高中化學(xué)人教版第三章有機(jī)化合物第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷 全市獲獎(jiǎng)

第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷（第1課時(shí)）跟蹤訓(xùn)練一、選擇題(本題包括9小題，每小題6分，共54分)1.在我國(guó)的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣(甲烷等)的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急钡拈_采，有助于解決人類面臨的能源危機(jī)。下列說法正確的是()①甲烷屬于烴類②在相同條件下甲烷的密度大于空氣③甲烷難溶于水④可燃冰是一種極具潛力的能源A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④2．下列敘述錯(cuò)誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種取代物都難溶于水3．能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實(shí)是()A．甲烷的4個(gè)碳?xì)滏I的鍵能相等B．甲烷的4個(gè)碳?xì)滏I的鍵長(zhǎng)相等C．甲烷的一氯代物只有1種D．甲烷的二氯代物只有1種4．為驗(yàn)證甲烷分子中含有碳?xì)鋬煞N元素，可將其燃燒產(chǎn)物通過①濃硫酸；②澄清石灰水；③無水硫酸銅。正確的順序是()A．①②③ B．②③C．②③① D．③②5．鑒別CH4、CO、H2三種無色氣體的方法是()A．點(diǎn)燃——通入澄清石灰水——加入溴的四氯化碳溶液B．點(diǎn)燃——罩上小燒杯——加入澄清石灰水C．點(diǎn)燃——通入澄清石灰水D．點(diǎn)燃——通入酸性KMnO4溶液6．下列關(guān)于甲烷的說法中，正確的是()A．實(shí)驗(yàn)室可以用排水法收集甲烷B．只有純凈甲烷才能在空氣中安靜燃燒C．甲烷與溴水可發(fā)生取代反應(yīng)D．甲烷在空氣中燃燒只生成二氧化碳和水7．在一定的溫度、壓強(qiáng)下，向100mLCH4和Ar的混合氣體中通入400mLO2，點(diǎn)燃使其完全反應(yīng)，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為()A．1∶4 B．1∶3C．1∶2 D．1∶18．公元前1世紀(jì)，我國(guó)已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不會(huì)反應(yīng)B．甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C．甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D．甲烷的四種取代物都難溶于水9．驗(yàn)證某有機(jī)物屬于烴，應(yīng)完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是()A．只測(cè)定它的碳、氫原子個(gè)數(shù)比B．只要證明它完全燃燒后的產(chǎn)物只有H2O和CO2C．只測(cè)定其燃燒產(chǎn)物中H2O和CO2的物質(zhì)的量的比值D．測(cè)定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成H2O和CO2的質(zhì)量二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)10．I、(8分)判斷下列有關(guān)取代反應(yīng)的說法是否正確，正確的在括號(hào)中打“√”，不正確的打“×”。(1)取代反應(yīng)僅指有機(jī)物分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。 ()(2)取代反應(yīng)與置換反應(yīng)是等同的。 ()(3)甲烷與氯氣光照下，可以得到純凈的一氯甲烷。 ()(4)取代反應(yīng)有兩種或兩種以上的反應(yīng)物及生成物。 ()II．(9分)通常情況下，甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，但在一定條件下也能發(fā)生某些反應(yīng)。(1)甲烷在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________。(2)甲烷與Cl2在光照條件下反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為_________________。11．(10分)如下圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲中注入10mLCH4，同溫同壓下乙中注入50mLCl2，將乙中氣體推入甲中，用日光照射一段時(shí)間，氣體在甲中反應(yīng)。(1)下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)榧t色；②實(shí)驗(yàn)過程中，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)；③甲中內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是________。(2)甲管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型為________。(3)反應(yīng)后，甲中剩余氣體能用下列試劑吸收的是________。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水(4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到__________，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到_____________________________________。12．(10分)(1)某氣態(tài)烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.8L，其質(zhì)量為2g，該烴中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，則該烴的分子式為________，電子式為________，結(jié)構(gòu)式為________(2)如圖立方體中心的“·”表示甲烷分子中的碳原子，請(qǐng)?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“·”表示出與之緊鄰的4個(gè)氫原子的位置。13．(9分)某研究性學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證CH4是否具有還原性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：(1)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱資料得知：用無水醋酸鈉與堿石灰混合加熱可得到甲烷，反應(yīng)原理為CH3COONa＋NaOHeq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))CH4＋X(已配平)，則X的成分是________________。(2)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到無水CuSO4逐漸變藍(lán)，澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________。(3)研究小組將CH4通入溴水時(shí)，發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認(rèn)為原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明你的結(jié)論(用文字表示，不必畫實(shí)驗(yàn)裝置圖)_________________________________________________________________________________________________________________。第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷（第1課時(shí)）跟蹤訓(xùn)練一、選擇題(本題包括9小題，每小題6分，共54分)1.解析：甲烷是最簡(jiǎn)單的烴，難溶于水，因其相對(duì)分子質(zhì)量為16，故相同條件下密度小于空氣，甲烷燃燒放出較多的熱量且產(chǎn)物為CO2和H2O，所以可燃冰是一種極具潛力的能源，因此C正確。答案：C2．解析：甲烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，但能夠燃燒生成CO2和H2O，一定條件下，也能被氧化劑(如O2)氧化。B錯(cuò)誤。答案：B3．解析：先把CH4分子空間構(gòu)型的幾種可能性畫出來，然后依次思考排列可得到答案。答案：D4．解析：要證明CH4中含碳?xì)鋬稍?，可以通過其燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O來證明，可選擇②、③，但應(yīng)當(dāng)注意檢驗(yàn)的先后順序，即先證明水，后證明CO2。答案：D5．解析：根據(jù)燃燒后的產(chǎn)物來判斷，甲烷燃燒后生成CO2和H2O，氫氣燃燒后生成H2O，CO燃燒后生成CO2。在燃燒的火焰上方罩一個(gè)干燥的小燒杯，出現(xiàn)水霧的是甲烷和氫氣，沒有水霧的是CO；然后在有水霧的兩個(gè)小燒杯里加入澄清石灰水，出現(xiàn)渾濁的是甲烷，無現(xiàn)象的是H2。答案：B6．解析：可燃性氣體的爆炸都有一個(gè)爆炸極限。爆炸極限是指可燃性氣體與空氣混合后，遇火發(fā)生爆炸的體積分?jǐn)?shù)范圍，故B錯(cuò)；甲烷可與溴蒸氣在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，C錯(cuò)，燃燒不充分，可生成CO和H2O，D錯(cuò)。答案：A7．解析：Ar是稀有氣體，不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的體積變化由CH4燃燒生成的水引起。設(shè)混合氣體中CH4的體積為x。CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2OΔV減小1mL2mL1mL2mLx(100mL＋400mL)－460mL＝40mLx＝20mLAr的體積為100mL－20mL＝80mL，CH4與Ar的體積之比為1∶4，相同條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，即n(CH4)∶n(Ar)＝1∶4。答案：A8．解析：CH4的性質(zhì)比較穩(wěn)定，通常情況下，不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，而不是不能被任何氧化劑氧化，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，生成4種有機(jī)產(chǎn)物，它們是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均難溶于水，故C、D項(xiàng)均正確。答案：B9．解析：烴僅含碳和氫兩種元素，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O的有機(jī)物不一定是烴，它可能含有碳、氫、氧三種元素。答案：D二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)10．I、(8分)(1)×(2)×(3)×(4)√II．(9分)(1)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O(2)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl11．(10分)解析：在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應(yīng)：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。反應(yīng)進(jìn)行過程中不會(huì)產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)。(2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會(huì)與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余，若加入幾滴石蕊，溶液會(huì)先變紅后褪色。答案：(1)②③(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后褪色12．(10分)解析：(1)該烴的物質(zhì)的量為n＝2.8L÷22.4L/mol＝mol，該烴的摩爾質(zhì)量M＝2g÷mol＝16g/mol；1mol該烴中含氫原子的物質(zhì)的量為n(H)＝16g×25%÷1g/mol＝4mol；1mol該烴中含碳原子的物質(zhì)的量為n(C)＝16g×(2)CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，在立方體中互不相鄰的四個(gè)頂點(diǎn)即構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)。答案：(1)CH4正四面體形eq\a\vs4\al(2)13．(9分)答案(1)Na2CO3(2)CH4＋4CuO=CO2＋4Cu＋2H2O(3)溴單質(zhì)與甲烷發(fā)生了取代反應(yīng)或溴單質(zhì)被甲烷氣體帶走用pH試紙檢驗(yàn)反應(yīng)前后溶液的pH，如果pH明顯變小，則表明二者發(fā)生了取代反應(yīng)；如