1、第三章 有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷第1课时甲烷的性质一、选择题(本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意)1下列关于有机物的说法正确的是()。A有机物只能存在于动植物体内，不能通过人工的方法合成B有机物只含有碳、氢两种元素C含碳元素的化合物不一定属于有机物D烃是指燃烧后只生成CO2和H2O的有机物答案C2在常温和光照条件下，可与甲烷发生反应的是()。A氧气 B氯气C酸性高锰酸钾溶液 D浓硫酸解析常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。在常温和光照条件下，氧气不能与甲烷发生反应，但氯气能与甲烷发生取代反应。答案B3下列物质分子中，属于正四面
2、体结构的是()。ACCl4 BCHCl3 CCH2Cl2 DCH3Cl解析只有CCl4是正四面体，另外三种物质都只是四面体，但不是正四面体。答案A4某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为11，由此可以得出的结论是()。A该有机物分子中C、H、O的原子个数比为123B该有机物分子中C、H的原子个数比为21C该有机物中必定含有氧元素D无法判断该有机物中是否含有氧元素解析根据已知条件只能判断出C、H个数比为12。答案D5下列气体既可以用碱石灰干燥又可以用浓硫酸干燥的是()。ACl2 BCH4 CNH3 DSO2解析Cl2能与碱石灰反应，NH3能与浓H2SO4反应，SO2能与
3、碱石灰反应。答案B6下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是()。ACH3Cl BCCl4 CCH2Cl2 DCH4答案B二、填空题(本题共2个小题，共计20分)7(8分)为除去混在甲烷中的CO2和H2O，可将混合气体通过盛有_的洗气瓶，除去_，再通过盛有_的洗气瓶，除去_；也可将混合气体通过_，一次性将杂质气体除去。答案NaOH溶液CO2浓硫酸H2O碱石灰8(12分)把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中。将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是_，水槽中还观察到_，原因是_(用离子方程式解释)。若向水槽中再滴入几
4、滴紫色石蕊试液又观察到_，原因是_。解析CH4和Cl2光照生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，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，Cl2易溶于有机溶剂，使试管壁上有黄色油滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时溶液中溶质为HCl，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。答案CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生AgCl=AgCl溶液变红因反应生成HCl溶于水使溶液显酸性一、选择题(本题共4个小题，
5、每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)1对的叙述正确的是()。A有两种结构 B只有一种结构C含有非极性键 D有四种结构解析甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，它们都分别处在相邻的位置。故只有一种结构，如图所示。CCl、CF均为极性键。若换成结构式仍为一种而不是两种。CH2Cl2只有一种结构，可证明CH4是正四面体结构，而不是平面正方形结构。答案B2在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是
6、()。A容器内原子总数不变B容器内分子总数不变C容器内压强不变D发生的反应属于取代反应解析由质量守恒定律知，A正确；甲烷与氯气的反应中，由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数，再由每取代1个H原子，消耗一分子氯气，生成一分子HCl，故反应前后分子总数不变，B正确；由于有机产物中只有CH3Cl为气体，故反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，C错误；甲烷与氯气的反应属于取代反应，D正确。答案C3下列反应中，属于取代反应的是()。ACH4C2H2B2HICl2=2HClI2CCH42O2CO22H2ODC2H6Cl2C2H5ClHCl解析依据取代反应的概念判断。答案D4一定量的甲
7、烷在O2不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和H2O的总质量为14.4 g，若其中水的质量为7.2 g，则CO的质量是()。A2.8 g B4.4 gC5.6 g D在2.8 g5.6 g之间解析甲烷燃烧时，当O2少量时生成CO和H2O，当O2足量时生成CO2和H2O；所以在不足量的O2中燃烧生成CO、CO2和H2O。由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2 mol。设CO和CO2的质量分别为x，y。则解得x2.8 g。答案A二、填空题(本题共3个小题，共计30分)5(10分)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
8、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CO6(10分)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问
9、题：(1)CH4与Cl2发生反应的条件是_；若用日光直射，可能会引起_。(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，_，_等。(3)实验中生成的油状液滴的化学式为_，其中_是工业上重要的溶剂。(4)用饱和食盐水而不用水的原因是_。解析CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体，故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小；量筒内液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl浓度增大，使NaCl固
10、体析出。答案(1)光照(或光亮处)爆炸(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应7(10分)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：根据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。(2)设V(Cl2)/V(CH4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应_。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_。(4)E装置的作用是_(填编号)。A收集气体 B吸收氯气C防止倒
11、吸 D吸收氯化氢(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_。(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为_。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填编号)。aCH4bCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4解析(1)B装置的三个作用为：控制气流速度从而达到合适的反应比例；均匀混合气体，便于后续实验；干燥混合气体。(2)当反应：CH44Cl2CCl44HCl时生成HCl气体最多，所以要保证x4。(3)KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl22KI=2KClI2。(4)E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。(5)据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒应为：CH42Cl2C4HCl。(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。答案(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气(4)CD(5)CH42Cl2C4HCl(6)分液ab