高中化學(xué)人教版第三章有機(jī)化合物第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷 課時(shí)訓(xùn)練14甲烷

課時(shí)訓(xùn)練14甲烷一、有機(jī)化合物1.下列物質(zhì)中屬于有機(jī)物的是()①乙醇②食鹽③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸鈣⑨乙酸A.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥解析:有機(jī)物是含碳元素的化合物,但是CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽等屬于無(wú)機(jī)物。碳單質(zhì)和不含碳的化合物一定不屬于有機(jī)物。答案:B2.下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法中,正確的是()A.凡是含碳元素的化合物都屬于有機(jī)化合物B.易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑的物質(zhì)一定是有機(jī)化合物C.所有的有機(jī)化合物都很容易燃燒D.有機(jī)化合物有的不溶于水,有的可溶于水解析:含碳元素的化合物不一定是有機(jī)化合物,如CO、CO2、SiC等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;一般說來(lái),有機(jī)物易溶于有機(jī)溶劑,無(wú)機(jī)物易溶于無(wú)機(jī)溶劑,但不能說是“一定”,如Br2、I2就易溶于有機(jī)溶劑而不易溶于水,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)化合物一般易燃燒,但不是所有有機(jī)化合物都易燃燒,如CCl4曾經(jīng)被用作滅火劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)化合物有的不溶于水,如CH4,有的可溶于水,如乙醇、乙酸等。答案:D二、烴3.烴是()A.含有碳、氫元素的有機(jī)物B.含有碳元素的化合物C.僅由碳、氫兩種元素組成的有機(jī)物D.完全燃燒只生成二氧化碳和水的化合物解析:根據(jù)烴的定義,烴是指僅含碳、氫兩種元素的有機(jī)物。答案:C4.烴類分子中的碳原子與其他原子的結(jié)合方式是()A.通過兩個(gè)共價(jià)鍵B.通過非極性鍵C.形成四對(duì)共用電子對(duì)D.通過離子鍵和共價(jià)鍵解析:碳原子最外層有4個(gè)電子,在烴類中只能形成4個(gè)共價(jià)鍵,即形成四對(duì)共用電子對(duì)。答案:C5.下列各組物質(zhì)中全屬于有機(jī)物的是;全屬于烴的是。

、C2H5OH、C6H12O6(果糖)、(C6H10O5)n(淀粉)、H2O2、CCl4、C6H6、C2H4、H2CO3、CH3Cl、C2H6、C2H2、C6H6解析:有機(jī)物一定含有碳元素,但含碳元素的不一定是有機(jī)物,例如H2CO3、CaCO3等;僅由碳、氫兩種元素組成的有機(jī)物為烴。答案:ADD三、甲烷的組成和結(jié)構(gòu)6.與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是() 解析:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面體形分子;CCl4和CH4分子結(jié)構(gòu)相同,都是正四面體形分子。答案:B7.如圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖,下列說法正確的是()、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵、CCl4的結(jié)構(gòu)相同,性質(zhì)也相同解析:CH4、CCl4是正四面體結(jié)構(gòu),而CH3Cl是四面體結(jié)構(gòu)而不是正四面體結(jié)構(gòu),故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;CH4、CCl4中的化學(xué)鍵均是極性鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4、CCl4二者結(jié)構(gòu)相同,但性質(zhì)不同,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B8.為驗(yàn)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(wú)水硫酸銅。正確的順序是()A.①②③ B.②③ C.②③① D.③②解析:要證明CH4中含有碳、氫兩種元素,可通過證明CO2和H2O的存在來(lái)證明,可選擇②和③;但應(yīng)注意檢驗(yàn)的先后順序,即先檢驗(yàn)水后檢驗(yàn)CO2。答案:D四、甲烷的取代反應(yīng)9.若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比1∶1混合,在光照下得到的有機(jī)取代產(chǎn)物是()①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A.① B.③C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物解析:甲烷與氯氣的取代反應(yīng)是“連鎖反應(yīng)”,四種取代產(chǎn)物都有。答案:D10.某課外興趣小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意,回答下列問題:(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是;若用日光直射,可能會(huì)引起。

(2)實(shí)驗(yàn)中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有:量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出,,等。

(3)實(shí)驗(yàn)中生成的油狀液滴的化學(xué)式為,其中是工業(yè)上重要的溶劑。

(4)用飽和食鹽水而不用水的原因是。

解析:CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,隨著反應(yīng)進(jìn)行,Cl2不斷被消耗,黃綠色逐漸消失。又由于生成CH2Cl2、CHCl3和CCl4常溫下均為無(wú)色液體,且Cl2易溶于有機(jī)溶劑,故量筒壁上有黃色油滴。因生成的HCl易溶于水,反應(yīng)后,量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-濃度增大,使NaCl固體析出。答案:(1)光照(或光亮處)爆炸(2)量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺量筒內(nèi)液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反應(yīng)(建議用時(shí):30分鐘)1.據(jù)香港“東網(wǎng)”2023年4月18日?qǐng)?bào)道,阿根廷近期研發(fā)放在牛身上的屁屁收集器——“放屁背包”,如下圖。希望能夠收集牛排放的氣體,幫助緩解全球變暖,并希望將收集來(lái)的氣體轉(zhuǎn)化成汽車燃料。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)猜測(cè)該氣體的主要成分為()A.甲烷 B.一氧化碳C.硫化氫 D.二氧化碳答案:A2.下列反應(yīng)中,光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒有影響的是()和H2反應(yīng) 和CH4反應(yīng)的分解反應(yīng) 的分解解析:CH4分解的條件是隔絕空氣加強(qiáng)熱。答案:C3.下列物質(zhì)在一定條件下,可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是()A.氯氣 B.溴水 D.酸性KMnO4溶液答案:A4.個(gè)體小煤礦經(jīng)常發(fā)生瓦斯爆炸事故,幾乎每次都造成多人傷亡,因此在礦井里,必須采取安全措施,如通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等,而且要隨時(shí)檢查瓦斯的體積分?jǐn)?shù),如果空氣中含甲烷5%~15%,遇到明火會(huì)發(fā)生爆炸。發(fā)生最強(qiáng)烈爆炸時(shí)空氣中甲烷所占的體積分?jǐn)?shù)是()% %解析:當(dāng)甲烷與O2恰好完全反應(yīng)時(shí),爆炸最強(qiáng)烈,根據(jù)反應(yīng)CH4+2O2CO2+2H2O,恰好完全反應(yīng)時(shí)V(CH4)∶V(O2)=1∶2,空氣中氧氣所占的體積比約為,甲烷占混合氣體的體積分?jǐn)?shù)約為×100%≈%。答案:B5.將下列氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是() 解析:CH4、CO2、SO2、H2這四種氣體只有SO2能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化。答案:C6.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下L甲烷和L氧氣混合后點(diǎn)燃,恢復(fù)到原狀況時(shí),氣體的體積共()L LL L解析:由CH4+2O2CO2+2H2O知,當(dāng)溫度超過100℃時(shí),反應(yīng)前后氣體總體積不變。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水為液態(tài),L甲烷和L氧氣恰好反應(yīng),最后只剩下二氧化碳,其體積為L(zhǎng)。答案:A7.鑒別甲烷、一氧化碳和氫氣3種無(wú)色氣體的方法,是將它們()A.先后通入溴水和澄清石灰水B.點(diǎn)燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯C.點(diǎn)燃,先后罩上干燥的冷燒杯和涂有澄清石灰水的燒杯D.點(diǎn)燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯,通入溴水解析:CH4、CO和H2與溴水、澄清石灰水都不反應(yīng),A項(xiàng)不可選。CH4和CO燃燒都生成CO2,B、D項(xiàng)不可選。干燥的冷燒杯可檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物中是否有水生成,涂澄清石灰水的燒杯可檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物中是否有CO2生成。答案:C8.如圖,一端封閉的U形管,封閉的一端有一段CH4和Cl2的混合氣體,在水平部分有一段氣柱,其他兩段為液柱,已知液體與氣體不反應(yīng),使CH4和Cl2在稍暗的光線下緩慢反應(yīng),則中間氣柱的長(zhǎng)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 B.變小C.不變 D.難以確定解析:CH4與Cl2之間的反應(yīng)為連鎖取代反應(yīng),生成物中僅CH3Cl和HCl為氣體,且HCl體積與消耗Cl2體積相等,而CH2Cl2、CHCl3、CCl4為液體,因此,反應(yīng)后混合氣體總體積減小,左右兩段液柱差減小,水平段氣柱壓強(qiáng)減小,氣柱體積和長(zhǎng)度均變大。答案:A9.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.通常情況下,甲烷與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)B.甲烷比較穩(wěn)定,不能被任何氧化劑氧化C.甲烷與氯氣反應(yīng)無(wú)論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4,都屬于取代反應(yīng)D.甲烷的四種取代物都難溶于水解析:甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,通常情況下,不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng),但不是不能被任何氧化劑氧化,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)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,它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均難溶于水,故C、D項(xiàng)均正確。答案:B10.如圖,某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成,將氣體X燃燒,把燃燒后生成的氣體通過A、B兩個(gè)洗氣瓶,試回答下列問題:(1)若A洗氣瓶的質(zhì)量增加,B洗氣瓶的質(zhì)量不變,則氣體X是。

(2)若A洗氣瓶的質(zhì)量不變,B洗氣瓶的質(zhì)量增加,則氣體X是。

(3)若A、B洗氣瓶的質(zhì)量均增加,則氣體X可能是。

解析:A洗氣瓶中盛有濃硫酸,用于吸收水蒸氣;B洗氣瓶中盛有澄清石灰水,用于吸收CO2氣體。(1)中,只有H2O生成,則氣體X為H2;(2)中只有CO2生成,則氣體X為CO。(3)中,既有H2O,又有CO2生成,則可能組合為:CH4;H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4。答案:(1)H2(2)CO(3)CH4;H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH411.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:根據(jù)要求填空:(1)B裝置有三種功能:①控制氣流速度;②;③。

(2)設(shè)=x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x的取值范圍是。

(3)D裝置中的石棉上均勻附著KI粉末,其作用是。

(4)E裝置的作用是(填編號(hào))。

A.收集氣體 B.吸收氯氣C.防止倒吸 D.吸收氯化氫(5)裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機(jī)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(jìn)行尾氣處理,其尾氣的主要成分是(填編號(hào))。

解析:(1)由裝置B盛放的濃硫酸可知,其功能之一為干燥氣體,同時(shí)使Cl2和CH4混合均勻,另外觀察氣泡逸出