有机化合物的获得与应用 第1单元 化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制 乙烯学业分层测评 苏教版（共5则范文）

第一篇：有机化合物的获得与应用 第1单元 化石燃料与有机化合物(第2课时)石油炼制 乙烯学业分层测评 苏教版（共）

石油炼制 乙烯

(建议用时：45分钟)

[学业达标] 1．下列关于石油加工的叙述中，不正确的是()A．通过石油分馏可得到乙烯等有机化工原料 B．石油裂化的目的是提高汽油等轻质油的产量和质量 C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气 D．石油炼制过程包括物理过程和化学过程

【解析】 石油分馏无法获得短链不饱和烃。乙烯只能通过石油裂解加工获取。【答案】 A 2．关于裂解和裂化的叙述中，不正确的是()A．裂解与裂化的产物都含有不饱和烃 B．裂解与裂化都是为了得到气态烃 C．裂解与裂化的原料都是石油分馏产品

D．裂解与裂化都是使相对分子质量大的烃断裂为相对分子质量小的烃的过程 【解析】 裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯等气态烃作为石油化工原料。裂化的目的是将重油断裂为裂化汽油，提高汽油的产量。

【答案】 B 3．下列有关说法不正确的是()A．由乙烯分子的组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃的通式为CnH2n B．分子式为C3H6的烃分子一定含有碳碳双键

C．从乙烯与溴发生加成反应生成1,2­二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定，易发生断裂

D．乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高

【解析】 B项中分子式为C3H6的烃分子可以形成环状结构：△，分子中无碳碳双键。【答案】 B 4．下列说法错误的是()A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色的原理相同 B．通过加成反应、取代反应都可以生成CH3CH2Cl C．乙烯具有可燃性，在点燃前要验纯 D．乙烷中混有的乙烯可用溴水除去

【解析】 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应，而使溴水褪色发生的是加 1 成反应，原理不相同。

【答案】 A 5．能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A．乙烯分子里碳氢原子个数比为1∶2

B．乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等

C．乙烯容易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴单质 D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

【解析】 分子里含有一个碳碳双键时，1 mol该分子只能与1 mol氢气或1 mol卤素单质加成。

【答案】 C 6．乙炔分子CH≡CH加成可以得到CH2===CH—C≡CH(乙烯基乙炔)，该物质是合成橡胶的重要原料。下列对该物质的判断中错误的是()

【导学号：39700046】

A．该物质既是CH2===CH2的同系物，又是CH≡CH的同系物 B．该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色 C．该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质 D．该物质的分子中所有原子共平面 【解析】 该物质既含

又含—C≡C—。与乙烯、乙炔的结构都不相同，不是它们的同系物；该分子结构决定该物质既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴水褪色；该物质与足量的氢气加成后，只能生成一种物质即丁烷；该物质的分子相当于CH2===CH2分子中的一个H原子被—C≡CH代替，而—C≡CH为直线形，则分子中所有原子共平面，故B、C、D正确，A错误。

【答案】 A 7．制取一氯乙烷最好采用的方法是()A．乙烷和氯气反应 B．乙烯和氯气反应 C．乙烯和氯化氢反应 D．乙烷和氯化氢反应

【解析】 本题考查了烷烃的取代反应和烯烃的加成反应的区别。乙烷和Cl2发生取代反应生成一系列取代产物，是混合物，A项不可行；乙烯和Cl2发生加成反应如下CH2===CH2＋Cl2―→，得到的是1,2­二氯乙烷，与题意不符；乙烯和HCl发生加成反应： 2 CH2===CH2＋HClC项。

【答案】 C

(一氯乙烷)，符合题意；乙烷和HCl不发生反应。故答案为8．下列各反应中不属于加成反应的是()

【解析】 本题的难点是对C项的判断，反应物分子里有一个不饱和碳原子，而另一个不饱和原子是氧原子。反应是H2分子里的氢原子跟反应物分子里的不饱和原子直接结合的反应。由此可知，C项是加成反应。

【答案】 D 9．由乙烯推测丙烯(CH2===CHCH3)与溴水反应的产物是()A．CH2Br—CH2—CH2Br B．CH3—CBr2—CH3 C．CH3—CH2—CHBr2 D．CH3—CHBr—CH2Br 【解析】 加成反应中不饱和的碳原子与其他原子或原子团直接结合，即所加的两个溴原子分别加在碳碳双键两端的碳原子上，结构简式为CH3—CHBr—CH2Br。

【答案】 D 10．实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯，其副反应常伴有SO2产生，SO2也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。

请回答：

(1)SO2使溴水褪色的化学方程式____________(反应类型：________)；C2H4使溴水褪色的化学方程式___________(反应类型：________)。

(2)检验C2H4中含有SO2的方法为

_________________________________________________________，_________________________________________________________，除去SO2的方法为________________，检验SO2是否除尽的方法为

_________________________________________________________ _________________________________________________________。

(3)乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，发生反应的类型为________，乙炔使溴水褪色，发生反应类型为________。

【解析】(1)SO2具有还原性，能与溴水或酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应；C2H4与溴水发生加成反应，使溴水褪色。(2)由于SO2是酸性气体，所以除去的方法是将混合气体通过强碱溶液的洗气瓶。(3)C2H2使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应，使溴水褪色是发生了加成反应。

【答案】(1)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr 氧化还原反应 CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 加成反应

(2)将混合气体通入品红溶液中，看品红溶液是否褪色 将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶 将洗气后的气体再通入品红溶液，若不褪色说明已除尽

(3)氧化反应 加成反应

11．(1)分析CH4、C2H4、C2H2分子的空间结构：

①CH4是________形，C2H4是________形，C2H2是________形。②CH3CH===CH2中三个碳原子是共直线还是共平面________。

(2)三种气体中能使溴水褪色的是C2H4与________，其中C2H4使溴水褪色的化学方程式为_____________________________________。

产物中所有原子________(填“共”或“不共”)平面。

【解析】(1)CH4是正四面体形，C2H4是平面形，C2H2是直线形，据C2H4分子空间构型知CH3CH===CH2中三个碳原子共平面。

(2)C2H4与C2H2能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，但C2H4与Br2的加成产物中所有原子不共平面。

【答案】(1)①正四面体平面 直线 ②共平面

12．乙烯A主要由石油炼制而获得，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，乙烯A可发生如图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题：

(1)写出A、B、C、D的结构简式：

A________，B________，C________，D________。(2)写出②、④两步反应的化学方程式，并注明反应类型： ②______________________，反应类型______________________。④______________________，反应类型______________________。

【解析】 A项为乙烯，其结构简式为CH2===CH2，由乙烯的性质可知B、C、D分别为CH3CH3、CH3CH2Cl、CH3CH2OH，①②③都是加成反应，④为CH3CH3与Cl2的取代反应。

【答案】(1)CH2===CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH(2)CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl 加成反应 光照CH3CH3＋Cl2――→CH3CH2Cl＋HCl 取代反应

[能力提升] 13．如图所示是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是()

A．该有机物可能的分子式为C2HCl3 B．该有机物的分子中一定有

C．该有机物分子中的所有原子在同一平面上 D．该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到

【解析】 据球棍模型知该有机物可为C2HCl3，A正确；据碳的成键特点知B正确；类比C2H4的结构知C正确；若为C2H4与HCl加成则产物为C2H5Cl，不符合成键情况。

【答案】 D 14．若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所发生的反应的类型及消耗氯气的量是(设乙烯为1 mol，反应产物中的有机物只有四氯乙烷)()A．取代反应，4 mol Cl2 B．加成反应，2 mol Cl2

C．加成反应、取代反应，2 mol Cl2 D．加成反应、取代反应，3 mol Cl2

【解析】 由乙烯和氯气制备四氯乙烷的过程中，乙烯和氯气先发生加成反应生成CH2Cl—CH2Cl，CH2Cl—CH2Cl再与Cl2发生取代反应生成四氯乙烷，加成反应中消耗1 mol Cl2，取代2 mol氢原子需要2 mol Cl2，故D正确。

【答案】 D 15．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为 浓H2SO4原料制取乙烯(CH3CH2OH――→CH2===CH2↑＋H2O)，生成的气体直接通入溴水中，发现溴水褪170 ℃色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。

乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此提出必须先除去杂质，再与溴水反应。

请回答下列问题：

(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是________(填字母)。

A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应 B．使溴水褪色的反应，就是加成反应 C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯 D．使溴水褪色的物质，就是乙烯

(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是________，它与溴水反应的化学方程式是___________________________，在验证过程中必须全部除去。为此，乙同学设计了如图所示的实验装置：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是： Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________。(填序号)A．品红溶液

C．溴水

B．NaOH溶液 D．酸性高锰酸钾溶液

【解析】 在实验室制备乙烯的过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，所以，要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2。一般来说，除SO2只能用NaOH溶液。验证SO2有没有被彻底除去，在Ⅰ装置后必须加一个盛有品红溶液的试剂瓶，Ⅱ中盛放的是品红溶液。

【答案】(1)不能 AC(2)SO2 SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr B A C

第二篇：高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第1单元 化石燃料与有机化合物(第1课时)天然气的利用 甲烷学业分

天然气的利用 甲烷

(建议用时：45分钟)

[学业达标] 1．关于化石燃料的说法不正确的是()A．化石燃料为不可再生能源 B．石油的化学成分主要是液态烃类 C．煤就是碳，只含碳元素

D．天然气和沼气的主要成分均为甲烷

【解析】 煤是由有机物和无机物组成的混合物，含量最高的为碳元素，其次还有氢、氧等元素。

【答案】 C 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

【解析】 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。

【答案】 A 3．(2016·青岛高一质检)鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别()A．先后通入溴水和澄清的石灰水 B．点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯

C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯 D．点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水

【解析】 甲烷燃烧生成CO2和H2O，而CO燃烧只生成CO2，H2燃烧只生成H2O，故点燃后先罩上干燥的冷烧杯，观察有小水珠生成的为甲烷和氢气，无小水珠生成的为CO；再用内壁涂有澄清石灰水的烧杯，能使澄清石灰水变浑浊的为甲烷，从而鉴别出甲烷和H2。

【答案】 C 4．下列反应属于取代反应的是()

【导学号：39700044】

高温A．CH4――→C＋2H2 B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 点燃C．CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 光D．CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl 【答案】 D 5．下列关于碳氢化合物的说法中正确的是()A．碳氢化合物的通式为CnH2n＋2

B．燃烧产物为二氧化碳和水的化合物，一定是碳氢化合物 C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃

D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数

【解析】 CnH2n＋2是烷烃的通式，A错误；燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不只是碳氢化合物，分子式为CxHyOz的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水，B错误；碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃，C错误；因为碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子数也为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数。

【答案】 D 6．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是()A．分子中碳原子不在一条直线上 B．光照下能够发生取代反应 C．丙烷与甲烷不是同系物 D．丙烷的一氯代物有2种

【解析】 A项，结合CH4中碳原子成键特点知丙烷分子中碳原子不在同一直线上；B项，光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质；C项，丙烷与甲烷均为烷烃，互为同系物；D项，丙烷分子中有两种氢原子，其一氯代物有2种。

【答案】 C 7．关于CH4和A．均能用CnH2n＋2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同分异构体

C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似 D．它们互为同系物 的叙述不正确的是()2 【解析】 B项它们与其他烷烃互为同系物；C项化学性质相似；D项它们结构相似，相差4个“CH2”原子团，互为同系物。

【答案】 B 8．下列数据是有机物的相对分子质量，可能互为同系物的一组是()A．16、30、58、72

C．16、32、48、54

B．16、28、40、52 D．16、30、42、56 【解析】 由于同系物在组成上相差若干个CH2原子团，因此在相对分子质量上相差14的整数倍，只有A符合。

【答案】 A 9．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是()A．CH3Cl只有一种结构 B．CH2Cl2只有一种结构 C．CHCl3只有一种结构 D．CH4中含有4个C—H共价键

【解析】 甲烷分子无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D三项都是成立的，CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即，若是正四面体结构，则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是正方形结构，CH4中含有4个C—H极性共价键。

【答案】 B 10．某课外兴趣小组利用下图所示装置探究甲烷与氯气的反应。

请回答下列问题：

(1)反应前向100 mL量筒中通入体积比为1∶4的CH4和Cl2的方法是 _________________________________________________________ _________________________________________________________。(2)CH4与Cl2发生反应的条件是_________________________。若用日光直射，可能会引起________。

(3)实验中可观察到的实验现象：量筒内壁上出现________，饱和食盐水中有________ 析出，量筒内黄绿色逐渐________，量筒内液面________等。

(4)实验中生成的有机物的分子式为_______________，其中________(写分子式)是工业上重要的有机溶剂。

【解析】 甲烷与氯气反应可生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐变浅直至消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为无色油状液体，故量筒内壁上出现油状液滴。

【答案】(1)用排饱和食盐水的方法，先通入20 mL CH4，后通入80 mL Cl2(2)光照 爆炸

(3)油状液滴 少量固体 变浅直至消失 上升(4)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 11．有下列几组物质： A.1H和1H B．甲烷和已烷 C．正丁烷和异丁烷 1

2其中，①属于同分异构体的是________(填字母编号，下同)；②属于同位素的是________；③属于同一种物质的是________；④属于同系物的是________。

【解析】 利用同位素、同系物及同分异构体的概念判断解答。【答案】 ①C、E ②A ③D ④B 12．写出下列烷烃的分子式。

(1)烷烃A的相对分子质量为86，其分子式为________。(2)烷烃B分子中含有200个氢原子，其分子式为________。(3)分子中含有10个C—C键的烷烃C的分子式为________。

(4)0.1 mol烷烃D完全燃烧生成0.8 mol CO2气体，D的分子式为________。【解析】 可根据通式确定烷烃分子式。【答案】(1)C6H14(2)C99H200(3)C11H24(4)C8H18

[能力提升] 13．(双选)下列各组内的物质不属于同系物的是()4

【解析】 虽然A项中的3种物质有的是直链结构，有的是带支链的结构，但它们通式相同，都属于烷烃，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，故为同系物；B项中有3种物质均只含一个碳碳双键，在分子组成上依次相差一个CH2原子团，也属于同系物；C项中和质互为同分异构体。

【答案】 CD 14．甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合，在光照条件下，得到的产物是()①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 A．只有① C．只有③

B．①和②的混合物 D．①②③④的混合物

分子式相同，结构不同，是同分异构体；D项中3种物【解析】 甲烷和氯气按等物质的量反应，不可能是1个甲烷分子与1个氯分子的反应，所以不论反应物的物质的量之比是多少，都会得到各种氯代物。

【答案】 D 15．在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为()A．0.5 mol C．2.5 mol

B．2 mol D．4 mol 【解析】 1 mol CH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol＋2.5 mol＝5 mol，参加反应的氯气为n(Cl2)＝2.5 mol。

【答案】 C 16．如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：

(1)A、B、C三者的关系是________。

(2)A的分子式为________，C的名称为________。(3)写出C的同分异构体的结构简式________。

(4)若1 mol B气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出2 217.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为___________________。

【解析】 据球棍模型知结构简式分别为：

A．CH3CH3，B.CH3CH2CH3，C.CH3CH2CH2CH3，名称分别为乙烷、丙烷、正丁烷，它们分子组成上依次相差一个“CH2”，互为同系物。

【答案】(1)同系物(2)C2H6 正丁烷

点燃(4)C3H8(g)＋5O2(g)――→3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 217.8 kJ·mol

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第三篇：3.1化石燃料与有机化合物 第1课时 每课一练 苏教版必修2

3.1.1 天然气的利用 甲烷（苏教版必修2）

【典例导悟】

【典例1】如图所示，集气瓶内充满 甲烷和氯气的混合气体，置于光亮 处，让混合气体缓慢地反应一段时 间。

（1）写出甲烷发生一氯取代反应的化学方程式________ _________________________________________。

（2）光照后将滴管内的水挤入集气瓶中将会看到什么现象？请解释产生有关现象的原因_____________________________________________________________。【思路点拨】解答本题应注意以下两点：（1）CH4与Cl2取代后的产物中HCl最多。（2）HCl极易溶于水。

【自主解答】（1）甲烷和氯气发生一氯取代形成一氯甲烷，其反应的化学方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl。

（2）甲烷和氯气发生反应后生成HCl，HCl极易溶于水，故将滴管内的水挤入集气瓶后，使集气瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯内的水会流入集气瓶中。答案：（1）CH4+Cl

2CH3Cl+HCl（2）烧杯内的水会流入集气瓶中。因为甲烷和氯气发生反应后生成HCl,HCl极易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，使集气瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯内的水会流入集气瓶中

【互动探究】若将烧杯内的水改为AgNO3溶液，将会有什么实验现象？

提示：AgNO3溶液会流入集气瓶中，并且会产生白色沉淀。AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3。【典例2】有下列各组微粒或物质，请按要求填空： A．O2和O3 B．12C和13C

E.甲烷和庚烷

（1）______（填字母代号，下同）互为同位素。（2）______ 互为同素异形体（3）______ 属同系物。（4）______互为同分异构体。（5）______ 是同一物质。

【规范解答】（1）12C和13C是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素。

（2）O2和O3是由氧元素形成的性质不同的单质，互为同素异形体。

（3）甲烷和庚烷都属于烷烃，结构相似，在组成上相差6个“CH2”原子团，互为同系物。

答案：（1）B（2）A（3）E（4）C（5）D 【变式训练】下列叙述正确的是（）A．分子式相同的物质一定是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

【解析】选C。分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6等，因此不一定是同分异构体。

【学业达标训练】

1.下列有关化石燃料的说法正确的是（）A.石油属于可再生矿物能源 B.石油主要含有碳、氢两种元素 C.煤的主要成分是碳 D.石油有固定的沸点

【解析】选B。化石燃料都是不可再生的，A错误。石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，无固定沸点，故B正确，D错误。煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，C错误。

【解析】选D。A为分解反应，B为置换反应，C为CH4的 燃烧反应，都不为取代反应；D属于取代反应。

3.（2010·湛江高一检测）在光照条件下，将1 mol CH4与1 mol Cl2混合充分反应后，得到的产物是（）A.CH3Cl HCl B.CCl4 HCl C.CH3Cl CH2Cl2

D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl 【解析】选D。CH4与Cl2的取代反应体系中，各步的取代同时发生，因此得到的产物是含多种成分的混合物。

4.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是（）A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4只代表一种物质 【解析】选B。CH4分子 中有四个等同的C—H键，在空间可能有两种对称 分布：正四面体结构和

平面正方形结构，如图：

对于甲烷的正四面体的立体结构，因为其四个顶点的位置完全相同，所以它的一氯代物（CH3Cl）、二氯代物（CH2Cl2）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有一种。四个C—H键完全相等。

而如果甲烷是正方形结构，虽然四个C—H键也都相同，但四个顶点的H原子的位置关系却不同，可能相邻，也可能是对角关系，所以虽然CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种，但CH2Cl2却有两种，一种是两个Cl原子相邻，另一种是两个Cl原子处于对角关系。由这一点可以判断，CH4应为正四面体的立体结构，而不是正方形的平面结构。5.（2010·青岛高一检测）下列说法正确的是（）

A.碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上 D.新戊烷的一氯取代物有2种

6.（2010·南通高一检测）下列性质中，属于烷烃特征性质的是（）A.完全燃烧的产物为二氧化碳和水 B.它们几乎不溶于水 C.它们是非电解质

D.分子的通式为CnH2n+2，能与氯气发生取代反应

【解析】选D。烃完全燃烧产物均为二氧化碳和水，因此A不是烷烃的特征性质；烃几乎都不溶于水，都是非电解质，所以B、C也不正确。

7.（2010·晋中同步检测）下列关于同系物的说法中错误的是（）A.同系物都符合同一通式 【解析】

B.相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 C.同系物具有相同的最简式

D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随着碳原子数增加呈现出规律性的变化 【解析】选C。分子结构相似，而在组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机物互称为同系物。互为同系物的物质化学性质相似，物理性质不同。但同系物的最简式不同，如甲烷的最简式为CH4，乙烷的最简式为CH3。故C项错误。

8.等质量的下列烷烃完全燃烧生成CO2和H2O，耗氧量最多的是（）A.C2H6 B.C3H8 C.C4H10 D.C6H14 【解析】

9.把1体积CH4和1体积Cl2组成的 混合气体充入大试管中，将此试 管倒立在盛有饱和食盐水的水槽 里，放在光亮处。

（1）试推测可观察到的现象是：

①_________________________________________； ②_________________________________________； ③_________________________________________； ④_________________________________________。（2）若向饱和食盐水中加入紫色石蕊试液又有什么现象__________________________________________。（3）若将食盐水改为Na2SiO3、AgNO3溶液又有什么现象__________________________________________。

【解析】虽然CH4与Cl2等体积混合，但不是只发生下列反应：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl，而且同时进行另三个反应，生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。随着Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，由于CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下为无色液体，Cl2易溶于有机溶剂，试管壁上有黄色油珠生成。因生成的HCl易溶于水，最后量筒内气体只剩CH3Cl，反应后试管内气体压强减小，水位在试管内上升。

（1）HCl溶于水后，饱和食盐水中Cl-物质的量浓度增大，使结晶速率>溶解速率。故水槽内有少量NaCl晶体析出。

（2）HCl溶于水后溶液显酸性，使石蕊试液变红。

（3）溶于水的HCl与Na2SiO3、AgNO3分别发生反应：Na2SiO3+2HCl====H2SiO3↓+2NaCl、AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3，故有白色沉淀产生。答案：（1）①黄绿色逐渐消失 ②试管壁上有黄色油珠

③水位在试管内上升 ④水槽内有少量白色晶体析出（2）溶液变红色（3）均出现白色沉淀

10.如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：

（1）A、B、C三者的关系是_____________。（2）A的分子式为_______，C的名称为______。（3）写出C的同分异构体的结构简式_____________。

（4）B是2008年北京奥运会火炬燃料的主要成分，若1 mol B 气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出 217.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为______。

【解析】本题考查了学生将图形信息转化为文字信息并且进行迁移的能力，实际上考查了烷烃的结构特点、分子式的书写、命名、同系物、同分异构体的书写以及热化学方程式的书写

等基础知识。在书写热化学方程式时，要特别注意标明反应物和生成物的聚集状态，并且标明变化。

答案：（1）同系物（2）C2H6 丁烷

（4）C3H8（g）+5O2（g）====3CO2（g）+4H2O（l）ΔH＝－2 217.8 kJ/mol

【素能综合检测】

一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）

1.（2010·如东高一检测）有机化合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分。下列对有机化合物的认识正确的是（）A.有机化合物都是共价化合物 B.有机化合物都含有碳、氢元素 C.有机化合物都具有同分异构现象

D.有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的

【解析】选D。有机化合物如CH3COONa中存在离子键，故A错。有的有机化合物中不含氢元素，如CCl4，故B错；甲烷只有一种结构，故C错；碳原子间可以形成单键，双键或叁键，同时也可形成链状结构或环状结构，故D正确。

2.（2010·湖南师大附中高一检测）正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是（）A.具有相似的化学性质 B.具有相同的物理性质 C.分子具有相同的空间结构

D.分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同

【解析】选D。分子式相同、结构不同的物质互称同分异构体，同分异构体空间结构不同，化学性质也不一定相似，物理性质不相同。

3.1 mol CH4与一定量的Cl2在光照条件下发生取代反应，生成的四种氯代甲烷的物质的量相等，则参加反应的Cl2的物质的量是（）A.2 mol B.2.5 mol C.3 mol D.4 mol

【解析】选B。因为生成的四种氯代甲烷的物质的量相等，即生成的氯代甲烷每种为0.25 mol，而每取代一个氢原子，则需要一个氯气分子，故所需氯气的物质的量为 0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol。

4.有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为 1.16 g·L-1，则关于该混合物组成的说法正确的是()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷

C.可能是甲烷和己烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物

【解析】选A。混合物的平均摩尔质量为1.16 g·L-1×

22.4 L·mol-1=26.0 g·mol-1，在所有烷烃中，只有甲烷的相对分子质量小于26，所以A正确，B、D错误；因己烷（C6H14）在标准状况下为液体，故C也错误。

5.（2010·长春高一检测）已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体的数目为（）

A.2种 B.3种 C.4种 D.5种

【解析】选C。某烃CxHy与Cl2发生取代反应，m氯取代物和n氯取代物，当m+n=y时，种类个数相同。丙烷有8个氢，则其二氯代物和六氯代物的同分异构体的数目相同，故选C。

二、非选择题（本题包括3个小题，共30分）

6.（6分）实验室制CH4是用无水醋酸钠和碱石灰固体共热制取，其方程式为：H3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。回答：

（1）实验室制取下列气体时，气体发生装置与实验室制取甲烷气体发生装置相同的是_______。

①H2 ②O2 ③NH3 ④NO ⑤Cl2

（2）现有如图所示的装置，可用它来收集CH4 气体。收集时，配以不同的操作方法，会形成 不同的收集方式。请简述CH4的三种收集方式。

（3）已知CH4分子在空间呈四面体形状，1个C原子与4个H原子各共用一对电子形成4条共价键，C原子位于中心，4个H原子位于4个顶点。如图所示为一个立方体，已画出1个

C原子（在立方体中心）、1个H原子（在立方体顶点）和1条共价键（实线表示），请画出另3个H原子的合适位置和3条共价键。

（2）瓶口朝上时可采用排空气法和排水法收集CH4，瓶口朝下时也可采用排空气法收集CH4。（3）由于碳原子在立方体中心，1个H原子在顶点，又因为CH4为正四面体构型，所以另3个H原子也应在立方体的顶点上，立方体余下的7个顶点可分成三类；与已知H原子同在一条棱上有3个H原子；与已知氢原子为面对角线的位置上有3个H原子；与已知H原子为体对角线位置上有1个H原子。显然三个面对角线上的顶点即为另3个H原子的位置。答案：（1）②、③

（2）①瓶口朝上，B口进气；②瓶口朝上，瓶内盛满水，B口进气；③瓶口朝下，A口进气。（3）

【解析】

［实验·探究］

答案

8.（10分）为测定一种气态烃A的分子式，取一定量的A置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了如下两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下（图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除）：

试回答：（1）根据两方案，你认为能否求出A分子中的原子个数比？

（2）请根据你选出的方案，通过计算求出A分子中的碳原子和氢原子的原子个数比。（3）若要确定A的分子式，是否还需要测定其他数据？如果需要，需测定哪些数据？（4）还可以如何设计方案测定，求A的最简式，写出你的方案。

【解析】

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