化學(xué)（人教版必修2）練習(xí)第03章第01節(jié)第01課時(shí)甲烷的性質(zhì)課時(shí)作業(yè)

課時(shí)作業(yè)(十)甲烷的性質(zhì)基礎(chǔ)鞏固練(25分鐘50分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題4分，共32分)1．下列物質(zhì)中，不屬于烴類的是()A．乙烷(C2H6) B．苯(C6H6)C．乙烯(C2H4) D．乙醇(C2H6O)解析：烴只含C、H兩種元素，乙醇中含有氧元素。答案：D2．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”。“可燃冰”的開采，有助于解決人類面臨的能源危機(jī)。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．①②④解析：甲烷是最簡單的烴，難溶于水，因其相對(duì)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：C3．以下關(guān)于甲烷的說法中，錯(cuò)誤的是()A．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)B．甲烷分子中具有極性鍵C．甲烷與Cl2發(fā)生光照取代，取代1molH需0.5molCl2D．甲烷分子中四個(gè)C—H鍵，任意兩個(gè)之間的鍵角均相等解析：取代1molH需1molCl2。答案：C4．下列物質(zhì)中不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是()A．CH3Cl B．CCl4C．CH4 D．CH2Cl2解析：CCl4中無C—H鍵，不能發(fā)生取代反應(yīng)。答案：B5．下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒有影響的是()A．氯氣與氫氣反應(yīng) B．次氯酸分解C．甲烷與氯氣反應(yīng) D．甲烷與氧氣反應(yīng)解析：甲烷與氧氣反應(yīng)的條件是點(diǎn)燃，光照條件下不反應(yīng)。答案：D6．下列敘述錯(cuò)誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B．甲烷化學(xué)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(yīng)無論生成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，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(cuò)誤。答案：B7．下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖。下列說法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵完全相同D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同解析：CH3Cl中的C—Cl共價(jià)鍵和C—H共價(jià)鍵鍵能、鍵長及鍵的牢固性均不同，故CH3Cl不是正四面體結(jié)構(gòu)，CH4和CCl4的性質(zhì)也不相同。答案：B8．如圖所示，一端封閉的U形管，封閉著的一端有一段CH4和Cl2的混合氣體，在水平部分有一段氣柱，其他兩端為液柱，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)，則此過程中間氣柱的長度將會(huì)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．無法確定解析：在U形管密封的一端，CH4和Cl2的混合氣體會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，其中除了CH3Cl、HCl在常溫下為氣體外，CH2Cl2、CHCl3、CCl4在常溫下都是液體，所以反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量會(huì)減小，氣體的總體積減小，右邊液面下降，中間氣柱壓強(qiáng)減小，氣柱體積會(huì)膨脹變大。答案：A二、非選擇題(本題包括2大題，共18分)9．(8分)(1)在通常情況下，甲烷的化學(xué)性質(zhì)________，它________(填“能”或“不能”)使高錳酸鉀酸性溶液褪色。(2)甲烷在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。(3)寫出在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氣態(tài)有機(jī)物的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________。解析：甲烷性質(zhì)比較穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)，但在一定條件下能燃燒，與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)。甲烷在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，化學(xué)方程式是CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O。在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氣態(tài)有機(jī)物的化學(xué)方程式是CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl。答案：(1)比較穩(wěn)定不能(2)安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O(3)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl10．(10分)把1molCH4和一定量Cl2組成的混合氣體通入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中，放在光亮處，回答下列問題：(1)片刻后試管中的現(xiàn)象為①試管內(nèi)氣體的顏色變淺，②試管壁上出現(xiàn)________，③試管內(nèi)________。(2)在反應(yīng)結(jié)束后，試管內(nèi)的產(chǎn)物最多有________種，空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為________。(3)若(2)中生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為________。解析：甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，消耗氯氣，所以黃綠色變淺，由于產(chǎn)生的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都難溶于水，所以在試管內(nèi)壁有油狀液滴，由于反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量減少，且取代反應(yīng)產(chǎn)生的HCl氣體在水中溶解，所以試管內(nèi)液面上升，而且出現(xiàn)白霧。(1)片刻后試管中的現(xiàn)象為①試管內(nèi)氣體的顏色變淺，②試管壁上出現(xiàn)油狀液滴，③試管內(nèi)出現(xiàn)白霧、液面上升：(2)由于取代反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，而且每步反應(yīng)的產(chǎn)物都可能存在，所以最多有5種產(chǎn)物；其中空間構(gòu)型呈正四面體的產(chǎn)物為CCl4；(3)甲烷的物質(zhì)的量是1mol，若(2)中生成的四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)消耗的Cl2的物質(zhì)的量為(0.25×1＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4)mol＝2.5mol。答案：(1)油狀液滴出現(xiàn)白霧、液面上升(2)5CCl4(3)2.5mol能力提升練(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分)1．在常溫下，把一個(gè)盛有一定量的甲烷和氯氣的密閉玻璃容器放在光亮的地方，兩種氣體發(fā)生反應(yīng)，下列敘述中不正確的是()A．容器內(nèi)原子的總數(shù)不變 B．容器內(nèi)的分子總數(shù)不變C．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 D．發(fā)生的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)解析：甲烷與氯氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，由質(zhì)量守恒定律知A、D正確；在各步取代反應(yīng)中，一分子有機(jī)物與一分子氯氣反應(yīng)生成一分子有機(jī)物和一分子氯化氫，但CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為液態(tài)，故氣體體積減小，壓強(qiáng)減小，故B正確，C錯(cuò)誤。答案：C2．如圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，則集氣瓶中的氣體可能是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①② B．②④C．③④ D．②③解析：從題目的敘述情況看，所選氣體組必須是與水作用后混合氣體總體積減小的，此時(shí)應(yīng)注意CH4與Cl2的取代反應(yīng)生成HCl，HCl易溶于水，因此應(yīng)選D。答案：D3．將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的11.2L甲烷和22.4L氧氣混合點(diǎn)燃，A．11.2LC．33.6L解析：CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O，因11.2L甲烷與22.4L氧氣恰好完全反應(yīng)生成11.2L的CO2答案：A4．甲烷是天然氣的主要成分，是一種高效、低耗、污染小的清潔能源。下列有關(guān)甲烷的說法正確的是()①甲烷是一種正四面體結(jié)構(gòu)的分子②物質(zhì)的量1∶1的甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，生成物只有CH3Cl和HCl③0.5mol甲烷完全燃燒時(shí)消耗氧氣最多為1mol④甲烷分子中的所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：甲烷與Cl2在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)是連鎖反應(yīng)，一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氫原子又可繼續(xù)被氯原子取代，因此其產(chǎn)物是4種取代產(chǎn)物和HCl的混合物，故②錯(cuò)誤。④中甲烷分子中氫原子不滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)而是2電子結(jié)構(gòu)。答案：C5．mg甲烷燃燒后得到CO、CO2和H2O(g)組成的混合氣體，其質(zhì)量為14.4g，通過足量堿石灰后，氣體質(zhì)量變?yōu)?.8g，A．3.6g B．C．7.2g解析：混合氣體通過堿石灰時(shí)，吸收CO2和H2O(g)，剩余氣體為CO，即m(CO)＝2.8g，則有m(CO2)＋m(H2O)＝11.6g。由題意可知，n(CO)＝0.1mol，n(CO2)＋n(CO)＝eq\f(1,2)n(H2O)，即n(CO2)＋0.1mol＝eq\f(1,2)n(H2O)，44n(CO2)＋18n(H2O)＝11.6，解得n(H2O)＝0.4mol，n(CO2)＝0.1mol，故混合氣體中H2O的質(zhì)量為m(H2O)＝0.4mol×18g·mol－1＝7.2答案：C6．將0.2molC4H10完全燃燒后生成的氣體全部緩慢通入0.5L2mol·L－1NaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3A．3∶2 B．2∶3C．2∶1 D．1∶3解析：設(shè)生成的Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x、y，根據(jù)碳元素守恒有x＋y＝0.8mol，根據(jù)鈉元素守恒有2x＋y＝1mol，解得x＝0.2mol，y＝0.6mol，故答案為D。答案：D二、非選擇題(本題包括2大題，共20分)7．(9分)甲烷是最簡單的有機(jī)物(1)下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的敘述中，正確的是________________。A．甲烷是一種無色無味的氣體 B．甲烷的密度比空氣的密度小C．甲烷極難溶于水 D．只有純凈的甲烷才能安靜地燃燒(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，32gCH4的物質(zhì)的量為________________mol，它的體積為________________L，(3)為了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸氣，可將混合氣體先通過盛有________________(填物質(zhì)名稱，下同)的洗氣瓶除去________________；再通過盛有________的洗氣瓶除去________。解析：(1)甲烷是一種無色、無味、極難溶于水、密度比空氣小的氣體，A、B、C均正確；甲烷純度較高，不在爆炸極限范圍內(nèi)，能安靜燃燒，D不正確。(2)CH4的摩爾質(zhì)量是16g/mol,32gCH4的物質(zhì)的量n(CH4)＝eq\f(32g,16g/mol)＝2mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L/mol×2mol＝44.8L，它所含有的氫原子數(shù)目N(H)＝4N(CH4)＝4n(CH4)×NA(3)除去混在甲烷中的CO2和H2O，先通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶除去CO2，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去H2O。答案：(1)ABC(2)244.84.816×1024(3)氫氧化鈉溶液二氧化碳濃硫酸水蒸氣8．(11分)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)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反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________。(2)B裝置的作用：①________。②________。③________。(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(hào))。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1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，測得4種有機(jī)取代產(chǎn)物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4物質(zhì)的量之比為1∶2∶3∶4時(shí)，則消耗的氯氣的物質(zhì)的量是________。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