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第二章 烃
第一节 烷烃
第1课时
1．关于CH 和 的叙述正确的是（ ）
4
A．均能用通式C H 来表示
n 2n＋2
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．通常情况下它们都是气态烷烃
D．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
【答案】A
【详解】
A． 的分子式是C H ，与甲烷均属于烷烃，均能用通式C H 表示，故A正确；
5 12 n 2n+2
B．同素异形体是指同种元素组成的不同单质，CH 和 都是化合物，不属于同素
4
异形体，故B错误；
C．碳原子数为1-4的烷烃常温下是气体， 为5个碳原子的烷烃，呈液态，故C
错误；
D．CH 和 二者C原子成键处于饱和，结构相似，化学性质相似，分子式不同，
4
物理性质不同，故D错误；
答案为A。
2．下列关于甲烷的说法正确的是
A．实验室可以用排水法收集甲烷
B．只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧
C．甲烷与溴水发生取代反应
D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【答案】A
【详解】
甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之
外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与溴水反应，
C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。故选A。
3．（2020·紫金县第二中学高二期中）下列有机物中，不属于烃类的是( )
A．CHCH B．C H C．CHCl D．CH=CH
3 3 6 6 3 2 2
【答案】C
【详解】
A．CHCH 是乙烷，属于烃类，故A不符合题意；
3 3
B．C H 是苯，属于烃类，故B不符合题意；
6 6
C．CHCl是一氯甲烷，是卤代烃，故C符合题意；
3
D．CH=CH 是乙烯，属于烃类，故D不符合题意。
2 2
综上所述，答案为C。
4．（2020·紫金县第二中学高二期中）关于CH 和 的叙述错误的是( )
4
A．均能用组成通式C H 来表示
n 2n＋2
B．互为同系物
C．它们都不能跟酸性高锰酸钾、强酸、强碱溶液发生反应
D．通常情况下它们都是气态烷烃
【答案】D
【详解】
A．两种物质分子中C原子的价电子全部形成化学键，二者都是烷烃，分子式符合烷烃分子式通式
C H ，A正确；
n 2n+2
B．它们都是属于烷烃，因此二者属于同系物，B正确；
C．它们都是属于烷烃，分子具有稳定性，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能跟强酸、强碱溶液发生
反应，C正确；
D．CH 在常温下为气态， 分子中含有5个C原子，在常温下为液态，不是呈气态，D
4
错误；
故合理选项是D。
5．下列说法正确的是（ ）A．分子式符合C H 的不同物质一定互为同系物
n 2n+2
B．分子式符合C H 的烃不一定是烯烃
n 2n
C．烷烃、烯烃和炔烃都属于链状烃
D．芳香族化合物均具有香味
【答案】B
【详解】
A．分子式符合C H ，说明物质中碳原子均达到饱和状态，属于烷烃，如果碳原子数不同，则一定互为
n 2n+2
同系物，如碳原子数目相同，则为同分异构体，A不正确；
B．分子式符合C H 的烃可能是烯烃也可能是环烷烃，B正确；
n 2n
C．烷烃、烯烃和炔烃若分子中无环状结构，则属于链状烃，但分子中有环式结构，也可能是烯烃，如环
戊烯等，C不正确；
C．芳香族化合物指分子中含有苯环的有机物，它们并不一定具有香味，D不正确。
答案选B。
6．丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的裂化率为60%，且裂化
生成的两种烯烃物质的量相等，则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为
A．18.75% B．30% C．15% D．22.5%
【答案】A
【解析】分析：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃，
则两种烷烃是甲烷和乙烷，两种烯烃为乙烯和丙烯。裂化后得到的含氢质量分数最高的气体为甲烷。
详解：由题中信息可知，丁烷发生催化裂化时，碳链按两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃，则两种
烷烃是甲烷和乙烷，两种烯烃为乙烯和丙烯。如果丁烷的裂化率为60%，设丁烷的物质的量为1mol,，则
已裂化的丁烷有0.6mol、未裂化的丁烷有0.4mol。裂化生成的两种烯烃物质的量相等，则乙烯、乙烷、丙
烯和甲烷的物质的量均为0.6mol×0.5=0.3mol，故裂化后得到的含氢质量分数最高的甲烷占混合气体的体
0.3mol
积分数为 ×100%=18.75%。A正确，本题选A。
0.4mol+0.3mol×4
7．在20 ℃时，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溶液吸收后，容器内几乎成真空，此烃的分子式可能是( )
A．CH B．C H C．C H D．C H
4 2 6 3 8 7 16
【答案】C
【解析】
根据烃题意可知烃和氧气完全反应生成CO 气体，没有气体剩余，设烃的分子式为C H，发生的反应为：
2 x yC H+（x+y/4）O→xCO+(y/2)H O， 根据同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比可得
x y 2 2 2
1+x+y/4=2x，解得x=1+y/4，只有C中的C H 中的C和H个数符合此关系，故答案选C。
3 8
点睛：烃或烃的含氧衍生物燃烧的计算是一个难点，不管是单一烃还是混合烃，均可设其化学式为C H，
x y
然后根据燃烧的化学方程式和题中所给的有关数据列式，找到x和y之间的某种关系，若是混合烃，所求
的分子式为平均值，再根据平均值的概念判断烃的组成情况，解答此类题目时一是需要注意水的状态，二
是要熟练运用阿伏伽德罗定律的两个重要推论：同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量之比；同
温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比。
8．有机物M、N的结构简式如图所示。下列说法错误的是（）
A．M、N都不能使酸性高锰酸钾溶液退色
B．M有两种同分异构体
C．M、N分子中每个碳原子都形成4个共价键
D．等质量的M、N在足量氧气中燃烧，完全燃烧时生成 的质量相同
【答案】D
【详解】
A. M和N都是烷烃，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，A项正确；
B. M是新戊烷，有两种同分异构体： 、 ，B项正确；
C. 观察M、N分子，每个碳原子形成4个共价键，C项正确；
D. M的分子式是 的分子式是 ，M、N的最简式不同，等质量的M、N在足量氧气中燃烧，
生成 的物质的量不同，D项错误；
答案选D。
9．（2020·四川省南充高级中学高二期中）液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷，下列有关的叙述中正确
的是
A．丙烷分子中碳原子在一条直线上
B．光照下，丙烷和丁烷均可以和溴水发生取代反应
C．丙烷比丁烷更易液化D．丙烷的二氯代物有4种同分异构体
【答案】D
【详解】
A．烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈角形，碳原子不在一条直线上，A错误；
B．丙烷等烷烃在光照的条件下可以和气态卤单质发生取代反应，跟卤水(像氯水，溴水等)不反应，B错误；
C．烷烃中碳个数越多沸点越高，丙烷分子中碳原子数小于丁烷，故丁烷沸点高，更易液化，C错误；
D．丙烷的碳链结构为C—C—C，2个Cl可以分别在两端的碳原子上，或者在中间和一端的碳原子上，也
可以同时在中间的碳原子上或者同时在一端的碳原子上，一共4种，D正确。故选D。
10．（2020·兴安县第三中学高二月考）下列说法正确的是
A．分子组成相差一个或几个“-CH-”原子团的物质互为同系物.
2
B．不带支链的烃其分子都是直线型的
C．甲烷是烷烃中碳的含量最低的，也是最简单的烃
D．常温时烷烃的同系物只有四种呈气态
【答案】C
【详解】
A．分子组成相差一个或几个“-CH-”原子团的物质，不一定是同系物，结构不一定相似，如甲烷与乙醇，
2
故A错误；
B．不带支链的含有多个碳原子的烷烃，其碳链是锯齿状，不是直线形；苯属于烃类，不带支链但分子构
型为平面形等，故B错误；
C．甲烷是最简单的烃，分子中1个碳原子结合4个氢原子，氢原子含量最高，故碳的含量最低，故C正
确；
D．常温时，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷都是气体，戊烷的同分异构体新戊烷支链多，沸点较低，在常温下
也是气体，故D错误；
答案选C。
11．（2020·云南省玉溪第一中学高二月考）正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说
法正确的是
A．正己烷的分子式为C H ，其沸点比丙烷低
6 12
B．己烷有5种同分异构体C．正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色
D．正己烷所有碳原子可在一条直线上
【答案】B
【详解】
A．正己烷的分子式为C H ，故A错误；
6 14
B．己烷有5种同分异构体，分别是：
1、正己烷 ：CH CH CH CH CH CH ；
2、2,2-二甲基丁烷₃ ：C₂H C₂(CH₂ ) C₂H C₃H ；
3、2-甲基戊烷： CH CH₃CH C₃H₂(CH₂) ；₃
4、2,3-二甲基丁烷：₃CH₂CH(₂CH )CH₃(C₂H )CH ；
5、3-甲基戊烷：CH CH₃CH(CH₃)CH CH₃； ₃
故B正确； ₃ ₂ ₃ ₂ ₃
C．正己烷不能与溴水发生反应，故C错误；
D．由球棍模型可以看出，正己烷所有碳原子不在一条直线上，故D错误；
故选B。
12．关于烷烃的叙述不正确的是 ( )
A．分子式符合C H 的烃一定是烷烃
n 2n＋2
B．烷烃均能与氯水发生取代反应
C．正戊烷的熔沸点比异戊烷的高
D．烷烃不能被酸性高锰酸钾等强氧化剂氧化
【答案】B
【分析】
对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解。
【详解】
A. 分子式符合C H 的烃中碳原子均已饱和，A项正确；
n 2n＋2
B. 烷烃的化学性质与甲烷相似，取代反应必须与纯卤素单质反应，B项错误；
C. 同分异构体中，支链越多，沸点越低，则正戊烷的熔、沸点比异戊烷的高，C项正确；
D. 烷烃均由单键组成，性质相对稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化，D项正确；
答案选B。
13．（2020·辽宁高一期末）下列关于有机化合物M(如图)的说法中，不正确的是( )A．与甲烷互为同系物
B．M有同分异构体
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．光照时，能与Cl 发生取代反应
2
【答案】B
【详解】
A．该物质分子中碳原子之间以单键结合形成链状，其余价电子全部与H原子结合，达到结合H原子的最
大数目，因此属于烷烃，其为丙烷，与甲烷属于同系物，A说法正确；
B．根据图示可知该物质分子式是C H，没有同分异构体，B说法错误；
3 8
C．该物质属于烷烃，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C说法正确；
D．该物质属于烷烃，在光照时，能与Cl 发生取代反应，D说法正确；
2
故合理选项是B。
14．（2020·长葛市第一高级中学高三月考）如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍
表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)图中属于烷烃的是________(填编号)
(2)图中属于甲烷同系物的是________(填编号)
(3)图中与B互为同分异构体的是________(填编号)
【答案】AC AC EFH
【分析】
由球棍模型得出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式分别为CHCHCHCH、CHCH=CHCH 、
3 2 2 3 3 3
(CH)CCH、CHC≡CCH、CHCHCH=CH、(CH)C=CH 、CHCHC≡CH、 。
3 3 3 3 3 3 2 2 3 2 2 3 2【详解】
(1)图中属于烷烃的是分子中不含有不饱和键的链状烃，故选AC。答案为：AC；
(2)图中属于甲烷同系物的是分子中只含有单键的链状烃(甲烷除外)，故选AC。答案为：AC；
(3)图中B的分子式为C H，与B互为同分异构体的是EFH。答案为：EFH。
4 8
15．某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩
余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。
（1）混合气体由哪两种烃组成____?
（2）两种烃的体积分数各是多少______?
【答案】CH 和C H CH：75%，C H：25%
4 3 6 4 3 6
【分析】
根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，
有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴
水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。
【详解】
(1)混合气体的物质的量为 =0.1mol；燃烧后通过浓HSO ，增重的质量即水的质量为4.05g，
2 4
即 =0.225mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO 的质量为6.60g，即 =0.15mol；
2
取0.1mol混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g．所以设烷烃、烯烃分别为C H 、C H ，
x 2x+2 y 2y
且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：1.05g=14yg/mol×b；a+b=0.1mol；(2x+2)a+2yb=0.225mol×2((H守
恒)；ax+by=0.15mol(C守恒)；解得x=1，y=3，a=0.075mol，b=0.025mol，所以烷烃为CH；
4
(2)烯烃为C H，CH 的体积分数为 ×100%=75%；C H 的体积分数为
3 6 4 3 6
×100%=25%。
16．（2020·四川省广汉中学高三月考）甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。某兴趣小
组利用下列装置来制取甲烷，并探究其与氯气反应的条件。(1)甲烷与氯气的制备：
①制备甲烷是通过下列反应来完成的：CHCOONa+NaOH Na CO+CH ↑
3 2 3 4
则应选用的实验装置是____和_____。收集甲烷时，甲烷应从____端通入。
②制取氯气时，实验室里只有下列药品：a．稀盐酸 b．浓硫酸 c．硝酸钾 d．漂粉精 e．食盐。制取
Cl 最好选用的药品是______________，制备时的化学反应方程式为________ 。
2
(2)取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气。分别用铁架台固定好，
按如图的A、B装置进行实验，片刻观察后，补充并完成下列实验报告的内容。
原理 用饱和食盐水收集Cl 的原因是___________
2
A装置：①试管内气体黄绿色逐渐变浅
②试管内壁有油滴状液体出现
实验现象 ③试管内液面上升
④试管内液面上方有___________形成
⑤水槽底部有_____________，这是由于____________。B装置：___________
结论 CH 与Cl 在_________条件下才能发生化学反应
4 2
【答案】A D b b、d、e Ca(ClO) +2NaCl+2HSO =CaSO +Na SO +2Cl↑+2H O 用饱和食
2 2 4 4 2 4 2 2
盐水收集Cl 的原因是增大c(Cl-)，能使化学平衡Cl+H O H++ Cl-+HClO向左移动；使溶解平衡Cl(g)
2 2 2 2
Cl(aq)向气体方向移动，从而抑制Cl 的溶解 试管内液面上方有少量白雾形成 水槽底部有白
2 2
色晶体析出 这是由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl- (aq)+Na+(aq) NaCl(s)。生成的HCl
溶于饱和食盐水中，c(Cl-)增大，结晶溶解平衡向结晶方向移动，析出了NaCl晶体。 无明显现象
CH 与Cl 在光照条件下才能发生化学反应
4 2
【分析】
(1)①根据制取物质的存在状态和反应条件判断使用的装置，根据气体密度大小判断收集方法；
②从节能、环保角度分析制取氯气的方法；
(2)根据氯气与水反应的可逆性，结合平衡移动原理及物质的颜色、状态、溶解性等分析解答。
【详解】
(1)①根据反应原理可知：用固体混合物在加热条件下反应制取气体，则应该选择装置A来制取甲烷；由于
甲烷的密度比空气小，因此应该选择向下排空气的方法收集甲烷气体，选择D装置进行收集，收集气体时
要短管进长管出，甲烷气体由b端进入集气瓶中；
②根据题目已知物质，从节能、环保角度分析可知：最好选用浓硫酸、漂粉精 、食盐混合，在常温下制
取Cl。在酸性条件下，这三种物质产生的Cl-、ClO-、H+在溶液中发生氧化还原反应产生Cl，浓硫酸具有
2 2
酸性、吸水性，浓硫酸溶于水会放出大量热，降低Cl 在溶液中的溶解而逸出，故合理选项是bde。用这种
2
方法制备Cl 时的化学反应方程式为：Ca(ClO) +2NaCl+2HSO =CaSO +Na SO +2Cl↑+2H O；
2 2 2 4 4 2 4 2 2
(2)用饱和食盐水收集Cl，可以除去Cl 中杂质HCl，同时也可以减少Cl 的消耗，这是由于Cl 在水中存在
2 2 2 2
化学平衡：Cl+H O H++Cl-+HClO，水中溶解食盐，增大了c(Cl-)，使化学平衡逆向移动，溶解平衡
2 2
Cl(g) Cl(aq)逆向移动，从而抑制Cl 的溶解，有利于Cl 的收集；
2 2 2 2
在A装置中，Cl 与CH 在光照条件下发生取代反应产生HCl及CHCl、CHCl、CHCl 、CCl ，反应消耗
2 4 3 2 2 3 4
Cl，使试管内气体黄绿色逐渐变浅，同时由于气体消耗，水槽中的水在大气压强作用下进入试管，试管内
2
的液面不断上升。在产生的有机物中，只有CHCl是气体，CHCl、CHCl 、CCl 都呈液态，这些物质不
3 2 2 3 4
溶于水，使试管内壁有油滴状液体出现；HCl气体遇水蒸气形成盐酸小液滴，使试管内液面上方有少量白雾形成；
由于饱和食盐水中存在结晶溶解平衡：Cl- (aq)+Na+(aq) NaCl(s)。当生成的HCl溶于饱和食盐水中
时，使溶液中c(Cl-)增大，导致溶解结晶平衡向结晶方向移动，因此在水槽底部会析出NaCl晶体，所以水
槽底部有白色晶体析出；
通过上述实验现象证明CH 与Cl 在光照条件下能发生取代反应，
4 2
【点睛】
本题考查了氯气的实验室制取方法及Cl 与甲烷在光照条件下发生取代反应的现象分析。掌握物质的性质、
2
反应条件，根据平衡移动原理分析解答。
