2025版高中化学课时作业11甲烷的性质含解析新人教版必修2

PAGE5-课时作业11甲烷的性质[练基础]1．据《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是指“M气体”在湖泊池沼水面上起火。这里“M气体”是指()A．甲烷B．一氧化碳C．乙烯D．氢气解析：“泽中有火”是指沼泽中的沼气燃烧，沼气的主要成分为甲烷。答案：A2．下列说法中正确的是()A．由碳、氢、氧三种元素组成的化合物肯定是有机物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．有机物都难溶于水答案：C3．下列关于甲烷的说法中错误的是()A．甲烷分子具有正四面体结构B．甲烷分子的球棍模型：C．甲烷分子中具有极性键D．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键解析：A项，甲烷是正四面体结构，正确；B项为甲烷的比例模型，故错误；C项，甲烷中存在碳和氢之间的极性键，正确；D项，甲烷中四个碳氢键都相同，故正确。答案：B4．在常温柔光照条件下，可与甲烷发生反应的是()A．氧气B．氯气C．酸性高锰酸钾溶液D．浓硫酸解析：常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。在常温柔光照条件下，氧气不能与甲烷发生反应，但氯气能与甲烷发生取代反应。答案：B5．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是()A．CH3ClB．CCl4C．CH2Cl2D．CH4答案：B6．下列物质分子中，属于正四面体结构的是()A．CCl4B．CHCl3C．CH2Cl2D．CH3Cl解析：只有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：A7．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A．甲烷分子中4个C—H键的强度相同B．甲烷分子中4个C—H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C—H键的长度和强度也可以相同，A、B不能证明；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，而事实上二氯甲烷只有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，D项正确。答案：D8．验证某有机物属于烃，应完成的试验内容是()A．只测定它的碳、氢原子个数比B．只要证明它完全燃烧后的产物只有H2O和CO2C．只测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量的比值D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成H2O和CO2的质量解析：烃仅含碳和氢两种元素，完全燃烧的产物为CO2和H2O，但燃烧产物只有CO2和H2O的有机物不肯定是烃，它可能含有碳、氢、氧三种元素。若试样的质量恰好等于燃烧产物中碳、氢元素的质量和，即可证明该有机物是烃。答案：D9．1molCH4和Cl2发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol解析：1molCH4与Cl2发生取代反应，欲使四种有机取代物的物质的量相等，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，依据取代反应的特点知n(Cl2)＝2.5mol。Cl2取代CH4中的1个氢原子，消耗1分子Cl2，生成1分子HCl。答案：C[提素养]10．下列化学反应中不属于取代反应的是()A．CH2Cl2＋Br2eq\o(→,\s\up7(光照))CHBrCl2＋HBrB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr解析：取代反应是指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。C项中的反应为置换反应，不是有机反应，更不是取代反应。答案：C11．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，液体充溢试管解析：CH4和Cl2反应须要光照才能进行，A项错误；无论CH4与Cl2以何种比例混合发生反应，产物均为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，B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；试管内液面上升，但不能充溢试管，因为生成物CH3Cl是气体且不溶于水，D项错误。答案：C12．(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8L，其质量为2g，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________，空间构型为________，在光照条件下该烃与氯气反应生成气态有机物的化学方程式为：____________________________。(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。解析：(1)该烃的物质的量为n＝2.8L/22.4L·mol－1＝0.125mol，该烃的摩尔质量为M＝2g/0.125mol＝16g·mol－1；1mol该烃中含H的物质的量为n(H)＝16g×25%/1g·mol－1＝4mol；1mol该烃中含C的物质的量为n(C)＝16g×(1－25%)/12g·mol－1＝1mol，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4个顶点即构成正四面体结构。答案：(1)CH4正四面体结构CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl(2)或13．某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶，如图所示。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是________。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是________。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是(完成下表，可不填满，也可补充)：①②③④⑤解析：(1)X燃烧只生成H2O。(2)X燃烧只生成CO2。(3)X燃烧既生成CO2也生成H2O。答案：(1)H2(2)CO(3)①CH4②H2、CO③H2、CH4④CO、CH4⑤H2、CO、CH414．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。某化学爱好小组通过在试验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：依据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：①限制气流速度；②匀称混合气体；③________。(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装置的石棉中匀称混有KI粉末，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)E装置的作用是________(填编号)。A．收集气体B．汲取氯气C．防止倒吸D．汲取氯化氢(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分别出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷，缘由是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填编号)。a．CH4b．CH3Clc．CH2Cl2d．CHCl3e．CCl4解析：(1)B装置的三个作用：①限制气流速度从而达到合适的反应比例；②匀称混合气体，便于后续试验；③干燥混合气体。(2)当反应：CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))