2014-2015学年高中化学3-1-1甲烷课时作业新人教版必修2

2014・2015学年高中化学3-1-1甲烷课时作业新人教版必修2

一、选择题（每小题4分，共48分，每小题有1—2个正确选项）

1.下列说法正确的是（）

A.甲烷为平面正方形结构，其结构式为

B.甲烷的电子式为

C.CH2cL为正四面体结构

D.CCL,为平面正方形结构

2.将1mol甲烷和适量的外混合后光照，充分反应后生成的CHQ、CH2c12、CHCI3、CCU四种有机产

物的物质的量依次增大0.1mol,则参加反应的Cl?的物质的量为（）

A.1.5molB.3mol

C.4.5molD.6mol

3.下列叙述正确的是（）

A.由甲烷分子呈正四面体形结构可推知一氯甲烷分子也呈正四面体形结构

B.在甲烷的四种氯的取代物中，只有四氯甲烷是非极性分子

C.由甲烷（CHQ的氯代物有4种，可推知乙烷（结构式为）的氯代物有6种

D.由于CH4是易燃易爆的气体，所以点燃CH4前一定要检验其纯度

4.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，CH2CI2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，在一定条件卜.会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一

D.甲烷能使KMnO,溶液褪色

5.把1mol甲烷和4mol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

①黄绿色逐渐消失②试管壁上有油珠③试管内水面上升④水槽内有少量晶体析出

A.只有①③B.只有①②®

C.只有①©④D.①②®④

6.如图所示，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，烧杯中的水会

进入集气瓶，则集气瓶中的气体可能是（）

①CO、02②02、CH4③NO2、02④N2、H2

A.①②B.®®

C.③④D.②③

7.1mol甲烷和Ch发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗5的物

质的量为（）

A.0.5molB.2mol

高中化学经典复习教案

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C.2.5molD.4mol

8.瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%~15.4%(体积分数)遇火所产生的，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中

的体积分数大约为()

A.10.5%B.9.5%

C.8%D.5%

9.在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是()

A.浪水B.氯水

C.氧气D.高钵酸钾溶液

10.下图是CH4、C04、CH3cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()

A.CH4、CO,和CH3cl都是正四面体结构

B.CHa、CCI4都是正四面体结构

C.CL和CCL,中的化学键完全相同

D.C&、CCL,的结构相同，性质也相同

答案

1.B甲烷为正四面体结构，CCU也是正四面体结构，CH2c12为四面体结构，但不是正四面体结构,

2.B解答此题宜用原子守恒法。CH3CkCH2a2、CHC"CQ4中的碳原子都是从CH4中来的,故这四

种取代物共1mol,设CH3cl的物质的量为x,则x+(x+0.1mol)+(x+0.2mol)+(x+0.3mol)=lmol,得x

=0.1mol,即CH3CkCH2cI2、CHC"CCI4四种有机产物的物质的量依次为0.1mol、0.2mok0.3mok0.4mol,

含Cl原子的物质的量共为0.1molX1+0,2molX2+0.3molX3+0.4molX4=3mob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5也为3mol。

3.BDCH4是正四面体结构，但CH3cl中因C—CI键不同于C—H键，所以是四而体结构，而不是正

四面体结构；在甲烷的四种氯代物中，只有CCI4是正四面体结构，其结构对称，正负电荷的中心重合，是

非极性分子，其余三者都是极性分子；由乙烷的结构式可知，其一氯取代物有1种，二氯取代物有2种()，

三氯取代物有2种，四氯取代物有2种，五氯取代物和六氯取代物各有1种，这样，C2H6的氯代物共有9

种，而非6种：点燃匕、CO、CH4等易燃易爆的气体前，一定要验纯，这是实验的基本常识。

4.CA中，由于甲烷是正四面沐结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH?”不存在

不同构型。B中，CH4只能跟氯气在九照下反应，与氯水不反应。D中，CE比较稳定，不能被KMnO4溶液

氧化。

5.D氯气被消耗后，黄绿色消失。生成的CH2CI2、CHCb、CCI4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HCI溶于水降低了NaCI的溶解度，有NaCl析出。

高中化学经典复习教案

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6.D从题目的叙述情况看，所选气体组必须是与水作用后混合气体总体积减小的，此时应注意CH,

与5的取代反应生成HCI,HCI易溶于水，因此应选D。

7.C依据CH4与5的取代反应规律可知：1个5分子取代1个H原子，同时生成1个HCI分子。

所以由碳原了•守恒可得，产生四种取代产物均为0.25mol,生成0.25巾01043。需消耗〃(。2)=0.25010|,生

成0.25molCH2CI2需消耗n(Ch)=0.5mol,生成0.25molCHCI3需消耗n(CI2)=0.75mol,生成0.25molCCI4

需消耗n(CI2)=1.0mol,因此总共消耗n(CI2)=2.5moL

8.B由CH4+2O2CO2+2H2O可知瓦斯爆炸最强烈时，ChU和。2的体积比应为1:2,因此CHU与空气

的体积比为1：：9.5.那么它在空气中的体积分数为X100%~9.5%,选B。

9.C甲烷化学性质比较稔定，任常温常压下不易被氧气、高镒酸钾溶液氧化，但在点燃条件下与氧

气发生反应；甲烷与5在光照条件下发生取代反应，但与溟水、氯水不反应。

10.BCH3cl中的C-CI共价键和C-H共价键键能、键长及键的牢固性均不同，故CH3CI不是正四面

体结构，CH4和CCU的性质也不相同。

11.D5和CPU气体的取代反应，无论按何体枳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，CH」与

6的每一步取代反应中都有HCI生成，因此得到的反应混合物中物质的量最多的是HCL

11.在光照条件F,将体枳相同的甲烷气体和CX常温、常压下)混合，得到的混合物中物质的量最多

的是()

高中化学经典复习教案

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A.CH3clB.CH2c卜

C.CHChD.HCI

12.一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49.6g,当其缓慢经过无

水CaCb时，CaCL增重：25.2g。原混合气体中CO2的质量为（）

A.12.5gB.13.2g

C.19.7gD.24.4g

二、填空题（共52分）

13.（15分）

如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1:4）的混合气体，假定氯气在水中

的涔解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气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）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：

⑵若题目中甲烷与氯气的体积之比为1：1,则得到的产物为（填字母编号）。

A.CH3clHCI

B.CCI4HCI

C.CH3CICH2cI2

D.CH3CICH2CI2CHChCCUHCI

⑶经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是（填字母编号）。

A.升高B.降低

C.不变D.无法确定

⑷若水中含有NazSiOs，则在U形管左端会观察到

（5）右端玻璃管的作用是o

14.（18分）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下：

根据设计要求回答：

⑴B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③。

⑵设l/（CI2）»（CH4）=X,若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应0

⑶D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是o

（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

高中化学经典复习教案

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⑸在C装置中，经过一段时间的强光照射，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)。

a.CH4b.CH3CIC.CH2cbd.CHCbe.CCI4

15.(12分)如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置…甲管中注入10mLCH〉同温、同压

下乙管中注入50mLe卜，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。

(1)下列是某同学预测的实验现象：

①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动：③甲管内壁有油珠：④产生火花。其中正

确的是O

(2)甲管中发生的化学反应类型为。

(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是。

A.水B.氢氧化钠溶液

C.硝酸银溶液D.饱和食盐水

⑷反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNCh溶液的小试管中会观察到,若再向其中滴

入几滴石蕊试液，又观察到0

16.(7分)取标准状况下CH4和过量O?的混合气体840mL,点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，

碱石灰质量增加0.600g。回答下列问题：

(1)碱石灰吸收后所剩气体的体枳(标准状况下)。

(2)原混合气体中CH»与。2的体积比。

答案