人教版高中化學(xué)必修2課時作業(yè)3-1-1甲烷

課時分層作業(yè)(十一)(建議用時：30分鐘)1．下列化合物不是有機化合物的是()A．CH4 B．CHCl3C．CO2 D．CH3COOH[答案]C2．在我國的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣(含甲烷等)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．①②④C[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。]3．下列物質(zhì)分子中，屬于正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．CCl4 B．CHCl3C．CH2Cl2 D．CH3Cl[答案]A4．取一支硬質(zhì)大試管，通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣(如圖)，下列對于試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象的說法正確的是()A．此反應(yīng)無光照也可發(fā)生B．甲烷和Cl2反應(yīng)后的產(chǎn)物只有CH3Cl和HClC．盛放飽和食鹽水的水槽底部會有少量晶體析出D．CH4和Cl2完全反應(yīng)后液面上升，液體充滿試管C[甲烷與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油狀液體，CH3Cl是氣體，故液體不會充滿試管，A、B、D三項錯誤。甲烷與Cl2反應(yīng)后產(chǎn)物最多的是HCl，HCl溶于飽和食鹽水會有少量NaCl晶體析出，C項正確。]5．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是()A．C2H4＋3O2點燃,2CO2＋2H2OB．Zn＋CuSO4=ZnSO4＋CuC．CH2Cl2＋Cl2光,CHCl3＋HClD．CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br[答案]C6．CH4和H2的混合氣體10mL，完全燃燒后生成6mLCO2氣體(氣體的體積在相同狀況下測定)，則混合氣體中CH4和H2的體積之比為()A．2∶3 B．3∶2C．2∶1 D．1∶2B[根據(jù)碳原子守恒，生成6mL二氧化碳氣體需要6mL甲烷，則混合氣體中氫氣的體積為10mL－6mL＝4mL，則混合氣體中CH4和H2的體積比為6mL∶4mL＝3∶2。]7．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉，充有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解可以忽略不計。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在光亮的地方，讓混合氣體緩慢反應(yīng)足夠長的時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣充分反應(yīng)，且只生成一種有機物，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)經(jīng)過幾個小時的反應(yīng)后，U形管右端的水面變化是________。A．升高 B．降低C．不變 D．無法確定(3)U形管左端的氣柱變化是________。A．體積增大 B．體積減小C．消失 D．不變(4)U形管右端水面變化的原因是___________________________________________________________________________________________________。[解析]甲烷與氯氣可能發(fā)生的反應(yīng)有①CH4＋Cl2光,CH3Cl＋HCl，②CH3Cl＋Cl2光,CH2Cl2＋HCl，③CH2Cl2＋Cl2光,CHCl3＋HCl，④CHCl3＋Cl2光,CCl4＋HCl。由于時間足夠長，只生成一種有機物CCl4，而CCl4是液體，故反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少，且生成的HCl易溶于水，所以左端壓強減小直至為零，氣柱消失，右端的水面降低。[答案](1)CH4＋4Cl2光,CCl4＋4HCl(2)B(3)BC(4)反應(yīng)生成的CCl4是液體，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，且生成的HCl易溶于水，所以左端壓強減小直至為零，氣柱消失，右端的水面降低8．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．甲烷分子中4個C—H鍵的強度相同B．甲烷分子中4個C—H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D[若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則甲烷分子中4個C—H鍵的長度和強度也可以相同，A、B不能證明；若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷應(yīng)有2個氯原子分別在鄰位和對位兩種結(jié)構(gòu)。而實際上二氯甲烷只有1種結(jié)構(gòu)，所以甲烷不是平面正方形結(jié)構(gòu)，而是正四面體結(jié)構(gòu)，D項能證明。]9．一定量的甲烷在O2不足的情況下燃燒，得到CO、CO2和H2O的總質(zhì)量為14.4g，若其中水的質(zhì)量為7.2g，則CO的質(zhì)量是()A．2.8g B．4.4gC．5.6g D．在2.8g～5.6g之間A[甲烷燃燒時，當(dāng)O2少量時燃燒生成CO、CO2和H2O。由氫原子守恒知CH4的物質(zhì)的量為0.2mol。設(shè)CO和CO2的質(zhì)量分別為x，y。則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝14.4g－7.2g＝7.2g,\f(x,28g·mol－1)＋\f(y,44g·mol－1)＝0.2mol))解得x＝2.8g。]10．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。某化學(xué)興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如圖。ABCDE根據(jù)要求填空：(1)寫出CH4與Cl2反應(yīng)生成一氯代物的化學(xué)方程式：________________________________________________________________。(2)B裝置有三種功能：①控制氣體流速；②將氣體混合均勻；③________________________________________________________________。(3)D裝置中的石棉上吸附著KI飽和溶液及KI粉末，其作用是________________________________________________________________。(4)E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為______________。(5)該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，尾氣的主要成分是________(填編號)。A．CH4 B．CH3ClC．CH2Cl2 D．CHCl3E．CCl4[解析](1)CH4與Cl2反應(yīng)生成的一氯代物為CH3Cl，則化學(xué)方程式為CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up8(光))CH3Cl＋HCl。(2)B裝置盛有濃硫酸，具有吸水性，所以B裝置的第③種作用為干燥甲烷和氯氣。(3)Cl2與CH4反應(yīng)可能有部分Cl2剩余，Cl2能與KI反應(yīng)生成I2和KCl，所以D裝置中石棉上吸附著的KI飽和溶液及KI粉末的作