PAGE5-課時(shí)作業(yè)11甲烷的性質(zhì)[練基礎(chǔ)]1．據(jù)《易經(jīng)》記載：“澤中有火”，“上火下澤”。澤，指湖泊池沼?！皾芍杏谢稹笔侵浮癕氣體”在湖泊池沼水面上起火。這里“M氣體”是指()A．甲烷B．一氧化碳C．乙烯D．氫氣解析：“澤中有火”是指沼澤中的沼氣燃燒，沼氣的主要成分為甲烷。答案：A2．下列說(shuō)法中正確的是()A．由碳、氫、氧三種元素組成的化合物肯定是有機(jī)物B．烴是含有碳元素和氫元素的化合物C．大多數(shù)有機(jī)物熔、沸點(diǎn)較低D．有機(jī)物都難溶于水答案：C3．下列關(guān)于甲烷的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)B．甲烷分子的球棍模型：C．甲烷分子中具有極性鍵D．甲烷分子中四個(gè)C—H鍵是完全等價(jià)的鍵解析：A項(xiàng)，甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，正確；B項(xiàng)為甲烷的比例模型，故錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲烷中存在碳和氫之間的極性鍵，正確；D項(xiàng)，甲烷中四個(gè)碳?xì)滏I都相同，故正確。答案：B4．在常溫柔光照條件下，可與甲烷發(fā)生反應(yīng)的是()A．氧氣B．氯氣C．酸性高錳酸鉀溶液D．濃硫酸解析：常溫下甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，與濃硫酸、酸性高錳酸鉀溶液不發(fā)生反應(yīng)。在常溫柔光照條件下，氧氣不能與甲烷發(fā)生反應(yīng)，但氯氣能與甲烷發(fā)生取代反應(yīng)。答案：B5．下列物質(zhì)中，不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是()A．CH3ClB．CCl4C．CH2Cl2D．CH4答案：B6．下列物質(zhì)分子中，屬于正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．CCl4B．CHCl3C．CH2Cl2D．CH3Cl解析：只有CCl4是正四面體，另外三種物質(zhì)都只是四面體，但不是正四面體。答案：A7．能夠證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實(shí)是()A．甲烷分子中4個(gè)C—H鍵的強(qiáng)度相同B．甲烷分子中4個(gè)C—H鍵的長(zhǎng)度相同C．甲烷的一氯代物只有1種D．甲烷的二氯代物只有1種解析：若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則甲烷分子中4個(gè)C—H鍵的長(zhǎng)度和強(qiáng)度也可以相同，A、B不能證明；若甲烷為平面正方形結(jié)構(gòu)，則二氯甲烷應(yīng)有2個(gè)氯原子分別在鄰位和對(duì)位兩種結(jié)構(gòu)，而事實(shí)上二氯甲烷只有1種結(jié)構(gòu)，所以甲烷不是平面正方形結(jié)構(gòu)，而是正四面體結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)正確。答案：D8．驗(yàn)證某有機(jī)物屬于烴，應(yīng)完成的試驗(yàn)內(nèi)容是()A．只測(cè)定它的碳、氫原子個(gè)數(shù)比B．只要證明它完全燃燒后的產(chǎn)物只有H2O和CO2C．只測(cè)定其燃燒產(chǎn)物中H2O和CO2的物質(zhì)的量的比值D．測(cè)定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成H2O和CO2的質(zhì)量解析：烴僅含碳和氫兩種元素，完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和H2O，但燃燒產(chǎn)物只有CO2和H2O的有機(jī)物不肯定是烴，它可能含有碳、氫、氧三種元素。若試樣的質(zhì)量恰好等于燃燒產(chǎn)物中碳、氫元素的質(zhì)量和，即可證明該有機(jī)物是烴。答案：D9．1molCH4和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，測(cè)得四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2為()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol解析：1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，欲使四種有機(jī)取代物的物質(zhì)的量相等，則生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各為0.25mol，該四種取代物中n(Cl)＝0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，依據(jù)取代反應(yīng)的特點(diǎn)知n(Cl2)＝2.5mol。Cl2取代CH4中的1個(gè)氫原子，消耗1分子Cl2，生成1分子HCl。答案：C[提素養(yǎng)]10．下列化學(xué)反應(yīng)中不屬于取代反應(yīng)的是()A．CH2Cl2＋Br2eq\o(→,\s\up7(光照))CHBrCl2＋HBrB．CH3OH＋HCleq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋H2OC．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．CH3—CH2—Br＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(△))CH3—CH2—OH＋HBr解析：取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。C項(xiàng)中的反應(yīng)為置換反應(yīng)，不是有機(jī)反應(yīng)，更不是取代反應(yīng)。答案：C11．取一支硬質(zhì)大試管，通過(guò)排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣(如圖)，下列對(duì)于試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是()A．此反應(yīng)無(wú)光照也可發(fā)生B．甲烷和Cl2反應(yīng)后的產(chǎn)物只有CH3Cl和HClC．盛放飽和食鹽水的水槽底部會(huì)有少量晶體析出D．CH4和Cl2完全反應(yīng)后液面上升，液體充溢試管解析：CH4和Cl2反應(yīng)須要光照才能進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)論CH4與Cl2以何種比例混合發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物均為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷與Cl2反應(yīng)后產(chǎn)物最多的是HCl，HCl溶于飽和食鹽水會(huì)有少量NaCl晶體析出，C項(xiàng)正確；試管內(nèi)液面上升，但不能充溢試管，因?yàn)樯晌顲H3Cl是氣體且不溶于水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C12．(1)某氣態(tài)烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.8L，其質(zhì)量為2g，該烴中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，則該烴的分子式為________，電子式為________，結(jié)構(gòu)式為________，空間構(gòu)型為________，在光照條件下該烴與氯氣反應(yīng)生成氣態(tài)有機(jī)物的化學(xué)方程式為：____________________________。(2)如圖立方體中心的“?”表示甲烷分子中的碳原子，請(qǐng)?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“?”表示出與之緊鄰的4個(gè)氫原子的位置。解析：(1)該烴的物質(zhì)的量為n＝2.8L/22.4L·mol－1＝0.125mol，該烴的摩爾質(zhì)量為M＝2g/0.125mol＝16g·mol－1；1mol該烴中含H的物質(zhì)的量為n(H)＝16g×25%/1g·mol－1＝4mol；1mol該烴中含C的物質(zhì)的量為n(C)＝16g×(1－25%)/12g·mol－1＝1mol，所以分子式為CH4。(2)CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，在立方體中互不相鄰的4個(gè)頂點(diǎn)即構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)。答案：(1)CH4正四面體結(jié)構(gòu)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl(2)或13．某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將X氣體燃燒，把燃燒后生成的氣體通過(guò)A、B兩個(gè)洗氣瓶，如圖所示。試回答下列問(wèn)題：(1)若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，B洗氣瓶的質(zhì)量不變，則氣體X是________。(2)若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗氣瓶的質(zhì)量增加，則氣體X是________。(3)若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則氣體X可能是(完成下表，可不填滿，也可補(bǔ)充)：①②③④⑤解析：(1)X燃燒只生成H2O。(2)X燃燒只生成CO2。(3)X燃燒既生成CO2也生成H2O。答案：(1)H2(2)CO(3)①CH4②H2、CO③H2、CH4④CO、CH4⑤H2、CO、CH414．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)愛(ài)好小組通過(guò)在試驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：依據(jù)設(shè)計(jì)要求回答：(1)B裝置有三種功能：①限制氣流速度；②勻稱混合氣體；③________。(2)設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應(yīng)________。(3)D裝置的石棉中勻稱混有KI粉末，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)E裝置的作用是________(填編號(hào))。A．收集氣體B．汲取氯氣C．防止倒吸D．汲取氯化氫(5)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機(jī)物，從E中分別出有機(jī)物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷，緣由是沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣主要成分為________(填編號(hào))。a．CH4b．CH3Clc．CH2Cl2d．CHCl3e．CCl4解析：(1)B裝置的三個(gè)作用：①限制氣流速度從而達(dá)到合適的反應(yīng)比例；②勻稱混合氣體，便于后續(xù)試驗(yàn)；③干燥混合氣體。(2)當(dāng)反應(yīng)：CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))