高一化学人教版必修二课下能力提升（十）　甲烷的性质 作业.doc

课下能力提升(十)甲烷的性质一、选择题1下列说法中正确的是()a由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物b烃是含有碳元素和氢元素的化合物c大多数有机物熔、沸点较低d有机物都难溶于水2下列气体既可以用碱石灰干燥又可以用浓硫酸干燥的是()acl2bch4cnh3dso23下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化碳碳酸钙醋酸a b c d4下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()a甲烷与氯气的物质的量之比为11，混合发生取代反应只生成ch3clb甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中ch3cl最多c甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物d1 mol甲烷生成ccl4最多消耗2 mol氯气5在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是()a容器内原子总数不变 b容器内分子总数不变c容器内压强不变 d发生的反应属于取代反应6(2016南昌高一检测)鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别()a先后通入溴水和澄清的石灰水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7. 有一种无色的混合气体可能由ch4、nh3、h2、co、co2和hcl组成。为确定其组成，进行了以下实验：将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少；把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有()aco和hcl bch4和nh3cch4和hcl dh2和co28. 在标准状况下，11.2 l甲烷和22.4 l氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共()a11.2 l b22.4 l c33.6 l d44.8 l9(2016山东滨洲高一检测)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ch3cl都是正四面体结构bch4、ccl4、ch3cl都难溶于水cch4、ccl4、ch3cl密度都小于水dch4、ccl4的结构相同，性质也相同10将1 mol甲烷和适量的cl2混合后光照，充分反应后生成的ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的cl2的物质的量为()a1.5 molb3 molc4.5 mold6 mol11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12(2016太原高一检测)一定量的ch4恰好与一定量的o2完全反应得co2、co、h2o(g)，产物总质量为49.6 g，将其通过装有足量浓h2so4的洗气瓶后，洗气瓶增重25.2 g。ch4若完全燃烧还需o2的体积(标准状况下)为()a8.96 lb2.24 lc4.48 ld6.72 l二、非选择题13. 如图所示，u形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气的混合气体，假定氯气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)题目中甲烷与氯气的体积比为11，则得到的产物为_。ach3clhclbccl4hclcch3clch2cl2dch3clch2cl2chcl3ccl4hcl(2)经过几个小时的反应后，u形管右端的水柱变化是_。a升高b降低c不变d无法确定(3)若水中含有na2sio3，则在u形管左端会观察到_。14为了验证甲烷的燃烧产物，某同学设计了甲烷的燃烧实验(如图所示)：根据实验装置完成下列实验步骤和现象：(1)点燃甲烷前必须进行的实验步骤是_，如何操作？_。(2)开启水龙头抽气后，在漏斗下方点燃甲烷，可观察到的现象是_。(3)如果将b、c两个装置的位置交换，会对实验结论产生什么影响？_。15向甲、乙两支盛有甲烷的试管中(其中乙试管用黑纸包好)分别快速加入0.5 g kmno4和1 ml浓盐酸，然后迅速塞上胶塞，放在试管架上，将其置于光线一般的室内，等待片刻，观察现象。已知kmno4与浓盐酸在常温下即可反应产生氯气，试回答下列问题。(1)请填写下表：实验现象实验结论甲kmno4与浓盐酸混合，试管中立即充满_色气体；在光照条件下，试管内气体的颜色_；试管内壁上出现了_。ch4与cl2在光照条件下发生化学反应乙迅速剥开黑纸，立即观察，试管内气体的颜色为_ch4与cl2在无光照条件下不发生化学反应(2)ch4和cl2在光照条件下发生反应，生成气态有机物的化学方程式为_，该反应属于_反应。16(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8 l，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的分子式为_，电子式为_，结构式为_，其空间结构为_。(2)如图立方体中心的“”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。17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，其设计的模拟装置如图：试回答下列问题：(1)写出a装置中发生反应的化学方程式：_；有人认为e中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法_(填“正确”或“不正确”)。(2)b装置有三种功能；控制气流速度；混匀混合气体；_。(3)设 x，若想理论上获得最多的氯化氢，则x_。(4)一段时间后发现d装置中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有_溶液。(5)e装置中除盐酸外，还含有机物，从e中分离出盐酸的最佳方法为_(填字母)。a水洗分液法b蒸馏法c萃取分液法 d结晶法(6)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为_(填字母)。ach4bch3clcch2cl2dchcl3课下能力提升(十)甲烷的性质1解析：选ch2co3是无机物，a错；烃是只含有碳元素和氢元素的化合物，b错；乙醇、醋酸等易溶于水，d错。2解析：选bcl2能与碱石灰反应，nh3能与浓h2so4反应，so2能与碱石灰反应。3解析：选bco、co2、碳酸盐、碳酸氢盐等化合物虽然含有碳元素，但其性质与无机物相似，属于无机物。4解析：选c甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的ch3cl，a错误，c正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol h原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol hcl，故产物中hcl最多，b错误；1 mol甲烷生成ccl4最多消耗4 mol氯气，d错误。5解析：选c由质量守恒定律可知，a正确；甲烷与氯气的反应中，由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数，再由每取代1个h原子，消耗一分子氯气，生成一分子hcl，故反应前后分子总数不变，b正确；由于有机产物中只有ch3cl为气体，故反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，c错误；甲烷与氯气的反应属于取代反应，d正确。6解析：选c用干燥的冷烧杯可以检出是否生成水，从而确定原气体是否含有氢元素；用涂有澄清石灰水的烧杯可以检出是否生成co2，从而确定原气体中是否含有碳元素。7. 解析：选a由可知，不含nh3；由可知，不含co2，含hcl；由可知，不含ch4、h2，含co。8. 解析：选a甲烷燃烧的化学方程式为ch42o2co22h2o，当温度超过100 时(即水为气态)，反应前后气体体积不变。而在标准状况下，水是液态，11.2 l甲烷与22.4 l 氧气恰好完全反应，最后只剩下二氧化碳，其体积为11.2 l。9解析：选bch3cl不是正四面体结构，ccl4密度都大于水，ch4和ccl4的性质不同。10解析：选b解答此题宜用原子守恒法。ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4中的碳原子都是从ch4中来的，故这四种取代物共1 mol，设ch3cl的物质的量为x，则x(x0.1 mol)(x0.2 mol)(x0.3 mol)1 mol，得x0.1 mol，即ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4四种有机产物的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，含cl原子的物质的量共为0.1 mol10.2 mol20.3 mol30.4 mol43 mol。而一个cl2分子中只有一个cl原子参加取代反应，因此消耗的cl2也为3 mol。11解析：选b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：。若换成结构式、仍为一种而不是两种。ch2cl2只有一种结构，可证明ch4是正四面体结构，而不是平面正方形结构。12解析：选c由题中洗气瓶增重25.2 g可知，h2o的物质的量为1.4 mol，根据h原子守恒，所以ch4为0.7 mol，这样就知道ch4完全燃烧时生成co2的物质的量也是0.7 mol。用0.7 mol co2的质量减去已经生成的co和co2两者的总质量，就是ch4完全燃烧还需o2的质量，即m(o2)0.7 mol44 g/mol(49.6 g25.2 g)6.4 g，即n(o2)0.2 mol，v(o2)0.2 mol22.4 l/mol4.48 l。13解析： (1)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到的是四种氯代产物和hcl。(2)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，u形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，u形管右侧液面下降，左侧液面上升。(3)因左侧生成hcl溶于水后发生反应2hclna2sio3=h2sio32nacl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。答案：(1)d(2)b(3)有白色胶状沉淀生成14解析：(1)为了防止甲烷中混有氧气，在点燃时发生爆炸，所以点燃前要先验纯；其验纯的操作为用排水法收集一小试管甲烷，然后靠近点燃的酒精灯，如果发出“噗”的声音则表明纯净，如果发出尖锐的爆鸣声则表明不纯净。(2)开启水龙头抽气后，在抽气作用下，甲烷的燃烧火焰被吸入漏斗内，甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气，无水硫酸铜遇到水会变蓝色，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。(3)c中为澄清石灰水溶液，b、c两个装置的位置交换，先检验二氧化碳，二氧化碳通过澄清石灰水，则会带出水蒸气，用b中无水硫酸铜检验水时，无法确定水是否是由甲烷燃烧生成的。答案：(1)验纯用排水法收集一小试管甲烷，然后靠近点燃的酒精灯，如果发出“噗”的声音则表明纯净，如果发出尖锐的爆鸣声则表明不纯净(2)火焰被吸入漏斗内，干燥管中无水cuso4慢慢变蓝，洗气瓶中澄清的石灰水逐渐变浑浊(3)不能验证是否产生水蒸气15解析：kmno4与浓盐酸混合时，立即产生黄绿色的氯气，氯气与甲烷在黑暗处不能发生反应，但在光照条件下能发生取代反应，生成的有机产物中有三种是无色油状液体，只有一氯甲烷是气体，同时还生成hcl气体，该反应属于取代反应。答案：(1)黄绿变浅(或消失)油状液滴黄绿色(2)ch4cl2ch3clhcl取代16解析：(1)该烃的物质的量为n0.125 mol，该烃的摩尔质量m16 g/mol，1 mol该烃中含氢原子的物质的量为n(h)4 mol,1 mol该烃中含碳原子的物质的量为n(c)1 mol，所以分子式为ch4。(2)ch4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构。答案：(1)ch4