2012新课标同步导学高一化学练习：3.1.1（人教版必修2）
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一、选择题
1．在目前已知的110多种元素中，形成化合物种类最多的元素是( ) A．碳元素 B．氢元素 C．氧元素 D．金属元素
解析： 在化合物中，有机物最多，有机物都是含C化合物，故C元素形成化合物种类最多。
答案： A
2．下列说法正确的是( ) A．含碳元素的化合物都是有机物
B．完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物都是烃
C．大多数有机物分子中碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是非极性共价键和极性共价键
D．有机物完全燃烧只可能生成CO2和H2O
解析： 有机物通常是指含碳元素的化合物，但CO、CO2、Na2CO3等少数物质，虽含有碳元素，但其性质却跟无机物相似，故一般把它们归为无机物；完全燃烧只生成CO2和H2O，仅说明该化合物中含有C、H两种元素，但不能说明只由C、H两种元素组成，例如，乙醇(C2H6O)完全燃烧也只生成CO2和H2O，但乙醇不是烃；有机物中碳与碳之间不论是单键、双键、三键，都是非极性共价键，而碳与其他原子间多为极性共价键，故C选项正确；有些有机物除含碳、氢、氧外，还含有氮、硫、卤素、磷等，它们完全燃烧可能还会生成SO2、氮的氧化物等物质。
答案： C
3．已知天然气的主要成分CH4是一种能产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较洁净的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是( )
A．①②③ B．只有① C．①② D．只有③
解析： 煤燃烧时产生有毒气体SO2，放出相同的热量，所消耗的天然气质量比柴油少得多，因此①说法正确；等质量的CH4和CO2相比，CH4的物质的量比CO2大，根据题给信息，前者的温室效应大，②说法正确；天然气的燃烧产物为CO2和H2O，因此不能形成酸雨，③说法错误。
答案： C
4．“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
解析： “可燃冰”中，水还是水，水没有变成甲烷，没有变成油，也没有可燃性。甲烷燃烧的主要产物是H2O和CO2，属于较清洁能源。氢能、风能、电能等属于清洁能源。
答案： C
5．(2011·唐山高一检测)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
用心 爱心 专心
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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 D．点燃——通入酸性KMnO4溶液
解析： 根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成CO2和H2O，氢气燃烧后生成H2O，CO燃烧后生成CO2，在燃烧的火焰上罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和氢气，没有的是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。
答案： B
6．下列物质能和甲烷发生取代反应的是( ) A．氯化氢 B．水 C．氢氟酸 D．溴蒸气
解析： HCl、HF分别是CH4与Cl2和F2 发生取代反应的产物，故不能与甲烷发生取代反应，A、C不对；CH4不溶于水，也不与水反应，B不对；只有溴蒸气像Cl2一样能和CH4发生取代反应。
答案： D 7．将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4
四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为( )
A．1.5 mol B．3 mol C．4.5 mol D．6 mol
解析： 解答此题宜用原子守恒法。CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种取代物共1 mol，设CH3Cl的物质的量为x，则x＋(x＋0.1 mol)＋(x＋0.2 mol)＋(x＋0.3 mol)＝1 mol，得x＝0.1 mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，含Cl原子的物质的量共为0.1 mol×1＋0.2 mol×2＋0.3 mol×3＋0.4 mol×4＝3 mol。而一个Cl2分子中只有一个Cl原子参与取代反应，因此消耗的Cl2也为3 mol。
光照
10CH4＋30Cl2――→CH3Cl＋2CH2Cl2＋3CHCl3＋4CCl4＋30HCl 1 mol 3 mol 答案： B
8．光照对下列反应几乎无影响的是( ) A．氢气与氯气 B．甲烷与氯气 C．甲烷与氧气 D．次氯酸分解
解析： CH4与O2反应需点燃；H2与Cl2反应可光照，也可点燃；CH4与Cl2光照发生取代
光照
反应；2HClO=====2HCl＋O2↑。
答案： C
9．2010年5月2日，某煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成多人伤亡，因此在矿井里，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5%～15.4%，遇明火会发生爆炸。发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是( )
A．5% B．9.5% C．10.5% D．15.4%
解析： 爆炸极限是指可燃性气体与空气的混合物点燃能发生爆炸的浓度范围。事实上，在这个浓度范围内爆炸的强弱程度不同，其中有一个爆炸最强点，它所要满足的条件：在混合气体中，可燃性气体与助燃性气体的体积比恰好是完全反应时的比值。根据反应CH4＋点燃2O2――→CO2＋2H2O，恰好反应时V(CH4)∶V(O2)＝1∶2，空气中氧气所占的体积分数约为21%，
1
甲烷占混合气体的体积分数约为×100%＝9.5%。
21＋21%
答案： B
10．将标准状况下的甲烷11.2 L与氧气22.4 L混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积为( )
A．11.2 L B．22.4 L
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C．33.6 L D．44.8 L 解析： 由CH4 ＋ 2O2 ―→ CO2＋2H2O(l) 知： 22.4 L 2×22.4 L 22.4 L 11.2 L 22.4 L 11.2 L
所以甲烷和氧气完全反应，生成CO2和H2O，生成的CO2体积在标况下为11.2 L。 答案： A 二、非选择题
11．为了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸气，可将混合气体先通过盛有________的洗气瓶除去________；再通过盛有________的洗气瓶除去________。
解析： 应先除去二氧化碳，再除去水蒸气，因为气体通过NaOH溶液(或澄清石灰水等)会带出部分水蒸气。
答案： 氢氧化钠溶液(合理即可) 二氧化碳 浓硫酸 水蒸气
12．如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将气体X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____________。 解析： 主要考查根据洗气瓶中质量的变化，确定原气体X的成分。
点燃点燃点燃
由2H2＋O2=====2H2O；2CO＋O2=====2CO2；CH4＋2O2――→CO2＋2H2O；浓H2SO4吸收水，石灰水吸收CO2等可知：(1)若A洗气瓶质量增加，B洗气瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，故X为H2。(2)若A洗气瓶质量不变，B洗气瓶质量增加，说明气体X燃烧只有CO2生成，故X为CO。(3)若A、B两洗气瓶质量都增加，说明气体X燃烧产物既有H2O，又有CO2，故X气体组成必须含有C、H两种元素。它可以是CH4或以下组合：H2、CO；H2、CH4；CO、CH4；H2、CO、CH4。
答案： (1)H2 (2)CO (3)CH4(或H2和CO；H2和CH4；CO和CH4；H2、CO、CH4)
13．如下图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，用日光照射一段时间。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动； ③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。 (2)甲管中发生的化学反应类型为________。
(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是
________________________________________________________________________。 A．水 B．氢氧化钠溶液 C．硝酸银溶液 D．饱和食盐水
(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________________________________________________________________________，
若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到
________________________________________________________________________。
光光
解析： 在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2――→
光光
CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而甲管里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气
用心 爱心 专心
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过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会先变红后褪色，因有Cl2剩余。
答案： (1)②③ (2)取代反应 (3)B
(4)液体分为两层，产生白色沉淀 溶液先变红后褪色
14．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________，其分子的空间构型为________。
2.8 L
解析： n烃＝＝0.125 mol，
22.4 L/mol2 g16 g×25%
M烃＝＝16 g/mol，n(H)＝＝4 mol，
0.125 mol1 g/mol16 g×1－25%n(C)＝＝1 mol，
12 g/mol
此烃为CH4。
答案： CH4
正四面体形.
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【同步导学】高中化学 3.1.1练习 新人教版必修2[1]
