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1、第09天甲烷的分子结构高考频度：难易程度：T典冽在线了df&n If光照条件下，下列各组混合物中几乎没有发生反应的是A. 甲烷和溴蒸气B.氢气和氯气C.甲烷和氧气D.甲烷和氯气HII_IIIIII_I_IIIIII_I_IF*+【参考答案】C【试题解析】甲烷与氧气反应的条件是点燃。解题必#(1)组成与结构名称分子式电子式结构式分子模型甲烷CHHH 5 C： H 11HGII球權槓型比例複型(2 )空间结构分子结构示意图结构特点及空间构型具有正四面体结构，其中，4个C H键的长度和强度相同，夹角相等；碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于4个顶点。甲烷分子中4个C H键相同，在空间可能有两种对
2、称分布即正四面体结构和平面正方形结构。假设甲烷是ClH平面正方形结构，则CHCI2分子中的5个原子必在同一平面上，应有两种结构：II， Il、II， I o若ClC1CHCI2有两种结构，则必然有熔、沸点等物理性质不同的两种物质，而科学研究发现，CHCI2只有一种熔、沸点。故甲烷为正四面体结构。I字觸推苻T11.下列叙述错误的是A. 通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂不发生反应B. 光照条件下，甲烷能与氯气发生取代反应C. 甲烷的氯代物 CHC3、CCb都难溶于水D. 甲烷在光照条件下能与氧气发生反应2 煤矿发生瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，下列叙述中错误的是A. 点燃甲烷不必事先进行验
3、纯B. 甲烷燃烧放出大量的热，所以甲烷是一种很好的气体燃料C. 煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D. 点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸3 如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误的是IVIIA. I将各原子看成了质点，为立体结构示意图B. n为电子式，表示甲烷分子中有8个电子C. 川为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键D. W为比例模型，能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小4 某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验，请填写下列空白【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。（1） 该反应
4、的反应类型为 ，反应的化学方程式为 （只写第一步）。（2） 水槽中盛放的液体应为 （填序号）。A.水B.饱和石灰水C.饱和食盐水D.饱和NaHCO溶液【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。（3） 该实验设计的错误之处是 。【实验三】步骤一：收集半试管氯气，加入 10 mL蒸馏水，充分振荡，用仪器测得溶液的pH=3.26。步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40 W的日光灯下光照 6 min后，加入10 mL蒸馏水，充分振荡，用仪器测得pH=1.00。（4 ）判断该反应中有氯化氢生成的依据是 。步骤三：用
5、5支试管充满甲烷和氯气的混合气体 （各占50%）,分别放在40 W勺日光灯下光照不同时间后，力口 入10 mL蒸馏水，充分振荡，测得 pH如下表：编号12345光照时间2 min4 min6 min8 min10 min反应后pH1.861.621.001.001.00（5）该实验可得到结论：步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应的影响。（6）试设计一个可行的实验方案：1 .【答案】D【解析】通常情况下，甲烷的性质稳定，与强釀、强碱、强氧化剂不发生反应，A项叙述正确$光照条件 下,甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代，发生取代反应，B项叙述正确9甲烷及苴氯代物均难 濬于水，C项叙述正确
6、；甲烷与氧气在光照条件下不反应，点燃时，二者可发生反应，D项叙述错误。2 .【答案】A【解析】如果甲烷中混有空气，点燃时可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。3 .【答案】B【解析】n表示电子式，但略去了碳原子的内层电子，甲烷分子中应含有10个电子。4.【答案】(1)取代反应CH+CI2 - -CHCI+HCI(2) C(3) 氯水中加入 AgNO溶液也会产生白色沉淀，从而无法确定反应中有氯化氢生成(4) 步骤二测得的pH的具体值比步骤一的低(5) 相同条件下，一定时间内，光照时间越长，甲烷与氯气反应的越充分，生成的HCI越多(其他合理答 案也可)(6) 用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各
7、占50%),分别放在不同功率的日光灯下照射相同时间后， 加入10 mL蒸馏水，充分振荡，测 pH【解析】(1) CH在光照下与CI2发生取代反应生成 CHCI等，第一步反应方程式为CH+C丨CHCI+HCI。(2) 由于量筒中的 CI2能与水、饱和石灰水、饱和NaHCO溶液反应，所以水槽中盛放的液体应为饱和食盐 水。(3) 该实验的目的是通过 AgNO溶液来验证HCI的生成，但由于 CI2溶解在水中时也会产生 CI-，从而无法 确定生成的白色 AgCI沉淀是否是由于生成 HCI引起的，所以该实验设计存在错误。(4) 步骤一、二中氯气体积相同，氯气溶于水中生成HCI、HCIO, HCIO是弱酸，且CI2与H2O不能完全反应，所以步骤一测定出的pH=3.26。步骤二中测定出溶液的pH=1.003.26，说明步骤二中产生的酸的浓度更大，即步骤二中 CH与CI2发生了取代反应而生成了HCI。(5) 从表中数据可以看出，随着时间的推移，反应后所得溶液的pH逐渐变小，说明甲烷与氯气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高。从表中数据还可看出，6 min、8 min、10 min时所得溶液pH相同，说明6 min后CH与CI2反应发生完全。(6) 类比步骤三的方法，步骤三是时间为变量，步骤四用光照强度为变量，从而可设计出相应的方案。学掃壬路*你正走在学霸的路上!
