1、课时提升卷（十）课时提升卷（十） 甲烷的性质甲烷的性质 一、选择题一、选择题( (本题包括本题包括 6 6 小题小题, ,每小题每小题 5 5 分分, ,共共 3030 分分) ) 1.瓦斯气体的主要成分是甲烷。甲烷是化工生产中的重要原料,以甲烷为原料可以合成多种有机物。 下列有关甲烷的叙述正确的是() A.甲烷的四个碳氢键的长度和强度相同,是平面正方形分子 B.甲烷的电子式为H C.甲烷分子的球棍模型为 D.甲烷可以与溴水发生取代反应 2.(2013西安高一检测)下列反应属于取代反应的是() A.CH4C+2H2 B.2HI+Cl2=2HCl+I2 C.CH4+2O2CO2+2H2O D.C
2、H4+Cl2CH3Cl+HCl 3.常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变 浅,集气瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是() A.5 种B.6 种C.4 种D.3 种 4.(2013沈阳高一检测)如图是 CH4、CCl4、CH3Cl 分子的球棍模型图。下列说法正确的是() A.CH4、CCl4和 CH3Cl 都是正四面体结构 B.CH4、CCl4都是正四面体结构 C.CH4、CCl4中的化学键完全相同 D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同 5.(双选)(2013三明高一检测)下列关于甲烷的叙述中正确的是() A.甲烷分子
3、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,但甲烷不能使氯水褪色 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 6.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是平面正方形结构,依据 是() A.CH3Cl 只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C. CHCl3只代表一种物质 D.CCl4是高度对称的分子 二、非选择题二、非选择题( (本题包括本题包括 2 2 小题小题, ,共共 2020 分分) ) 7.(10 分)(2013合肥高一检测)如图,某气体 X 可能由 H2、CO、
4、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,不必 填满) 组 合 X 8.(10 分)(能力挑战题)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入 10 mL CH4,同温同 压下乙管中吸入 50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,将注射器用日光照射一段时间。 (1)下列是某同学预测
5、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)甲管中发生的化学反应类型为。 (3)反应后,甲管中剩余气体最好用下列的吸收。 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,若将甲管中的物质推入盛有适量 AgNO3溶液的小试管中会观察到, 若用 pH 试纸测量甲管中溶液的酸碱性,可观察到 pH 试纸变色。 答案解析答案解析 1.【解析】选 B。甲烷分子的空间构型为正四面体结构;碳原子体积大于氢原子,C 项图示中氢原子大 于碳原子,不符合实际;甲烷与溴的取代反应应该是甲烷与溴蒸气在光照的条件下反应。 2.【
6、解析】选 D。A 属于分解反应,B 属于置换反应,C 属于氧化反应,D 属于取代反应,要从反应实质的 角度理解取代反应和置换反应的区别,一般而言置换反应是针对无机物间的反应而言的,取代反应是针对 有机物间的反应而言的。 3. 【解析】 选 C。 甲烷取代反应的产物中是气体的有 CH3Cl、HCl,另外还有没有完全反应的甲烷和氯气。 4.【解析】选 B。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 键 和 CCl 键两种不同的化学键,不是正四面体。 【答题技巧】四面体与正四面体结构的判断方法 (1)若将 CH4分子中的 4 个氢原子全部用其他的相同的原
7、子或原子团替代,则该原子形成的分子结构仍 为正四面体结构,如 CCl4、CF4。 (2)若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代,则该原子形成的分子结构仍为四面体, 但不属于正四面体,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 (3)中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有 CH4、CCl4、P4、金刚石、晶体硅等。 5.【解析】选 B、C。甲烷分子的空间构型是正四面体,二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种结构,A 错误;甲烷可 以与纯卤素(氯气)发生取代反应,不是氯水,B 正确;矿井中存在甲烷气体,甲烷易燃易爆,因此甲烷是矿井 安全的重要威胁之一,C 正确;甲烷常温下性质稳定,与 KM
8、nO4溶液、酸或碱等均不反应,D 错误。 6.【解析】选 B。无论 CH4分子为平面正方形结构还是以碳原子为中心的正四面体结构,CH3Cl 和 CHCl3 都只有一种结构即只代表一种物质,且 CCl4是高度对称的分子;对于 CH2Cl2,若 CH4为平面正方形结构,则 CH2Cl2应有和两种结构,而CH2Cl2只代表一种物质,说明CH4不是平面正方形结构,而是以碳 原子为中心的正四面体结构。 7.【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,可判定燃烧产物。 答
9、案:(1)H2(2)CO (3)CH4CH4与 H2CH4与 CO H2与 COCH4、H2和 CO 8.【解析】在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应: CH4+Cl2CH3Cl+HCl, CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl, CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl, CHCl3+Cl2CCl4+HCl。 (1)理论上,甲烷与氯气体积比为 1 4 时二者恰好完全反应,而该注射器里氯气与甲烷体积比为 5 14 1,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。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反应生成 AgCl 白色沉淀,同时因 CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分 为两层,溶液呈酸性,pH 试纸变为红色。 答案:(1)(2)取代反应(3)B (4)液体分为两层,产生白色沉淀红
