【红对勾】高中化学 3.1 最简单的有机化合物 甲烷课时作业1 新人教版必修2(1).doc

【红对勾】2012-2013学年高中化学 3.1 最简单的有机化合物 甲烷课时作业1 新人教版必修2一、选择题(每小题3分，共45分，每小题有12个正确选项)1. 烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()a. 形成四对共用电子对b. 通过非极性键c. 通过两个共价键d. 通过离子键和共价键解析：碳原子最外层有4个电子，既不易得到电子，也不易失去电子，因此不能与其他原子形成离子键。而是与其他原子间形成四对共用电子对，以极性共价键结合。答案：a2. 下列物质的主要成分不是甲烷的是()a. 天然气b. 沼气c. 油田气 d. 水煤气答案：d3. 下列叙述错误的是()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. ch3cl为气体解析：通常情况ch4与强酸、强碱、强氧化剂不反应，也不能使溴水褪色，反映出ch4的稳定性。但ch4在点燃或加热的条件下能被o2氧化，且放出大量的热，这是ch4可做气体燃料的原因。ch4的特征反应是在光照条件下能跟卤素(如cl2、溴蒸气)发生取代反应，生成的取代物(四种)均难溶于水，ch3cl呈气态。答案：b4. ch4和cl2以物质的量之比为11混合，在光照条件下得到的产物中含有()ch3clch2cl2chcl3ccl4a. 只有 b. 和c. 只有 d. 解析：cl2和ch4在光照条件下发生一系列反应：cl2ch4ch3clhclch3clcl2ch2cl2hclch2cl2cl2chcl3hclchcl3cl2ccl4hcl答案：d5. 下列四种物质：co2chcl3甲烷ccl4其结构具有正四面体构型的是()a. b. c. d. 解析：甲烷和ccl4都是以c为中心的正四面体构型。在chcl3中由于四个原子不是均匀分布，是四面体结构，而不是正四面体结构。co2是直线结构。答案：b6. 若要使0.5 mol甲烷完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为()a. 2.5 mol b. 2 molc. 1.25 mol d. 0.5 mol解析：每种取代物的物质的量为0.125 mol，根据取代 反应特点，甲烷分子中每1个氢原子发生取代时均耗1个氯气分子，则需要氯气的物质的量为0.125 mol(1234)1.25 mol。答案：c7. 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. 有四种结构解析：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，如下图所示。ccl、cf均为极性键。若换成结构式、仍为一种而不是两种，只有平面结构才是两种，ch2cl2只有一种结构，从这种角度可证明ch4是正四面体结构，而不是平面正方形。答案：b8. 1 mol ch4与cl2反应全部生成ccl4，需cl2的物质的量是()a. 4 mol b. 3 molc. 2 mol d. 1 mol解析：根据反应：ch44cl2ccl44hcl可知1 mol ch4中氢原子完全被取代需cl2的物质的量为4 mol。答案：a9. 在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和cl2(常温、常压下)混合，得到的混合物中物质的量最多的是()a. ch3cl b. ch2cl2c. chcl3 d. hcl解析：cl2和ch4气体的取代反应，无论按何体积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，ch4与cl2的每一步取代反应中都有hcl生成，因此得到的反应混合物中的量最多的是hcl。答案：d10. 将标准状况下的11.2 l甲烷和22.4 l氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积为()a. 11.2 l b. 22.4 lc. 33.6 l d. 44.8 l解析：甲烷燃烧的化学方程式为ch42o2co22h2o，由此，当温度超过100时(即水为气态)，反应前后体积不变。而在标准状况下水是液态，此时11.2 l甲烷与22.4 l氧气恰好反应，最后只剩下二氧化碳，其体积为11.2 l。答案：a11. 下列反应属于取代反应的是()a. zncuso4=znso4cub. naclagno3=agclnano3c. ch3coohc2h5ohch3cooc2h5h2od. 2c2h5oh2na2c2h5onah2解析：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称为取代反应。c选项中ch3cooc2h5可看作ch3cooh中氢原子被c2h5替代；也可看作c2h5oh中氢原子被coch3替代。d中c2h5ona可看作c2h5oh分子中氢原子被钠原子替代。答案：cd12. 由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断中正确的是()a. 将气体通入酸性kmno4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷b. 在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷c. 点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷d. 若上述b、c的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷解析：甲烷、一氧化碳和氢气都不能使酸性kmno4溶液褪色。甲烷燃烧时产生co2和h2o，若在火焰上方罩上干燥的冷烧杯，杯壁有水滴产生，若在火焰上方罩上沾有澄清石灰水的烧杯，杯壁有白色物质产生。答案：d13. ch4和h2混合气体10 ml，完全燃烧后生成6 ml co2气体(气体的体积为相同状况下测定)，则混合气体中ch4和h2的体积比为()a. 23 b. 32c. 21 d. 12解析：ch42o2co22h2o1 1v(ch4) 6 mlv(ch4)6 mlv(h2)10 ml6 ml4 ml故v(ch4)v(h2)6432答案：b14. 2001年，发生在山西等地的瓦斯爆炸事故，造成多人伤亡，因此在矿井里，必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等，而且要随时检查瓦斯的体积分数，如果空气中含甲烷5%15%，遇到明火会发生爆炸。发生爆炸最强烈时空气中甲烷所占的体积分数是()a. 5%b. 9.5%c. 10.5% d. 15%解析：爆炸极限是指可燃性气体与空气的混合物点燃能发生爆炸的浓度范围。事实上在这个浓度范围内爆炸强弱程度不同，其中有一个爆炸最强点，它所要满足的条件是：在混合气体中，可燃性气体与助燃性气体的体积比恰好是完全反应时的比值。根据反应ch42o2co22h2o，恰好反应时v(ch4)v(o2)12，空气中氧气所占的体积比约为1/5，甲烷占混合气体的体积分数约为1/(110)100%9.5%。答案：b15. 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49.6 g，当其缓慢经过无水cacl2时，cacl2增重25.2 g。原混合气体中co2的质量为()a. 12.5 g b. 13.2 gc. 19.7 g d. 24.4 g解析：经过cacl2被吸收的为水蒸气，即n(h2o)1.4 mol，根据ch4的组成可知，co和co2的物质的量之和为：0.7 mol，设co2的质量为x，则co的质量为49.6 g25.2 gx，故有关系式：0.7 mol，解得：x13.2 g。答案：b二、填空题(共40分)16. (8分)如图所示实验，试推测可能观察到的现象是：(1)_，(2)_，(3)_，(4)_。解析：ch4和cl2光照条件下反应生成ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4、hcl等物质，cl2有颜色，其余物质均是无色的，cl2不断消耗颜色变浅以至消失。生成的ch2cl2、chcl3、ccl4常温下为无色液体，均不溶于水，在试管内壁上凝结。hcl是易溶于水的气态物质，反应后试管内压强减小，hcl溶于水后，溶液中cl浓度增大，使氯化钠的结晶速率大于溶解速率，破坏了氯化钠的溶解平衡，使部分氯化钠晶体析出。答案：(1)混合气体颜色变浅以至消失(2)试管内壁上出现油状液滴(3)试管内液面上升(4)水槽中饱和食盐水中会有部分晶体析出17. (6分)如图某气体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。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_。解析：此题主要考查根据洗气瓶中质量的变化，确定原气体x的成分。2h2o22h2o,2coo22co2ch42o2co22h2o由浓h2so4吸收水，石灰水吸收co2得：(1)若a瓶质量增加，b瓶质量不变，说明气体x燃烧只生成水，故x为h2。(2)若a瓶质量不变，b瓶质量增加，说明气体x燃烧只有co2生成，故x为co。(3)若a、b两瓶质量都增加，说明气体x燃烧产物既有h2o又有co2，故x气体为不确定成分。它可以是ch4或以下组合：h2、co；h2、ch4；co、ch4；h2、co、ch4。答案：(1)h2(2)co(3)ch4或h2、co或h2、ch4或co、ch4或h2、co、ch418. (6分)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(cocl2)：2chcl3o22cocl22hcl(1)上述反应_(填选项符号，下同)。a. 属于取代反应b. 不属于取代反应(2)为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是_。a. naoh(aq) b. agno3(aq)c. hcl(aq) d. 水e. 湿润的蓝色石蕊试纸f. 湿润的无色酚酞试纸答案：(1)a。可看成氧原子取代了氯仿中的氢原子和氯原子(2)b、e19. (20分)(1)把1体积ch4和4体积cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有硅酸钠溶液的水槽里，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色_，试管中的液面_，试管壁上有_出现，水槽中还观察到_。(2)完成下表：甲烷的氯代物一氯甲烷二氯甲烷氯仿四氯化碳化学式状态/常温水溶性用途(3)一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷四种分子中，其中空间构型和甲烷完全相同的是_。(4)写出一定条件下ch4与溴蒸气反应的化学方程式_，甲烷能使溴水褪色吗？_。答案：1)变浅上升淡黄色液滴有白色絮状沉淀(2)甲烷的氯代物一氯甲烷二氯甲烷氯仿四氯化碳化学式ch3clch2cl2chcl3ccl4状态/常温气态液态液态液态水溶性不溶不溶不溶不溶用途溶剂溶剂、灭火剂(3)四氯甲烷(4)ch4br2(g)ch3brhbr；ch3brbr2(g)ch2br2hbr；ch2br2br2(g)chbr3hbr；chbr3br2(g)cbr4hbr不能三、简答题(15分)20. (15分)据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人系窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：(1)写出瓦斯爆炸的化学方程式_。(2)可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体(或蒸汽或粉尘等)与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度(通常以体积百分数表示)。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限。空气中纯氧气中甲烷的爆炸极限5.015%5.060%下面是瓦斯