(新)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5新人教版必修2

你想是怎样的人，你就是怎样的人；你想成为怎样的人，你离这个目标就不会太远。

课时跟踪检测（十二） 甲烷的性质

1．有机化合物中一定含有的元素是( ) A．C C．H

B．N D．O

解析：选A 含有碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物。 2．光照对下列反应几乎无影响的是( ) A．氢气与氯气 C．甲烷与氧气

B．甲烷与氯气 D．次氯酸分解

解析：选C CH4与O2反应需点燃；H2与Cl2反应可光照，也可点燃；CH4与Cl2光照发生光照

取代反应；2HClO=====2HCl＋O2↑。

3．瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，下列叙述中错误的是( ) A．点燃甲烷不必事先进行验纯

B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料 C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生 D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸

解析：选A A项，甲烷是可燃性气体，点燃前必须先验纯，错误；B项，甲烷燃烧放热，是很好的气体燃料，正确；C项，煤矿的矿井中有很多的甲烷气体，容易燃烧爆炸，所以要注意通风并严禁烟火，正确；D项，空气中甲烷含量在5%～15.4%(体积)范围内遇火将会爆炸，所以点燃混有空气的甲烷不一定爆炸，正确。

4．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是( ) A．CH3Cl C．CH2Cl2

B．CCl4 D．CH4

解析：选B 甲烷和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3均能与氯气发生取代反应，但CH4分子中的氢原子全部被取代后即CCl4与氯气不能再发生取代反应。

5．等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关实验现象和结论中，正确的是( )

①反应后Cl2完全反应而CH4有剩余 ②瓶内壁有油状液滴生成

③最后有CH4、Cl2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl七种物质共存 ④只有CH3Cl和HCl两种产物 A．①② C．③④

看人生峰高处，唯有磨难多正果。

B．②③ D．①④

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你想是怎样的人，你就是怎样的人；你想成为怎样的人，你离这个目标就不会太远。

解析：选B 有机化学反应进行不彻底，故反应后有CH4和Cl2剩余，产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。

6．下列反应属于取代反应的是( ) A．CH4高温,C＋2H2 B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 C．CH4＋2O2点燃,CO2＋2H2O D．CH4＋Cl2光,CH3Cl＋HCl

解析：选D A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化还原反应(燃烧)，D属于取代反应。

7．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( )

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．CH4中含有4个C—H极性键

解析：选B 甲烷无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D三项都是

成立的；CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种 ，即和 ，

若是正四面体结构，则其结构只有一种；无论是正四面体结构还是正方形结构，CH4中都含有4个C—H极性键。

8．下列叙述错误的是( )

A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应 B．甲烷是正四面体结构

C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，还是CCl4，都属于取代反应 D．甲烷的四种取代物常温下均为液体

解析：选D 通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂反应，A正确；甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，B正确；甲烷与Cl2在光照时发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五种产物，其中四种有机产物中CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，C正确，D错误。

9．(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________，其空间构型为________。

看人生峰高处，唯有磨难多正果。

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你想是怎样的人，你就是怎样的人；你想成为怎样的人，你离这个目标就不会太远。

(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 L·mol＝0.125 mol，该烃的摩尔质量

－1

M＝2 g÷0.125 mol＝16 g·mol；1 mol该烃中，含氢原子的物质的量为n(H)＝16 g×25%÷1

－1

g·mol＝4 mol；1 mol含碳原子的物质的量为n(C)＝16 g×(1－25%)÷12 g·mol＝1 mol，所以分子式为CH4。

(2)CH4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四个顶点各有一个氢原子，即构成正四面体结构。

答案：(1)CH4 正四面体形 (2)

10．如下图所示，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。

－1－1

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(可以不填满)

① ② ③ ④ ⑤ 解析：(1)有水生成而没有二氧化碳，确定气体为氢气；(2)生成二氧化碳而没有水，判断气体为CO；(3)当两个洗气瓶的质量均增加，则同时生成水和二氧化碳，判断可能的情况为：CH4、CH4和H2、CH4和CO、H2和CO、CH4、H2和CO。

答案：(1)H2 (2)CO (3)

① CH4 ② CH4和H2 ③ CH4和CO ④ H2和CO ⑤ CH4、H2和CO 看人生峰高处，唯有磨难多正果。 3

你想是怎样的人，你就是怎样的人；你想成为怎样的人，你离这个目标就不会太远。

1．在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是( )

①甲烷属于烃类 ②在相同条件下甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源

A．①②③ C．①③④

B．②③④ D．①②④

解析：选C 甲烷是最简单的烃，难溶于水，因其相对分子质量为16，故相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，因此C正确。

2.将甲烷与氯气按1∶3的体积比混合于一试管中，倒立于盛有饱和食盐水的水槽，置于光亮处(如图所示)。下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是( )

A．试管中气体的黄绿色逐渐变浅，水面上升 B．生成物只有三氯甲烷和氯化氢在标准状况下是气体 C．试管内壁有油状液滴形成 D．试管内有少量白雾

解析：选B A项，在光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应，生成物均没有颜色，所以气体颜色变浅，氯化氢溶于水后导致试管内液面上升，正确；B项，甲烷和氯气反应的生成物只有一氯甲烷和HCl在标准状况下是气体，错误；C项，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液态有机物，所以试管内壁有油状液滴生成，正确；D项，该反应中有氯化氢生成，氯化氢遇空气中的水蒸气形成白雾，正确。

3．将标准状况下11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合点燃，恢复到原状况后，气体的体积为( )

A．11.2 L C．33.6 L

B．22.4 L D．44.8 L

点燃

解析：选A CH4＋2O2――→CO2＋2H2O，因11.2 L甲烷与22.4 L氧气恰好完全反应生成11.2 L的CO2气体，此时H2O不是气体，故选A。

4．鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是( ) A．点燃—通入澄清石灰水—加入溴的四氯化碳溶液 B．点燃—罩上小烧杯—加入澄清石灰水 C．点燃—通入澄清石灰水

看人生峰高处，唯有磨难多正果。

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你想是怎样的人，你就是怎样的人；你想成为怎样的人，你离这个目标就不会太远。

D．点燃—通入酸性KMnO4溶液

解析：选B 根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成CO2和H2O，H2燃烧后生成H2O，CO燃烧后生成CO2。在火焰的上方罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和H2，没有水雾的是CO；然后在有水雾的两个小烧杯里加入澄清石灰水，出现浑浊的是甲烷，无现象的是H2。

5．甲烷和氢气的混合气体V L，完全燃烧需要的氧气的体积也是V L(相同状况)，则原混合气体中甲烷和氢气的体积比为( )

A．1∶1 C．2∶1

B．1∶2 D．3∶1

解析：选B 设混合气体中CH4为x L，氢气为y L， 点燃依据以下反应：CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 点燃

2H2＋O2=====2H2O

x＋y＝V??则?1

2x＋y＝V?2?

21解得：y＝V，x＝V；

33

x∶y＝V∶V＝1∶2。

6．在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )

A．1∶4 C．1∶2

B．1∶3 D．1∶1

1323

解析：选A Ar是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由CH4燃烧生成的水引起。反应前后气体的体积变化为100 mL＋400 mL－460 mL＝40 mL。

设混合气体中CH4的体积为x。 点燃

CH4＋2O2――→CO2＋2H2O ΔV减小 1 mL 2 mL 1 mL 2 mL x 40 mL

x＝20 mL

Ar的体积为100 mL－20 mL＝80 mL，CH4与Ar的体积之比为1∶4，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，即n(CH4)∶n(Ar)＝1∶4。

7．1.6 mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得4种氯代物的物质的量依次增

看人生峰高处，唯有磨难多正果。

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