2018-2019學年高中化學 課時作業(yè)11 3.1.1 甲烷的性質(zhì)(含解析)新人教版必修2.doc
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課時作業(yè)11甲烷的性質(zhì)一、選擇題1煤礦瓦斯爆炸往往與甲烷有關(guān),下列敘述中錯誤的是()A點燃甲烷不必事先進行驗純B甲烷燃燒放出大量的熱,所以是一種很好的氣體燃料C煤礦的礦井要注意通風并嚴禁煙火,以防爆炸事故的發(fā)生D點燃混有空氣的甲烷不一定會爆炸【解析】甲烷的爆炸極限為5%15.4%(即甲烷體積在空氣中含量為5%15.4%)。如果甲烷中混有空氣,點燃時可能會發(fā)生爆炸,因此點燃之前必須驗純。【答案】A2下列說法中正確的是()A由碳、氫、氧三種元素組成的化合物一定是有機物B烴是含有碳元素和氫元素的化合物C大多數(shù)有機物熔、沸點較低D有機物都難溶于水【答案】C3近年來,科學家在海底發(fā)現(xiàn)了一種冰狀物質(zhì)可燃冰,其有效成分為甲烷,下列說法正確的是()甲烷屬于烴類在相同條件下,甲烷的密度大于空氣甲烷難溶于水可燃冰是一種極具潛力的能源ABC D【答案】C4鑒別甲烷、一氧化碳和氫氣三種無色氣體的方法,是將它們分別()A先后通入溴水和澄清的石灰水B點燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯C點燃,先后罩上干燥的冷燒杯和涂有澄清石灰水的燒杯D點燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯,通入溴水【解析】用干燥的冷燒杯可以檢出是否生成水,從而確定原氣體是否含有氫元素;用涂有澄清石灰水的燒杯可以檢出是否生成CO2,從而確定原氣體中是否含有碳元素。【答案】C5將試管中的甲烷和氯氣光照一段時間后,拔開橡膠塞,實驗過程中不可能觀察到的現(xiàn)象是()A試管中氣體的黃綠色變淺B試管中有火星出現(xiàn)C試管壁上有油狀液滴出現(xiàn)D試管口有白霧【解析】甲烷和氯氣光照一段時間后試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺,內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn),拔開橡膠塞試管口有少量白霧出現(xiàn)。故選B?!敬鸢浮緽6能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實是()A甲烷分子中4個CH鍵的強度相同B甲烷分子中4個CH鍵的長度相同C甲烷的一氯代物只有1種D甲烷的二氯代物只有1種【解析】若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu),則甲烷分子中4個CH鍵的長度和強度也可以相同,A、B錯誤;若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu),則二氯甲烷應(yīng)有2個氯原子分別在鄰位和對位兩種結(jié)構(gòu)。而實際上二氯甲烷只有1種結(jié)構(gòu),所以甲烷不是平面正方形結(jié)構(gòu),而是正四面體結(jié)構(gòu),D項正確?!敬鸢浮緿7在常溫和光照條件下,可與甲烷發(fā)生反應(yīng)的是()A氧氣 B氯氣C酸性高錳酸鉀溶液 D濃硫酸【解析】常溫下甲烷性質(zhì)穩(wěn)定,與濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液不發(fā)生反應(yīng)。在常溫和光照條件下,氧氣不能與甲烷發(fā)生反應(yīng),但氯氣能與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)?!敬鸢浮緽8下列物質(zhì)中,不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是()ACH3Cl BCCl4CCH2Cl2 DCH4【答案】B9下列物質(zhì)分子中,屬于正四面體結(jié)構(gòu)的是()ACCl4 BCHCl3CCH2Cl2 DCH3Cl【解析】只有CCl4是正四面體,另外三種物質(zhì)都只是四面體,但不是正四面體?!敬鸢浮緼10下列關(guān)于甲烷的敘述中不正確的是()A甲烷是烴類物質(zhì)中相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)B1 mol CH4在光照條件下最多能與4 mol Cl2反應(yīng)C甲烷的二氯代物只有一種結(jié)構(gòu)可以證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)D甲烷與空氣的體積比為12時,混合氣體點燃爆炸最劇烈【解析】A項,CH4是由C、H兩種元素組成的最簡單的烴,相對分子質(zhì)量最小,正確;B項,1 mol CH4含有4 mol H,全部被取代需要4 mol Cl2,正確;C項,若CH4是平面正方形結(jié)構(gòu),CH4的二氯代物(CH2Cl2)結(jié)構(gòu)必然有兩種,故CH4的二氯代物只有一種結(jié)構(gòu)可以證明CH4不是平面正方形,而是正四面體結(jié)構(gòu),正確;D項,1 mol CH4完全燃燒消耗2 mol O2,因此,CH4與O2的體積比為12時,混合氣體點燃恰好完全反應(yīng),爆炸最劇烈,錯誤?!敬鸢浮緿11對的敘述正確的是()A有兩種結(jié)構(gòu) B只有一種結(jié)構(gòu)C含有非極性鍵 D有四種結(jié)構(gòu)【解析】甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體。若氫原子分別被兩個氯原子、兩個氟原子代替,其結(jié)構(gòu)變?yōu)樗拿骟w,碳原子位于四面體的中心位置,兩個氯原子、兩個氟原子不管從哪個方向與碳原子相連,它們都分別處在相鄰的位置。故只有一種結(jié)構(gòu),如圖所示。CCl、CF均為極性鍵。若換成結(jié)構(gòu)式仍為一種而不是兩種。CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu),可證明CH4是正四面體結(jié)構(gòu),而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。【答案】B121 mol CH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完全后,測得四種有機取代物的物質(zhì)的量相等,則消耗的Cl2為()A0.5 mol B2 molC2.5 mol D4 mol【解析】1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),欲使四種有機取代物的物質(zhì)的量相等,則生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25 mol,該四種取代物中n(Cl)0.25 mol(1234)2.5 mol,根據(jù)取代反應(yīng)的特點知n(Cl2)2.5 mol。Cl2取代CH4中的1個氫原子,消耗1分子Cl2,生成1分子HCl?!敬鸢浮緾二、非選擇題13(1)某氣態(tài)烴在標準狀況下的體積為2.8 L,其質(zhì)量為2 g,該烴中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為25%,則該烴的分子式為_,電子式為_,結(jié)構(gòu)式為_,空間構(gòu)型為_,在光照條件下該烴與氯氣反應(yīng)生成氣態(tài)有機物的化學方程式為:_。(2)如圖立方體中心的“”表示甲烷分子中的碳原子,請在立方體的頂點用“”表示出與之緊鄰的4個氫原子的位置。【解析】(1)該烴的物質(zhì)的量為n2.8 L/22.4 Lmol10.125 mol,該烴的摩爾質(zhì)量為M2 g/0.125 mol16 gmol1;1 mol該烴中含氫原子的物質(zhì)的量為n(H)16 g25%/1 gmol14 mol;1 mol該烴中含碳原子的物質(zhì)的量為n(C)16 g(125%)/12 gmol11 mol,所以分子式為CH4。(2)CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),在立方體中互不相鄰的4個頂點即構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)?!敬鸢浮?1)CH4 正四面體結(jié)構(gòu)CH4Cl2CH3ClHCl(2)或14某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成,將X氣體燃燒,把燃燒后生成的氣體通過A、B兩個洗氣瓶,如圖所示。試回答下列問題:(1)若A洗氣瓶的質(zhì)量增加,B洗氣瓶的質(zhì)量不變,則氣體X是_。(2)若A洗氣瓶的質(zhì)量不變,B洗氣瓶的質(zhì)量增加,則氣體X是_。(3)若A、B兩個洗氣瓶的質(zhì)量都增加,則氣體X可能是(完成下表,可不填滿,也可補充):【解析】(1)X燃燒只生成H2O。(2)X燃燒只生成CO2。(3)X燃燒既生成CO2也生成H2O?!敬鸢浮?1)H2(2)CO(3)CH4H2、COH2、CH4CO、CH4H2、CO、CH415如圖是某同學利用日常用品注射器設(shè)計的簡易實驗裝置。甲管中注入10 mL CH4,同溫同壓下乙管中注入50 mL Cl2,將乙管氣體推入甲管中,氣體在甲管中反應(yīng),試管放在光亮處一段時間。(1)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象:氣體最終變?yōu)闊o色;實驗過程中,甲管活塞向內(nèi)移動;甲管內(nèi)壁有油珠;產(chǎn)生火花。其中正確的是_。(2)甲管中發(fā)生化學反應(yīng)的類型為_。(3)反應(yīng)后,甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是_。A水 BNaOH溶液CAgNO3溶液 D飽和食鹽水(4)反應(yīng)后,若將甲中的物質(zhì)全部推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到_;若再向其中滴入幾滴石蕊溶液,又觀察到_?!窘馕觥吭诠庹諚l件下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng):CH4Cl2CH3ClHCl,CH3ClCl2CH2Cl2HCl,CH2Cl2Cl2CHCl3HCl,CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理論上,甲烷與氯氣體積比為14時,二者恰好完全反應(yīng),而甲中甲烷與氯氣體積比為15,說明氯氣過量,反應(yīng)后仍有氯氣剩余。該反應(yīng)進行緩慢,不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體,所以氣體的總物質(zhì)的量減小,內(nèi)部壓強減小,甲管活塞向內(nèi)移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代,故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫,可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀,同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層,因Cl2有剩余,若加入幾滴石蕊,溶液會先變紅后褪色。【答案】(1)(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層,產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色16根據(jù)下圖所示的實驗裝置回答有關(guān)問題:(1)B裝置有三種功能:控制氣流速度;均勻混合氣體;_。(2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x的值應(yīng)為_。(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是_。(4)E裝置的作用是_(填編號)。A收集氣體 B吸收氯氣C防止倒吸 D吸收氯化氫(5)E裝置除生成鹽酸外,還含有有機物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為_。該裝置存在的缺陷是沒有進行尾氣處理,其尾氣的主要成分為_(填編號)。ACH4 BCH3ClCCH2Cl2 DCHCl3ECCl4【解析】(1)濃H2SO4吸水,可干燥混合氣體;(2)CH4和Cl2在光照條件下發(fā)生連鎖取代反應(yīng),V(Cl2)/V(CH4)4時生成氯化氫最多,故x4。(3)過量的氯氣進入D裝置,發(fā)生反應(yīng):Cl22KI=2KClI2,所以D裝置可以吸收過量的Cl2。(4)E為防倒吸裝置,燒杯中含有水,可吸收HCl氣體。(5)鹽酸與有機物不互溶,故可用分液法分離;尾氣成分是多余的CH4和產(chǎn)物CH3Cl?!敬鸢浮?1)干燥混合氣體(2)大于或等于4(3)吸收過量的氯氣(4)C、D(5)分液A、B- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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