课时作业11 甲烷的性质
一、选择题
1．煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，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】 甲烷的爆炸极限为5%～15.4%(即甲烷体积在空气中含量为5%～15.4%)。如果甲烷中混有空气，点燃时可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。
【答案】 A
2．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
3．近年来，科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，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 B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】 C
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．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
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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
6．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( ) A．甲烷分子中4个C—H键的强度相同 B．甲烷分子中4个C—H键的长度相同 C．甲烷的一氯代物只有1种 D．甲烷的二氯代物只有1种
【解析】 若甲烷为平面正方形结构，则甲烷分子中4个C—H键的长度和强度也可以相同，A、B错误；若甲烷为平面正方形结构，则二氯甲烷应有2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯甲烷只有1种结构，所以甲烷不是平面正方形结构，而是正四面体结构，D项正确。
【答案】 D
7．在常温和光照条件下，可与甲烷发生反应的是( ) A．氧气 B．氯气
C．酸性高锰酸钾溶液 D．浓硫酸
【解析】 常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。在常温和光照条件下，氧气不能与甲烷发生反应，但氯气能与甲烷发生取代反应。
【答案】 B
8．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是( ) A．CH3Cl B．CCl4 C．CH2Cl2 D．CH4 【答案】 B
9．下列物质分子中，属于正四面体结构的是( ) A．CCl4 B．CHCl3 C．CH2Cl2 D．CH3Cl
【解析】 只有CCl4是正四面体，另外三种物质都只是四面体，但不是正四面体。 【答案】 A
10．下列关于甲烷的叙述中不正确的是( )
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A．甲烷是烃类物质中相对分子质量最小的物质 B．1 mol CH4在光照条件下最多能与4 mol Cl2反应
C．甲烷的二氯代物只有一种结构可以证明甲烷为正四面体结构 D．甲烷与空气的体积比为1∶2时，混合气体点燃爆炸最剧烈
【解析】 A项，CH4是由C、H两种元素组成的最简单的烃，相对分子质量最小，正确；B项，1 mol CH4含有4 mol H，全部被取代需要4 mol Cl2，正确；C项，若CH4是平面正方形结构，CH4的二氯代物(CH2Cl2)结构必然有两种，故CH4的二氯代物只有一种结构可以证明CH4不是平面正方形，而是正四面体结构，正确；D项，1 mol CH4完全燃烧消耗2 mol O2，因此，CH4与O2的体积比为1∶2时，混合气体点燃恰好完全反应，爆炸最剧烈，错误。
【答案】 D
11．对的叙述正确的是( )
A．有两种结构 B．只有一种结构 C．含有非极性键 D．有四种结构
【解析】 甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，它们都分别处在相邻的位置。故只有一种结构，如图所示。C—Cl、
C—F均为极性键。若换成结构式仍为一种而不是两种。CH2Cl2只有一
种结构，可证明CH4是正四面体结构，而不是平面正方形结构。
【答案】 B
12．1 mol CH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为( )
A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol
【解析】 1 mol CH4与Cl2发生取代反应，欲使四种有机取代物的物质的量相等，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol，根据取代反应的特点知n(Cl2)＝2.5 mol。Cl2取代CH4中的1个氢原子，
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2024-2024学年高中化学 课时作业11 3.1.1 甲烷的性质(含解析)新人教版必修2
