2019高中化學(xué)人教版必修2練習(xí)第三章第一節(jié)第1課時(shí)甲烷的性質(zhì)

1、第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物甲烷第1課甲烷的性質(zhì)1下列敘述中錯(cuò)誤的是()A點(diǎn)燃甲烷不一定會(huì)爆炸B甲烷燃燒放出大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C煤礦的礦井要注意通風(fēng)并嚴(yán)禁煙火，以防爆炸的發(fā)生D點(diǎn)燃甲烷前不必進(jìn)行驗(yàn)純解析：甲烷與氧氣混合達(dá)到一定比例范圍時(shí)，點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸，因此，甲烷點(diǎn)燃前要進(jìn)行驗(yàn)純。答案：D2下列敘述錯(cuò)誤的是()A通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)B甲烷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C甲烷與Cl2反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D甲烷的四種有機(jī)取代產(chǎn)物有一種氣態(tài)，其余三種為液態(tài)且都不溶于水解析：甲烷的性質(zhì)比較穩(wěn)定，在通常情況

2、下，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，但甲烷能在空氣中燃燒，A正確，B錯(cuò)誤；甲烷在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成四種有機(jī)產(chǎn)物，分別是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，其中CH3Cl為氣體，其它為液體，且均不溶于水，故C、D均正確。答案：B3能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實(shí)是()A甲烷分子中4個(gè)CH鍵的強(qiáng)度相同B甲烷分子中4個(gè)CH鍵的長度相同C甲烷的一氯代物只有1種D甲烷的二氯代物只有1種答案：D4若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比13混合，在光照下得到的產(chǎn)物可能是下列物質(zhì)，其中正確的是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有B只有C的混合物D的混合物解析：無論CH4與

3、Cl2按何種比例混合，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl均有。答案：D5將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應(yīng)后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為()A1.5molC4.5molB3molD6mol解析：解答此題宜用原子守恒法。CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是由CH4而來，故這四種取代物共1mol，設(shè)CH3Cl物質(zhì)的量為x，則x(x0.1mol)(x0.2mol)(x0.3mol)1mol，得x0.1mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、

4、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次為0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，含Cl原子的物質(zhì)的量共為0.1mol10.2mol20.3mol30.4mol43mol，而一個(gè)Cl2分子中只有一個(gè)Cl原子參加取代反應(yīng)，因此消耗的Cl2也為3mol。答案：B6如圖是某同學(xué)用注射器設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中注入10mLCH4，同溫同壓下乙管中注入50mLCl2，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應(yīng)，針管放在光亮處一段時(shí)間。(1)下列是某同學(xué)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氣體最終變?yōu)闊o色；實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)；甲管內(nèi)壁有油珠；產(chǎn)生火花。其中正確的是_(填編號(hào))。(2)甲管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類型

5、為_(填序號(hào))。(3)反應(yīng)后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是_。A水CAgNO3溶液BNaOH溶液D飽和食鹽水(4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到_，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到_。光解析：在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3Cl光光光Cl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為14時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，而甲中氯氣與甲烷體積比為5141，說明氯氣過量，反應(yīng)后仍有氯氣剩余。該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體

6、，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)。(2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會(huì)與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余，若加入幾滴石蕊，溶液會(huì)先變紅后褪色。答案：(1)(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色(時(shí)間：40分鐘)A級基礎(chǔ)鞏固1下列說法中正確的是()A由碳、氫、氧三種元素組成的化合物一定是有機(jī)物B烴是含有碳元素和氫元素的化合物C大多

7、數(shù)有機(jī)物熔、沸點(diǎn)較低D有機(jī)物都難溶于水解析：由碳、氫、氧三種元素組成的化合物不一定是有機(jī)物，如碳酸是無機(jī)物；烴是僅含有碳元素和氫元素的有機(jī)物；多數(shù)有機(jī)物熔、沸點(diǎn)較低；有些有機(jī)物易溶于水，如乙醇、乙酸等。答案：C2在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng)，所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是()ACH3ClCCHCl3BCH2Cl2DHCl解析：在光照條件下，將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng)，會(huì)發(fā)生取代反應(yīng)，由于取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，每一步在產(chǎn)生氯代烴的同時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生HCl，所以在所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl。答案：D3.如圖所示，一端封閉的U形管，封閉著的一端有CH4和Cl2的混合氣體，在水平

8、部分有一段氣柱，已知液體與氣體不反應(yīng)，使CH4與Cl2在稍暗的光線下緩慢反應(yīng)，則中間氣柱的長度如何變化(假設(shè)中間氣柱未移出U形管的水平部分)()A變大C不變B變小D難以確定DCH3CH2BrH2Oeqoac(,)CH3CH2OHHBr解析：CH4與Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物中只有CH3Cl為氣體，CH2Cl2、CHCl3和CCl4為液體，HCl是易溶于水中，反應(yīng)后左邊體積減少，液柱上升，右邊液柱下降，中間氣柱的壓強(qiáng)減小，所以體積變大。答案：A4有機(jī)物分子里的某些原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()光照ACH2Cl2Br2CHBrCl2HBr光

9、照BCH3OHHClCH3ClH2OC2Na2H2O=2NaOHH2NaOH答案：C5(雙選)兩種氣態(tài)烴以任意比例混合，在105時(shí)，1L該混合烴與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L。下列各組混合烴中不符合此條件的是()ACH4與C2H4CC2H4與C3H4BCH4與C3H6DC2H2與C3H61xx因?yàn)槿紵昂髿怏w體積未變，所以1x4x，y4，因此混合烴的平均解析：混合烴與氧氣的體積比是19，溫度高于100，則混合烴完全燃燒生成CO2和H2O(g)。設(shè)混合烴的平均分子組成為CxHy，則：y點(diǎn)燃yCxHyx4O2xCO22H2Oyy42yy2分子式為CxH4。但C2H2

10、與C3H6的組合不一定是CxH4，只有當(dāng)二者的體積比為11時(shí)才符合CxH4。答案：BD6(2018全國卷)實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是()光照解析：甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生反應(yīng)：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3Cl光照光照光照Cl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。黃綠色的氯氣參加了反應(yīng)，逐漸減少，生成無色的氣體，因此試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺；反應(yīng)生成的HCl極易溶于水，使試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，因此試管內(nèi)液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CC

11、l4均為無色油狀液體，附著在試管壁上，因此試管壁上出現(xiàn)油狀液滴；生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴，形成白霧，因此試管中有少量白霧。綜合上述現(xiàn)象，答案選D。答案：DB級能力提升7.把1molCH4和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，回答下列問題：(1)片刻后試管中的現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體的黃綠色變淺，試管壁上出現(xiàn)_，試管內(nèi)_。(2)在反應(yīng)結(jié)束后，試管內(nèi)的產(chǎn)物最多的是_，空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為_。(3)若反應(yīng)生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為_。(4)已知CH4分子在空間呈正四面體形狀，1個(gè)C原子與4個(gè)

12、H原子各共用一對電子形成4條共價(jià)鍵，C原子位于中心，4個(gè)H原子位于4個(gè)頂點(diǎn)。如圖所示為一個(gè)立方體，已畫出1個(gè)C原子(在立方體中心)、1個(gè)H原子(在立方體頂點(diǎn))和1條共價(jià)鍵(實(shí)線表示)。請畫出另外3個(gè)H原子的合適位置和3條共價(jià)鍵。解析：甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，消耗氯氣，所以黃綠色變淺，由于產(chǎn)生的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷是液體，都難溶于水，所以在試管內(nèi)壁有油狀液滴，由于取代反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體在水中溶解，所以試管內(nèi)液面上升，而且出現(xiàn)白霧。(1)片刻后試管中的現(xiàn)象：試管內(nèi)氣體的顏色變淺，試管壁上出現(xiàn)油狀液滴，試管內(nèi)出現(xiàn)白霧、液面上升。(2)由于取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，每一步取代反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生

13、HCl氣體，所以在反應(yīng)結(jié)束后，試管內(nèi)的產(chǎn)物最多的是HCl；其中空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為CCl4。(3)甲烷物質(zhì)的量是1mol，若反應(yīng)生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為(0.2510.2520.2530.254)mol2.5mol。答案：(1)油狀液滴出現(xiàn)白霧、液面上升(2)HClCCl4(3)2.5mol(4)8利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：V（Cl2）V（CH4）根據(jù)設(shè)計(jì)要求回答：(1)B裝置有三種功能：控制氣流速度；均勻混合氣體；_。(2)設(shè)x，若理論上欲獲得

14、最多的氯化氫，則x值應(yīng)_。(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是_。(4)E裝置的作用是_(填序號(hào))。A收集氣體C防止倒吸B吸收氯氣D吸收氯化氫V（Cl2）V（CH4）(5)在C裝置中，經(jīng)過一段時(shí)間的強(qiáng)光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式_。(6)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分離出有機(jī)物的最佳方法為_。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為_(填序號(hào))。aCH4bCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4解析：(1)B裝置的三個(gè)作用：控制氣流速度從而達(dá)到合適的反應(yīng)比例；均光勻混合氣體，便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)；干燥混合氣體。(2)當(dāng)反應(yīng)：CH