2、CCl4～4Cl2則消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.5＋0.5×2＋0.5×3＋0.5×4＝5mol。17．（2022·陜西西安蓮湖區(qū)下學(xué)期期中）烷烴是重要的化工原料和能源物資。（1）下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中最能反映其真實(shí)存在情況的是_______(填字母)。A． B． C． D．（2）某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置探究甲烷和氯氣的反應(yīng)：①實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象有_______(填字母)。A．試管內(nèi)液面上升，最終充滿試管 B．試管內(nèi)氣體顏色逐漸變深C．試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴 D．試管內(nèi)有少量白霧生成②用飽和食鹽水而不用水的原因是__________________________________。③請(qǐng)寫出生成一氯甲烷的化學(xué)反應(yīng)方程式：_______________________________。（3）某鏈狀烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為114，該烷烴的分子式為________________。（4）有機(jī)物C2H6O、C2H5Cl、CH3CH＝CH2、C5H12中，與甲烷互為同系物的是________?！敬鸢浮浚?）D（2）①CD②降低Cl2在水中的溶解度③CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl（3）C8H18（4）C5H12【解析】（1）填充模型既能體現(xiàn)原子的相對(duì)大小又能體現(xiàn)空間構(gòu)型，所以最能反映其真實(shí)存在情況的是D；（2）①A項(xiàng)，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物中含有難溶于水的氣體一氯甲烷，所以液體不能充滿試管，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)，氯氣的量減少，所以試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物中有難溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳液體，試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，正確；D項(xiàng)，氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代甲烷和氯化氫，試管內(nèi)有少量白霧生成，正確；選CD；②氯氣在飽和食鹽水的溶解度小，用飽和食鹽水而不用水的原因降低Cl2在水中的溶解度；③氯氣和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4＋Cl2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(光照),\s\do4(→))),\s\do6())CH3Cl＋HCl；（3）烷烴的通式為CnH2n＋2，某鏈狀烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為114，則14n＋2＝114，n＝8，該烷烴的分子式為C8H18；（4）C5H12與甲烷都屬于烷烴，結(jié)構(gòu)相似，分子組成相差4個(gè)CH2，C5H12與甲烷互為同系物。18．（2022·山西運(yùn)城下學(xué)期5月聯(lián)考）某同學(xué)探究甲烷與氧化劑反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。已知碳化鋁(Al4C3)與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和甲烷。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溴水不褪色，無水硫酸銅變藍(lán)色，澄清石灰水變渾濁?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出碳化鋁與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________。（2）加入藥品前，應(yīng)先進(jìn)行的一步操作是_______________。（3）經(jīng)測(cè)定，甲烷與氧化銅反應(yīng)時(shí)每消耗1mol甲烷轉(zhuǎn)移電子7mol，寫出實(shí)驗(yàn)時(shí)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________。（4）下列對(duì)實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)現(xiàn)象與結(jié)論敘述都正確的是__________(填字母)。A．甲烷不能與溴水反應(yīng)，推知甲烷不能與鹵素單質(zhì)反應(yīng)B．酸性高錳酸鉀溶液不褪色，結(jié)論是通常條件下甲烷不能與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)C．硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末無顏色變化，結(jié)論是甲烷不與氧化銅反應(yīng)D．硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末變紅色，推斷氧化銅與甲烷反應(yīng)只生成水和二氧化碳（5）集氣瓶中排水法收集到的氣體是___________。（6）甲烷是一種重要的化工原料和新型燃料。寫出用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)時(shí)甲烷燃料電池的正極電極反應(yīng)式：_______________________________?！敬鸢浮浚?）Al4C3＋6H2SO42Al2(SO4)3＋3CH4↑（2）檢查裝置氣密性（3）2CH4＋7CuOeq\o(,\s\up6(Δ))7Cu＋CO＋CO2＋4H2O（4）B（5）CO(或CO、CH4)（6）O2＋4e－＋2H2O4OH－【解析】對(duì)于有氣體參加或生成的反應(yīng)，在組裝好儀器后，首先要檢查裝置的氣密性，然后加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在A中碳化鋁(Al4C3)與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和甲烷，氫氧化鋁與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸鋁和水。溴水、酸性KMnO4溶液不褪色，證明CH4性質(zhì)穩(wěn)定；然后通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，作用是干燥CH4，便于檢驗(yàn)CH4與CuO在硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)是否產(chǎn)生