高中化學(xué) 每日一題 甲烷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、甲烷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)高考頻度： 難易程度：典例在線下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是A甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為11，混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3ClB甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多C甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物D1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯氣【參考答案】C【試題解析】甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應(yīng)就不會(huì)停止在某一步，四種有機(jī)物都會(huì)產(chǎn)生，故得不到純凈的CH3Cl，A錯(cuò)誤，C正確；甲烷與氯氣的反應(yīng)中每取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)物中HCl最多，B錯(cuò)誤；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯氣，D錯(cuò)誤。解題必

2、備（1）點(diǎn)燃甲烷前，必須檢驗(yàn)其純度。（2）甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)條件為光照，在室溫或暗處，二者均不發(fā)生反應(yīng)，也不能用陽光直射，否則會(huì)發(fā)生爆炸；反應(yīng)物必須用鹵素單質(zhì)，甲烷與鹵素單質(zhì)的水溶液不反應(yīng)；該反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，即第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)反應(yīng)立即進(jìn)行，因此產(chǎn)物是五種物質(zhì)的混合物，其中HCl的量最多；1 mol氫原子被取代，消耗1 mol Cl2，同時(shí)生成1 mol HCl，即參加反應(yīng)的Cl有一半進(jìn)入有機(jī)產(chǎn)物中，另一半進(jìn)入HCl。 （3）存在和用途甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，還是一種重要的化工原料。甲烷在光照條件下與氯氣

3、反應(yīng)生成的4種取代產(chǎn)物的比較：分子結(jié)構(gòu)CCl4是正四面體，其他均為四面體但不是正四面體俗名CHCl3：氯仿，CCl4：四氯化碳狀態(tài)常溫下，CH3Cl是氣體，其他均為液體溶解性均不溶于水，CHCl3和CCl4是工業(yè)上重要的溶劑密度CH3Cl比水輕，其他均比水重學(xué)霸推薦1下列關(guān)于甲烷的敘述正確的是A甲烷分子的立體構(gòu)型是正四面體，所以，CH2Cl2有兩種不同構(gòu)型B甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，因此，可以使氯水褪色C甲烷能夠燃燒，在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，因此，是礦井安全的重要威脅之一D甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色2一定質(zhì)量的甲烷燃燒后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣體質(zhì)量為49.6 g，當(dāng)其

4、緩慢經(jīng)過無水CaCl2時(shí)，CaCl2增重25.2 g，則原混合氣體中CO2的質(zhì)量為A12.5 gB13.2 gC19.7 gD24.4 g3利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的副產(chǎn)品生產(chǎn)鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，所設(shè)計(jì)的裝置如圖所示：（1）A中制取Cl2的反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（2）B裝置的作用：；。（3）D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI，其作用是 。（4）E裝置的作用是 (填序號)。A收集氣體 B吸收氯氣 C吸收氯化氫（5）E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是 。（6）將1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，測得4種有機(jī)取

5、代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是。答案1【答案】C【解析】A項(xiàng)，由于甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)頂點(diǎn)中任意兩個(gè)氫原子都是相鄰關(guān)系，故CH2Cl2只有一種構(gòu)型。B項(xiàng)，CH4只能跟氯氣在光照下反應(yīng)，與氯水不反應(yīng)。D項(xiàng)，CH4比較穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化。2【答案】B【解析】CaCl2增重25.2 g為水的質(zhì)量，n(H2O)=1.4 mol ，根據(jù)氫元素守恒得：n(CH4)=0.7 mol。設(shè)CO2、CO的物質(zhì)的量分別為x、y。 解得： m(CO2) = 0.3 mol 44 gmol1 =13.2 g3【答案】（1）MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O（2）控制

6、氣流速度使氣體混合均勻干燥氣體（3）除去過量的Cl2（4）C（5）分液 （6）2.5 mol【解析】（1）MnO2能與HCl(濃)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnCl2和Cl2。（2）制備的氯氣中含有水蒸氣，可用濃硫酸除去，B裝置的作用是干燥氣體、使氣體混合均勻、通過觀察氣泡來控制氣流速度。（3）氯氣能將碘化鉀氧化為碘單質(zhì)，濕潤的KI可除去過量的氯氣。（4）E裝置用來吸收產(chǎn)生的HCl，并防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生。 （5）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，可通過分液分開。（6）1 mol CH4生成等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，即0.25

7、mol CH3Cl、0.25 mol CH2Cl2、0.25 mol CHCl3、0.25 mol CCl4，則所需n(Cl2)=0.25 mol1+0.25 mol2+0.25 mol3+0.25 mol4=2.5 mol。爐火純青人們很早就知道從燃燒火焰的顏色來判斷火焰的溫度。爐火溫度在600 左右時(shí)，火焰呈暗紅色；升到700 時(shí)，火焰變?yōu)樯罴t色；再上升到1 000 左右時(shí)，火焰顏色變?yōu)殚偌t色，也就是俗稱的“爐火通紅”；1 200 時(shí)，火焰發(fā)亮，變?yōu)榻痖偕?；繼續(xù)升溫到接近1 500 時(shí)，呈白熱化；如果超過1 500 ，火焰顏色由白轉(zhuǎn)藍(lán)，這就是“爐火純青”了。如膠似漆早在三千多年前的中國，人們就用動(dòng)物皮、角、骨來熬制骨膠、牛皮膠等，用來黏合各種物件，這就是最早的化學(xué)黏合劑。相傳舉世聞名的萬