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- 2021-07-03 发布
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考点5 甲烷的化学性质
【考点定位】本考点考查甲烷的化学性质,明确甲烷的稳定性和取代反应的原理,提升甲烷性质的应用能力。
【精确解读】
1.甲烷:分子式:CH4 结构式: ;电子式:正四面体结构;甲烷三存在:沼气、坑气、天然气。
2.化学性质
一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂不反应
(1)还原性
CH4+2O2 CO2+2H2O;△H<0
注意:CH4不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(2)取代反应
取代反应:有机化合物分子的某种原子(或原子团)被另一种原子(原子团)所取代的反应
CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl;
【精细剖析】
1.二氯甲烷没有同分异构体,可知甲烷是正四面体结构,而不是平面结构。
2.甲烷与氯气发生取代反应的产物中既有无机产物HCl,也有有机产物,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中HCl和CH3Cl常温下为气态,其它均为液态。
【典例剖析】将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,加盖后置于光亮处,下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是( )
A.瓶中气体的黄绿色逐渐变浅
B.瓶内壁有油状液滴形成
C.若日光直射,可能发生爆炸
D.生成物只有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4
故B正确;C.若日光直射,甲烷与氯气迅速反应生成大量气体,气体剧烈膨胀,可能发生爆炸,故C正确;D.生成物除了有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,还有氯化氢,故D错误;故答案为D。
【答案】D
【变式训练】1mol CH4与Cl2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Cl2的物质的量为( )
A.0.5 mol B.2 mol C.2.5 mol D.4 mol
【答案】C
【实战演练】
1.甲烷和氯气按物质的量之比为1:2混合,在光照下反应,得到的产物为( )
A.一氯甲烷与二氯甲烷的混合物
B.只有二氯甲烷与氯化氢
C.一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷的混合物
D.一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳的混合物
【答案】 D
【解析】甲烷与氯气以物质的量之比1:2混合,虽氯气不足,由于氯气和甲烷的反应特点是多步取代同时进行,则一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷与四氯化碳四种物质都存在,故答案为D。
2.下列可以用来说明甲烷的化学性质相对比较稳定的事实是( )
A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲烷不与强酸反应
C.甲烷不与强碱反应
D.综合以上事实才可以说明
【答案】 D
【解析】甲烷的化学性质相对比较稳定,一般情况下,不与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液反应,故答案为D。
3.下列关于甲烷与氯气发生取代反应所得生成物的说法正确的是( )
A.都是有机物
B.都不溶于水
C.有一种气态物质,其余都是液体
D.有一种是无机物其余都是有机物
【答案】D
【自我反思】