2019-2020学年高中化学作业13甲烷的结构和性质含解析 人教版必修2 5页

课时作业（十三）‎ A组—基础巩固 一、有机化合物 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．有机物的水溶液都不导电 B．有机物都不一定能燃烧 C．有机物只能从有机体中获得 D．有机物中都含有碳、氢元素 答案　B 二、甲烷的结构与性质 ‎2．下列关于甲烷的说法正确的是(　　)‎ A．实验室可以用排水法收集甲烷 B．只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧 C．甲烷与溴水发生取代反应 D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水 解析　甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与溴水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。‎ 答案　A ‎3．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．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、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 解析　CH4的性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，而不是不能被任何氧化剂氧化，A项正确，B项错误；CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成4种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故C、D两项均正确。‎ 答案　B ‎4．向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是(　　)‎ A．CH3Cl B．NaCl C．KClO3 D．CCl4‎ 答案　B 5‎ ‎5．下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．天然气的主要成分为CH4‎ B．1 mol Cl2与1 mol CH4恰好完全反应，则转移的电子总数为NA C．已知CH4＋H2OCH3OH＋H2该反应的有机产物是有毒物质 D．CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构 解析　B项，中1 mol Cl2与1 mol CH4恰好完全反应，则转移的电子总数为2NA，C项中的产物甲醇有毒，对人体有害。‎ 答案　B ‎6．在光照条件下，将等物质的量的CH4、Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是(　　)‎ A．CH3Cl B．CH2Cl2‎ C．CHCl3 D．HCl 解析　CH4和Cl2的反应是逐步取代，每步取代反应都有HCl生成。‎ 答案　D ‎7．(2018·青岛高一质检)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．点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯 C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和内壁涂有澄清石灰水的烧杯 D．点燃后罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水 解析　甲烷燃烧生成CO2和H2O，而CO燃烧只生成CO2，H2燃烧只生成H2O，故点燃后先罩上干燥的冷烧杯，观察有小水珠生成的为甲烷和氢气，无小水珠生成的为CO；再用内壁涂有澄清石灰水的烧杯，能使澄清石灰水变浑浊的为甲烷，从而鉴别出甲烷和H2。‎ 答案　C ‎8．如下图所示均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况(　　)‎ A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ 解析　第Ⅳ种情况既能表示出甲烷的空间构型，又能表示出分子中C、H原子的相对大小，与甲烷分子的真实结构最接近，故选D项。‎ 答案　D 5‎ ‎9．光照对下列反应几乎无影响的是(　　)‎ A．氢气与氯气 B．甲烷与氯气 C．甲烷与氧气 D．次氯酸分解 解析　CH4与O2反应需点燃；H2与Cl2反应可光照，也可点燃；CH4与Cl2光照发生取代反应；2HClO2HCl＋O2↑。‎ 答案　C B组—能力提升 ‎10．为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过①浓硫酸；②无水硫酸铜；③澄清石灰水。正确的顺序是(　　)‎ A．①②③ B．②③‎ C．②③① D．③②‎ 解析　要证明CH4中含有碳、氢两种元素，可通过证明CO2和H2O的存在来证明，可选择②和③，但应注意检验的先后顺序，即先证明水，后证明CO2。‎ 答案　B ‎11．在一定的温度、压强下，向100 mL CH4和Ar的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶3‎ C．1∶2 D．1∶1‎ 解析　Ar是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由CH4燃烧生成的水引起。反应前后气体的体积变化为100 mL＋400 mL－460 mL＝40 mL。‎ 设混合气体中CH4的体积为x。‎ CH4＋2O2CO2＋2H2O　ΔV减小 ‎1 mL 2 mL 1 mL 2 mL x 40 mL x＝20 mL Ar的体积为100 mL－20 mL＝80 mL CH4与Ar的体积之比为1∶4，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，即n(CH4)∶n(Ar)＝1∶4。‎ 答案　A ‎12．一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙增重25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为(　　)‎ A．11.2 g　　　　　　　　 B．19.7 g 5‎ C．13.2 g D．12.5 g 解析　25.2 g是甲烷燃烧生成的H2O(g)的质量，n(H2O)＝＝1.4 mol，则甲烷的物质的量可由氢元素守恒求得：n(CH4)＝×2×1.4 mol＝0.7 mol。则混合气体中CO和CO2的物质的量之和为0.7 mol，而其质量之和为(49.6 g－25.2 g)＝24.4 g。据此可得下列方程组：‎ 解得n(CO)＝0.4 mol，n(CO2)＝0.3 mol，‎ 则m(CO2)＝0.3 mol×44 g·mol－1＝13.2 g。‎ 答案　C ‎13．4 mol甲烷完全与Cl2发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，则消耗氯气的物质的量为(　　)‎ A．12 mol B．10 mol C．8 mol D．6 mol 解析　依题意，4 mol甲烷完全与Cl2发生取代反应，各生成1 mol的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，有机物分子中含有几个Cl原子，就与多少个Cl2分子发生反应，即n(Cl2)＝n(CH3Cl)＋2n(CH2Cl2)＋3n(CHCl3)＋4n(CCl4)＝1 mol＋2×1 mol＋3×1 mol＋4×1 mol＝10 mol。‎ 答案　B C组—高分突破 ‎14.某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：‎ ‎(1)CH4与Cl2发生反应的条件是________；若用日光直射，可能会引起________。‎ ‎(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，________，________等。‎ ‎(3)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2―→2COCl2＋2HCl，上述反应________(填选项符号，下同)。‎ ‎①属于取代反应　②不属于取代反应 5‎ 解析　CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色液体，且Cl2易溶于有机溶剂，故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小，量筒内液面上升。‎ 答案　(1)光照(或光亮处)　爆炸 ‎(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅　量筒内液面上升 ‎(3)②‎ 5‎