1、课时分层作业( 十一) 甲烷(建议用时：45 分钟)学业达标练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C A 项，有机物可以通过人工合成的方法合成；B 项，有机物可以含C、H、 O、N、P 等；C 项， CO2、CaCO 3为无机物；D 项，烃的含氧化合物燃烧也只生成 CO2和 H2O。2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
2、键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 为极性键。3下列关于甲烷的叙述正确的是( )A甲烷分子的立体构型是正四面体，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甲烷能使酸性 KMnO4 溶液褪色C 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，CH 4只能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应；D 中，CH 4比较稳定，不能被酸性 KMnO4溶液氧化。4下列反应属于取代反应
3、的是( ) 【导学号：43722141】AC 2H43O 2 2CO22H 2OBZnCuSO 4=ZnSO4CuCNaClAgNO 3=AgClNaNO 3DCH 2Cl2 Cl2 CHCl3HCl【答案】 D5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 DB CH 4和 Cl2在光照条件下生成 CH3Cl(气体)、CH 2Cl2、CHCl 3、CCl 4和HCl，随着反应的进行，Cl 2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2
4、、CHCl 3、CCl 4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。6某有机物在氧气中充分燃烧，生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比为12，下列说法中正确的是( )A分子中 C、H、O 原子个数之比为 123B分子中 C、H 原子个数之比为 12C分子中可能含有氧原子D此有机物的最简式为 CH4C 根据有机物在氧气中燃烧时生成的 CO2与 H2O 的物质的量之比为12，推知有机物分子中 C、H 原子的个数比为 14，但不能说明其最简式为CH4，因为该分子中还可能含有氧原子，故 C 正确。7
5、.如图所示，一端封闭的 U 形管，封闭着的一端有 CH4 和Cl2 的混合气体，在水平部分有一段气柱，已知液体与气体不反应，使 CH4 与 Cl2 在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度如何变化( 假设中间气柱未移出 U 形管的水平部分)( )【导学号：43722142】A变大 B变小C不变 D难以确定A 本题考查化学与物理知识，发生的反应为：CH4Cl 2 CH3Cl HCl 光 CH3ClCl 2 CH2Cl2HCl 光 CH2Cl2Cl 2 CHCl3HCl 光 CHCl3Cl 2 CCl4HCl 光 上述反应只有一个反应的产物 CH3Cl 是气体，其余 CH2Cl2、CHCl 3、C
6、Cl 4都是液体，反应后体积减少，故左边液柱高度上升，而右边液柱高度下降，那么对中间气柱的压强减小，则体积变大。8如图所示，某气体 X 可能由 H2、CO、CH 4 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：【导学号：43722143】(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_。(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：(
7、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 气体为不确定成分。它可以是 CH4，也可以是以下组合：H 2与 CO；H 2与 CH4；CO 与 CH4；H 2与 CO 和 CH4。【答案】 (1)H 2 (2)CO (3)CH 4 或 H2 和 CO 或 H2 和 CH4 或 CO 和 CH4或 H2 和 CO 与 CH4冲 A 挑战练9能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体
8、的事实是( )A甲烷分子中 4 个 CH 键的强度相同B甲烷分子中 4 个 CH 键的长度相同C甲烷的一氯代物只有 1 种D甲烷的二氯代物只有 1 种D 若甲烷为平面正方形结构，则甲烷分子中 4 个 CH 键的长度和强度也可以相同，A、B 不能证明；若甲烷为平面正方形结构，则二氯甲烷应有 2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯甲烷只有 1 种结构，所以甲烷不是平面正方形结构，而是正四面体结构，D 项能证明。10下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )A甲烷与氯气的物质的量之比为 11，混合发生取代反应只生成 CH3ClB甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中 CH3Cl 最多C甲烷与氯
9、气的取代反应生成的产物为混合物D1 mol 甲烷生成 CCl4 最多消耗 2 mol 氯气C 甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的 CH3Cl，A 错误，C 正确；甲烷与氯气的反应中每取代 1 mol 氢原子，消耗 1 mol 氯气，生成 1 mol HCl，故产物中 HCl 最多，B 错误；1 mol 甲烷生成 CCl4最多消耗 4 mol 氯气，D 错误。11如图是某同学利用日常用品注射器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。 【
10、导学号：43722144】(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CAgNO 3 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】 在光照条件下，甲烷与氯气发生反应：CH4 Cl2 CH3Cl HCl，CH 3ClCl 2 CH2Cl2HCl，CH 2Cl2Cl 2 光 光 CHCl3HCl，CHCl 3C
11、l 2 CCl4HCl 。 光 光 (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 514 1，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溶液反应生成 AgCl 白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4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
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