位于同一平面上[如(CH3)2CHCH3分子中最多只有3个碳原子共平面]；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，使其熔、沸点逐渐升高；分子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体，分子式不同的烷烃之间互为同系物。 3.下列有关简单的烷烃的叙述中正确的是( )
①都是易燃物 ②特征反应是取代反应 ③相邻烷烃分子在组成上相差一个甲基 A.①和③B.②和③C.只有①D.①和② 答案 D
解析 烷烃含有碳和氢两种元素，都能燃烧生成二氧化碳和水，①正确；烷烃都易发生取代反应，②正确；相邻烷烃分子在组成上相差一个CH2原子团，③不正确。 4.下列关于烷烃性质的叙述中正确的是( ) A.都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.都是液体 C.都能溶于水 D.都是气体 答案 A
解析 烷烃是饱和烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项正确；常温下，碳原子数≤4的烷烃为气态，碳原子数>4的烷烃为液态或固态，B、D两项不正确；烷烃都不溶于水，C项不正确。
5.下列有机反应中，不属于取代反应的是( )
A.
Cu
B.2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O △
H2OC.ClCH2CH===CH2＋NaOH――→HOCH2CH===CH2＋NaCl △
D.答案 B
解析 A项Cl2中的氯原子取代了甲苯甲基上的H原子。C项，羟基取代了氯原子。D项硝基取代了苯环上的氢原子。B项不符合取代反应的定义，它是有机物中加氧的反应，有机化学中称之为氧化反应。
[基础过关]
5
一、甲烷的结构与性质
1.CH4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不存在同分异构体 B.CH2Cl2不存在同分异构体 C.CHCl3不存在同分异构体 D.CH4是气体分子 答案 B
2.光照对下列反应几乎没有影响的是( ) A.氯气与氢气的反应 C.甲烷与氧气的反应 答案 C
解析 甲烷与氧气点燃时才反应。 3.下列实验能获得成功的是( )
①甲烷气体通入空气中点燃获得热量 ②甲烷气体通入氯水中制取一氯甲烷 ③甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，使紫色褪去 ④甲烷通入浓硝酸中分解得到碳单质和氢气 A.只有①② C.只有④ 答案 B
解析 甲烷分子结构稳定，通常不与强酸、强碱或强氧化剂反应，不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。但是在一定条件下，甲烷也会发生某些反应，如燃烧、与氯气的取代反应。 4.有一类组成最简单的有机硅化物叫硅烷，它的组成与烷烃相似。下列说法错误的是( ) A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2(n≥1) B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水 C.甲硅烷(SiH4)的密度大于甲烷 D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷 答案 D
二、烷烃的物理性质
5.下列烷烃的沸点由高到低的顺序排列正确的是( ) ①CH4 ②C3H8 ③C5H12 ④C8H18 ⑤C12H26 A.①②③④⑤ C.⑤③④②① 答案 B
解析 规律总结：一般来说组成和结构相似的物质，其相对分子质量越大，熔、沸点越高。 三、烷烃的化学性质
6
B.氯气与甲烷的反应 D.次氯酸的分解
B.只有① D.①②③④
B.⑤④③②① D.③④⑤②①
6.某运动会火炬所用燃料为65%的丁烷(C4H10)和35%的丙烷。下列说法不正确的是( ) A.火炬燃烧主要是将化学能转变为热能和光能 B.正丁烷的沸点比丙烷高 C.丁烷和丙烷都不溶于水
D.丁烷和丙烷的燃烧产物对环境无影响 答案 D
7.下列化学性质中，烷烃不具备的是( ) A.一定条件下发生分解反应 B.可以在空气中燃烧 C.与氯气发生取代反应 D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案 D
解析 烷烃可以在一定条件下发生分解反应，也可以燃烧，还可以发生取代反应，但烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 8.下列反应不属于取代反应的是( ) A.CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl 光照B.CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl
C.
D.CH3COOH＋CH3CH2OH答案 A
浓硫酸
△CH3COOCH2CH3＋H2O
9.等质量的下列烷烃，完全燃烧消耗氧气最多的是( ) A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C6H14 答案 A
解析 判断等质量的不同烃燃烧时的耗氧量，可先简化其分子式为CHx，x越大，氢的质量分数就越大，耗氧量就越多。本题中A项最简式为CH4；B项最简式为CH3；C项最简式为CH2.7；D项最简式为CH2.3。故答案为A。
10.将1mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得到1.5molCO2和2molH2O。下列说法正确的是( ) A.一定有乙烷 C.一定没有甲烷 答案 B [能力提升]
B.一定有甲烷 D.不一定有甲烷
7
11.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是( ) A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14 答案 C
解析 题给各选项均为烷烃，已知一氯代物只有一种，这表明烷烃分子中只有一种类型的氢原子。结合烷烃的结构简式，其主链两端只能连有甲基(—CH3)，可得出“若烷烃的一氯代物只有1种，则除甲烷外，其他烷烃中的氢原子数必定是6的倍数”的规律性结论，据此分析题给各选项中烷烃的氢原子数，可知只有选项C符合题设要求。 12.主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有( ) A.2种B.3种C.4种D.5种 答案 A
解析 符合题意要求的同分异构体有
和
。需要注意的是烷烃分子中乙基不能出现在第2位碳上，
否则主链上就不是5个碳原子而是6个碳原子，如：[拓展探究]
。
13.科学家探测到北极海洋中存在大量由天然气水合物——“可燃冰”释放出的气泡，这种气体会加剧全球变暖。
(1)这种“可燃冰”样品是一种夹杂着白色颗粒状的沉积物，放入水中可以观察到有大量气泡涌出，该白色气泡内的气体主要成分是________。
(2)有科学家预测，从边缘海释放的甲烷，在大气中占了相当大的比重。有研究表明，地质历史时期的若干全球变化事件(如地球生命灭绝)是由天然气水合物分解释放甲烷造成的，所以海底甲烷如同高悬人类头顶的达摩克利斯之剑。甲烷释放到大气中的危害有______。 A.导致温室效应 B.导致局部大气爆炸 C.使地球生物缺氧而死
8
D.甲烷有毒，毒死地球生命
(3)已知每立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，假设甲烷气体体积是标准状况下的数据，且甲烷水合物固体的密度与冰的密度相同，若冰的密度取水的密度1g·cm。试计算“可燃冰”晶体中甲烷与水的分子个数比为__________，用化学式表示“可燃冰”晶体：________。
答案 (1)甲烷(或CH4) (2)AB(3)1∶6.7 CH4·6.7H2O
解析 (1)甲烷水合物不稳定，在水中极易分解而产生甲烷气体，所以气泡内的气体主要成分就是甲烷。
(2)甲烷的温室效应比二氧化碳的温室效应要大得多，所以这是大气中甲烷含量多而导致的危害；另外当大量的甲烷逸出到空气中，与空气混合，当达到其爆炸极限时，遇闪电或火花即可导致局部甚至整个地球大气的爆炸，后果不堪设想。 (3)1立方米“可燃冰”晶体释放出的甲烷气体的物质的量： 164m÷22.4m·kmol≈7.32kmol， 则其中的水的物质的量：
(1m×1000kg·m－7.32kmol×16kg·kmol)÷18kg·kmol≈49.05kmol。 所以，n(CH4)∶n(H2O)＝7.32kmol∶49.05kmol ≈1∶6.7
甲烷水合物的组成可能是CH4·6.7H2O。
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