1、1第 1 课时 甲烷的性质课后篇巩固提升基础巩固1.下列有关有机化合物的说法不正确的是( )A.有机化合物都易燃烧B.有机化合物中一定含碳元素C.有机化合物的熔、沸点一般较低D.有机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩解析 某些有机物不能燃烧,如 CCl4可做灭火剂。答案 A2.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( )甲烷属于烃类 在相同条件下,甲烷的密度大于空气 甲烷难溶于水 可燃冰是一种极具潜力的能源A. B. C. D.答案 C3.下列物质分子中,属于正四面体结构的是( )A.CCl4 B.CHCl3C.CH2Cl2 D.CH3Cl解析 只有
2、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 A4.下列反应属于取代反应的是( )A.CH4 C+2H2B.2HI+Cl2 2HCl+I2C.CH4+2O2 CO2+2H2OD.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl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。答案 D5.下列关于甲烷的叙述正确的是( )A.甲烷分子的立体构型是正四面体,所以,CH 2Cl2有两种不同构型B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁
3、之一D.甲烷能使酸性 KMnO4溶液褪色2解析 A 项,由于甲烷是正四面体结构,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系,故 CH2Cl2只有一种构型。B 项,CH 4只能跟氯气在光照下反应,与氯水不反应。D 项,CH 4比较稳定,不能被酸性 KMnO4溶液氧化。答案 C6.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,通入溴水解析 CH4、CO 和 H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A 项不可选。CH 4和 CO 燃烧都生成 CO2,
4、B、D 项不可选。干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是否有 CO2生成。答案 C7.瓦斯爆炸是空气中含甲烷 5%15%(体积分数)时遇明火所产生的,发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气中的体积分数大约为( )A.10.5% B.9.5% C.8% D.5%解析 由 CH4+2O2 CO2+2H2O 可知,瓦斯爆炸最剧烈时,CH 4和 O2的体积比应为 12,因此 CH4与空气的体积比为 1(2 )19.5, 那么它在空气中的体积分数为 100%9.5%。10021 19.5+1答案 B8.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
5、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: 。CCl、CF 均为极性键。答案 B9.甲烷是天然气、沼池底部产生的沼气和煤矿坑道产生的气体(坑道气或瓦斯)的主要成分。(1)下列有关天然气的说法不正确的是 。 A.天然气是一种混合物B.天然气是一种清洁能源C.可利用甲烷生产粮食D.实验室可以用排水法收集甲烷(2)标准状况下 4.48 L 甲烷气体在足量氧气中充分燃烧,将生成的气体通入 0.2 L 1
6、 molL-1的NaOH 溶液中,充分反应,所得溶液中的溶质是 ,其物质的量是 。 解析 (1)天然气的主要成分是甲烷,是一种常用的燃料,甲烷只能发生与卤素单质的取代反应或者燃烧等反应,不可能发生其他复杂反应转化为粮食。(2)n(CH4)= =0.2mol,n(NaOH)=0.2L1molL-1=0.2mol,0.2molCH4完全燃烧生4.4822.4-1成的 CO2的物质的量为 0.2mol,根据方程式:CO 2+NaOH NaHCO3知,溶液中的溶质为 NaHCO3,物质的量为 0.2mol。答案 (1)C(2)NaHCO3 0.2 mol3能力提升1.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面
7、体的事实是 ( )A.甲烷分子中 4 个 CH 键的强度相同B.甲烷分子中 4 个 CH 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 CH 键的长度和强度也可以相同,A、B 项错误;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,C 项错误,D 项正确。答案 D2. 导学号 66474072 取一支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法
8、正确的是 ( )A.此反应无光照也可发生B.甲烷和 Cl2反应后的产物只有 CH3Cl 和 HClC.盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出D.CH4和 Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管解析 甲烷与 Cl2在光照条件下发生取代反应生成 CH3Cl、CH 2Cl2、CHCl 3、CCl 4和 HCl,其中CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4是油状液体,CH 3Cl 是气体,故液体不会充满试管,A、B、D 三项错误。甲烷与Cl2反应后产物最多的是 HCl,HCl 溶于饱和食盐水会有少量 NaCl 晶体析出,C 项正确。答案 C3.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的 CO2和 H2O 的物质
9、的量之比为 12,下列说法中正确的是( )A.分子中 C、H、O 原子个数之比为 123B.分子中 C、H 原子个数之比为 12C.分子中可能含有氧原子D.此有机物的最简式为 CH4解析 根据有机物在氧气中燃烧时生成的 CO2与 H2O 的物质的量之比为 12,推知有机物分子中 C、H原子的个数比为 14,但不能说明其最简式为 CH4,因为该分子中还可能含有氧原子,故 C 正确。答案 C4.取标准状况下的 CH4和过量 O2的混合气体 840 mL 点燃,将燃烧后的产物用过量碱石灰吸收,碱石灰质量增加 0.6 g。计算:(1)碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为 。 (2)原混合气体中
10、CH4与 O2的体积比为 。 解析 (1)由 CH4+2O2 CO2+2H2O 可知,完全燃烧后产生的 CO2为 0.6g =0.33g,即 0.0075mol,CH44480与 O2共有 =0.0375mol。由反应方程式 CH4+2O2 CO2+2H2O 可知,参与反应的混合气0.8422.4-1体为 0.0075mol(CH4)+0.015mol(O2)=0.0225mol,故剩余氧气为 0.0375mol-0.0225mol=0.015mol,即碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为 0.015mol22.4Lmol-1=0.336L。(2)0.0075mol(CH4)(0.015+0.015)mol(O 2)=0.00750.03=14,由相同条件下气体的物质的量之比等于气体的体积比可知,原混合气体中 CH4与 O2的体积比为 14。答案 (1)0.336 L(2)14
