人教版高中化学必修二-3.1-最简单的有机化合物-甲烷-同步练习题

1、最简单的有机化合物-甲烷同步练习 基础达标1下列叙述中属于烃的是()A只含有碳元素的物质B含有碳元素和氢元素的物质C仅含有碳元素和氢元素的物质D燃烧后生成二氧化碳和水的物质2在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是()甲烷属于烃类在相同条件下甲烷的密度大于空气甲烷难溶于水可燃冰是一种极具潜力的能源ABCD3以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由极性键构成的分子B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子中四个CH是完全等同的键D甲烷分子中具有非极性键4若甲烷与氯气以物质的量之比

2、13混合，在光照下得到的有机产物：CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，其中正确的是()A只有B只有C的混合物D的混合物5为验证甲烷分子中含有C、H两种元素，可将其燃烧产物通过浓硫酸；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是()ABCD6下列属于烷烃的是()AC2H4BC3H4CC12H26DC9H187下列性质中，属于烷烃特征的是()A完全燃烧产物只有二氧化碳和水B它们几乎不溶于水C分子的通式为CnH2n2，与氯气发生取代反应D它们不是电解质8在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气()A1 molB1.5 molC2 molD2.5 mol9一些烷烃的沸点如

3、下。甲烷：162 ；乙烷：89 ；丁烷：1 ；戊烷：36 。根据以上数据推断丙烷的沸点可能是()A约40 B低于162 C低于89 D高于36 10下列有关烷烃的叙述中，正确的是()在烷烃分子中，所有的化学键都是单键烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去分子通式为CnH2n2的烃不一定是烷烃所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A B C D 知识巩固11鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法，是将它们()A先后通入溴水和澄清石灰水B点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D点燃后罩上涂有

4、澄清石灰水的烧杯，通入溴水12把纯净的甲烷和氯气混合于集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：发生爆炸；瓶口有白雾；瓶内气体颜色变浅；瓶内有油状物。其中正确的是() ABCD13下列反应不属于取代反应的为()14如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体点燃，将燃烧后的气体通过A、B两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则X气体是_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是_。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是_。15如图是某同学

5、利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管放在光亮处一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生化学反应的类型为_。(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。A水BNaOH溶液CAgNO3溶液D饱和食盐水(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3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_。16下列叙述正确的是()A分子式相同，各元素质量分数也

6、相同的物质是同种物质B通式相同的不同物质一定属于同系物C分子式相同的不同物质一定是同分异构体D相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体17下列关于丁烷叙述不正确的是()A在常温下，C4H10是气体BC4H10与CH4互为同系物C丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体DC4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物18下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是()19下列说法中正确的是()AH2和D2互为同位素B正丁烷和异丁烷互为同系物C与互为同分异构体D和是同一种物质20观察下面几种烷烃的球棍模型：(1)与C互为同系物的是_，与C互为同分异构体的是_。(2)在烷烃的同系物中，随碳原子

7、数增加，其熔、沸点依次_(其中碳原子数满足_条件的烷烃常温下呈气态)，液态时密度依次_。 能力提升21下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A甲烷与氯气的物质的量之比为11，混合发生取代反应只生成CH3ClB甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多C甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气22在光照条件下，将1 mol CH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则消耗Cl2物质的量为()A1 molB2 molC2.5 molD10 mol23(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L，其质量为2 g，该烃中氢元素的质量分数为2

8、5%，则该烃的分子式为_，电子式为_，结构式为_，其立体构型为_。(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。24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14)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。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_。(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是_。A升高B降低C不变D无法确定(3)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到_。26写出下列各烷烃的分子

9、式。 (1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍：_。(2)烷烃B的碳原子数是5：_。(3)分子中含有26个电子的烷烃D：_。(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F：_。27使1 mol某烷烃完全燃烧需要消耗氧气5 mol，该烷烃的分子式是()AC2H6BC3H8CC4H10DC5H1213分子式为C4H10的烃的一氯代物的同分异构体有()A3种 B4种 C5种 D6种28下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。(1)图中属于烷烃的是_(填字母)。(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键

10、，还可以形成_和_；不仅可以形成_，还可以形成碳环。(3)上图中互为同分异构体的是：A与_；B与_；D与_(填字母)。(4)写出图中C物质与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式：_(只写一种)。参考答案基础达标：1.【答案】C2.【解析】甲烷是最简单的烃，难溶于水，因其相对分子质量为16，故相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，因此C正确。【答案】C3.【解析】甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的CH为极性键。【答案】D4.【解析】CH4与Cl2在光照条件的反应均为可逆反应，可得到4种有机

11、产物。【答案】D5.【解析】要证明CH4中含有C、H两种元素，可通过验证其燃烧产物为CO2和H2O来证明，选、，检验时应先检验H2O后检验CO2，故顺序为。【答案】D6.【解析】烷烃通式为CnH2n2。【答案】C7.【解析】满足A、B、D的不一定是烷烃；分子通式为CnH2n2，与Cl2发生取代反应是烷烃的特征。【答案】C8.【解析】烷烃分子中，每增加一个碳原子，就增加一个CH2原子团，则1 mol烷烃增加1 mol CH2原子团，完全燃烧多消耗1.5 mol O2。【答案】B9.【解析】依据烷烃熔、沸点的递变规律可知：丙烷的沸点是介于乙烷和丁烷之间，即高于89 ，低于1 。A符合上述要求。【答

12、案】A10.【解析】烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，说法正确；烷烃属于饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，说法不正确；因分子通式CnH2n2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式CnH2n2的有机物一定是烷烃，说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，说法正确。【答案】C知识巩固：11.【解析】CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应，A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2，B、D项不可选。干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成，涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。【答案】C12.【解析

13、】CH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，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常温下均为无色液体，故瓶壁上有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故正确；因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故不正确。【答案】B14.【答案】C14.【解析】写出三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(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，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；(

14、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，也可以是以下组合：H2与CO；H2与CH4；CO与CH4；H2与CO和CH4。【答案】(1)H2(2)CO(3)CH4或H2和CO或H2和CH4或CO和CH4或H2和CO与CH415.【解析】在光照条件下，甲烷与氯气发生反应：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为14时，二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5141，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余，为黄绿色

15、。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊，溶液会先变红后褪色。【答案】(1)(2)取代反应(3)B(4)液体分为两层，产生白色沉淀溶液先变红后褪色16.【解析】分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通

16、式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6，因此不一定是同分异构体。【答案】C17.【解析】因为丁烷有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3和，各有两种一氯代物，所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。【答案】D18.【解析】根据分子结构的对称性，运用等效氢法判断出A、B、C、D项分别有2、2、2、1种一氯代物。【答案】D19.【答案】D20.【答案】(1)A、BD(2)升高小于或等于4增大能力提升：21.【解析】甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错

17、误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl最多，B错误；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯气，D错误。【答案】C22.【解析】由于CH4Cl2CH3ClHCl，CH42Cl2CH2Cl22HCl，CH43Cl2CHCl33HCl，CH44Cl2CCl44HCl。1 mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，则消耗Cl2为0.250.2520.2530.2542.5(mol)。【答案】C23.【解析】(1)该烃的物质的量为n2.8 L/22.4 Lmol10.125 mo

18、l，该烃的摩尔质量M2 g/0.125 mol16 gmol1,1 mol该烃中含氢原子的物质的量为n(H)16 g25%1 gmol14 mol，含碳原子的物质的量为n(C)16 g1 mol，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四个顶点即构成正四面体结构。【答案】(1)CH4 正四面体结构(2)24.【解析】(1)V(CH4)V(Cl2)14，且只生成一种有机物，故有机产物为CCl4。(2)发生取代反应生成的HCl易溶于水，氯代物中只有CH3Cl为气体，其他为液体，因此U形管左侧压强减小，左侧液面上升，右侧液面下降。(3)左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，所以会观察到有白色胶状沉淀生成。【答案】(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)B(3)有白色沉淀生成25