1、甲烷的性质测试一、选择题1成功登陆土卫六的“惠更斯”号探测器发回了350张照片和大量数据。分析指出，土卫六酷似地球经常“下雨”，不过“雨”的成分是液态甲烷。下列关于土卫六的说法中，不正确的是()A土卫六上存在有机分子B地表温度极高C地貌形成与液态甲烷冲刷有关D土卫六上形成了甲烷的气液循环系统解析：因为甲烷的沸点较低，若土卫六的地表温度极高，不可能经常有液态甲烷。答案：B2下列说法正确的是()A含碳元素的化合物都是有机物B完全燃烧只生成CO2和H2O的化合物都是烃C大多数有机物分子中碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是非极性共价键和极性共价键D有机物完全燃烧只可能生成CO2和
2、H2O解析：有机物通常是指含碳元素的化合物，但CO、CO2、Na2CO3等少数物质，虽含有碳元素，但其性质却跟无机物相似，故一般把它们归为无机物；完全燃烧只生成CO2和H2O，仅说明该化合物中含有C、H两种元素，但不能说明只由C、H两种元素组成，例如，乙醇(C2H6O)完全燃烧也只生成CO2和H2O，但乙醇不是烃；有机物中碳与碳之间不论是单键、双键、三键，都是非极性共价键，而碳与其他原子间多为极性共价键，故C选项正确；有些有机物除含碳、氢、氧外，还含有氮、硫、卤素、磷等，它们完全燃烧可能还会生成SO2、氮的氧化物等物质。答案：C3下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确
3、的是()ACH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构BCH4、CCl4都是正四面体结构CCH4和CCl4中的化学键完全相同DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同解析：CH4、CCl4中各自的键的长度，键的强度相等，故为正四面体结构；CH3Cl中含CH和CCl两种不同的化学键，不是正四面体。答案：B4某小区，有人在化粪池的顶盖上燃放鞭炮，导致池内泄漏的某种气体与空气混合后遇火爆炸。这种气体是()A乙烯 B氨气C氮气 D甲烷解析：人畜粪便在一定条件下经微生物发酵可产生可燃性气体沼气，沼气的主要成分是甲烷，当其与空气混合达一定比例(爆炸极限)时，遇火后会发生爆炸。答案：D5下列关于甲烷的叙述正确
4、的是()A甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型B甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色C甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一D甲烷能使KMnO4溶液褪色解析：A中，由于甲烷是正四面体结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH2Cl2不存在不同构型。B中，CH4只能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应。D中，CH4比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化。答案：C6(2012唐山高一检测)鉴别CH4、CO、H2三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
5、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，在燃烧的火焰上罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和氢气，没有的是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：B7下列反应属于取代反应的是()ACH4C2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODCH4Cl2CH3ClHCl解析：A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化还原反应(燃烧)。要注意取代反应与置换反应的区别。答案：D8把1 mol甲烷和4 mol氯气组成的混合气体充入到大试管中将此试管倒立在盛有饱
6、和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象()黄绿色逐渐消失试管壁上有油珠试管内水面上升水槽内有少量晶体析出A只有 B只有C只有 D解析：氯气被消耗后，黄绿色消失。生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内水面上升。生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。答案：D9将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()ACH3Cl BCH2Cl2CCCl4 DHCl解析：甲烷与氯气发生取代反应时，每取代1 mol氢原子都生成1 mol HCl，所以生成物中物质的量最大的为H
7、Cl。答案：D10如下图所示，集气瓶中充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体可能是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D解析：烧杯中的水进入集气瓶，说明集气瓶内气体压强在滴加水后必然减小。CH4Cl2CH3ClHCl，HCl极易溶于不，压强减小；4NO2O22H2O=4HNO3，气体压强减小；光照不反应。答案：D二、非选择题11目前，从自然界发现的和人工合成的有机物已经超过2 000万种，远远多于无机物。其主要原因如下：(1)有机化合物都含有C元素，碳原子最外层有_个电子，每个C原子可以与C原子或其他元素的原子形成_个
8、共价键，这些共价键可能是_、_或_。(2)多个C原子可以相互结合成_或_，而分子式相同的分子，其结合方式也有可能不同。如4个C原子相互以单键结合的方式就有4种，请在下列方框中画出其他3种结合方式： 解析：有机物的多样性，根本原因在于C可形成多种化学键以及C原子的多种连接方式。答案：(1)44单键双键三键(2)碳链碳环(其他合理形式亦可)12三个装有CH4和Cl2混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？(1)置于黑暗中：_；将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：_；放在有光线的房子里：_。(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是_(填反应类型)反应，请写出CH4和Cl2反
9、应生成一氯甲烷的化学方程式：_。(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则需要Cl2的物质的量为()A2.5 mol B2 molC1.25 mol D0.5 mol解析：对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，可使CH4和Cl2的取代反应发生的现象不同。0.5 mol CH4生成等物质的量的4种取代产物，即0.125 mol CH3Cl、0.125 molCH2Cl2、0.125 mol CHCl3、0.125 mol CCl4，则所需n(Cl2)0.125 mol1 0.125 mol20.125 mol30.125 mol4
10、1.25 mol，故选C项。答案：(1)无明显现象爆炸黄绿色逐渐变浅，有油状液滴生成(2)取代CH4Cl2CH3ClHCl(3)C13(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
11、/mol4 mol；1 mol该烃中含碳原子的物质的量为：n(C)16 g(125%)12 g/mol1 mol，所以分子式为CH4。(2)CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构。答案：(1)CH4正四面体形(2)14如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，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两个洗气瓶的质量都增加，试推测X可能有几种组合，填写下表。(有多少种写多少种，可不必填满)组合X解析：H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O(g)、CO2(g)、CO2(g)和H2O(g)。H2O(g)可被浓硫酸吸收，CO2可被澄清石灰水吸收。根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物。答案：(1)H2(2)CO(3)CH4CH4与H2CH4与COH2与COCH4、H2和CO