13．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現實。某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下圖所示：

根據要求填空：

(1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③________________。

(2)設V(Cl₂)/V(CH₄)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應____________。

(3)E裝置的作用是____________(填編號)。

A．收集氣體　 B．吸收氯氣

C．防止倒吸　 D．吸收氯化氫

(4)在C裝置中，經過一段時間的強光照射，發(fā)現硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式：________________________________________________________________________。

(5)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為____________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為________(填編號)。

a．CH₄　b．CH₃Cl　c．CH₂Cl₂　d．CHCl₃　e．CCl₄

[解析]　(2)若獲得最多的氯化氫，就需要把CH₄中的H原子全部取代下來，每取代1 mol H需消耗1 mol Cl₂，故x≥4。

(3)E 裝置很明顯是防倒吸的吸收裝置，且可以吸收氯化氫制取副產品鹽酸。

(4)根據現象說明是Cl₂置換出碳單質。

(5)由于生成的鹵代烴難溶于水，所以可用分液法分離出鹽酸。

[答案]　(1)干燥混合氣體　(2)大于或等于4　(3)CD　(4)CH₄+2Cl₂C+4HCl　(5)分液　ab

12．有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4種烷烴，試回答下列問題：

(1)請寫出烷烴在足量的氧氣中充分燃燒的化學方程式：

________________________________________________________________________。

(2)相同狀況下，等體積的上述氣態(tài)烴，消耗O₂的量最多的是________。

(3)等質量的上述氣態(tài)烴，在充分燃燒時，消耗O₂的量最多的是________。

(4)在120 ℃，1.01×10⁵Pa條件下，某氣態(tài)烴與足量的O₂完全反應后，測得反應前后氣體的體積沒有發(fā)生改變，則該烴為________。

(5)10 mL某氣態(tài)烴，在50 mL O₂中充分燃燒，得到液態(tài)水，以及體積為35 mL的混合氣體(所有氣體體積均在同溫同壓下測定)。該氣態(tài)烴是________。

[答案]　(1)CxHy+O₂xCO₂+H₂O

(2)丁烷　(3)甲烷　(4)甲烷　(5)乙烷

11．如圖表示4個碳原子相互結合的幾種方式。小圓球表示碳原子，小棍表示化學鍵，假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫結合，則圖中

(1)屬于烷烴的是_______。

(2)在如圖的有機化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成　　和_______；不僅可以形成_______，還可以形成碳環(huán)，故有機化合物種類繁多。

(3)圖中與B互為同分異構體的有_______；圖中物質碳元素的質量分數最大的是_______。

[解析]　(1)烷烴分子中的碳原子間只以單鍵結合，剩余價鍵均與氫結合，A、C是烷烴，B、E、F是烯烴，D、G是炔烴，H是環(huán)烷烴。(2)(3)所涉及內容是有機物種類繁多的原因。

[答案]　(1)AC　(2)雙鍵　三鍵　碳鏈　(3)E、F、H　D和G

10．一定量甲烷燃燒后得到CO、CO₂和水蒸氣，混合氣體共重49.6 g，通過無水CaCl₂時，CaCl₂增重25.2 g，則CO₂的質量為(　)

A．12.5 g　 B．13.2 g

C．19.7 g　 D．24.4 g

[解析]　原甲烷與氧氣屬于不完全燃燒，CaCl₂增重的25.2 g為生成水的質量，得H原子為2.8 mol，可知原甲烷為0.7 mol；又知CO、CO₂的質量共為49.6 g－25.2 g＝24.4 g。設CO、CO₂的物質的量分別為x、y，則有：

解得：x＝0.4 mol，y＝0.3 mol

故CO₂的質量為0.3 mol×44 g/mol＝13.2 g。

[答案]　B

9．由兩種烴組成的混合物，無論以何種比例混合，只要混合物的總質量一定，完全燃燒生成CO₂的質量也一定，則此兩種烴一定滿足(　)

A．互為同分異構體　 B．最簡式相同

C．為同系物　 D．符合同一通式

[解析]　由題意可知兩種烴中的C的質量分數相同，因烴僅含C、H兩種元素，則H的質量分數也應相同，從而可推知它們的最簡式相同。

[答案]　B

8．CH₄、CO、H₂的混合氣體，與足量O₂混合后完全燃燒，生成CO₂氣體與H₂O(g)的體積比(同溫同壓)為1∶2，則原混合氣體中CH₄、CO、H₂的體積比可能是(　)

A．3∶1∶1　 B．4∶3∶2

C．8∶1∶2　 D．7∶2∶1

[解析]　由題意生成CO₂和H₂O的體積比為1∶2，即N(C)∶N(H)＝1∶4，在CH₄中N(C)∶N(H)＝1∶4，故原混合氣中CH₄的體積可多可少，而CO和H₂的體積比只能是1∶2，才能保證生成的氣體中N(C)∶N(H)＝1∶4，所以CH₄、CO、H₂三者的體積之比應為任意值(不為0)∶1∶2。符合題意的只有C項。

[答案]　C

7．某烷烴的一種同分異構體只能生成一種一氯代物，則該烴的分子式不可能是(　)

A．C₂H₆　 B．C₄H₁₀

C．C₅H₁₂　 D．C₈H₁₈

[解析]　A項中的CH₃CH₃符合要求；C項中的符合要求；D項中的符合要求。

[答案]　B

6．相對分子質量為100的飽和鏈狀烷烴，主鏈上有5個碳原子的同分異構體有(　)

A．3種　 B．4種

C．5種　 D．6種

[解析]　根據烷烴的通式CnH_2n+2可知，相對分子質量為100的烷烴是C₇H₁₆。而主鏈上有5個碳原子的同分異構體有：

(CH₃)₃C-CH₂-CH₂-CH₃、(CH₃)₂CHCH(CH₃)CH₂CH₃、(CH₃)₂CH-CH₂-CH(CH₃)₂、(CH₃CH₂)₂C(CH₃)₂、(CH₃CH₂)₃CH，共5種。

[答案]　C

5．下列說法正確的是(　)

A．凡是分子組成相差一個或若干個CH₂原子團的物質，彼此一定是同系物

B．兩種化合物組成元素相同，各元素質量分數也相同，則二者一定是同分異構體

C．相對分子質量相同的幾種化合物，互稱為同分異構體

D．組成元素的質量分數相同，且相對分子質量也相同的不同化合物，互為同分異構體

[解析]　A項，分子組成相差一個或若干個CH₂原子團的物質，其分子結構不一定相似，；B項，若兩種化合物組成元素相同，各元素的質量分數也相同，則它們的最簡式必定相同。最簡式相同的化合物可能是同分異構體，也可能不是同分異構體，如CH₃(CH₂)₂CH₃與CH₃CH(CH₃)₂，CH₂CH₂與CH₂CHCH₃；C項，相對分子質量相同的物質很多，如無機物中的H₂SO₄和H₃PO₄，又如有機物中的C₂H₆O(乙醇)與CH₂O₂(甲酸)，這兩組物質分別具有相同的相對分子質量，但由于它們的分子式不同，所以不是同分異構體；D項，當不同化合物組成元素的質量分數相同，相對分子質量也相同時，其分子式一定相同，因此這樣的不同化合物互為同分異構體。

[答案]　D

4．選擇下列序號，填入下表的空格中正確的是(　)

①同位素�、谕禺愋误w�、弁之悩嬻w　④同系物�、萃N物質

A.③②④⑤①④③　 　B．⑤②④⑤③④⑤

C．④①⑤①④③⑤　 D．⑤②④⑤②④⑤

[答案]　A