人教版必修2 第3章第1节 最简单的有机化合物——甲烷 作业.doc

第1节 最简单的有机化合物甲烷1烃是（ ）a. 含有c、h元素的有机物 b. 含有c元素的化合物c. 仅由c、h两种元素组成的有机物 d. 完全燃烧只生成co2和h2o的化合物【答案】c2以下关于甲烷的说法中，错误的是（ ）a. 甲烷是最简单的有机化合物 b. 甲烷分子具有正四面体结构c. 甲烷分子中的4个ch键完全相同 d. 甲烷分子中具有非极性键【答案】d【解析】a、甲烷是最简单的有机化合物，故a正确；b、甲烷的空间构型是正四面体，故b正确；c、甲烷分子中4个碳氢键完全相同，故c正确；d、甲烷分子中只有碳原子和氢原子形成的极性共价键，故d错误；故选d。3下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是a. 8个中子的氧原子的核素符号：18ob. hf的电子式： c. k+离子的结构示意图： d. ch4分子的球棍模型： 【答案】d4下列关于甲烷的说法正确的是 ()a. 实验室可用向上排空气法收集甲烷 b. 甲烷点燃之前需要验纯c. 甲烷可以与溴水发生取代反应 d. 甲烷在空气中燃烧只可能生成co2和h2o【答案】b【解析】a. 甲烷的密度小于空气，实验室可用向下排空气法收集甲烷，a错误；b. 甲烷是可燃性气体，甲烷点燃之前需要验纯，b正确；c. 甲烷与溴水不反应，c错误；d. 甲烷在空气中如果燃烧不完全，可能生成co和h2o，d错误，答案选b。5公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述错误的是a. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、 强氧化剂不起反应b. 甲烷和乙烯因碳原子数不同，所以互为同系物c. 甲烷跟氯气反应每生成1molchcl3则消耗3molcl2d. 因为二氯甲烷没有同分异构体，所以甲烷为正四面体结构【答案】b【解析】甲烷结构稳，通常情况下定跟强酸、强碱、 强氧化剂不起反应，故a正确；甲烷和乙烯不属于同系物，故b错误；甲烷跟氯气反应每生成chcl3，分子中3个氢原子被代替，生成1molchcl3则消耗3molcl2，故c正确；二氯甲烷没有同分异构体开证明甲烷为正四面体结构，故d正确。6在光照条件下，将2molch4与足量的cl2反应，得到等物质的量的四种取代物，则消耗cl2物质的量为（ ）a. 4mol b. 5mol c. 8mol d. 10mol【答案】b【解析】反应完全后，得四种有机物物质的量相等，根据碳原子守恒知，ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4的物质的量都是0.5mol，ch4与cl2发生取代反应：1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成hcl，可得关系式cl2ch3cl，2cl2ch2cl2，3cl2chcl3，4cl2ccl4，生成0.5molch3cl需要cl2的物质的量为0.5mol，生成0.5molch2cl2需要cl2的物质的量为0.5mol2=1mol，生成0.5molchcl3需要cl2的物质的量为0.5mol3=1.5mol，生成0.5molccl4需要cl2的物质的量为0.5mol4=2mol，所以总共消耗的氯气的物质的量n（cl2）=5mol；答案选b。7已知最简单的有机物e和直线型分子g在光照条件下反应，生成四面体型分子l和直线型分子m（组成g分子的元素为第三周期的元素），如下图。则下列判断错误的是a. 常温常压下，e是一种无色无味的气体 b. 干燥的g能漂白有色物质c. 在光照条件l能与 g继续发生与上述类似的反应 d. 上述反应类型是取代反应【答案】b 8下列化学用语正确的是a. 氯化氢的电子式： b. h2o的结构式：hohc. 氯原子的结构示意图： d. ch4的比例模型： 【答案】b【解析】a、hcl是共价化合物，应是共用电子对，故a错误；b、h2o的结构式为hoh，故b正确；c、根据示意图，质子数小于核外电子总数，此结构示意图是cl的结构示意图，故c错误；d、此模型为球棍模型，故d错误。9下列各组中互为同分异构体的是a. k 与k b. t2o与h2oc. ch3ch2ch2ch3与 d. ch3ch3与ch3ch3ch3【答案】c【解析】同分异构体研究的对象是化合物，a、40k和39k都是核素，这两种互为同位素，故a错误；b、t2o和h2o虽然是化合物，但t是2h，h2o中1h，因此不互为同分异构体，故b错误；c、这两种有机物分子式为c4h10，结构不同，且属于化合物，因此它们互为同分异构体，故c正确；d、ch3ch3的分子式为c2h6，ch3ch2ch3的分子式为c3h8，分子式不同，不互为同分异构体，互为同系物，故d错误。10下列有关甲烷的说法正确的是a. 易溶于水 b. 是最简单的有机化合物c. 与氯气发生加成反应 d. 与乙烷互为同分异构体【答案】b【解析】a甲烷难溶于水，故a错误；b甲烷是最简单的有机化合物，故b正确；c在光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应，故c错误；d甲烷与乙烷互为同系物，故d错误；答案为b。11天然气是一种很重要的清洁能源，其主要成分为ch4 ，下列说法正确的是a. 常温常压下ch4是液体 b. 一氯甲烷分子式为ch4clc. ch4与cl2可以发生加成反应 d. ch4完全燃烧生成co2和h2o【答案】d 12公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中，错误的是a. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应b. 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化c. 甲烷跟氧气反应无论生成ch3cl、ch2cl、chcl3还是ccl4，都属于取代反应d. 甲烷的四种取代物都难溶于水【答案】b【解析】a甲烷是正四面体结构，甲烷分子中每个原子都达到稳定结构，导致甲烷性质较稳定，通常情况下和强酸、强碱、高锰酸钾等强氧化剂不反应，故a正确；b 甲烷在点燃条件下燃烧ch4+2o2co2+2h2o，甲烷被氧气氧化，故b错误； c甲烷和氯气在光照条件下，甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代烃，所以该反应属于取代反应，所以甲烷跟氯气反应无论生成一氯代物，还是多氯代物，都属于取代反应，故c正确；d甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的无机产物氯化氢极易溶于水，所以液面会上升；生成的一氯甲烷不溶于水的气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是不溶于水的油状的液体，所以试管内壁附着油状液滴，故d正确；故选b。13下列叙述错误的是a. 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化b. 在通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应c. 甲烷跟氯气反应无论生成ch3cl、ch2cl2、chc13，还是cc14，都属于取代反应d. 甲烷的四种有机取代物都不溶于水【答案】a 14下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是（ ）a. ch3cl b. ch2cl2 c. ccl4 d. ch3-ch3【答案】c【解析】氯代烃与氯气单质发生取代反应时，分子中必须含有氢原子，无氢不能发生取代，乙烷具有与甲烷类似的性质，能够与氯气发生取代反应，故选c。15下列物质的主要成分不是甲烷的是（ ）a. 沼气 b. 油田气 c. 天然气 d. 水煤气【答案】d【解析】a沼气的主要成分是甲烷，故a不选；b. 油田气的主要成分是甲烷，故b不选；c天然气的主要成分是甲烷，故c不选；d. 水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，不是甲烷，故d选；故选d。16已知正四面体形分子e与线型分子g反应，生成四面体形分子l和直线型分子m。组成e分子中的元素的原子序数都小于10，组成g分子的元素为第三周期的元素。如下图，则下列判断中正确的是（ ）a. 常温常压下， l是一种液态有机物 b. e是一种含有非极性键的分子c. 干燥的g能漂白有色物质 d. 上述反应的类型是取代反应【答案】d【解析】正四面体形分子e，组成e分子的元素的原子序数都小于10，e由两种元素组成，红色球只形成一个共价键，所以是h元素，黑色球表示c元素，所以e是甲烷；直线型分子g，组成g分子的元素为第三周期的元素，且g是双原子分子，所以g是cl元素，该反应是甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，即l是一氯甲烷，m是氯化氢a常温下，一氯甲烷是气体，故a错误；b不同非金属元素之间易形成极性键，故b错误；c氯气没有漂白性，故c错误；d有机物分子中的不饱和键断裂，断键原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物的反应是加成反应；有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替生成新的化合物的反应叫取代反应，故d正确，故选d。17下列关于ch4和ch3ch(ch3)ch2ch3的叙述正确的是()a. 均能用cnh2n2组成通式来表示b. 与所有烷烃互为同素异形体c. 因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同d. 通常状况下，它们都是气态烷烃【答案】a 18在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是 （ ）a. 氯气 b. 溴水 c. 氢气 d. 高锰酸钾溶液【答案】a【解析】a甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应，故a正确；b甲烷性质稳定与溴水不反应，故b错误；c甲烷是饱和烷烃，不能与氢气发生加成反应，故c错误；d甲烷不能被酸性高锰酸钾氧化，故d错误；故选a。19. 一定质量的甲烷燃烧后的产物为co、co2和水蒸气，此混合气体质量为99.2 g，当其缓慢经过无水 cacl2时，cacl2增重50.4g。原混合气体中co的质量为（）a. 13.2 g b. 22.4g c. 24.4g d. 26.4g【答案】b【解析】无水cacl2吸收水蒸气，增重50.4g，说明水蒸气的质量为50.4g，根据氢元素守恒，则甲烷的物质的量为50.42/(184)mol=1.4mol，设co的物质的量为xmol，则co2的物质的量为(1.4x)mol，根据混合气体的总质量，得出28x(1.4x)4450.4=99.2，解得x=0.8mol，则co的质量为0.828g=22.4g，故选项b正确。20若要使0.5 mol ch4完全和cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的4种取代产物，则生成hcl的物质的量为（ ）a. 2.5 mol b. 2mol c. 1.25mol d. 0.5mol【答案】c【解析】0.5mol ch4完全和cl2发生取代反应，反应完全后，得四种有机物物质的量相等，根据碳原子守恒知，ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4的物质的量都是0.125mol。由于氯气发生的取代反应是1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢，所以参加反应的氯气的物质的量等于生成的氯代烃中氯原子的物质的量，而4种氯代烃的物质的量相等，即各有0.125mol，所以所需的氯气的物质的量为：0.125mol1+0.125mol2+0.125mol3+0.125mol4=1.25mol，根据取代反应的特点：1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢知：n（hcl）=1.25mol，答案选c。21把纯净的甲烷和氯气混合在集气瓶中，用塑料片盖好，放在光亮的地方，片刻后，下列有关说法不正确的是a. 瓶内气体的压强不变b. 瓶内气体颜色逐渐变浅c. 产物为ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4和hcld. 将蘸有浓氨水的玻璃棒伸入瓶内会出现白烟【答案】a 222016年4月26日，欧洲航天局发布消息称，科学家在围绕土星公转的最大卫星“土卫六”上发现了纯度极高的液态甲烷海。科学家发现，其表面有液态碳氢化合物组成的海洋，其中一个海洋之中甚至全是甲烷液体，海底覆盖着富氧物质，海边可能还有湿地。回答下列有关甲烷的问题：（1）以下各图均能表示甲烷的分子结构，_更能反映其真实的存在状况。（填选项字母）（2）在光照条件下，甲烷与氯气发生反应生成氯仿（三氯甲烷），写出该化学反应方程式：_，该反应的类型为_。（3）某研究性学习小组进行ch4的性质探究实验。通入高锰酸钾酸性溶液，现象是_。在无色玻璃集气瓶中与cl2混合后光照，现象是_。为了验证ch4是否具有还原性，某小组设计了如下实验：实验过程中还观察到无水cuso4逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则ch4与cuo反应的化学方程式为_。研究小组将ch4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是_。请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示，不必画实验装置图)_。【答案】 d ch4+3cl2chcl3+3hcl 取代反应 kmno4溶液不褪色 混合气体颜色变浅，有油状液体生成 ch4+4cuo 4cu+co2+2h2o ch4与br2发生了取代反应或ch4把br2带走 用ph试纸检验反应前后的溶液，若ph变小，则发生取代反应，若无明显变化则被ch4带走 23在光照的条件下，将1mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。（1）若已知生成的二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳的物质的量分别为amol、bmol、cmol，生成的混合物经水洗后所得气体在标准状况下的体积为_；（2）该反应中消耗的氯气的物质的量是_；（3）下列叙述中，能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而非平面正方形结构的_。ach3cl不存在同分异构体 bch2cl2不存在同分异构体cchcl3不存在同分异构体 dch4不存在同分异构体【答案】 22.4 (1abc)l (1+a+2b+3c)mol b【解析】试题分析：（1）甲烷与一定量的氯气充分混合，生成的混合物经水洗后所得气体是一氯甲烷，根据元素守恒计算体积；（2）烷烃分子中几个氢原子被代替就消耗几个氯分子；（3）如果甲烷是正方形的平面结构，而ch2cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构。解析：根据以上分析，（1）根据碳元素守恒，1mol甲烷与一定量的氯气充