高中化學人教版第三章有機化合物第一節(jié)最簡單的有機化合物甲烷 全市獲獎

第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷（第1課時）跟蹤訓練一、選擇題(本題包括9小題，每小題6分，共54分)1.在我國的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣(甲烷等)的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急钡拈_采，有助于解決人類面臨的能源危機。下列說法正確的是()①甲烷屬于烴類②在相同條件下甲烷的密度大于空氣③甲烷難溶于水④可燃冰是一種極具潛力的能源A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④2．下列敘述錯誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應B．甲烷化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應D．甲烷的四種取代物都難溶于水3．能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實是()A．甲烷的4個碳氫鍵的鍵能相等B．甲烷的4個碳氫鍵的鍵長相等C．甲烷的一氯代物只有1種D．甲烷的二氯代物只有1種4．為驗證甲烷分子中含有碳氫兩種元素，可將其燃燒產(chǎn)物通過①濃硫酸；②澄清石灰水；③無水硫酸銅。正確的順序是()A．①②③ B．②③C．②③① D．③②5．鑒別CH4、CO、H2三種無色氣體的方法是()A．點燃——通入澄清石灰水——加入溴的四氯化碳溶液B．點燃——罩上小燒杯——加入澄清石灰水C．點燃——通入澄清石灰水D．點燃——通入酸性KMnO4溶液6．下列關(guān)于甲烷的說法中，正確的是()A．實驗室可以用排水法收集甲烷B．只有純凈甲烷才能在空氣中安靜燃燒C．甲烷與溴水可發(fā)生取代反應D．甲烷在空氣中燃燒只生成二氧化碳和水7．在一定的溫度、壓強下，向100mLCH4和Ar的混合氣體中通入400mLO2，點燃使其完全反應，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為()A．1∶4 B．1∶3C．1∶2 D．1∶18．公元前1世紀，我國已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不會反應B．甲烷化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應D．甲烷的四種取代物都難溶于水9．驗證某有機物屬于烴，應完成的實驗內(nèi)容是()A．只測定它的碳、氫原子個數(shù)比B．只要證明它完全燃燒后的產(chǎn)物只有H2O和CO2C．只測定其燃燒產(chǎn)物中H2O和CO2的物質(zhì)的量的比值D．測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成H2O和CO2的質(zhì)量二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)10．I、(8分)判斷下列有關(guān)取代反應的說法是否正確，正確的在括號中打“√”，不正確的打“×”。(1)取代反應僅指有機物分子里的氫原子被其他原子或原子團所代替的反應。 ()(2)取代反應與置換反應是等同的。 ()(3)甲烷與氯氣光照下，可以得到純凈的一氯甲烷。 ()(4)取代反應有兩種或兩種以上的反應物及生成物。 ()II．(9分)通常情況下，甲烷的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，但在一定條件下也能發(fā)生某些反應。(1)甲烷在空氣中燃燒的實驗現(xiàn)象是________________________________________，反應的化學方程式為____________________________________________________。(2)甲烷與Cl2在光照條件下反應生成一氯甲烷的化學方程式為_________________。11．(10分)如下圖是某同學利用日常用品注射器設(shè)計簡易實驗裝置。甲中注入10mLCH4，同溫同壓下乙中注入50mLCl2，將乙中氣體推入甲中，用日光照射一段時間，氣體在甲中反應。(1)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)榧t色；②實驗過程中，甲中活塞向內(nèi)移動；③甲中內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是________。(2)甲管中發(fā)生的化學反應類型為________。(3)反應后，甲中剩余氣體能用下列試劑吸收的是________。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水(4)反應后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到__________，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到_____________________________________。12．(10分)(1)某氣態(tài)烴在標準狀況下的體積為2.8L，其質(zhì)量為2g，該烴中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為25%，則該烴的分子式為________，電子式為________，結(jié)構(gòu)式為________(2)如圖立方體中心的“·”表示甲烷分子中的碳原子，請在立方體的頂點用“·”表示出與之緊鄰的4個氫原子的位置。13．(9分)某研究性學習小組為了驗證CH4是否具有還原性，設(shè)計了如下實驗：(1)學習小組的同學查閱資料得知：用無水醋酸鈉與堿石灰混合加熱可得到甲烷，反應原理為CH3COONa＋NaOHeq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))CH4＋X(已配平)，則X的成分是________________。(2)實驗過程中觀察到無水CuSO4逐漸變藍，澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH4與CuO反應的化學方程式______________________________________________________________________________________。(3)研究小組將CH4通入溴水時，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認為原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。請設(shè)計一個實驗方案證明你的結(jié)論(用文字表示，不必畫實驗裝置圖)_________________________________________________________________________________________________________________。第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷（第1課時）跟蹤訓練一、選擇題(本題包括9小題，每小題6分，共54分)1.解析：甲烷是最簡單的烴，難溶于水，因其相對分子質(zhì)量為16，故相同條件下密度小于空氣，甲烷燃燒放出較多的熱量且產(chǎn)物為CO2和H2O，所以可燃冰是一種極具潛力的能源，因此C正確。答案：C2．解析：甲烷的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，但能夠燃燒生成CO2和H2O，一定條件下，也能被氧化劑(如O2)氧化。B錯誤。答案：B3．解析：先把CH4分子空間構(gòu)型的幾種可能性畫出來，然后依次思考排列可得到答案。答案：D4．解析：要證明CH4中含碳氫兩元素，可以通過其燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O來證明，可選擇②、③，但應當注意檢驗的先后順序，即先證明水，后證明CO2。答案：D5．解析：根據(jù)燃燒后的產(chǎn)物來判斷，甲烷燃燒后生成CO2和H2O，氫氣燃燒后生成H2O，CO燃燒后生成CO2。在燃燒的火焰上方罩一個干燥的小燒杯，出現(xiàn)水霧的是甲烷和氫氣，沒有水霧的是CO；然后在有水霧的兩個小燒杯里加入澄清石灰水，出現(xiàn)渾濁的是甲烷，無現(xiàn)象的是H2。答案：B6．解析：可燃性氣體的爆炸都有一個爆炸極限。爆炸極限是指可燃性氣體與空氣混合后，遇火發(fā)生爆炸的體積分數(shù)范圍，故B錯；甲烷可與溴蒸氣在光照下發(fā)生取代反應，C錯，燃燒不充分，可生成CO和H2O，D錯。答案：A7．解析：Ar是稀有氣體，不參與反應，反應前后氣體的體積變化由CH4燃燒生成的水引起。設(shè)混合氣體中CH4的體積為x。CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點燃))CO2＋2H2OΔV減小1mL2mL1mL2mLx(100mL＋400mL)－460mL＝40mLx＝20mLAr的體積為100mL－20mL＝80mL，CH4與Ar的體積之比為1∶4，相同條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，即n(CH4)∶n(Ar)＝1∶4。答案：A8．解析：CH4的性質(zhì)比較穩(wěn)定，通常情況下，不與強酸、強堿、強氧化劑反應，而不是不能被任何氧化劑氧化，A項正確，B項錯誤；CH4在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應，生成4種有機產(chǎn)物，它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均難溶于水，故C、D項均正確。答案：B9．解析：烴僅含碳和氫兩種元素，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O的有機物不一定是烴，它可能含有碳、氫、氧三種元素。答案：D二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)10．I、(8分)(1)×(2)×(3)×(4)√II．(9分)(1)產(chǎn)生淡藍色火焰CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點燃))CO2＋2H2O(2)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl11．(10分)解析：在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時二者恰好完全反應，而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。反應進行過程中不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強減小，甲中活塞向內(nèi)移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應。(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會與AgNO3反應生成AgCl白色沉淀，同時因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，溶液會先變紅后褪色。答案：(1)②③(2)取代反應(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色12．(10分)解析：(1)該烴的物質(zhì)的量為n＝2.8L÷22.4L/mol＝mol，該烴的摩爾質(zhì)量M＝2g÷mol＝16g/mol；1mol該烴中含氫原子的物質(zhì)的量為n(H)＝16g×25%÷1g/mol＝4mol；1mol該烴中含碳原子的物質(zhì)的量為n(C)＝16g×(2)CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，在立方體中互不相鄰的四個頂點即構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)。答案：(1)CH4正四面體形eq\a\vs4\al(2)13．(9分)答案(1)Na2CO3(2)CH4＋4CuO=CO2＋4Cu＋2H2O(3)溴單質(zhì)與甲烷發(fā)生了取代反應或溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走用pH試紙檢驗反應前后溶液的pH，如果pH明顯變小，則表明二者發(fā)生了取代反應；如