10-2一轮新课标三维化学(人教版)第十章第二节烷烃课时作业

第十章第二节烷烃[课时作业]命题报告知识点难度基础中档拔高烷烃的组成、结构与性质1、24、7、9、1316取代反应的判断14同系物的概念6同分异构体的判断58、11烃的燃烧规律310、1215一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．下列关于甲烷的叙述错误的是()A．天然气的主要成分B．最简单的有机物C．含碳质量分数最大的有机物D．与氯气在光照条件下能发生取代反应解析：CH4是含碳质量分数最小的有机物．答案：C2．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大．下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、石油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一．其中正确的是()A．①、②、③B．只有①C．①和②D．只有③解析：温室气体除CO2外．CH4也是一种温室气体，而且其温室效应还是CO2的3.7倍．题干指出，天然气的温室效应比CO2要大，是有根据的．但人们并不因为它是温室气体而拒绝用它作燃料，却是有原因的：①天然气中不含S及其化合物，是较清洁的燃料；②燃烧后生成等物质的量的CO2，与直接排放CH4相比并没有增加温室气体的物质的量；③民用天然气可用管道运输，比较方便．天然气燃烧生成CO2和H2O，不形成酸雨．答案：C3．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料．目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)．这两类燃料的主要成分都是()A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气D．醇类解析：清洁燃料有很多种，例如氢气、甲醇、酒精、天然气、石油气等．题目中给出的CNG是压缩天然气，主要成分是甲烷；LPG是液化石油气，主要成分是丙烷、丁烷等小分子烷烃．它们作为燃料燃烧其产物都是CO2和H2O，对空气污染小．压缩天然气名称中有“天然气”字样，液化石油气名称中有“石油气”字样，都提示了它们属于烷烃类，烃类就是碳氢化合物，B是正确．碳水化合物是糖类化合物的旧称，醇类虽然也可以作为清洁燃料，但是都含有氧元素，不是烃类，氢气也是清洁燃料，但不符合题意．答案：B4．对于CH2Cl2的有关叙述不．正确的是()A．有两种不同的结构B．在常温下可能呈液态C．不是正四面体形D．不属于烃类解析：CH2Cl2是CH4与Cl2光照发生取代反应的产物之一．由于CH4属于正四面体结构，故其中的两个氢原子被两个氯原子取代后生成的CH2Cl2仍属于四面体结构，但由于C—H键与C—Cl键的长度不同，则CH2Cl2不属于正四面体．又由于四面体的四个顶点彼此相邻，故CH2Cl2不存在同分异构体．因为甲烷、一氯甲烷是气态的，所以二氯甲烷可能是液态的．烃是仅由碳氢两种元素组成的一类有机化合物，故CH2Cl2不属于烃类．答案：A5．(2009·宁夏高考)3­甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)()A．3种B．4种C．5种D．6种解析：先写出3­甲基戊烷的结构简式，观察其有几种氢原子，便有几种一氯代物．答案：B6．(2010·漳州模拟)下列各组物质间互为同系物的一组是()B．油酸和丙烯酸(CH2===CH—COOH)C．乙二醇和丙三醇D．甲酸和乙二酸解析：属于酚类，而属于醇类，二者结构不同，A错误；选项C、D中的两种物质分子组成上并不是相差“CH2”原子团，C、D错误；油酸和丙烯酸分子结构中均含—COOH和且二者相差若干个“CH2”，二者互为同系物．答案：B7．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一．如图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图．由图可知该煤气中()A．只含碳、氢两种元素B．所含的有机物是CH4、CnHm、COC．CO体积分数小于CH4体积分数D．氢气体积分数最大解析：根据题目给定的图象可知该煤气中含有CH4、CnHm、CO和H2，故含有的元素为碳元素、氢元素和氧元素，且温度不同各组分的含量会发生改变．答案：C8．分子式为C7H16的烷烃中，在结构式中含有3个甲基的同分异构体的数目是()A．2B．3C．4D．5解析：含3个—CH3、分子式为C7H16的烷烃的同分异构体有：答案：B9．含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：烷烃名称沸点(℃)*燃烧热(kJ/mol)乙烷－88.61560.7丙烷－42.12219.2丁烷－0.52877.6戊烷36.13535.6*燃烧热：1摩尔物质完全燃烧，生成二氧化碳、液态水时所放出的热量．根据表中数据，下列判断错误的是()A．正庚烷在常温常压下肯定不是气体B．烷烃燃烧热和其所含碳原子数成线性关系C．随碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高D．随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加解析：根据表中的数据分析可知烷烃的沸点和燃烧热逐渐增大，但沸点不是成比例的增大．答案：D10．两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得到7.04gCO2和3.6gH2O，下列说法正确的是()A．一定有甲烷B．一定没有甲烷C．一定有乙烷D．一定有乙炔(C2H2)解析：根据题目条件，0.1mol两种气态烃组成的混合气体，完全燃烧生成n(CO2)＝0.16mol，n(H2O)＝0.2mol.所以，混合气平均化学式为C1.6H4.从此平均化学式可以看出，两种气态烃分子中，必有一种碳原子数大于1.6，另一种小于1.6，并且应该是整数，故碳原子数小于1.6的烃肯定是CH4，又因为平均H原子数为4，则另一种烃的H原子数必为4，可以是乙烯(C2H4)．答案：A11．分子式为C4H9Cl的同分异构体有()A．1种B．2种C．3种D．4种解析：C4H9Cl由C4H9—和—Cl组成，其中丁基有下列4种：—CH2—CH2—CH2—CH3、和由4种丁基和氯原子形成的分子式为C4H9Cl的同分异构体也就有4种．也可由丁基的碳架形式快速分析：丁基有两类，一类是含四个碳原子的，一类是含三个碳原子的，每类各有两种，其一氯代物共4种．答案：D12．一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g)，此混合物的质量为49.6g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2g，则混合气中CO的质量为()A．24.4gB．13.2gC．12.5gD．11.2g解析：设产物中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y.由C原子守恒可得CH4的物质的量为(x＋y)，又由H原子守恒可得生成H2O的物质的量为2(x＋y)＝25.2g÷18g/mol×2＝1.4mol.又28g/molx＋44g/moly＝49.6g－25.2g，解x＝0.4mol，y＝0.3mol·m(CO)＝0.4mol×28g·mol－1＝11.2g.答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)有下列各组物质：A．O2和O3(臭氧)B.126C和136CC．CH3—CH2—CH2—CH3和D．E．甲烷和庚烷F．G．CH3COOH与HCOOCH3H．金刚石与石墨(1)________组两物质互为同位素；(2)________组两物质互为同素异形体；(3)________组两物质属于同系物；(4)________组两物质互为同分异构体；(5)________组两物质是同一物质．解析：同素异形体是针对单质而言，故有A、H；同位素是针对原子而言，故有B；同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，故有C、G；同系物指结构相似，分子组成相差(CH2)n的化合物，E符合；因CH4是正四面体结构，故D属同一物质，而F均指新戊烷，只不过写法不同而已．答案：(1)B(2)A、H(3)E(4)C、G(5)D、F14．(12分)(2010·重庆八中模拟)如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略．将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间．(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式___________________________________________________________________．(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中的水柱________．A．升高B．降低C．不变D．无法确定(3)U形管左端的气柱________．A．体积增大B．体积减小直至消失C．不变(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：甲烷与氯气在光照条件下可能发生的反应有①CH4＋Cl2―→HCl＋CH3Cl；②CH3Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋HCl；③CH2Cl2＋Cl2―→CHCl3＋HCl；④CHCl3＋Cl2―→CCl4＋HCl.由于氯化氢易溶于水，CH2Cl2、CHCl3和CCl4是液体，所以甲烷与氯气反应后气体体积是减小的，故U形管两边液差减小，右端玻璃管中的水柱降低，左端的气柱体积减小，直至消失．答案：(1)CH4＋4Cl2――→光照CCl4＋4HCl(2)B(3)B(4)由发生反应的化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水，所以U形管左端压强减小至零，故右端玻璃管中的水柱降低15．(12分)当可燃性气体在空气或氧气中达到一定的值时，遇火就会发生爆炸，能引起爆炸的含量数值就是爆炸极限．甲烷的爆炸极限是5%～15%，即甲烷在空气中含量少于5%时不燃烧，含量高于15%时可以安全的燃烧，但就算在这一爆炸范围内，爆炸的强弱程度也是不同的，其中有一个爆炸的最强点，它所要满足的条件是可燃性气体与助燃气体的体积比恰好为反应方程式中两者的化学计量数之比．请根据以上信息，回答下列问题：(1)写出瓦斯爆炸时的化学方程式________________________，根据计算，瓦斯爆炸造成最大伤害时，甲烷在混合气中的体积百分含量为________________．(2)若甲烷爆炸后的气体密度是同温同压下氢气密度的15倍，求原混合气体中的甲烷和氧气的体积比为________．解析：(1)首先写出甲烷的燃烧方程式为CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O，可以明显看出甲烷爆炸程度最强烈时，甲烷和氧气的体积比为1∶2，又因为在空气中，氧气占21%，其他气体占79%，所以设混合气体中的甲烷体积为x，不难得出甲烷爆炸程度最剧烈时，甲烷在混合气体中的体积百分含量为：x/[x＋2x＋(79×2x)/21]×100%＝9.5%.(2)爆炸后气体的相对分子质量＝15×2＝30，其中含有剩余的O2和生成的CO2及H2O(g)．根据反应方程式可以看出，反应前后气体的物质的量不变，质量也不变，设反应前甲烷和氧气共1mol，其中甲烷的物质的量为x，则16g/molx＋32g/mol(1－x)＝1mol×30g/mol，可求得x＝0.125mol，所以甲烷和氧气的体积比为1∶7.答案：(1)CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2O9.5%(2)1∶716．(16分)烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例，进行燃烧分析．(1)取等物质的量的三种物质，在O2中完全燃烧．生成CO2最多的是________，生成水最多的是________，消耗O2最多的是________．由此可以得出结论：等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着________________的增多而变大．(2)取等质量的三种物质，在O2中完全燃烧．生成CO2最多的是________，生成水最生成CO2的量随着___