2018-2019学年高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物--甲烷3-1-1甲烷的性质同步测试新人教版必

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中小学教育教学资料

第1课时甲烷的性质

基础巩固

1下列关于有机物的叙述中,正确的是()

A.只含有碳元素和氢元素

B.一定含有氧元素

C.都可以燃烧

D.都是含碳元素的化合物

答案D解析有机物的定义是指含有碳元素的化合物,主要包括烃和烃的衍生物(后续学到),大部分有机物可以燃

烧(但CCl4不燃烧)。有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成,不含氧元素。

2“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。1体积“可燃冰”

可贮载100~200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述中不正确的是()

A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源

B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源

C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证

D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷

答案C解析“可燃冰”的主要成分是甲烷,因其燃烧后产物只有CO2和H2O,是一种比较洁净的能源;又因其在海底中储量丰富,可能成为人类未来的重要能源,故A、B、D均正确。C中,水和油的元素组成不同,“水变油”

违反元素守恒定律。

3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C—H键是完全等价的键

D.甲烷分子中具有非极性键

答案D解析甲烷分子的正四面体结构中,四个键的长度、强度相等,分子中的C—H键为极性共价键。

4下列反应属于取代反应的是()

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A.CH4C+2H2

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B.2HI+Cl22HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.CH4+Cl2CH3Cl+HCl

答案D解析A项属于分解反应;B项属于置换反应;C项属于氧化反应;D项属于取代反应。要从反应实质的角度理

解取代反应和置换反应的区别。

5下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是()

A.都是有机物B.都不溶于水

C.常温下有一种气态物质,其余均是液体

D.除一种外均是四面体结构

答案D解析甲烷与Cl2反应的产物中有HCl,HCl不是有机物,易溶于水;产物中HCl、CH3Cl在常温下是气态物质;除

HCl外,其余产物均为四面体结构。

6下列各图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.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ

答案D解析这几种形式都可表示甲烷这种物质,其中分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的

立体构型,但其中比例模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例。电子式只反映原子的成键情况。

7在光照条件下,下列物质中能与甲烷反应的是()

A.盐酸B.Cl2

C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液

答案B解析四种物质中,光照条件下只有Cl2能与甲烷发生取代反应,故B项正确。

8把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶壁上有淡

黄绿色液滴,此时,集气瓶内的物质最多可能有()

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A.4种B.5种C.6种D.7种

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答案D解析甲烷和氯气反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,再加上没有反应的甲烷和氯气,集气瓶内的物

质最多可能有7种。

9将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶,用玻璃片把瓶口盖好后,分别作如下处理,各有怎样的现象发

生?

(1)置于黑暗处:。

(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁:。

(3)放在光亮的教室里:

。

(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是反应(填反应类型),生成的有机物中常用作有机溶剂的是,可用作灭火剂的是。

答案(1)无明显现象(2)发生爆炸(3)黄绿色逐渐变浅,最后消失,瓶壁上出现油状液滴(4)取代 CHCl3、CCl4CCl4

解析由于CH4与Cl2的取代反应是在光照条件下进行的,因而在黑暗处不会发生反应;将点燃的镁条靠近集气瓶,因光太强烈,反应较快,能发生爆炸;放于光亮的教室里,反应较平缓地发生,现象为黄绿色渐渐变浅,最后消失,瓶壁上出现油状液滴;该类有机反应是典型的取代反应,其产物中有机物共四种,常作有机溶剂的是CHCl3、CCl4,可作灭火剂的是CCl4。

10如图所示,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。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

。

答案(1)H2(2)CO(3)CH4;H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4 解析此题根据洗气瓶质量的变化,确定原气体X的成分。

2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,CH4+2O2CO2+2H2O,由A瓶中浓硫酸只吸收水,B瓶中澄清石灰水只吸收CO2得: (1)若A瓶质量增加,B瓶质量不变,说明气体X燃烧只生成水,故X为H2。 (2)若A瓶质量不变,B瓶质量增加,说明气体X燃烧只有CO2生成,故X为CO。

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(3)若A、B两瓶质量均增加,说明气体X的燃烧产物既有H2O又有CO2,故X气体成分不确定。它可以是CH4或以下组合:H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4。

能力提升

1下列物质中,不属于烃类的是()

A.乙烷(C2H6)B.苯(C6H6)

C.乙烯(C2H4)D.乙醇(C2H6O)

答案D解析烃是仅含碳和氢两种元素的有机物。乙醇中含碳、氢、氧三种元素,不属于烃类。

2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都是正四面体结构C.CH3Cl中的化学键完全相同

D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同

答案B解析CH3Cl中的C—Cl键和C—H键不同,故CH3Cl不是正四面体结构;CH4和CCl4的性质也不相同。

3鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法,是将它们()

A.先后通入溴水和澄清石灰水

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

答案C解析CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2,B、D项不可选。干

冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水,涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是否有CO2。

4下列反应中属于取代反应的是()

A.AgNO3+HClAgCl↓+HNO3

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B.CH4+2O2CO2+2H2O

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C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HClD.2Na+2H2O2NaOH+H2↑

答案C解析A、D两项所示反应不是有机反应,故不是取代反应;B项反应为CH4的燃烧,是氧化反应。

5在光照条件下,将1 mol CH4与Cl2反应,得到等物质的量的4种有机取代产物,则消耗Cl2物质的量为()

A.1 molB.2 mol

C.2.5 molD.10 mol

答案C解析由于CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl,CH4+3Cl2CHCl3+3HCl,CH4+4Cl2CCl4+4HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol,则消耗Cl2为0.25 mol+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5

mol。

6将标准状况下的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 LB.22.4 LC.33.6 LD.44.8 L

答案A解析CH4+2O2CO2+2H2O,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,标准状况下H2O不是

气体。

7一定体积的甲烷在一定量O2中燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,测得混合气体的质量为49.6 g,将

混合气体缓慢通过无水CaCl2时,CaCl2质量增加25.2 g,则原混合气体中CO2的质量为()

A.12.5 gB.13.2 gC.19.7 gD.24.4 g

答案B解析CaCl2吸收水蒸气,生成H2O 25.2 g,即生成1.4 mol H2O;根据氢原子守恒,可得CH4为0.7 mol;再根据碳原子守恒,可得CO和CO2共0.7 mol,可得44 g·mol×n(CO2)+28 g·mol×[0.7 mol-n(CO2)]=49.6

-1

g-25.2 g,可得n(CO2)=0.3 mol,m(CO2)=13.2 g。

★8某个体小煤矿曾发生瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡。在煤矿矿井里,必须采取安全措施,如通风、严禁烟火等,而且要随时检查瓦斯的体积分数,如果空气中含甲烷的体积分数为5%~15.4%,遇到明火会发生爆炸。