第3章第1节《最简单的有机化合物甲烷》第1课时

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1、1下列关于有机物的叙述中，正确的是()A只含有碳元素和氢元素B一定含有氧元素C都可以燃烧D都是含碳元素的化合物【解析】有机物的定义是指含有碳元素的化合物，主要包括烃和烃的含氧衍生物(后续学到)，大部分有机物可以燃烧(但CCl4不燃烧)。有机物中的烃类仅由C、H两种元素组成，不含氧元素。【答案】D2以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由极性键构成的分子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【解析】甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的CH键为极性键。【答案】D3下列反应属于取代反应的是()ACH4C

2、2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODCH4Cl2CH3ClHCl【解析】A属于分解反应；B属于置换反应；C属于氧化反应；D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】D4下列关于甲烷的叙述正确的是()A甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2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之一D甲烷能使KMnO4溶液褪色【解析】A中，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不存在不同构型；B中，CH4只能跟氯气在光照

3、下反应，与氯水不反应；D中，CH4比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化。【答案】C5把1 mol甲烷和4 mol氯气组成的混合气体充入到大试管中将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象()黄绿色逐渐消失试管壁上有油珠试管内水面上升水槽内有少量晶体析出A只有B只有C只有 D【解析】氯气被消耗后，黄绿色消失；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内水面上升；生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。【答案】D6如右图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中

4、的水会进入集气瓶，集气瓶内气体可能是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D【解析】中CH4与Cl2在光照下可发生反应，致使气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水；中发生4NO2O22H2O=4HNO3，气体体积减小。【答案】D7常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶上有淡黄绿色滴液，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是()A5种B6种C4种D3种【解析】产物是气体的有CH3Cl、HCl，还有没有完全反应的甲烷和氯气。【答案】C8下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()ACH

5、4、CCl4和CH3Cl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【解析】CH3Cl中的CCl共价键和CH共价键键能、键长及键的牢固性均不同，故CH3Cl不是正四面体结构，CH4和CCl4的性质也不相同。【答案】B9甲烷在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水，从该实验事实可以得出的结论是()A甲烷的分子式为CH4B甲烷气体中含碳元素和氢元素C甲烷分子中只含碳元素和氢元素D甲烷的化学性质比较稳定【解析】根据元素守恒，只能推知甲烷分子中含碳元素和氢元素，不能确定是否含氧元素，更不能确定甲烷的分子式。【答案】B10鉴别甲烷、

6、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。CH4和CO燃烧都生成CO2，B、D项不可选。干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成，涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。【答案】C11下列叙述错误的是()A通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应B甲烷比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反

7、应D甲烷的四种取代物都难溶于水【解析】甲烷的化学性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但不是不能被任何氧化剂氧化，A项正确，B项错误；甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应，生成四种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故C、D项均正确。【答案】B12下列关于甲烷的说法正确的是()A实验室可以用排水法收集甲烷B只有纯净甲烷在空气中才能安静燃烧C甲烷能与溴水发生取代反应D甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【解析】甲烷极难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷在

8、光照条件下与卤素单质发生取代反应，甲烷不能与溴水反应，C项错误；甲烷在空气中充分燃烧生成CO2和水，不充分燃烧会有一氧化碳生成，D项错误。【答案】A13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14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气体点燃，将燃烧后的气体通过A、B两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变

9、，则X气体是_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是_。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是_。【解析】写出三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(1)若A瓶质量增加，B瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，X为H2；(2)若A瓶质量不变，B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气体为不确定成分。它可以是CH4，也可以是以下组合：H2与CO；H2与CH4；CO与CH4；H2与CO和CH4。【答案】(1)H2(2)CO(3)CH4或H

10、2和CO或H2和CH4或CO和CH4或H2和CO和CH415如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。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，针管用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁出现油状液滴；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生的化学反应的类型为_。(3)反应后，可吸收甲管中剩余气体的试剂是_。A水B氢氧化钠溶液C浓硫酸 D饱和食盐水【解析】(1)Cl2是过量的，因此最终不会变成无色，由于反应过程中生成的氯代物为液体造成气体体积缩小

11、，故压强变小，甲管活塞向右移动，但不会产生火花。(2)发生取代反应。(3)剩余的气体为HCl和Cl2，故可用NaOH来吸收。【答案】(1)(2)取代反应(3)B16利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模型装置如下：根据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。(2)设V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应_。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_。(4)E装置的作用是_(填序号)。A收集气体B吸收氯气C防止倒吸 D吸收氯化氢(5)在C装置中，经过一段时间

12、的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_。(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填序号)。aCH4bCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4【解析】(1)B装置的三个作用：控制气流速度从而达到合适的反应比例；均匀混合气体，便于后续实验；干燥混合气体。(2)当发生反应：CH44Cl2CCl44HCl时生成HCl气体最多，所以要保证x4。(3)KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl22KI=2KClI2。(4)E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。(5)根据信息知黑色小颗粒应为炭粉，根据原子守恒应为CH42Cl2C4HCl。(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。【答案】(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气(4)CD(5)CH42Cl2C4HCl(6)分液ab