人教版 (2019)选择性必修3烷烃课时练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修3烷烃课时练习，文件包含人教版必修第二册高一化学下册同步讲义第13讲烷烃的性质教师版docx、人教版必修第二册高一化学下册同步讲义第13讲烷烃的性质学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
知识精讲
知识点01 链状烷烃的存在和物理性质
1．存在
（1）天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷
（2）“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷烃。
2．物理性质
【即学即练1】液化石油气中含有丁烷，在运输、储存、使用过程中一定要注意安全。丁烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丁烷的叙述不正确的是（ ）。
A．丁烷沸点高于甲烷
B．丁烷与甲烷是同系物
C．常温常压下丁烷是没有颜色、没有气味的气体
D．丁烷极易溶于水
【解析】选D。随分子中碳原子数增加，沸点升高，A项正确；丁烷与甲烷为碳原子数不同的链状烷烃，是同系物，B项正确；丁烷与甲烷性质相似，常温常压下均为无色无味的气体，C项正确；烷烃均为难溶于水的物质，D项错误。
知识点02 链状烷烃的化学性质
1．稳定性：通常情况下与强酸、强碱、强氧化剂不反应
2．可燃性：完全燃烧生成二氧化碳和水
（1）甲烷：CH4+2O2CO2+2H2O
（2）丙烷：C3H8+5O23CO2+4H2O
3．高温分解：烷烃在较高的温度下会发生分解。如：CH4C+2H2
4．甲烷的取代反应
（1）概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应
（2）实验装置及现象
A装置：
①混合气体颜色逐渐变浅，集气瓶壁出现油状液滴，试管中有少量白雾，集气瓶内液面上升；
②饱和NaCl溶液中有白色晶体析出
B装置：无明显现象
（3）反应特点：分步进行，每一步都是可逆反应
（4）反应方程式
①CH4+Cl2CH3Cl+HCl
②CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
③CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
④CHCl3+Cl2CCl4+HCl
（5）产物种类：每一步的取代产物都有，最多的是HCl
（6）产物性质
①水溶性：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。
②状态：常温下除CH3Cl是气体，其余三种均为油状液体
【即学即练2】下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是（ ）。
A．氯气 B．溴水 C．氯水 D．酸性高锰酸钾溶液
【解析】选A。类比甲烷的化学性质，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。
能力拓展
考法01 烷烃与卤素单质的取代反应
【典例1】（2022·重庆高一检测）在光照条件下，CH4与Br2能发生取代反应。若1mlCH4与Br2反应，待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Br）∶n（CH2Br2）∶n（CHBr3）∶n（CBr4）＝1∶2∶3∶4，则消耗Br2的物质的量为（ ）。
A．1.0ml B．2.0ml C．3.0ml D．4.0ml
【解析】选C。在光照条件下，CH4与Br2发生取代反应时，生成1mlCH3Br消耗1mlBr2；生成1mlCH2Br2消耗2mlBr2；生成1mlCHBr3消耗3mlBr2；生成1mlCBr4，消耗4mlBr2。四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Br）∶n（CH2Br2）∶n（CHBr3）∶n（CBr4）＝1∶2∶3∶4，根据碳元素守恒，生成四种有机取代物的物质的量n（CH3Br）、n（CH2Br2）、n（CHBr3）、n（CBr4）分别是0.1ml、0.2ml、0.3ml、0.4ml，消耗的Br2为0.1ml+2×0.2ml+3×0.3ml+4×0.4ml＝3.0ml。
【知识拓展】
1．烷烃与氯气的取代反应要点归纳（以甲烷为例）
2．烷烃取代反应的连续性及化学方程式的书写
（1）在光照条件下，烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体都可以发生取代反应，生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。CnH2n+2+X2CnH2n+1X+HX，CnH2n+1X可与X2继续发生取代反应。
（2）取代反应的特点是“一下一上，有出有进”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子。
3．计算关系
（1）碳元素守恒：n（CH4）＝n（CH3Cl）+n（CH2Cl2）+n（CHCl3）+n（CCl4）
（2）氯元素特点：n（Cl2）＝n（HCl）＝n（CH3Cl）+2n（CH2Cl2）+3n（CHCl3）+4n（CCl4）
【特别提醒】取代反应的几点理解
（1）烷烃在光照条件下只能与纯净的卤素单质发生取代反应，而不能与卤素单质的水溶液反应。
（2）取代反应和置换反应不同，取代反应是一种化合物和另一种化合物或单质反应，一般生成两种新化合物；置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。
【误区警示】准确理解烷烃与卤素单质反应的条件
考法02 有机物的基本性质
【典例2】下列说法中，不正确的是（ ）。
A．大多数有机物难溶于水，易溶于汽油、苯等有机溶剂
B．有机物的熔点低，受热易分解，都能燃烧
C．有机物种类繁多，数目庞大
D．有机物的化学反应比较复杂，一般较慢，且常伴有副反应发生
【解析】选B。绝大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，但有的有机物如乙醇、乙酸等可溶于水，故A正确；并非所有的有机物都燃烧，如CCl4等常用作灭火剂，故B错误；有机化合物的数目异常庞大，远远超过无机化合物，故C正确；有机物的化学反应常伴有副反应，反应多数为可逆反应，反应缓慢，有机反应常需要催化剂，加热条件等，故D正确。
【知识拓展】
分层提分
题组A 基础过关练
1．据《易经》记载：“泽中有火”“上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是指“M气体”在湖泊池沼水面上起火。这里“M气体”是指（ ）。
A．甲烷 B．一氧化碳 C．乙烯 D．氢气
【解析】选A。“泽中有火”是指湖泊池沼中的沼气燃烧，沼气的主要成分为CH4。
2．（2022·西安高一检测）将甲烷与氯气按体积比为1∶1混合后反应，下列有关描述错误的是（ ）。
A．反应条件为光照
B．共有5种生成物
C．容器内气体颜色变浅
D．生成物中只有一氯甲烷难溶于水
【解析】选D。甲烷和氯气在光照条件下发生的取代反应是逐步进行的，CH4+Cl2CH3Cl+HCl，CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl，CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，CHCl3+Cl2CCl4+HCl，共得到5种生成物，氯气的量不断减少，颜色变浅，生成的氯代烃均难溶于水。
3．为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过①浓硫酸、②澄清石灰水、③无水硫酸铜，正确的顺序是（ ）。
A．①②③ B．②③ C．②③① D．③②
【解析】选D。甲烷燃烧的产物为CO2和H2O，用澄清石灰水检验CO2，用无水CuSO4检验H2O，为防止澄清石灰水中的水对实验产生干扰，应先检验H2O再检验CO2。
4．鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是（ ）。
A．点燃－－通入澄清石灰水－－加入溴的四氯化碳溶液
B．点燃－－罩上小烧杯－－加入澄清石灰水
C．点燃－－通入澄清石灰水
D．点燃－－通入酸性KMnO4溶液
【解析】选B。根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成CO2和H2O，氢气燃烧后生成H2O，CO燃烧后生成CO2。在燃烧的火焰上方罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和氢气，没有水雾的是CO；然后在有水雾的两个小烧杯里加入澄清石灰水，出现浑浊的是甲烷，无现象的是H2。
5．下面列举的是某化合物的组成和性质，能说明该物质肯定为有机化合物的是（ ）。
A．仅由碳、氢两种元素组成
B．仅由碳、氢、氧三种元素组成
C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳
D．熔点低且难溶于水
【解析】选A。仅由碳、氢两种元素组成的化合物一定属于有机化合物，A正确；碳酸（H2CO3）由碳、氢、氧三种元素组成，但它不属于有机化合物，B错误；CO在氧气中燃烧只生成CO2，而CO不属于有机化合物，C错误；NO、CO等物质熔点低且难溶于水，但它们均不属于有机化合物，D错误。
6．下列化学反应中不属于取代反应的是（ ）。
A．CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr
B．CH3OH+HClCH3Cl+H2O
C．2Na+2H2O2NaOH+H2↑
D．CH3－CH2－Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
【解析】选C。取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反应，不是有机物参与的反应，更不是取代反应。
7．在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气（ ）。
A．1ml B．1.5ml C．2ml D．2.5ml
【解析】选B。烷烃分子中，每增加一个碳原子，即增加一个“CH2”原子团，根据关系式：CH2~CO2~H2O~O2，则1ml CH2完全燃烧时，多消耗1.5mlO2。
8．晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话：“临邛县……有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许，如雷声，火焰出，通耀数十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行终日不灭也……”。请回答下列问题。
（1）话中描述的物质是一种最简单有机物－－甲烷，其分子的结构式为_______。
（2）写出“顷许，如雷声，火焰出”涉及反应的化学方程式：___________。
（3）下列有关甲烷的说法正确的是______（填选项字母）。
A．它属于化石能源
B．它的分子中含有非极性键
C．它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
D．（2）中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成
（4）甲烷不仅可以直接用来燃烧，还是重要的化工原料，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气（CO和H2），反应的化学方程式为___________________________，反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为________。
【解析】（2）“顷许，如雷声，火焰出”叙述的是甲烷燃烧，涉及反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O（3）甲烷属于化石能源，A正确；甲烷分子中只含有极性键，B错误；甲烷分子中只有碳原子的最外层达到了8电子稳定结构，氢原子最外层是2电子稳定结构，C错误；甲烷燃烧时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成，D正确。（4）甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气（CO和H2），反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2，反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为 QUOTE 283×2＝143 ＝。
【答案】（1）（2）CH4+2O2CO2+2H2O
（3）AD（4）CH4+H2OCO+3H2；14∶3
题组B 能力提升练
1．（2022·抚顺高一检测）在1.01×105Pa下，测得某些烷烃的沸点见表。据表分析下列选项正确的是（ ）。
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105Pa、20℃下，C5H12是液体
C．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低
D．C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低
【解析】选D。根据表中信息知，在1.01×105Pa下，新戊烷的沸点为9.5℃，故在标准状况下不是气体，而在20℃时新戊烷是气体，所以A、B两项均错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误；C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。
2．下列反应属于取代反应的是（ ）。
①CHCl3+Cl2CCl4+HCl
②2HI+Cl22HCl+I2
③CO+2H2CH3OH
④CH3CH2CN+Cl2CH3－－CN+HCl
⑤CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
A．①② B．①②③④ C．①④⑤ D．②④⑤
【解析】选C。①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属于置换反应；③该反应属于化合反应；④CH3CH2CN分子中“－CH2－”的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的－OH被Br原子取代，属于取代反应。
3．下列说法正确的是（ ）。
A．人类不仅能合成自然界里已有的许多有机物，而且能够合成自然界中原本不存在的多种性质良好的有机物
B．有机物是含碳的化合物；不论是尿素［CO（NH2）2］，还是碳铵（NH4HCO3）及CO2都是有机物
C．有机物完全燃烧后所得到的产物都只有水和二氧化碳
D．大多数有机物难溶于水，易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂
【解析】选A。有机物是含碳的化合物。有机物的来源：①从自然界中动物、植物等生物体中获得的天然有机物；②由非生物体合成了自然界中原来没有的有机物，例如合成橡胶、合成纤维、药物、燃料等。有机物虽然是含碳的化合物，但是一些含碳的化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐等因为其性质与无机物相似，故称为无机物。有机物的组成中除主要有碳元素之外，通常还有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等其他元素。因此当有机物完全燃烧时，生成的产物不一定只有二氧化碳和水。若有机物的组成只含碳、氢两种元素或含碳、氢、氧三种元素时，这种有机物完全燃烧时就只生成二氧化碳和水。
4．最早的分子球棍模型是由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼所作，目的是用来讲课。如图是CH4、CCl4、CH3Cl（沸点－24.2℃）的分子球棍模型图，下列说法正确的是（ ）。
A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B．标准状况下，2.24LCH3Cl含有的分子数为6.02×1022
C．CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D．CCl4是一种常见的有机溶剂，密度比水小
【解析】选B。CCl4分子的空间结构同CH4相似，为正四面体结构，CH3Cl中的C－H键和C－Cl键不同，不是正四面体结构，A项错误；标准状况下，2.24LCH3Cl的物质的量为0.1ml，含有的分子数为6.02×1022，B项正确；CH4与CCl4中化学键均为极性键，C项错误；CCl4是一种有机溶剂，密度比水大，D项错误。
5．（2022·广州高一检测）下列关于CH4和CH3－CH2－CH3叙述正确的是（ ）。
A．互为同素异形体
B．均能用组成通式CnH2n+2来表示
C．它们的物理性质和化学性质均相同
D．常温下，都能与酸性高锰酸钾溶液反应
【解析】选B。CH4和CH3－CH2－CH3互为同系物，故A错误；CH4和CH3－CH2－CH3都是烷烃，烷烃通式为CnH2n+2，故B正确；CH4和CH3－CH2－CH3互为同系物，所以二者化学性质相似，物理性质不同，故C错误；烷烃性质稳定，不能被酸性高锰酸钾氧化，二者都不能与酸性高锰酸钾溶液反应，故D错误。
6．（2022·赣州高二检测）正己烷是优良的有机溶剂，其某种模型如图所示。下列有关说法正确的是（ ）。
A．正己烷的分子式为C6H12
B．正己烷的一氯代物有3种
C．正己烷能与溴水发生取代反应
D．正己烷中的所有碳原子位于同一条直线
【解析】选B。由球棍模型可知正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，分子式为C6H14，故A错误；CH3CH2CH2CH2CH2CH3中含有3种H原子，则一氯代物有3种，故B正确；正己烷与溴水不反应，可在光照条件下与溴蒸气发生取代反应，故C错误；正己烷为饱和烃，具有甲烷的结构特点，则所有碳原子不可能在一条直线上，故D错误。
7．某烷烃的相对分子质量为72，试回答下列问题：
（1）该烷烃的分子式是_______________。
（2）该烷烃在空气中燃烧的化学反应方程式是____________________________。
（3）它可能的结构简式是_________________________________________。
【解析】（1）设烷烃的分子式为CxH2x+2，则14x+2＝72，解得x＝5，所以该烷烃的分子式为C5H12；（2）C5H12在空气中燃烧生成二氧化碳和水，化学反应方程式为：C5H12+8O25CO2+6H2O；（5）分子式为C5H12的同分异构体有主链有5个碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH3，主链有4个碳原子的：CH3CH（CH3）CH2CH3，主链有3个碳原子的：CH3C（CH3）2CH3。
【答案】（1）C5H12 （2）C5H12+8O25CO2 +6H2O
（3）CH3CH2CH2CH2CH3、CH3－CH2CH3、
8．如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10mLCH4，同温同压下乙管中注入50mLCl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，试管放在光亮处一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是__________。
（2）甲管中发生化学反应的类型为____________________。
（3）反应后，甲管中剩余可溶于水的气体能用下列试剂吸收的是________（选填字母）。
A．水 B．NaOH溶液 C．AgNO3溶液 D．饱和食盐水
（4）反应后，若将甲中的物质全部推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中，会观察到__________________；若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到________________________________。
【解析】在光照条件下，甲烷与氯气发生反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl，CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，CHCl3+Cl2CCl4+HCl。（1）理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时，二者恰好完全反应，而甲中甲烷与氯气体积比为1∶5，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。（2）甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。（3）剩余可溶于水的气体为氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。（4）甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，Cl－与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，由于溶液含有次氯酸，若加入几滴石蕊溶液，溶液会先变红后褪色。
【答案】（1）②③（2）取代反应（3）B
（4）液体分为两层，产生白色沉淀；溶液先变红后褪色
题组C 培优拔尖练
1．（2022·太原高一检测）下列有关烷烃的叙述正确的是：①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液褪色；③通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃；④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应；⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色（ ）。
A．①③⑤ B．②③ C．①④ D．①②④
【解析】选C。烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①说法正确；烷烃属饱和烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂（如酸性KMnO4溶液）反应，也不能与溴水发生取代反应，②⑤说法不正确；因通式CnH2n+2中的碳原子已完全饱和，因此符合通式CnH2n+2的有机物一定是烷烃，③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④说法正确。
2．（双选）下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是（ ）。
A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶1混合时只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1ml甲烷生成CCl4最多消耗4ml氯气
【解析】选C、D。甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1ml氢原子，消耗1ml氯气，生成1mlHCl，故产物中HCl的量最多，B错误；1ml甲烷中有4ml氢原子，生成1mlCCl4消耗4ml氯气，D正确。
3．可燃冰属于甲烷的水合物，其结构如图所示。
下列说法正确的是（ ）。
A．可燃冰中CH4与H2O以共价键的形式相结合
B．使用可燃冰时应注意安全
C．甲烷的一氯代物、三氯代物和四氯代物都是正四面体
D．空间填充模型为的有机物能与溴水发生取代反应
【解析】选B。A项，CH4与H2O以分子间作用力结合在一起形成可燃冰，错误；B项，CH4易燃、易爆，所以使用过程中要注意安全，正确；C项，CH3Cl、CHCl3是四面体结构但不是正四面体结构，CCl4为正四面体结构，错误；D项，该有机物的结构简式为CH3－CH3，属于烷烃，其性质与CH4相似，所以该有机物在光照下能与溴蒸气发生取代反应，与溴水不反应，错误。
4．在光照的条件下，将1ml甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为aml、bml、cml，该反应中消耗的氯气的物质的量是（ ）。
A．（1+a+b+c）ml B．（2a+3b+4c）ml
C．（1+a+2b+3c）ml D．（a+b+c）ml
【解析】选C。根据碳原子守恒可知，生成一氯甲烷的物质的量是（1－a－b－c）ml。根据取代反应的特点可知，消耗的氯气的物质的量为（1－a－b－c）ml+2aml+3bml+4cml＝（1+a+2b+3c）ml。
5．（2022·陕西韩城高一检测）如图所示表示页岩气中某些烃分子的结构模型：
（1）有机化合物乙的名称为____________________，有机化合物甲与有机化合物乙互为___________。
（2）有机化合物甲的一氯取代物有________种；写出甲与氯气反应生成任意一种一氯代物的反应方程式：_____________________。
（3）请你根据甲烷分子的空间结构推测，有机化合物乙中最多有________个C原子在同一平面内。
（4）有机化合物甲和乙的沸点：甲________（填“＞”“＝”或“＜”）乙，1ml甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为________ml，写出甲燃烧的方程式：______________________________________。
【解析】（1）根据有机化合物乙的空间填充模型可知，乙的结构简式为CH3－CH3，名称为异丁烷（或2－甲基丙烷）；根据有机化合物甲的球棍模型可知，甲的结构简式为CH3－CH2－CH2－CH3，有机化合物甲和乙的分子式相同，均为C4H10，而结构不同，二者互为同分异构体。（2）CH3－CH2－CH2－CH3分子中有两种不同的氢原子，其一氯代物有2种。（3）根据CH4分子的空间结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，CH3－CH3相当于CH4分子中的3个H原子被3个－CH3取代，则有机化合物乙分子中最多有3个C原子在同一平面内。（4）甲和乙互为同分异构体，甲没有支链，乙有支链，因此沸点甲＞乙。甲和乙的分子式均为C4H10，1mlC4H10完全燃烧消耗6.5mlO2。
【答案】（1）异丁烷（或2－甲基丙烷）；同分异构体
（2）2；CH3CH2CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2CH2Cl+HCl（或CH3CH2CH2CH3+Cl2CH3CH2CHClCH3+HCl）
（3）3（4）＞；6.5；2C4H10+13O28CO2+10H2O
6．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________________。
（2）D装置的石棉中均匀混有淀粉－KI溶液，其作用是______________。
（3）E装置的作用是________（填编号）。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出生成黑色小颗粒的化学方程式：__________________________。
（5）E装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________（填编号）。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
【解析】（1）B装置的三个作用为①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。（2）氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化，生成碘单质，淀粉－KI溶液的作用是吸收多余的Cl2，防止过量的氯气排入空气中污染环境。（3）E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。（4）据信息可知生成的黑色小颗粒为炭黑，说明在强光照射下可发生反应CH4+2Cl2C+4HCl。（5）最后从D中分离出的气体有易溶于水的HCl和难溶于水的CH4以及取代产物CH3Cl。
【答案】（1）干燥混合气体（2）吸收过量的氯气
（3）CD（4）CH4+2Cl2C+4HCl（5）a、b
课程标准
课标解读
1．知道氧化、取代等有机反应类型。
2．了解有机物的性质通性
1．了解烷烃的物理性质和化学性质。知道取代反应的特点。
2．了解有机化合物的性质特点。
反应物
甲烷与氯气（不能用氯水）
反应条件
漫射光照射（不用太阳光直射，以防爆炸）
生成物
甲烷与氯气反应生成四种有机产物：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl，其中HCl的产量最多
反应特点
连锁反应
甲烷中的氢原子被氯原子逐步取代，各步反应同时进行，即第一步反应一旦开始，后续反应立即进行
数量关系
每取代1ml氢原子，消耗1ml Cl2，生成1ml HCl
物质名称
沸点（℃）
正丁烷CH3（CH2）2CH3
－0.5
正戊烷CH3（CH2）3CH3
36.0
异戊烷CH3CH2CH（CH3）2
27.8
新戊烷C（CH3）4
9.5
正己烷CH3（CH2）4CH3
69.0