人教版-必修二-第七章 有機(jī)化合物-第一節(jié) 認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物 全市獲獎(jiǎng)

《甲烷的性質(zhì)》同步練習(xí)1.下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法正確的是（）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.甲烷能與溴水發(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2.（2018·高考全國(guó)卷Ⅱ）實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時(shí)間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是（）3.如圖所示的裝置是某次實(shí)驗(yàn)最初的情況（夾持裝置省略），燒瓶?jī)?nèi)盛有等體積的甲烷和Cl2，用光照射燒瓶一段時(shí)間，下列說(shuō)法正確的是（）A.只能生成CH3Cl一種有機(jī)物B.燒瓶?jī)?nèi)液面不可能上升C.大試管內(nèi)的液體可能會(huì)分層D.向水中加入石蕊試液后變藍(lán)4.“可燃冰”是海底蘊(yùn)藏的資源之一，其主要成分是甲烷。以下是甲烷在空氣中燃燒的微觀過(guò)程模擬圖，符合該反應(yīng)微觀過(guò)程先后順序的選項(xiàng)是（）A.②③① B.①③②C.③②① D.②①③5.有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是（）＋Br2eq\o(→,\s\up7(光))CHBrCl2＋HBr＋HCleq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋H2O＋2H2O=2NaOH＋H2↑—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr6.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)定其完全燃燒產(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7.鑒別CH4、CO、H2三種無(wú)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——罩上干燥的小燒杯——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8.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的L甲烷和L氧氣混合點(diǎn)燃，恢復(fù)到原狀況后，氣體的體積為（）L LL L9.天然氣作為清潔能源，在助力節(jié)能減排的同時(shí)，也帶來(lái)“氣荒”等問(wèn)題，于是出現(xiàn)了“油改氣”或“煤改氣”。（1）天然氣主要成分的分子式是________，電子式為____________，結(jié)構(gòu)式為____________；分子里各原子的空間分布呈________結(jié)構(gòu)。（2）天然氣主要成分在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。（3）天然氣主要成分與Cl2在光照條件下反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。10.如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中注入10mLCH4，同溫同壓下乙管中注入50mLCl2，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應(yīng)，針管放在光亮處一段時(shí)間。（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)闊o(wú)色②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)③甲管內(nèi)壁有油珠④產(chǎn)生火花其中正確的是________。（2）甲管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類型為________。（3）反應(yīng)后，能用于吸收甲管中剩余氣體的是________。A.水 溶液溶液 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________________________________。11.為驗(yàn)證甲烷分子中含有C、H兩種元素，可將其完全燃燒產(chǎn)物通過(guò)①濃硫酸；②澄清石灰水；③無(wú)水硫酸銅。正確的順序是（）A.①②③ B.②③C.②③① D.③②12.（2019·宜賓高一期末）取一支硬質(zhì)大試管，通過(guò)排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣（如圖），下列對(duì)于試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（）A.反應(yīng)過(guò)程中試管內(nèi)黃綠色逐漸變淺，試管壁上有油珠產(chǎn)生B.甲烷和Cl2反應(yīng)后的產(chǎn)物有4種C.盛放飽和食鹽水的水槽底部不會(huì)有晶體析出和Cl2完全反應(yīng)后液面上升，液體充滿試管13.已知正四面體形分子E和單質(zhì)分子G反應(yīng)，生成四面體形分子L和分子M（組成E分子的元素的原子序數(shù)小于10，組成G分子的元素為第三周期的元素），如圖所示，則下列判斷中不正確的是（）A.常溫常壓下，E、L均為氣態(tài)有機(jī)物是一種含有10個(gè)電子的分子C.上述反應(yīng)的類型是置換反應(yīng)D.上述4種物質(zhì)中有3種為共價(jià)化合物14.三個(gè)裝有CH4和Cl2混合氣體的集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別做如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？（1）①置于黑暗中：_____________________________________________；②將點(diǎn)燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：_________________________________；③放在有光線的房子里：__________________________________________。（2）若要使molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代產(chǎn)物，則生成HCl的物質(zhì)的量為________。mol molmol mol15.如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉，裝有甲烷和氯氣（體積比為1∶4）的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。常溫下，將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應(yīng)一段時(shí)間。（1）假設(shè)甲烷與氯氣反應(yīng)充分，且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。（2）若題目中甲烷與氯氣的體積比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為________。、HCl、HCl、CH2Cl2、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl（3）經(jīng)過(guò)幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)，U形管右端水柱的變化是________。A.升高 B.降低C.不變 D.無(wú)法確定（4）若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會(huì)觀察到的現(xiàn)象是____________。（5）右端玻璃管的作用是_________________________________________。參考答案1.解析：選A。甲烷極難溶于水，可以用排水法收集，A項(xiàng)正確；甲烷與空氣的混合物中甲烷的體積分?jǐn)?shù)只要在爆炸極限之外，甲烷就能安靜燃燒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，甲烷不能與溴水反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在氧氣不足條件下，甲烷燃燒會(huì)生成一氧化碳和水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.解析：選D。甲烷和氯氣在光照條件下反應(yīng)，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，外壓大于內(nèi)壓，試管內(nèi)液面升高，且試管內(nèi)出現(xiàn)白霧和油狀液滴，綜合上述分析，D項(xiàng)正確。3.解析：選C。甲烷和Cl2反應(yīng)生成四種氯代有機(jī)物，故A錯(cuò)誤；甲烷和Cl2反應(yīng)生成的一氯甲烷和HCl是氣體，其余都是液體，且HCl易溶于水，燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，則液面上升，故B錯(cuò)誤；反應(yīng)生成的二氯甲烷等有機(jī)物為油狀液體，在水的上層，故C正確；反應(yīng)生成的HCl溶于水，形成鹽酸，顯酸性，加入石蕊試液后變紅，故D錯(cuò)誤。4.解析：選D。甲烷和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，該過(guò)程首先是分子狀態(tài)的甲烷和氧氣（圖②），然后化學(xué)鍵斷裂形成原子（圖①），最后原子重新組合得到二氧化碳和水（圖③）。5.解析：選C。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)。6.解析：選D。烴僅含碳和氫兩種元素，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但完全燃燒產(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。7.解析：選B。根據(jù)燃燒后的產(chǎn)物來(lái)判斷，甲烷燃燒后生成CO2和H2O，H2燃燒后生成H2O，CO燃燒后生成CO2。在火焰的上方罩一個(gè)干燥的小燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠的是甲烷和H2，沒(méi)有水珠的是CO；然后在有水珠的兩個(gè)小燒杯里加入澄清石灰水，出現(xiàn)渾濁的是甲烷，無(wú)現(xiàn)象的是H2。8.解析：選A。CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O，因此，標(biāo)準(zhǔn)狀況下L甲烷與L氧氣恰好完全反應(yīng)生成L的CO2氣體，故選A。9.解析：（1）天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式分別為，甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)。答案：（1）CH4正四面體（2）產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O（3）CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl10.解析：在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(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(shuō)明氯氣過(guò)量，反應(yīng)后仍有氯氣剩余。該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，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，甲管活塞向內(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，故甲管中發(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。（4）生成的HCl會(huì)與AgNO3溶液反應(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，若加入幾滴石蕊試液，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11.解析：選D。要證明CH4中含有C、H兩種元素，可通過(guò)其完全燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O來(lái)證明，選②③，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)先檢驗(yàn)H2O后檢驗(yàn)CO2，故順序?yàn)棰邰凇?2.解析：選A。Cl2被消耗，黃綠色逐漸變淺，生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為油狀液體，所以試管壁上有油珠產(chǎn)生，A項(xiàng)正確；CH4與Cl2反應(yīng)生成4種有機(jī)物和1種無(wú)機(jī)物，共有5種產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4與Cl2反應(yīng)后最多的產(chǎn)物是HCl，HCl溶于飽和食鹽水會(huì)有NaCl晶體析出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；取代產(chǎn)物中的CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油狀液體，而CH3Cl是氣體，不溶于飽和食鹽水，故液體不會(huì)充滿試管，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.解析：選C。由題意可知，E為正四面體形分子，組成E分子的元素的原子序數(shù)都小于10，由題圖可知，E由兩種元素組成，灰色球只形成一個(gè)共價(jià)鍵，所以是H，黑色球表示C，所以E是甲烷；G為直線形分子，組成G分子的元素為第三周期的元素，且G是雙原子分子，所以G是Cl2，該反應(yīng)是甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，即L是一氯甲烷，M是氯化氫。常溫常壓下，甲烷、一氯甲烷均是氣體，A項(xiàng)正確；E是甲烷分子，含有10個(gè)電子，B項(xiàng)正確；甲烷中的氫原子被氯原子取代生成一氯甲烷，屬于取代反應(yīng)，生成物中沒(méi)有單質(zhì)，不是置換反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四種物質(zhì)中甲烷、一氯甲烷和HCl屬于共價(jià)化合物，所以4種物質(zhì)中有3種為共價(jià)化合物，D項(xiàng)正確。14.解析：對(duì)于有機(jī)反應(yīng)，反應(yīng)條件非常重要，通過(guò)控制反應(yīng)條件，可使CH4和Cl2的取代反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象不同。molCH4生成等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，即molCH3Cl、molCH2Cl2、molCHCl3、molCCl4，生成HCl的物質(zhì)的量為n（HCl）＝mol×1＋mol×2＋mol×3＋mol×4＝mol，故選C項(xiàng)。答案：（1）①無(wú)明顯現(xiàn)象②爆炸③黃綠色逐漸變淺，有油狀液滴生成（2）C15.解析：（1）因Cl2足量，若充分反應(yīng)且只產(chǎn)生一種有機(jī)物，則CH4中的4個(gè)H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋4HCl。（2）甲烷與氯氣的取代反應(yīng)是一種連鎖反應(yīng)，第一步反應(yīng)一旦開始，后續(xù)