高中化学人教版第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷 课时训练14甲烷

课时训练14甲烷一、有机化合物1.下列物质中属于有机物的是()①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸A.①②④⑤⑨ B.①④⑤⑨C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥解析:有机物是含碳元素的化合物,但是CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等属于无机物。碳单质和不含碳的化合物一定不属于有机物。答案:B2.下列关于有机化合物的说法中,正确的是()A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物B.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物C.所有的有机化合物都很容易燃烧D.有机化合物有的不溶于水,有的可溶于水解析:含碳元素的化合物不一定是有机化合物,如CO、CO2、SiC等,A项错误;一般说来,有机物易溶于有机溶剂,无机物易溶于无机溶剂,但不能说是“一定”,如Br2、I2就易溶于有机溶剂而不易溶于水,故B项错误;有机化合物一般易燃烧,但不是所有有机化合物都易燃烧,如CCl4曾经被用作灭火剂,C项错误;有机化合物有的不溶于水,如CH4,有的可溶于水,如乙醇、乙酸等。答案:D二、烃3.烃是()A.含有碳、氢元素的有机物B.含有碳元素的化合物C.仅由碳、氢两种元素组成的有机物D.完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物解析:根据烃的定义,烃是指仅含碳、氢两种元素的有机物。答案:C4.烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A.通过两个共价键B.通过非极性键C.形成四对共用电子对D.通过离子键和共价键解析:碳原子最外层有4个电子,在烃类中只能形成4个共价键,即形成四对共用电子对。答案:C5.下列各组物质中全属于有机物的是;全属于烃的是。

、C2H5OH、C6H12O6(果糖)、(C6H10O5)n(淀粉)、H2O2、CCl4、C6H6、C2H4、H2CO3、CH3Cl、C2H6、C2H2、C6H6解析:有机物一定含有碳元素,但含碳元素的不一定是有机物,例如H2CO3、CaCO3等;仅由碳、氢两种元素组成的有机物为烃。答案:ADD三、甲烷的组成和结构6.与甲烷的分子结构相同的物质是() 解析:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体形分子;CCl4和CH4分子结构相同,都是正四面体形分子。答案:B7.如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图,下列说法正确的是()、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构、CCl4都是正四面体结构和CCl4中的化学键均为非极性键、CCl4的结构相同,性质也相同解析:CH4、CCl4是正四面体结构,而CH3Cl是四面体结构而不是正四面体结构,故A项错误,B项正确;CH4、CCl4中的化学键均是极性键,C项错误;CH4、CCl4二者结构相同,但性质不同,故D项错误。答案:B8.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澄清石灰水③无水硫酸铜。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,即先检验水后检验CO2。答案:D四、甲烷的取代反应9.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶1混合,在光照下得到的有机取代产物是()①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A.① B.③C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物解析:甲烷与氯气的取代反应是“连锁反应”,四种取代产物都有。答案:D10.某课外兴趣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)实验中可观察到的实验现象有: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的化学式为,其中是工业上重要的溶剂。

(4)用饱和食盐水而不用水的原因是。

解析:CH4和Cl2光照生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,随着反应进行,Cl2不断被消耗,黄绿色逐渐消失。又由于生成CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为无色液体,且Cl2易溶于有机溶剂,故量筒壁上有黄色油滴。因生成的HCl易溶于水,反应后,量筒内气体压强减小,液面上升。HCl溶于水后,溶液中Cl-浓度增大,使NaCl固体析出。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)CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应(建议用时:30分钟)1.据香港“东网”2023年4月18日报道,阿根廷近期研发放在牛身上的屁屁收集器——“放屁背包”,如下图。希望能够收集牛排放的气体,帮助缓解全球变暖,并希望将收集来的气体转化成汽车燃料。请你根据所学知识猜测该气体的主要成分为()A.甲烷 B.一氧化碳C.硫化氢 D.二氧化碳答案:A2.下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是()和H2反应 和CH4反应的分解反应 的分解解析:CH4分解的条件是隔绝空气加强热。答案:C3.下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是()A.氯气 B.溴水 D.酸性KMnO4溶液答案:A4.个体小煤矿经常发生瓦斯爆炸事故,几乎每次都造成多人伤亡,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。发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是()% %解析:当甲烷与O2恰好完全反应时,爆炸最强烈,根据反应CH4+2O2CO2+2H2O,恰好完全反应时V(CH4)∶V(O2)=1∶2,空气中氧气所占的体积比约为,甲烷占混合气体的体积分数约为×100%≈%。答案:B5.将下列气体通入酸性高锰酸钾溶液,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是() 解析:CH4、CO2、SO2、H2这四种气体只有SO2能够被酸性高锰酸钾溶液氧化。答案:C6.将标准状况下L甲烷和L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的体积共()L LL L解析:由CH4+2O2CO2+2H2O知,当温度超过100℃时,反应前后气体总体积不变。在标准状况下水为液态,L甲烷和L氧气恰好反应,最后只剩下二氧化碳,其体积为L。答案:A7.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.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水解析: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。干燥的冷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中是否有CO2生成。答案:C8.如图,一端封闭的U形管,封闭的一端有一段CH4和Cl2的混合气体,在水平部分有一段气柱,其他两段为液柱,已知液体与气体不反应,使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U形管的水平部分)()A.变大 B.变小C.不变 D.难以确定解析:CH4与Cl2之间的反应为连锁取代反应,生成物中仅CH3Cl和HCl为气体,且HCl体积与消耗Cl2体积相等,而CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体,因此,反应后混合气体总体积减小,左右两段液柱差减小,水平段气柱压强减小,气柱体积和长度均变大。答案:A9.下列叙述错误的是()A.通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂不反应B.甲烷比较稳定,不能被任何氧化剂氧化C.甲烷与氯气反应无论生成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:甲烷的化学性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但不是不能被任何氧化剂氧化,A项正确,B项错误;甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成四种有机产物,它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均难溶于水,故C、D项均正确。答案:B10.如图,某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成,将气体X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洗气瓶的质量均增加,则气体X可能是。

解析:A洗气瓶中盛有浓硫酸,用于吸收水蒸气;B洗气瓶中盛有澄清石灰水,用于吸收CO2气体。(1)中,只有H2O生成,则气体X为H2;(2)中只有CO2生成,则气体X为CO。(3)中,既有H2O,又有CO2生成,则可能组合为:CH4;H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4。答案:(1)H2(2)CO(3)CH4;H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH411.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:根据要求填空:(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②;③。

(2)设=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的取值范围是。

(3)D装置中的石棉上均匀附着KI粉末,其作用是。

(4)E装置的作用是(填编号)。

A.收集气体 B.吸收氯气C.防止倒吸 D.吸收氯化氢(5)装置中除了有盐酸生成外,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,其尾气的主要成分是(填编号)。

解析:(1)由装置B盛放的浓硫酸可知,其功能之一为干燥气体,同时使Cl2和CH4混合均匀,另外观察气泡逸出