学年高中化学必修2同步练习31第1课时《甲烷》.docx

1、学年高中化学必修2同步练习31第1课时甲烷3-1-第1课时甲烷一、选择题1(2012经典习题选萃)如下图所示均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况()A BC D答案：D点拨：第种情况既能表示出甲烷的空间构型，又能表示出分子中C、H原子的相对大小，和甲烷分子的真实结构最接近，故选D。2(2011四川雅安中学高2013届第二学期月考)人类已知的化合物种类最多的是()A第A族元素的化合物B第A族元素的化合物C第A族元素的化合物D第A族元素的化合物答案：C点拨：种类最多的化合物是含碳化合物，碳位于元素周期表第A族。3能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A甲烷的4个碳氢键的键

2、能相等B甲烷的4个碳氢键的键长相等C甲烷的一氯代物只有1种D甲烷的二氯代物只有1种答案：D点拨：先把CH4分子空间构型的几种可能性画出来，然后依次思考排列可得到答案。4下列物质常温下呈气态的是()ACH3Cl BCH2Cl2CCHCl3 DCCl4答案：A点拨：CH4的四种氯代产物在常温下，只有CH3Cl是气体，其它3种都是液体。5(2012经典习题选萃)若甲烷与氯气以物质的量之比1 1混合，在光照下得到的取代产物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有 B只有C的混合物 D的混合物答案：D点拨：甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气

3、的物质的量之比来决定的。即使是甲烷和氯气的物质的量之比是1 1的情况，也不会仅发生CH4Cl2CH3ClHCl这样一种取代反应，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，因此其产物不是纯净的CH3Cl，而是四种取代产物的混合物。有机化学反应比较复杂，它不像无机反应那样，只要有反应物的化学计量数便可确定生成物的种类和数量。6下列分子具有正四面体结构的是()答案：AD点拨：本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。由甲烷分子的结构，推导其取代物的分子结构。同时应明确正面体结构中各键应完全一样。CH4为正四面体结构，若CH4分子中4个氢原子被氯原子取代后，与CH4分子结构相似

4、，而CHCl3、CH2BrCl分子中各键不完全相同，均不属于正四面体结构。7(2012经典习题选萃)一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气重49.6 g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，原混合气体中CO2的质量为()A12.5 g B13.2 gC19.7 g D24.4 g答案：B点拨：这是一道考查有机化合物燃烧的题。一般有机化合物完全燃烧的产物为CO2和水蒸气。本题中甲烷是不完全燃烧。具体情况分析如下：8下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构BCH4、CCl4都

5、是正四面体结构CCH4和CCl4中的化学键完全相同DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同答案：B9有机物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应叫取代反应，下列化学反应中不属于取代反应的是()ACH2Cl2Br2CHBrCl2HBrBCH3OHHClCH3ClH2OC2Na2H2O=2NaOHH2DHCH2CH2OHCH2=CH2H2O答案：CD点拨：C的反应不是有机物的反应，故不是取代反应。在D的反应中，HCH2CH2OH没有原子或原子团被其代替，故不是取代反应。10以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由极性键构成的分子B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子中四个

6、CH键是完全等价的键D甲烷分子中具有非极性键答案：D点拨：甲烷分子中的碳与氢原子之间形成的共用电子对一定偏向碳原子，属于极性共价键；甲烷分子中的四个碳氢键均是等同的极性共价键，所以D错误。二、非选择题11(2012经典习题选萃)三个装有CH4和Cl2混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？(1)置于黑暗中：_；将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：_；放在有光线的房子里：_。(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是_(填反应类型)反应，请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式：_。(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四

7、种取代产物，则需要Cl2的物质的量为()A2.5 mol B2 molC1.25 mol D0.5 mol答案：(1)无明显现象爆炸黄绿色逐渐变浅，有油状液滴生成(2)取代CH4Cl2CH3ClHCl(3)C点拨：对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，可使CH4和Cl2的取代反应发生的现象不同。0.5 mol CH4生成等物质的量的4种取代产物，即0.125 mol CH3Cl、0.125 mol CH2Cl2、0.125 mol CHCl3、0.125 mol CCl4，则所需n(Cl2)0.125 mol10.125 mol20.125 mol30.125 mol41.25 m

8、ol，故选C项。12有3 mL甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧恰好用去了3 mL氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是多少？答案：12点拨：CH42O2CO22H2O,2COO2=2CO2，假设甲烷的体积为x，一氧化碳的体积为y，则分别消耗的氧气的物质的量为2x、0.5y，故有：xy3 mL,2x0.5y3 mL，解得2xy。所以此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为1：2。13(2012试题调研)如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1：4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间

9、。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_。(2)经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱的变化是()A升高 B降低C不变 D无法确定(3)已知CH4分子在空间呈四面体形状，1个C原子与4个H原子各共用一对电子形成4条共价键，C原子位于中心，4个H原子位于4个顶点。如图所示为一个立方体，已画出1个C原子(在立方体中心)、1个H原子(在立方体顶点)和1条共价键(实线表示)。请画出另外3个H原子的合适位置和3条共价键。答案：(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)B(3)14(2012经典习题选萃)如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，

10、将X气体燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_；(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_；(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是(完成下表，可不填满，也可补充)：答案：(1)H2(2)CO(3)CH4H2、COH2、CH4CO、CH4H2、CO、CH4点拨：本题主要考查根据洗气瓶中溶液质量的变化来确定X气体的成分。2H2O22H2O,2COO22CO2，CH42O2CO22H2O由浓H2SO4吸收水，石灰水吸收CO2，得：(1)若A洗气瓶质量增加，B洗气瓶质量不变，则说明X气体燃烧只生

11、成水，故X为H2。(2)若A洗气瓶质量不变，B洗气瓶质量增加，则说明X气体燃烧只有CO2生成，故X为CO。(3)若A、B两个洗气瓶质量增加，则说明X气体的燃烧产物既有H2O又有CO2，它可以是CH4或下列组合：H2、CO，H2、CH4，CO、CH4，H2、CO、CH4。15已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验数据(假设产生的气体完全吸收)。实验前实验后(干燥剂U形管)的质量101.1 g102.9 g(石灰水广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数

12、据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为_g。(2)生成的水中氢元素的质量为_g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为_g。(4)气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为_。答案：(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)3 1点拨：干燥剂应选择只吸收水而不吸收CO2的固体干燥剂，如无水CaCl2。m(H2O)102.9 g101.1 g1.8 gm(CaCO3)1005 gm(H)1.8 g0.2 gm(C)120.6 gm(C) m(H)0.6 0.23 1甲烷发生取代反应的有关规律(1)反应条件和反应物反应条件为光照，反应物为卤素单质。例如甲烷与氯

13、水、溴水不反应，但可以与氯气发生取代反应。(2)反应产物(以CH4与Cl2反应为例)反应生成的产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不一，但很难出现全部是某一种产物的现象。(3)物质的量的关系CH4与Cl2发生取代反应时，每1 mol H原子被取代，消耗1 mol Cl2分子，同时生成1 mol 的HCl分子。温馨提示：(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“”。(2)CH4与Cl2的反应逐步进行，应分步书写。(3)当n(CH4)：n(Cl2)1：1时，反应并不只发生CH4Cl2CH3ClHCl，其他反应仍同时发生。