2012-2013学年高中化学 3-1-1甲烷同步练习 新人教版必修2.pdf

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1、3-1-3-1-第第 1 1 课时课时甲烷甲烷一、选择题1(2012经典习题选萃)如下图所示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()AC答案：D点拨：第种情况既能表示出甲烷的空间构型，又能表示出分子中C、H 原子的相对大小，和甲烷分子的真实结构最接近，故选D。2(2011四川雅安中学高 2013 届第二学期月考)人类已知的化合物种类最多的是()A第A 族元素的化合物B第A 族元素的化合物C第A 族元素的化合物D第A 族元素的化合物答案：C点拨：种类最多的化合物是含碳化合物，碳位于元素周期表第A族。3能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A甲烷的 4 个碳氢键的键能相等

2、B甲烷的 4 个碳氢键的键长相等C甲烷的一氯代物只有1 种D甲烷的二氯代物只有1 种答案：D点拨：先把 CH4分子空间构型的几种可能性画出来，然后依次思考排列可得到答案。4下列物质常温下呈气态的是()ACH3ClBCH2Cl2BDCCHCl3答案：ADCCl4点拨：CH4的四种氯代产物在常温下，只有CH3Cl 是气体，其它 3 种都是液体。5(2012经典习题选萃)若甲烷与氯气以物质的量之比11 混合，在光照下得到的取代产物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有C的混合物答案：D点拨：甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量

3、之比来决定的。即使是甲烷和氯气的物质的量之比是1光情况，也不会仅发生 CH4Cl2 CH3ClHCl 这样一种取代反应，因为一旦生成CH3Cl 后，CH3Cl 分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，因此其产物不是纯净的 CH3Cl，而是四种取代产物的混合物。有机化学反应比较复杂，它不像无机反应那样，只要有反应物的化学计量数便可确定生成物的种类和数量。6下列分子具有正四面体结构的是()1 的B只有D的混合物答案：AD点拨：本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。由甲烷分子的结构，推导其取代物的分子结构。同时应明确正面体结构中各键应完全一样。CH4为正四面体结构，若 CH4分子中 4个氢原子被氯原子取代

4、后，与 CH4分子结构相似，而 CHCl3、CH2BrCl 分子中各键不完全相同，均不属于正四面体结构。7(2012经典习题选萃)一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为 CO、CO2和水蒸气，此混合气重 49.6 g，当其缓慢经过无水 CaCl2时，CaCl2增重 25.2 g，原混合气体中 CO2的质量为()A12.5 gC19.7 g答案：B点拨：这是一道考查有机化合物燃烧的题。一般有机化合物完全燃烧的产物为CO2和水蒸气。本题中甲烷是不完全燃烧。具体情况分析如下：B13.2 gD24.4 g8下图是 CH4、CCl4、CH3Cl 的分子球棍模型图。下列说法正确的是()ACH4、CCl4和 CH

5、3Cl 都是正四面体结构BCH4、CCl4都是正四面体结构CCH4和 CCl4中的化学键完全相同DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同答案：B9 有机物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应叫取代反应，下列化学反应中不属于取代反应的是()ACH2Cl2Br2 CHBrCl2HBrBCH3OHHCl CH3ClH2OC2Na2H2O=2NaOHH2DHCH2CH2OH CH2=CH2H2O答案：CD点拨：C 的反应不是有机物的反应，故不是取代反应。在D 的反应中，HCH2CH2OH没有原子或原子团被其代替，故不是取代反应。10以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由

6、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 CH 键是完全等价的键D甲烷分子中具有非极性键答案：D点拨：甲烷分子中的碳与氢原子之间形成的共用电子对一定偏向碳原子，属于极性共价键；甲烷分子中的四个碳氢键均是等同的极性共价键，所以D 错误。二、非选择题11(2012经典习题选萃)三个装有 CH4和 Cl2混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？(1)置于黑暗中：_；将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：_；放在有光线的房子里：_。(2)CH4和 Cl2发生的一系列反应都是_(填反应类型)反应，请写出 CH4和 Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式：_。(3)若

7、要使 0.5 mol CH4完全和 Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则需要 Cl2的物质的量为()A2.5 molC1.25 molB2 molD0.5 mol答案：(1)无明显现象爆炸黄绿色逐渐变浅，有油状液滴生成光(2)取代CH4Cl2 CH3ClHCl(3)C点拨：对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，可使 CH4和 Cl2的取代反应发生的现象不同。0.5 mol CH4生成等物质的量的 4 种取代产物，即 0.125 mol CH3Cl、0.125 mol CH2Cl2、0.125 mol CHCl3、0.125 mol CCl4，则所需n(Cl2)0

8、.125 mol10.125mol20.125 mol30.125 mol41.25 mol，故选 C 项。12有 3 mL 甲烷和一氧化碳的混合气体，完全燃烧恰好用去了3 mL 氧气，则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是多少？答案：12点拨：CH42O2 CO22H2O,2COO2=2CO2，假设甲烷的体积为x，一氧化碳的体积为y，则分别消耗的氧气的物质的量为 2x、0.5y，故有：xy3 mL,2x0.5y3 mL，解得2xy。所以此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为1：2。13(2012试题调研)如图所示，U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为 1：4)的混合气体，假定氯气

9、在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_。(2)经过几个小时的反应后，U 型管右端的玻璃管中水柱的变化是()A升高C不变B降低D无法确定(3)已知 CH4分子在空间呈四面体形状，1 个 C 原子与 4 个 H 原子各共用一对电子形成4条共价键，C 原子位于中心，4 个 H 原子位于 4 个顶点。如图所示为一个立方体，已画出1个 C 原子(在立方体中心)、1 个 H 原子(在立方体顶点)和 1 条共价键(实线表示)。请画出另外 3 个 H 原子的合适位置和 3

10、 条共价键。光照答案：(1)CH44Cl2 CCl44HCl(2)B(3)14(2012经典习题选萃)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X 气体可能是(完成下表，可不填满，也可补充)：答案：(1)H2(2)CO(3)CH4H2、COH2、CH4CO、CH4H2、CO、CH4点拨：本题主要考查根据洗气瓶中溶液质量的

11、变化来确定X 气体的成分。点燃点燃2H2O2=2H2O,2COO2=2CO2，点燃CH42O2=CO22H2O由浓 H2SO4吸收水，石灰水吸收 CO2，得：(1)若 A 洗气瓶质量增加，B 洗气瓶质量不变，则说明X 气体燃烧只生成水，故X 为 H2。(2)若 A 洗气瓶质量不变，B 洗气瓶质量增加，则说明 X 气体燃烧只有 CO2生成，故X 为CO。(3)若 A、B 两个洗气瓶质量增加，则说明 X 气体的燃烧产物既有 H2O 又有 CO2，它可以是 CH4或下列组合：H2、CO，H2、CH4，CO、CH4，H2、CO、CH4。15 已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳

12、和氢两种元素的质量，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验数据(假设产生的气体完全吸收)。(干燥剂U 形管)的质量(石灰水广口瓶)的质量根据实验数据求：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为_g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为_g。(2)生成的水中氢元素的质量为_g。(3)生成的 CO2中碳元素的质量为_g。(4)气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为_。答案：(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)31点拨：干燥剂应选择只吸收水而不吸收CO2的固体干燥剂，如无水 CaCl2。实验前101.1 g312.0 g实验后102.9 g31

13、4.2 gm(H2O)102.9 g101.1 g1.8 gm(CaCO3)314.2 g312.0 g1005 g44m(H)1.8 g0.2 gm(C)314.2 g312.0 g120.6 g44218m(C)m(H)0.60.231甲烷发生取代反应的有关规律(1)反应条件和反应物反应条件为光照，反应物为卤素单质。例如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气发生取代反应。(2)反应产物(以 CH4与 Cl2反应为例)反应生成的产物是 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和 CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物，虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不一，但很难出现全部是某一种产物的现象。(3)物质的量的关系CH4与 Cl2发生取代反应时，每 1 mol H 原子被取代，消耗 1 mol Cl2分子，同时生成 1 mol的 HCl 分子。温馨提示：(1)有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“”。(2)CH4与 Cl2的反应逐步进行，应分步书写。光(3)当n(CH4)：n(Cl2)1：1 时，反应并不只发生 CH4Cl2 CH3ClHCl，其他反应仍同时发生。