13．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下图所示：

根据要求填空：

(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)设V(Cl₂)/V(CH₄)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应____________。

(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，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：________________________________________________________________________。

(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为____________。该装置还有缺陷，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]　(2)若获得最多的氯化氢，就需要把CH₄中的H原子全部取代下来，每取代1 mol H需消耗1 mol Cl₂，故x≥4。

(3)E 装置很明显是防倒吸的吸收装置，且可以吸收氯化氢制取副产品盐酸。

(4)根据现象说明是Cl₂置换出碳单质。

(5)由于生成的卤代烃难溶于水，所以可用分液法分离出盐酸。

[答案]　(1)干燥混合气体　(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种烷烃，试回答下列问题：

(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O₂的量最多的是________。

(3)等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O₂的量最多的是________。

(4)在120 ℃，1.01×10⁵Pa条件下，某气态烃与足量的O₂完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为________。

(5)10 mL某气态烃，在50 mL O₂中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定)。该气态烃是________。

[答案]　(1)CxHy+O₂xCO₂+H₂O

(2)丁烷　(3)甲烷　(4)甲烷　(5)乙烷

11．如图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，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，则图中

(1)属于烷烃的是_______。

(2)在如图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成　　和_______；不仅可以形成_______，还可以形成碳环，故有机化合物种类繁多。

(3)图中与B互为同分异构体的有_______；图中物质碳元素的质量分数最大的是_______。

[解析]　(1)烷烃分子中的碳原子间只以单键结合，剩余价键均与氢结合，A、C是烷烃，B、E、F是烯烃，D、G是炔烃，H是环烷烃。(2)(3)所涉及内容是有机物种类繁多的原因。

[答案]　(1)AC　(2)双键　三键　碳链　(3)E、F、H　D和G

10．一定量甲烷燃烧后得到CO、CO₂和水蒸气，混合气体共重49.6 g，通过无水CaCl₂时，CaCl₂增重25.2 g，则CO₂的质量为(　)

A．12.5 g　 B．13.2 g

C．19.7 g　 D．24.4 g

[解析]　原甲烷与氧气属于不完全燃烧，CaCl₂增重的25.2 g为生成水的质量，得H原子为2.8 mol，可知原甲烷为0.7 mol；又知CO、CO₂的质量共为49.6 g－25.2 g＝24.4 g。设CO、CO₂的物质的量分别为x、y，则有：

解得：x＝0.4 mol，y＝0.3 mol

故CO₂的质量为0.3 mol×44 g/mol＝13.2 g。

[答案]　B

9．由两种烃组成的混合物，无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧生成CO₂的质量也一定，则此两种烃一定满足(　)

A．互为同分异构体　 B．最简式相同

C．为同系物　 D．符合同一通式

[解析]　由题意可知两种烃中的C的质量分数相同，因烃仅含C、H两种元素，则H的质量分数也应相同，从而可推知它们的最简式相同。

[答案]　B

8．CH₄、CO、H₂的混合气体，与足量O₂混合后完全燃烧，生成CO₂气体与H₂O(g)的体积比(同温同压)为1∶2，则原混合气体中CH₄、CO、H₂的体积比可能是(　)

A．3∶1∶1　 B．4∶3∶2

C．8∶1∶2　 D．7∶2∶1

[解析]　由题意生成CO₂和H₂O的体积比为1∶2，即N(C)∶N(H)＝1∶4，在CH₄中N(C)∶N(H)＝1∶4，故原混合气中CH₄的体积可多可少，而CO和H₂的体积比只能是1∶2，才能保证生成的气体中N(C)∶N(H)＝1∶4，所以CH₄、CO、H₂三者的体积之比应为任意值(不为0)∶1∶2。符合题意的只有C项。

[答案]　C

7．某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能是(　)

A．C₂H₆　 B．C₄H₁₀

C．C₅H₁₂　 D．C₈H₁₈

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

[答案]　B

6．相对分子质量为100的饱和链状烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有(　)

A．3种　 B．4种

C．5种　 D．6种

[解析]　根据烷烃的通式CnH_2n+2可知，相对分子质量为100的烷烃是C₇H₁₆。而主链上有5个碳原子的同分异构体有：

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

[答案]　C

5．下列说法正确的是(　)

A．凡是分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的物质，彼此一定是同系物

B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体

C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体

D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体

[解析]　A项，分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的物质，其分子结构不一定相似，；B项，若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH₃(CH₂)₂CH₃与CH₃CH(CH₃)₂，CH₂CH₂与CH₂CHCH₃；C项，相对分子质量相同的物质很多，如无机物中的H₂SO₄和H₃PO₄，又如有机物中的C₂H₆O(乙醇)与CH₂O₂(甲酸)，这两组物质分别具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子式不同，所以不是同分异构体；D项，当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。

[答案]　D

4．选择下列序号，填入下表的空格中正确的是(　)

①同位素　②同素异形体　③同分异构体　④同系物　⑤同种物质

A.③②④⑤①④③　 　B．⑤②④⑤③④⑤

C．④①⑤①④③⑤　 D．⑤②④⑤②④⑤

[答案]　A