必修2同步巩固练习解析：3-1最简单的有机化合物--甲烷（第1课时）

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1、第 3 章第 1 节第 1 课时课时 一、选择题 1在人类已知的化合物中，种类最多的是( ) A过渡元素的化合物  B第A 族的化合物 C第A 族的化合物  D第A 族的化合物 【解析】 种类最多的化合物是含碳化合物，碳位于元素周期表第A 族。故选 D。 【答案】 D 2烃是指( ) A含碳元素的化合物 B只含碳、氢两种元素的化合物 C含碳、氢元素的化合物 D燃烧后只生成二氧化碳和水的化合物 【答案】 B 3能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( ) A甲烷的 4 个碳氢键的键能相等 B甲烷的 4 个碳氢键的键长相等 C甲烷的一氯代物只有 1 种 D甲烷的二氯代物只

2、有 1 种 【解析】 先把 CH4分子空间构型的几种可能性画出来，然后依次思考排列可得到答 案。 【答案】 D 【点拨】 理解并掌握 CH4的结构。 4等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现 象和结论中，不正确的是( ) A瓶中气体的黄绿色变浅 B瓶内壁有油状液滴生成 C生成物只有 CH3Cl 和 HCl D此反应的生成物可能有 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl 的混合物 【答案】 C 5下列说法正确的是( ) 2 A甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B装修材料中挥发出的甲醛气体对人体有害 C乙烯气体通入溴水中发生取代反应 D葡萄糖属于高分

3、子化合物 【答案】 B 6 在集气瓶内使甲烷与氧气混合， 点燃， 进行爆炸性实验， 下列甲烷与氧气的体积比(同 温、同压)中，爆炸声最大的是( ) A11  B12   C13  D31 【解析】 爆炸声最大的必要条件之一 ： 气体恰好完全反应，使单位体积的气体反应放 出的热量最多。甲烷与氧气在点燃的条件下发生完全反应的化学方程式为 CH42O2 CO22H2O。符合此反应中 CH4与 O2的物质的量比即可。 点燃 【答案】 B 【点拨】 (1)点燃甲烷之前，必须检验甲烷的纯度。 (2)燃烧后，当温度高于 100 ，反应前后气体体积不变化 ； 低于 100 ，每

4、1 体积 CH4 完全燃烧，气体体积缩小 2 体积。 (3)光照时 CH4与 O2不反应。 7下列分子具有正四面体结构的是( ) 【解析】 本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。 由甲烷分子的结构， 推导其取代物 的分子结构。同时应明确正面体结构中各键应完全一样。CH4为正四面体结构，若 CH4分子 中 4 个氢原子被氯原子取代后，与 CH4分子结构相似，而 CHCl3、CH2BrCl 分子中各键不完 全相同，均不属于正四面体结构。 【答案】 A、D 8上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类 3 投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于( ) A无机物 &

5、nbsp;B有机物 C盐类  D非金属单质 【解析】 本题考查的是物体的分类， 塑料袋主要成分是聚乙烯、 聚氯乙烯等合成的高 分子化合物，废纸主要成分是纤维素，橡胶制品主要成分是聚异戊二烯等高分子化合物，它 们都属于有机物。 【答案】 B 9某无色混合气体可能由 CH4、NH3、H2、CO、CO2和 HCl 中的某几种气体组成。在 恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓 H2SO4时，总体积基本不变；通入过量的澄清石灰 水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，把剩余气体导出后，在 O2中能够点燃，燃烧 产物不能使 CuSO4粉末变色。则原混合气体的成分是( ) ACH4和 NH3 &nb

6、sp;BHCl、H2和 CO CHCl 和 CO  DHCl、CO 和 CO2 【解析】 混合气体通过浓 H2SO4时总体积基本不变，说明没有 NH3，排除了 A 项。 混合气体通入过量的澄清石灰水未见变浑浊，但混合气体的总体积减小，说明没有 CO2、 有 HCl；剩余气体导出后，在 O2中能够点燃，燃烧产物不能使 CuSO4粉末变色，说明没有 氢元素，排除了 B、D。 【答案】 C 10下图是 CH4、CCl4、CH3Cl 的分子球棍模型图。下列说法正确的是( ) 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

7、完全相同 DCH4、CCl4的结构相同，性质也相同 【答案】 B 二、非选择题 11下列各组物质中全属于有机物的是_；属于烃的是_。 ACH4、C2H5OH、C6H12O6(葡萄糖)、(C6H10O5)n(纤维素) BCH4、C2H4、H2CO3、CH3Cl 4 CC2H2、H2O2、CCl4、C2H6 DCH4、C2H6、C2H2、C6H6 【解析】 有机物一定含有碳元素， 但含碳元素不一定是有机物， 例 H2CO3、 CaCO3等， 有机物中仅有碳、氢两种元素组成的为烃。 【答案】 A、D D 12将 CH4和 Cl2按 1:1 比例混合，经光照完全反应后，常温常压下生成的气态物质共 有_

8、种，得到的产物中含量最高的是_。 【解析】 把 CH4和 Cl2按 1:1 混合，在光照下完全反应，得到的产物是含有 HCl、 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和 CCl4的混合物，其中 4 种是有机物，HCl 和 CH3Cl 是气态物质(常 温常压下)，HCl 的产量最高。 【答案】 2 HCl 【点拨】 甲烷与氯气的卤化反应是复杂的反应，产物是混合物，产生 HCl 的最多。 13将标准状况下的 11.2 L 甲烷和 22.4 L 氧气混合点燃，恢复到原状况时，气体的体 积共_ L。 【解析】 甲烷燃烧的化学方程式为 CH42O2CO22H2O， 所以当温度超过 点燃 100 时(水为气

9、态)，反应前后体积不变。而在标准状况下，水是液态，此时 11.2 L 甲烷与 22.4 L 氧气恰好完全反应，最后只剩余 CO2，其体积为 11.2 L。 【答案】 11.2 L 【点拨】 本题主要考查甲烷的氧化反应，但要注意水的状态。 14 已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。 为了测定这种燃料中碳和氢两种元素 的质量， 可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧， 并使产生的气体全部通入如右图所示的装置， 得到如下表所列的实验数据(假设产生的气体完全吸收)。 实验前 实验后 (干燥剂U 形管)的质量 101.1 g 102.9 g (石灰水广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 g 根据实验

10、数据求： 5 (1)实验完毕后，生成物中水的质量为_g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量 为_g。 (2)生成的水中氢元素的质量为_g。 (3)生成的 CO2中碳元素的质量为_g。 (4)气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为_。 【解析】 干燥剂应选择只吸收水而不吸收 CO2的固体干燥剂，如无水 CaCl2。 m(H2O)102.9 g101.1 g1.8 g m(CaCO3)1005 g 314.2 g312.0 g 44 m(H)1.8 g0.2 g 2 18 m(C)120.6 g 314.2 g312.0 g 44 m(C):m(H)0.6:0.23:1 【答案】 (1)1.8 5

11、(2)0.2 (3)0.6 (4)3:1 15一定量的甲烷完全燃烧后得到产物 CO、CO2和水蒸气。测得此混合气体的质量为 59.2 g。将此混合气体通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重 28.8 g。原混合气体中 CO 的质量为 _，CO2的质量为_。 【答案】 8.4 g 22 g 【点拨】 浓硫酸的增重为水的质量，然后可以计算出 CO、CO2混合气体的质量；根 据水的质量可计算氢原子的物质的量， 也就可求碳原子的物质的量， 最后求出 CO 和 CO2的 质量。 16 将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶， 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

12、点燃的镁条靠近集气瓶外壁： _； 放在有光线的房子里： _。 (2)甲烷和氯气发生的一系列反应都是_(填反应类型)反应， 请写出甲烷和氯气 反应生成一氯甲烷的化学方程式： _ 6 _。 【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 光 17若要使 0.0500 mol CH4完全和 Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量 相同，试求所需 Cl2的物质的量。 【解析】 方法一(常规解法)：设所生成的四种氯代物的物质的量均为 x，则 CH4Cl2CH3ClHCl CH42Cl2CH2Cl22HCl 光照 光照 x x &nbs

13、p;x   x 2x  x CH43Cl2CH3ClHCl CH44Cl2CCl44HCl 光照 光照 x 3x  x   x 4x x n(CH4)4x0.500 mol，x0.125 mol n(Cl2)x2x3x4x10x1.25 mol 方法二：CH4与 Cl2发生取代反应时，1 mol Cl2可取代 1 mol 氢原子。则： n(Cl2)n(氢原子) 0.500 mol( 1 2 3 4) 1 4 1 4 1 4 1 4 1.25 mol 【答案】 1.25 mol 【点拨】 考查了 CH4与 Cl2发生取代反应的特点，不仅生成了 4 种有机物，另外还生 成了 HCl，并且它的量是最多的。