雙基限時練(十三)甲烷的性質基礎強化1.下列關于有機物的敘述正確的是()A．所有含碳元素的化合物都是有機物B．有機物都不溶于水C．有機物都易燃燒D．有機物中除含碳元素外，還常含有氫、氧等元素答案D解析CO、CO2等含碳化合物結構、性質與無機物類似，它們都屬于無機物，A項錯；有機物大多數不溶于水，但也有易溶于水的，如乙醇、乙酸、蔗糖等，B項錯；有機物大多數易燃燒，也有不易燃燒的，如CCl4不易燃燒，可用來滅火，C項錯；有機化合物除含碳元素外，大多數還含有H、O、S、N等元素，D項正確。2．在我國的南海、東海海底已發(fā)現天然氣(甲烷等)的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”。“可燃冰”的開采，有助于解決人類面臨的能源危機。下列說法正確的是()①甲烷屬于烴類②在相同條件下甲烷的密度大于空氣③甲烷難溶于水④可燃冰是一種極具潛力的能源A．①②③ B.②③④C．①③④ D．①②④答案C解析甲烷是最簡單的烴，難溶于水，因其相對分子質量為16，故相同條件下密度小于空氣，甲烷燃燒放出較多的熱量且產物為CO2和H2O，所以可燃冰是一種極具潛力的能源，因此C項正確。3．公元前一世紀，我國已使用天然氣井，天然氣的主要成分為甲烷。下列關于甲烷的敘述中，錯誤的是()A．通常情況下，甲烷跟KMnO4等強氧化劑都不反應B．甲烷的化學性質比較穩(wěn)定，點燃前不必驗純C．甲烷與氯氣反應，無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，都屬于取代反應D．甲烷的四種有機氯代產物都難溶于水答案B解析可燃性氣體在加熱或點燃前都要驗純，以防爆炸事故發(fā)生，甲烷也不例外。4．下列關于甲烷的說法中，正確的是()A．實驗室可以用排水法收集甲烷B．只有純凈甲烷才能在空氣中安靜燃燒C．甲烷與溴水發(fā)生取代反應D．甲烷在空氣中燃燒只生成二氧化碳和水答案A解析CH4不溶于水，可用排水法收集，A項正確；含有雜質如混有H2、C2H6等的CH4混合氣體，也能在空氣中安靜燃燒，B項錯；CH4與溴單質可發(fā)生取代反應，而與溴水不反應，C項錯；甲烷在空氣(O2)不足時燃燒生成CO、CO2和水，D項錯。5．甲烷在O2中燃燒生成CO2和水的實驗事實說明()A．甲烷的分子式為CH4B．甲烷的化學性質比較穩(wěn)定C．甲烷氣體中含碳元素和氫元素D．甲烷氣體中只含有碳元素和氫元素答案C解析有機物在O2中燃燒生成CO2和H2O，只能說明物質中含有碳元素和氫元素，不能說明物質中是否含有氧元素，故只有C項正確。6．下列氣體既可用堿石灰又可用濃H2SO4干燥的是()A．Cl2 B．CH4C．NH3 D．CO2答案B解析Cl2、CO2均與堿石灰發(fā)生反應，不能用堿石灰干燥，NH3與濃H2SO4反應，不能用濃H2SO4干燥；CH4既不與堿石灰反應，也不與濃H2SO4反應。7．下列說法不正確的是()A．甲烷是一種難溶于水的氣體B．天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源C．甲烷分子是一種對稱的正四面體結構，四個C—H鍵強度相同D．甲烷不與任何物質反應答案D8．下列物質在空氣中充分燃燒后，其生成物既可使無水CuSO4變藍，又可使澄清石灰水變渾濁的是()A．CO B．CH4C．H2 D.C答案B9．將標準狀況下的11.2L甲烷和22.4L氧氣混合點燃，恢復到原狀況后，氣體的體積為()A．11.2L B．22.4LC．33.6L D．44.8L答案A10．下圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖，下列說法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結構B．CH4、CCl4都是正四面體結構C．CH4和CCl4中的化學鍵均為非極性鍵D．CH4、CCl4的結構相同，性質也相同答案B解析CCl4的分子結構同CH4相似為正四面體結構，CH3Cl中的C—H和C—Cl鍵不同，不是正四面體結構，而是四面體結構。11．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1:4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。(1)假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：______________________________________________。(2)若題目中甲烷與氯氣的體積比為1:1，則得到的產物為________。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)經過幾個小時的反應后，U形管右端的水柱變化是_______。A．升高 B．降低C．不變 D．無法確定(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到__________________________________。(5)右端玻璃管的作用是_______________________________。答案(1)CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))CCl4＋4HCl(2)D(3)B(4)有白色膠狀沉淀生成(5)平衡氣壓解析(1)因Cl2足量，若充分反應，則CH4中的四個H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up15(光照))CCl4＋4HCl。(2)甲烷與氯氣的取代反應，是四步反應同時發(fā)生，故得到四種氯代產物和HCl。(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應，U形管左側生成的氯化氫氣體易溶于水，壓強減小，U形管右側液面下降，左側液面上升。(4)因左側生成HCl溶于水后發(fā)生反應2HCl＋Na2SiO3=H2SiO3↓＋2NaCl，所以觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)為了平衡氣壓，在U形管右側插有一個玻璃管。12．如下圖，某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將氣體X燃燒，把燃燒后生成的氣體通過A、B兩個洗氣瓶。試回答下列問題：(1)若A洗氣瓶的質量增加，B洗氣瓶的質量不變，則氣體X是________。(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增加，則氣體X是________。(3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增加，則氣體X可能是____________。答案(1)H2(2)CO(3)CH4(或H2與CO；H2與CH4；CO與CH4；H2、CO、CH4)解析A增加說明產生了水；B增加說明產生了CO2。能力提升1.不久前，科學家發(fā)現了一種新能源——“可燃冰”晶體。它的主要成分是甲烷與水分子(CH4·xH2O)。據測定每1m3這種晶體可釋放出140m3的甲烷氣體(氣體體積已折算成標準狀況，可燃冰的密度近似為1g·cm－3)。試推算該“可燃冰”中，CH4與HA．1:6 B．1:7C．1:8 D．1:9答案C解析CH4分子的物質的量為eq\f(140×103,mol，水分子的物質的量為eq\f(1×106－\f(140×103,×16,18)mol，二者比值為1:8，故選C。2．下列物質中，不能和氯氣發(fā)生取代反應的是()A．CH3Cl B．CCl4C．CH2Cl2 D．CH4答案B3．成功登陸土衛(wèi)六的“惠更斯”號探測器發(fā)回了350張照片和大量數據。分析指出，土衛(wèi)六“酷似地球，經常下雨”，不過“雨”的成分是液態(tài)甲烷。下列關于土衛(wèi)六的說法中，不正確的是()A．土衛(wèi)六上存在有機分子B．地表溫度極高C．地貌形成與液態(tài)甲烷沖刷有關D．土衛(wèi)六上形成了甲烷的氣液循環(huán)系統(tǒng)答案B解析因為存在液態(tài)甲烷，所以地表溫度不會很高。4．有機物分子里的某些原子(或原子團)被其他原子(或原子團)所替代的反應叫取代反應。下列化學反應中不屬于取代反應的是()A．CH2Cl2＋Br2eq\o(→,\s\up15(光照))CHBrCl2＋HBrB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up15(光照))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up15(NaOH),\s\do15(△))CH3—CH2—OH＋HBr答案C解析取代反應是指有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。C項中的反應為置換反應，不是有機反應，更不是取代反應5．在一定的溫度、壓強下，向100mLCH4和Ar的混合氣體中通入400mLO2，點燃使其完全反應，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應前混合氣體中CH4和Ar的物質的量之比為()A．1:4 B．1:3C．1:2 D．1:1答案A解析Ar是稀有氣體，不參與反應，反應前后氣體的體積變化由CH4燃燒生成的水引起。設混合氣體中CH4的體積為x。CH4＋2O2eq\o(→,\s\up15(點燃))CO2＋2H2OΔV減小1mL2mL1mL2mLx(100mL＋400mL)－460mL＝40mLx＝20mLAr的體積為100mL－20mL＝80mL，CH4與Ar的體積之比為1:4，相同條件下，氣體的體積之比等于物質的量之比，即n(CH4):n(Ar)＝1:4。6．俄羅斯緊急情況部新聞局2008年3月20日通報，克麥羅沃州煤礦瓦斯爆炸事件已導致102人死亡，8人生死不明，另外93人獲救。根據以上信息回答下列問題：(1)寫出瓦斯爆炸的化學方程式：_______________________________________________________________________。(2)可燃氣體的爆炸都有一個爆炸極限，所謂爆炸極限是指可燃氣體(或蒸氣或粉塵等)與空氣混合后，遇火產生爆炸的最高或最低濃度(通常以體積百分數表示)。下表是甲烷在空氣和純氧中的爆炸極限。甲烷的爆炸極限空氣中純氧氣中%～15%%～60%下面是瓦斯和空氣組成的混合氣體中瓦斯的體積含量，從是否能夠爆炸方面考慮，不安全的是()A．3% B．10%C．30% D．60%(3)請分析人為什么在瓦斯爆炸的煤礦中會窒息死亡。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)對于礦井中的瓦斯爆炸，根據你的化學實驗經驗，你可以得出什么啟示？(提示：對可燃性氣體的加熱、點燃操作應該注意的問題)____________________