高中化学 3.1 最简单的有机化合物 甲烷课时作业1 新人教版必修2(

【红对勾】2012-2013学年高中化学 3.1 最简单的有机化合物

甲烷课时作业1 新人教版必修2

一、选择题(每小题3分，共45分，每小题有1～2个正确选项)

1. 烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()

A. 形成四对共用电子对

B. 通过非极性键

C. 通过两个共价键

D. 通过离子键和共价键

解析：碳原子最外层有4个电子，既不易得到电子，也不易失去电子，因此不能与其他原子形成离子键。而是与其他原子间形成四对共用电子对，以极性共价键结合。

答案：A

2. 下列物质的主要成分不是甲烷的是()

A. 天然气

B. 沼气

C. 油田气

D. 水煤气

答案：D

3. 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. 甲烷化学性质比较稳定，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，都属于取代反应

D. CH3Cl为气体

解析：通常情况CH4与强酸、强碱、强氧化剂不反应，也不能使溴水褪色，反映出CH4的稳定性。但CH4在点燃或加热的条件下能被O2氧化，且放出大量的热，这是CH4可做气体燃料的原因。CH4的特征反应是在光照条件下能跟卤素(如Cl2、溴蒸气)发生取代反应，生成的取代物(四种)均难溶于水，CH3Cl呈气态。

答案：B

4. CH4和Cl2以物质的量之比为1∶1混合，在光照条件下得到的产物中含有()

①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4

A. 只有①

B. ①和②

C. 只有②

D. ①②③④

解析：Cl2和CH4在光照条件下发生一系列反应：Cl2＋CH4―→CH3Cl＋HCl

CH3Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋HCl

1

2 CH 2Cl 2＋Cl 2―→CHCl 3＋HCl

CHCl 3＋Cl 2―→CCl 4＋HCl

答案：D

5. 下列四种物质：①CO 2 ②CHCl 3 ③甲烷 ④CCl 4其结构具有正四面体构型的是

( )

A. ①②③

B. ③④

C. ②③

D. ①②③④

解析：甲烷和CCl 4都是以C 为中心的正四面体构型。在CHCl 3中由于四个原子不是均匀分布，是四面体结构，而不是正四面体结构。CO 2是直线结构。

答案：B

6. 若要使0.5 mol 甲烷完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为( )

A. 2.5 mol

B. 2 mol

C. 1.25 mol

D. 0.5 mol

解析：每种取代物的物质的量为0.5 mol 4

＝0.125 mol ，根据取代 反应特点，甲烷分子中每1个氢原子发生取代时均耗1个氯气分子，则需要氯气的物质的量为0.125 mol ×(1＋2＋3＋4)＝1.25 mol 。

答案：C

7. 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，如下图所示。

C—Cl、C—F 均为极性键。若换成结构式、仍为一种而不是两种，只有平面结构才是两种，CH2Cl2只有一种结构，从这种角度可证明CH4是正四面体结构，而不是平面正方形。

答案：B

8. 1 mol CH4与Cl2反应全部生成CCl4，需Cl2的物质的量是()

A. 4 mol

B. 3 mol

C. 2 mol

D. 1 mol

解析：根据反应：CH4＋4Cl2―→CCl4＋4HCl可知1 mol CH4中氢原子完全被取代需Cl2的物质的量为4 mol。

答案：A

9. 在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和Cl2(常温、常压下)混合，得到的混合物中物质的量最多的是()

A. CH3Cl

B. CH2Cl2

C. CHCl3

D. HCl

解析：Cl2和CH4气体的取代反应，无论按何体积比混合都将会发生各步取代反应。它不像无机反应那样固定反应物计量数可确定生成物种类。无机反应易于控制，有机反应则不易控制。在某一阶段，CH4与Cl2的每一步取代反应中都有HCl生成，因此得到的反应混合物中的量最多的是HCl。

答案：D

10. 将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积为()

A. 11.2 L

B. 22.4 L

C. 33.6 L

D. 44.8 L

3

4 解析：甲烷燃烧的化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O ，由此，当温度超过100℃时(即水为气态)，反应前后体积不变。而在标准状况下水是液态，此时11.2 L 甲烷与22.4 L 氧气恰好反应，最后只剩下二氧化碳，其体积为11.2 L 。

答案：A

11. 下列反应属于取代反应的是( )

A. Zn ＋CuSO 4===ZnSO 4＋Cu

B. NaCl ＋AgNO 3===AgCl ↓＋NaNO 3

C. CH 3COOH ＋C 2H 5OH 浓H 2SO 4CH 3COOC 2H 5＋H 2O

D. 2C 2H 5OH ＋2Na ―→2C 2H 5ONa ＋H 2↑

解析：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应称为取代反应。C 选项中CH 3COOC 2H 5可看作CH 3CO OH 中氢原子被—C 2H 5替代；也可看作C 2H 5OH 中氢原子被COCH 3替代。D 中C 2H 5ONa 可看作C 2H 5OH 分子中氢原子被钠原子替代。

答案：CD

12. 由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断中正确的是( )

A. 将气体通入酸性KMnO 4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷

B. 在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷

C. 点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷

D. 若上述B 、C 的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷

解析：甲烷、一氧化碳和氢气都不能使酸性KMnO 4溶液褪色。甲烷燃烧时产生CO 2和H 2O ，若在火焰上方罩上干燥的冷烧杯，杯壁有水滴产生，若在火焰上方罩上沾有澄清石灰水的烧杯，杯壁有白色物质产生。

答案：D

13. CH 4和H 2混合气体10 mL ，完全燃烧后生成6 mL CO 2气体(气体的体积为相同状况下测定)，则混合气体中CH 4和H 2的体积比为( )

A. 2∶3

B. 3∶2

C. 2∶1

D. 1∶2

5 解析：CH 4＋2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O

1 1

V(CH 4) 6 mL

V(CH 4)＝6 mL ×11

＝6 mL V(H 2)＝10 mL －6 mL ＝4 mL

故V(CH 4)∶V(H 2)＝6∶4＝3∶2

答案：B

14. 2001年，发生在山西等地的瓦斯爆炸事故，造成多人伤亡，因此在矿井里，必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等，而且要随时检查瓦斯的体积分数，如果空气中含甲烷5%～15%，遇到明火会发生爆炸。发生爆炸最强烈时空气中甲烷所占的体积分数是( )

A. 5%

B. 9.5%

C. 10.5%

D. 15%

解析：爆炸极限是指可燃性气体与空气的混合物点燃能发生爆炸的浓度范围。事实上在这个浓度范围内爆炸强弱程度不同，其中有一个爆炸最强点，它所要满足的条件是：在混合气体中，可燃性气体与助燃性气体的体积比恰好是完全反应时的比值。根据反应CH 4＋

2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O ，恰好反应时V(CH 4)∶V(O 2)＝1∶2，空气中氧气所占的体积比约为1/5，甲烷占混合气体的体积分数约为1/(1＋10)×100%＝9.5%。

答案：B

15. 一定质量的甲烷燃烧后的产物为CO 、CO 2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g ，当其缓慢经过无水CaCl 2时，CaCl 2增重25.2 g 。原混合气体中CO 2的质量为( )

A. 12.5 g

B. 13.2 g

C. 19.7 g

D. 24.4 g

解析：经过CaCl 2被吸收的为水蒸气，即n(H 2O)＝25.2 g 18 g·mol －1

＝1.4 mol ，根据CH 4的组成可知，CO 和CO 2的物质的量之和为：1.4 mol ×24

＝0.7 mol ，设CO 2的质量为x ，则CO 的质量为49.6 g －25.2 g －x ，故有关系式：

x 44 g·mol －1＋24.4 g －x 28 g·mol －1

＝0.7 mol ，解得：x ＝13.2 g 。 答案：B

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