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葫芦岛一高中课外拓展训练 高一年级化学学科
甲烷 烷烃
命题人:于宝忠
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.有机物种类繁多的主要原因是有机物分子结构十分复杂
B.烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的
C.同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一原因
D.烷烃的结构特点是碳原子通过单键连接成链状,剩余价键均与氢原子结合
2. 若要使0.5 mol甲烷完全和氯气发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要氯气的物质的量为( )
A. 2.5 mol B. 2 mol C. 1.25 mol D. 0.5 mol
3. 对CF2Cl2的叙述正确的是( )
A. 有两种结构 B. 只有一种结构 C. 含有非极性键 D. 有四种结构
4. 2001年,发生在山西等地的瓦斯爆炸事故,造成多人伤亡,因此在矿井里,必须采取安全措施,如通风、严禁烟火等,而且要随时检查瓦斯的体积分数,如果空气中含甲烷5%~15%,遇到明火会发生爆炸。发生爆炸最强烈时空气中甲烷所占的体积分数是( )
A. 5% B. 9.5% C. 10.5% D. 15%
5. 一定质量的甲烷燃烧后的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g。原混合气体中CO2的质量为( )
A. 12.5 g B. 13.2 g C. 19.7 g D. 24.4 g
6. 下列说法正确的是( )
A. 凡是分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物
B. 两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定是同分异构体
C. 相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D. 组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体
7. 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( )
物质
正丁烷
正戊烷
异戊烷
新戊烷
正己烷
结构简式
CH3(CH2)2CH3
CH3(CH2)3CH3
CH3(CH2)4CH3
沸点(℃)
-0.5
36.0
27.8
9.5
69.0
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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
8. 下列性质中,属于烷烃特征性质的是( )
A. 完全燃烧的产物只有二氧化碳和水 B. 它们几乎不溶于水
C. 它们是非电解质 D. 分子的通式是CnH2n+2,与氯气发生取代反应
9. 已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目为( )
A. 两种 B. 三种 C. 四种 D. 五种
10. 取相同质量的下列四种烃,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气的量最多的是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C4H10
11. 某烃的一种同分异构体只能生成一种氯代物,该烃的分子式可能是( )
A. C3H8 B. C4H10 C. C5H12 D. C6H14
12. 燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.6 g H2O,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
13. A、B两种有机物的混合物,当混合物的质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧产生CO2的量均相等。在①同分异构体,②同系物,③具有相同的最简式,④含碳的质量分数相同,中符合上述条件的组合有( )
A. ①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
14. 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. C2H6 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12
15. 下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A. C2H6 B. C4H10 C. C2H4Cl2 D. C
16. 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
17.(双选)20℃某气态烃与氧气混合装入密闭容器中点燃爆炸后又恢复到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH吸收后,容器内几乎变为真空,此烃的分子式可能是( )
A. C2H4 B. CH4 C. C3H8 D. C2H6
18.进行一氯取代反应后,生成4种沸点不同的有机产物的是( )
A.2,2二甲基丁烷 B.2,2,3三甲基戊烷
C.2,3二甲基戊烷 D.2,2二甲基3乙基戊烷
19.某烷烃一个分子里含有9个碳原子,其一氯代物只有两种,这种烷烃的名称是( )
A.正壬烷 B.2,6二甲基庚烷
C.2,2,4,4四甲基戊烷 D.2,3,4三甲基己烷
20.“辛烷值”
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用来表示汽油的质量,汽油中异辛烷的爆震程度最小,将其辛烷值标定为100,如图是异辛烷的球棍模型,则异辛烷的系统命名为( )
A.1,1,3,3四甲基丁烷 B.2甲基庚烷
C.2,4,4三甲基戊烷 D.2,2,4三甲基戊烷
二、填空题
21. 氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气(COCl2):
2CHCl3+O2―→2COCl2+2HCl
(1)上述反应________(填选项符号,下同)。
A. 属于取代反应 B. 不属于取代反应
(2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是________。
A. NaOH(aq) B. AgNO3(aq) C. HCl(aq) D. 水
E. 湿润的蓝色石蕊试纸 F. 湿润的无色酚酞试纸
22.据报道,某煤矿井下采煤面瓦斯突出,发生爆炸,当场造成56人死亡,92人生死不明。截至记者发稿时,经过全力搜救,目前又发现4名遇难矿工遗体,死亡人数增加至60人。其中,55人系窒息死亡。目前,尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题:
(1)写出瓦斯爆炸的化学方程式__________________________。
(2)可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限,所谓爆炸极限是指可燃气体(或蒸汽或粉尘等)与空气混合后,遇火产生爆炸的最高或最低浓度(通常以体积百分数表示)。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限。
空气中
纯氧气中
甲烷的爆炸极限
5.0~15%
5.0~60%
下面是瓦斯和空气组成的混合气体中瓦斯的体积含量,从是否能够爆炸方面考虑,请判断哪些是不安全的________。
A.3% B.10% C.30% D.60%
(3)请分析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡:___________________________________。
(4)由矿井中的瓦斯爆炸,根据你的化学实验经验,你可以得出什么启示?(提示:对可燃性气体的加热、点燃操作应该注意的问题) ___________________________。
23. 烷烃的通式是________,甲烷的电子式是________,乙烷的电子式是________,分子式为CmH20的烷烃中的m为________,分子式为C8Hn的烷烃中n为________,与二氧化碳密度相同(同温同压)的烷烃的分子式为________。
24. 烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、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,其结构简式可能为
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_________、
_________________、_______________。
25. “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。
26. 下列物质中互为同系物的是________;互为同分异构体的是________;互为同位素的是________;互为同素异形体的是________;属于同一物质的是________。
(1)18O和16O
(2)盐酸与氯化氢
(3)氧气与臭氧
(6)C(CH3)4与(CH3)2CHCH2CH2CH3
27. 碳原子数≤10的烷烃分子中,一氯代物没有同分异构体的有四种,它们的结构简式为
____________,______________,______________,______________。
28.(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CO2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CH4和C3H8完全燃烧时,耗氧量前者________后者;等质量的CH4和C3H8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(CH4)∶n(C3H8)=________。
答案:1.D 2.C 3.B 4.B 5.B 6.D 7.D 8.D 9.C 10.A
11.C 12.A 13.B 14.B 15.A 16.B 17.AC 18.D 19.C 20.D
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21.(1)B (2)B、E
22.(1)CH4+2O2CO2+2H2O; (2)B;
(3)从上述瓦斯爆炸的化学方程式可以看出这是一个耗氧性的反应,爆炸时耗尽了矿井的几乎所有的氧气,所以人在其中会窒息死亡;(4)可燃性气体的加热、点燃操作前必须进行验纯操作。
23. CnH2n+2 9 18 C3H8
24. 8
25. (1)C8H8 (2)1;3 (3)8
26. (6);(5);(1);(3);(4)
27.CH4、CH3—CH3,
28.
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