1、第三章第一节第1课时甲烷的性质课时跟踪训练1下列叙述中属于烃的是()A只含有碳元素的物质B含有碳元素和氢元素的物质C仅含有碳元素和氢元素的物质D燃烧后生成二氧化碳和水的物质答案：C2(2019响水高一检测)在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)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潜力的能源ABC D解析：选C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
2、冰是一种极具潜力的能源，因此C正确。3以下关于甲烷的说法中错误的是()A甲烷分子是由极性键构成的分子B甲烷分子具有正四面体结构C甲烷分子中四个CH是完全等同的键D甲烷分子中具有非极性键解析：选D甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的CH键为极性键。4若甲烷与氯气以物质的量之比13混合，在光照下得到的有机产物：CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，其中正确的是()A只有 B只有C的混合物 D的混合物解析：选DCH4与Cl2在光照条件下会发生四步取代反应，不论甲烷与氯气的物质的量之比是多少，均可得到4种有机产物。5(2019昆明高一检测)为验证甲
3、烷分子中含有C、H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：选D要证明CH4中含有C、H两种元素，可通过验证其燃烧产物为CO2和H2O来证明，选，检验时应先检验H2O后检验CO2，故顺序为。6鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法，是将它们()A先后通入溴水和澄清石灰水B点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水解析：选CCH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应，A项不可选；CH4和CO燃烧都生成CO2，B、D项不可选；干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水
4、生成，涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。7把纯净的甲烷和氯气混合于集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：发生爆炸；瓶口有白雾；瓶内气体颜色变浅；瓶内有油状物。其中正确的是()A BC D解析：选BCH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，故瓶壁上有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故正确；因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故不正确。8下列
5、反应不属于取代反应的为()ACH3Cl3Cl2CCl43HClBCH3CH3Br2CH3CH2BrHBrCCH2=CH2Cl2CH2CH2ClClDC2H5OHHBrC2H5BrH2O答案：C9有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl组成。为确定其组成，进行了以下实验：将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少；把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有()ACO和HCl BCH4和NH3CCH4和HCl DH2和CO2解析：选A由知，不含NH3；由知，不含CO2，含HCl；由知，不含
6、CH4、H2，含CO。10如图所示，集气瓶内充满某混合气体，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，集气瓶内的气体是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D解析：选D中CO与O2在光亮条件下不发生反应，且都不与水反应，不会使瓶内压强减小；中CH4与Cl2发生反应，生成易溶于水的HCl和一些油状液体，可使瓶内压强减小；中NO2与水发生反应，可使瓶内压强减小；N2与H2在光亮处不会发生反应，且都不与水反应，瓶中压强不变，故D项正确。11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
7、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：选AAr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。反应前后气体的体积变化为100 mL400 mL460 mL40 mL。设混合气体中CH4的体积为x。CH42O2CO22H2OV减小1 mL 2 mLx 40 mLx20 mLAr的体积为100 mL20 mL80 mL，CH4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。12甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是()AC
8、HCl3只有一种结构BCH2Cl2只有一种结构CCH4分子受热分解DCH4的四个价键的长度和强度都相等解析：选BCH4无论是正四面体结构还是平面正方形结构，都符合选项A、C、D的说法，故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构；若CH4是平面正方形结构，则CH2Cl2有如下两种结构：而CH4为正四面体结构时，CH2Cl2就只有一种结构。因此可由CH2Cl2只有一种结构推知CH4为正四面体结构。13如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体点燃，将燃烧后的气体通过A、B两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则X气体是
9、_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是_。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是_。解析：写出三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(1)若A瓶质量增加，B瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，X为H2；(2)若A瓶质量不变，B瓶质量增加。说明气体X燃烧只有CO2生成，故X为CO；(3)若A、B两瓶质量都增加，说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2，故X气体可以是CH4，也可以是以下组合：H2、CO；H2、CH4；CO、CH4；H2、CO、CH4。答案：(1)H2(2)CO(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、C
10、H4或H2、CO、CH414如图是某同学利用日常用品针管设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管放在光亮处一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为无色；实验过程中，甲管活塞向内移动；甲管内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生化学反应的类型为_。(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。A水 BNaOH溶液CAgNO3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
11、照条件下，甲烷与氯气发生反应：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为14时，二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5141，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余，为黄绿色。该反应进行缓慢，不会产生火花。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，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管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溶液反应
12、生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4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15(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_，其立体构型为_。(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n0.125 mol，该烃的摩尔质量M16 gmol1,1 mol该烃中含氢原子的物
13、质的量为n(H)16 g25%1 gmol14 mol，含碳原子的物质的量为n(C)16 g1 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)16如图所示，U形管的左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)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(3)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到_。解析：(1)V(CH4)V(Cl2)14，且只生成一种有机物，故有机产物为CCl4。(2)发生取代反应生成的HCl易溶于水，氯代物中只有CH3Cl为气体，其他为液体，因此U形管左侧压强减小，左侧液面上升，右侧液面下降。(3)左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HClNa2SiO3=H2SiO32NaCl，所以会观察到有白色胶状沉淀生成。答案：(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)B(3)有白色胶状沉淀生成