高中化学第3章有机化合物第1节最简单的有机化合物甲烷第1课时作业2必修2.doc

3.1.1 最简单的有机化合物甲烷 一、选择题本题包括10小题,每小题5分,共50分 1.下列说法中正确的是 A.由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物 B.烃是含有碳元素和氢元素的化合物 C.大多数有机物熔、沸点较低 D.有机物都难溶于水 【答案】 C 2.下列物质中属于有机物的是 ①乙醇 ②食盐 ③石墨 ④甲烷 ⑤蔗糖 ⑥水 ⑦一氧化碳 ⑧碳酸钙 ⑨乙酸 A.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨ C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥ 【解析】 CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐等化合物虽然含有碳元素,但不属于有机物。

【答案】 B 3.下列叙述不正确的是 A.天然气和石油气的主要成分是甲烷 B.沼气是一种可再生能源 C.CH4和CO2都是温室气体 D.热稳定性H2OCH4SiH4 【解析】 石油气的主要成分不是甲烷是丙烷、丁烷等。

【答案】 A 4.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法,是将它们分别 A.先后通入溴水和澄清的石灰水 B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯 C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯 D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水 【解析】 用干燥的冷烧杯可以检出是否生成水,从而确定原气体是否含有氢元素;
用涂有澄清石灰水的烧杯可以检出是否生成CO2,从而确定原气体中是否含有碳元素。

【答案】 C 5.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 A.甲烷与氯气的物质的量之比为11,混合发生取代反应只生成CH3Cl B.甲烷与氯气的取代反应,生成的产物中CH3Cl最多 C.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气 【解析】 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步,四种有机物都会产生,故得不到纯净的CH3Cl,A错误,C正确;
甲烷与氯气的反应中每取代1 mol H原子,消耗1 mol氯气,生成1 mol HCl,故产物中HCl最多,B错误;
1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气,D错误。

【答案】 C 6.2017昆明高一检测为验证甲烷分子中含有C、H两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸;
②澄清石灰水;
③无水硫酸铜。正确的顺序是 A.①②③ B.②③ C.②③① D.③② 【解析】 要证明CH4中含有C、H两种元素,可通过其燃烧产物为CO2和H2O来证明,选②、③,检验时应先检验H2O后检验CO2,故顺序为③②。

【答案】 D 7.2017宁德高一检测将试管中的甲烷和氯气光照一段时间后,拔开橡胶塞,实验过程中不可能观察到的现象是 A.试管中气体的黄绿色变浅 B.试管中有火星出现 C.试管壁上有油状液滴出现 D.试管口有白雾 【解析】 甲烷和氯气光照一段时间后试管内气体颜色逐渐变浅,内壁有油状液滴出现,拔开橡胶塞试管口有少量白雾出现。故选B。

【答案】 B 8.2017山东聊城高一检测能证明甲烷是正四面体结构而不是正方形的事实是 A.CH3Cl只有一种结构 B.CH2Cl2只有一种结构 C.CHCl3只有一种结构 D.CH键的键长都相同 【解析】 无论甲烷是正四面体结构还是正方形,A、C、D都成立;
甲烷若为正方形其二氯代物CH2Cl2有两种结构,如图,故选B。

【答案】 B 9.2017山东滨洲高一检测下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是 A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 B.CH4、CCl4、CH3Cl都难溶于水 C.CH4、CCl4、CH3Cl都比水轻 D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同 【解析】 CH3Cl不是正四面体结构,CCl4比水重,CH4和CCl4的性质不同。

【答案】 B 10.2017太原高一检测一定量的CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2、CO、H2Og,产物总质量为49.6 g,将其通过装有足量浓H2SO4的洗气瓶后,洗气瓶增重25.2 g。CH4若完全燃烧还需O2的体积标准状况为 A.8.96 L B.2.24 L C.4.48 L D.6.72 L 【解析】 由题中洗气瓶增重25.2 g可知,H2O的物质的量为1.4 mol,根据H原子守恒,所以CH4为0.7 mol,这样就知道CH4完全燃烧时生成CO2的物质的量也是0.7 mol。用0.7 mol CO2的质量减去已经生成的CO和CO2两者的总质量,就是CH4完全燃烧还需O2的质量,即mO2=0.7 mol44 gmol-1-49.6 g-25.2 g=6.4 g,即nO2==0.2 mol,VO2=0.2 mol22.4 L/mol=4.48 L。

【答案】 C 二、非选择题本题包括5小题,共50分 11.10分2017山东淄博高一检测1某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L,其质量为2 g,该烃中氢元素的质量分数为25,则该烃的分子式为________,电子式为________,结构式为________,空间构型为________,在光照条件下该烃与氯气反应生成气态有机物的化学方程式为____________________________。

2如图立方体中心的“”表示甲烷分子中的碳原子,请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。

【解析】 1该烃的物质的量为n=2.8 L/22.4 Lmol-1=0.125 mol,该烃的摩尔质量为M=2 g/0.125 mol=16 gmol-1;
1 mol该烃中含氢原子的物质的量为nH=16 g25/1 gmol-1=4 mol;
1 mol该烃中含碳原子的物质的量为nC=16 g1-25/12 gmol-1=1 mol,所以分子式为CH4。

2CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构,在立方体中互不相邻的4个顶点即构成正四面体结构。

【答案】 1CH4 正四面体结构 CH4+Cl2CH3Cl+HCl 2或 12.10分2017南京高一检测某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成,将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶,如图所示。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,则气体X可能是完成下表,可不填满,也可补充 【解析】 1X燃烧只生成H2O。2X燃烧只生成CO2。3X燃烧既生成CO2也生成H2O。

【答案】 1H2 2CO 3①CH4 ②H2、CO ③H2、CH4 ④CO、CH4 ⑤H2、CO、CH4 13.10分2014山东德州高一检测3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 1①置于黑暗中________________________________________________________________________;

②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁________________________________________________________________________;

③放在有光线的房子里________________________________________________________________________。

2CH4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种取代产物,则生成HCl的物质的量为________。

A.2.5 mol B.2 mol C.1.25 mol D.0.5 mol 【解析】 1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。30.5 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,生成HCl的物质的量为nHCl=0.125 mol1+0.125 mol2+0.125 mol3+0.125 mol4=1.25 mol,故选C项。

【答案】 1①无明显现象 ②爆炸 ③黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成 2取代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl 3C 14.10分2015广东高一检测根据下图所示的实验装置回答有关问题 1B装置有三种功能①控制气流速度;
②均匀混合气体;
③________。

2设VCl2/VCH4=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的值应为________。

3D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是________。

4E装置的作用是________填编号。

A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 5E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为________。该装置存在的缺陷是没有进行尾气处理,其尾气的主要成分为________填编号。

A.CH4 B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl4 【解析】 1浓H2SO4吸水,可干燥混合气体;
2CH4和Cl2在光照条件下发生连锁取代反应,VCl2/VCH4≥4时生成氯化氢最多,故x≥4。3过量的氯气进入D装置,发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,所以D装置可以吸收过量的Cl2。4E为防倒吸装置,烧杯中含有水,可吸收HCl气体。5盐酸与有机物不互溶,故可用分液法分离;
尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl。

【答案】 1干燥混合气体 2大于或等于4 3吸收过量的氯气 4C、D 5分液 A、B 15.10分2015山东泰安高一检测向甲、乙两支盛有甲烷的试管中其中一支用黑纸包好分别快速加入0.5 g KMnO4和1 mL浓盐酸,然后迅速塞上胶塞,放在试管架上,将其置于光线一般的室内,等待片刻,观察现象。已知KMnO4与浓盐酸在常温下即可反应产生氯气,试回答下列问题。

1请填写下表 实验现象 实验结论 甲 KMnO4与浓盐酸混合,试管中立即充满________色气体;
在光照条件下,试管内气体的颜色________;
试管内壁上出现了________。

CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应 乙 迅速剥开黑纸,立即观察,试管内气体的颜色为________ CH4与Cl2在无光照条件下不发生化学反应 2CH4和Cl2在光照条件下发生反应,生成气态有机物的化学方程式为________,该反应属于________反应。

【解析】 KMnO4与浓盐酸混合时,立即产生黄绿色的氯气,氯气与甲烷在黑暗处不能发生反应,但在光照条件下能发生取代反应,生成的有机产物中有三种是无色油状液体,只有一氯甲烷是气体,同时还生成HCl气体,该反应属于取代反应。

答案】 1黄绿 变浅或消失 油状液滴 黄绿色 2CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代 - 5 -