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1、1【三维设计】2014 高中化学 第三章 第一节 第一课时 甲烷的性质应用创新演练 新人教版必修 2随堂基础巩固1下列说法不正确的是()A甲烷是一种难溶于水的气体B天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源C甲烷分子是一种对称的正四面体结构，四个 CH 键强度相同D甲烷不与任何物质反应解析：通常情况下，甲烷性质较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液)等不反应，但在一定条件下能与氧气、卤素单质等发生反应。答案：D2下图是 CH4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图，下列说法正确的是()ACH 4、CCl 4和 CH3Cl 都是正四面体结构BCH 4、CCl 4都是正四面体结构CC
2、H 4和 CCl4中的化学键均为非极性键DCH 4、CCl 4的结构相同，性质也相同解析：CCl 4分子的空间结构同 CH4相似，为正四面体结构，CH 3Cl 中的 CH 键和CCl 键不同，不是正四面体结构。答案：B3下列物质在空气中充分燃烧后，其生成物既可使无水 CuSO4变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是()ACO BCH 4CH 2 DC解析：在空气中充分燃烧后，其生成物既可使无水 CuSO4变蓝，又可使澄清石灰水变2浑浊，说明该物质中有 C、H 两种元素，燃烧后生成 CO2和 H2O。答案：B4将标准状况下的 11.2 L 甲烷和 22.4 L 氧气混合点燃，恢复到原状况后，气体的体积
3、为()A11.2 L B22.4 LC33.6 L D44.8 L解析：CH 42O 2 CO22H 2O，因此 11.2 L 甲烷与 22.4 L 氧气恰好完全反应生成 点 燃 11.2 L 的 CO2气体，故选 A。答案：A5.如图所示， 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)若题目中甲烷与氯气的体积比为 12，则得到产物为_。ACH 3ClHClBCCl 4HClCCH 3ClCH
4、 2Cl2DCH 3ClCH 2Cl2CHCl 3CCl 4HCl(3)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(4)若水中含有 Na2SiO3，则在 U 形管左端会观察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。解析：(1)因 Cl2足量，若充分反应，则 CH4中的四个 H 原子可完全被取代，生成 CCl4和 HCl，CH44Cl 2 CCl44HCl。 光 (2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和 HCl。3(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U 形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U 形管右侧液面下降，左侧液面上
5、升。(4)因左侧生成 HCl 溶于水后发生反应 2HClNa 2SiO3=H2SiO32NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压，在 U 形管右侧插有一个玻璃管。答案：(1)CH 44Cl 2 CCl44HCl 光 (2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压课时跟踪训练一、选择题(本题包括 7 小题，每小题 3 分，共 21 分)1.在我国的南海、东海海底已发现天然气(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
6、潜力的能源A BC D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：C2下列叙述错误的是()A通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应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、CH 2Cl2、CHCl 3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，但能够燃烧生成 CO2和 H2O，一定条件下，也能被氧化剂(如 O2)氧化。B 错误。答案：B3双选题下列说法正确的是
7、()4A甲烷为平面正方形，结构式为B甲烷的电子式为CCH 2Cl2为正四面体结构DCCl 4为正四面体结构解析：甲烷分子为正四面体结构，CCl 4分子也是正四面体结构，CH 2Cl2的分子为四面体结构，但不是正四面体结构。答案：BD4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浓硫酸；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是()A BC D解析：要证明 CH4中含碳氢两元素，可以通过其燃烧产物为 CO2和 H2O 来证明，可选择、，但应当注意检验的先后顺序，即先证明水，后证明 CO2。答案：D5鉴别 CH4、CO、H 2三种无色气体的方法是()A点燃通入澄清石灰水加入溴的四氯化碳溶液B点燃
8、罩上小烧杯加入澄清石灰水C点燃通入澄清石灰水D点燃通入酸性 KMnO4溶液解析：根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成 CO2和 H2O，氢气燃烧后生成H2O，CO 燃烧后生成 CO2。在燃烧的火焰上方罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和氢气，没有水雾的是 CO；然后在有水雾的两个小烧杯里加入澄清石灰水，出现浑浊的是甲烷，无现象的是 H2。答案：B6下列关于甲烷的说法中，正确的是()A实验室可以用排水法收集甲烷5B只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧C甲烷与溴水可发生取代反应D甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水解析：可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限。爆炸极限是指可燃性气体与空气混合后，遇火发生爆
9、炸的体积分数范围，故 B 错；甲烷可与溴蒸气在光照下发生取代反应，C 错，燃烧不充分，可生成 CO 和 H2O，D 错。答案：A7(2010全国卷)在一定的温度、压强下，向 100 mL CH4和 Ar 的混合气体中通入400 mL O2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体 460 mL，则反应前混合气体中 CH4和 Ar 的物质的量之比为()A14 B13C12 D11解析：Ar 是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由 CH4燃烧生成的水引起。设混合气体中 CH4的体积为 x。CH42O 2 CO22H 2O V 减小 点 燃 1 mL 2 mL 1 mL 2 mLx(
10、100 mL400 mL)460 mL40 mLx20 mLAr 的体积为 100 mL20 mL80 mL，CH 4与 Ar 的体积之比为 14，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，即 n(CH4) n(Ar)14。答案：A二、非选择题(本题包括 4 小题，共 39 分)8(8 分)判断下列有关取代反应的说法是否正确，正确的在括号中打“” ，不正确的打“” 。(1)取代反应仅指有机物分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替的反应。 ()(2)取代反应与置换反应是等同的。 ()(3)甲烷与氯气光照下，可以得到纯净的一氯甲烷。 ()(4)取代反应有两种或两种以上的反应物及生成物。 ()6答
11、案：(1)(2)(3)(4)9(9 分)通常情况下，甲烷的化学性质比较稳定，但在一定条件下也能发生某些反应。(1)甲烷在空气中燃烧的实验现象是_，反应的化学方程式为_。(2)甲烷与 Cl2在光照条件下反应生成一氯甲烷的化学方程式为_。答案：(1)产生淡蓝色火焰CH42O 2 CO22H 2O 点 燃 (2)CH4Cl 2 CH3ClHCl 光 照 10(10 分)如下图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲中注入 10 mL CH4，同温同压下乙中注入 50 mL Cl2，将乙中气体推入甲中，用日光照射一段时间，气体在甲中反应。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为红色；实验过
12、程中，甲中活塞向内移动；甲中内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生的化学反应类型为_。(3)反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。A水 B氢氧化钠溶液C硝酸银溶液 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_。解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH 4Cl 2 CH3ClHCl，CH 3ClCl 2 光 CH2Cl2HCl，CH 2Cl2Cl 2 CHCl3HCl，CHCl 3Cl 2 CCl4HCl。 光 光 光 (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
13、气与甲烷体积比为 5141，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应进行过程中不会产生火花。7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，甲中活塞向内移动。(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反应生成 AgCl 白色沉淀，同时因 CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4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11(12 分)(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 25%，则该烃的分子式为_，电子式为_，结构式为_，其空间构型为_。(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。解析：(1)该烃的物质的量为 n2.8 L22.4 L/mol0.125 mol，该烃的摩尔质量 M2 g0.125 mol16 g/mol；1 mol 该烃中含氢原子的物质的量为 n(H)16 g25%1 g/mol4 mo
