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1、【导学案设计】2015版高中化学 3.1.1甲烷的结构和性质巩固练习 新人教版必修21.下列混合气体中主要成分不是甲烷的是()。A.液化石油气B.沼气 C.天然气D.瓦斯 【答案】A2.下图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映甲烷分子真实状况的是()。【答案】D3.下列关于甲烷性质的叙述中不正确的是()。A.甲烷是一种无色无味的气体B.甲烷的密度比空气的密度小C.甲烷极难溶解于水 D.甲烷性质稳定,不和其他物质反应【答案】D4.常温下,下列物质呈气态的是()。A.CH3ClB.CH2Cl2C.CHCl3D.CCl4【答案】A5.下列事实能证明甲烷分子的空间结构为正四面体的是()。A.甲烷的4个
2、碳氢键完全相同B.甲烷完全燃烧生成CO2和H2OC.甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色D.甲烷的二氯代物无同分异构体【答案】D6.下列物质在一定条件下,不能与CH4发生化学反应的是()。A.O2B.Cl2C.H2D.Br2【答案】C7.将甲烷与氯气等体积混合,在光照条件下反应得到的有机产物是()。CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A.只有B.只有C.的混合物D.的混合物【解析】甲烷与氯气反应的产物与反应物用量无关,都会生成四种取代产物。【答案】D8.甲烷的下列应用中,利用甲烷与其他物质发生取代反应的是()。A.优良的气体燃料B.高温生产炭黑C.生产三氯甲烷等有机溶剂D.生产合成氨的原料氢气
3、【解析】甲烷与氯气发生取代反应可生成三氯甲烷。【答案】C9.国家已新建从新疆至上海的天然气管道干线,实施“西气东输”。(1)天然气的主要成分是,它是由动、植物残体在隔绝空气的情况下,经形成的。(2)天然气既是高效能源,也可作基本化工原料,可生产乙炔、氢气、氯甲烷、甲醇、甲醛等化工产品,请写出天然气的主要成分经隔绝空气、高温反应生成乙炔(C2H2)和炭黑的化学方程式:。【答案】(1)甲烷;微生物发酵(2)3CH4C2H2+5H2+C10.如图1所示,将封闭有甲烷和氯气的混合气体(体积比为14)的装置放置在有光照的地方,让混合气体充分反应足够长时间。(1)使用饱和食盐水封闭混合气体的原因是。(2)
4、若两种气体恰好完全反应且只生成一种有机物,有关化学方程式为。(3)经过几个小时的反应后,U形管右管中液面的变化是。A.升高B.降低C.不变D.无法确定(4)已知CH4分子呈四面体形状,图2所示为一个立方体,已画出1个碳原子、1个氢原子和1个共价键(实线表示)。请画出另外3个氢原子的合适位置和3个共价键。【答案】(1)防止Cl2溶解(2)CH4+4Cl2CCl4+4HCl(3)B(4)11.某化学小组同学研究CH4和Cl2发生的化学反应。(1)取a、b、c三瓶装有CH4和Cl2混合气体的集气瓶,在不同条件下反应,请完成下表中的实验现象。编号条件实验现象a置于暗室中b放在有光线的房间里c将点燃的镁
5、条靠近集气瓶外壁(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都属于(填反应类型)反应,请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式:。(3)若1 mol CH4和Cl2完全反应,生成相同物质的量的四种有机物,则消耗Cl2的物质的量为。【答案】(1)无明显现象;黄绿色逐渐变浅,有油状液滴生成;爆炸(2)取代;CH4+Cl2 CH3Cl+HCl(3)2.5 mol12.下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是()。A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应C.次氯酸的分解D.氧气与甲烷的反应【解析】氯气与氢气、氯气与甲烷遇强光爆炸;次氯酸见光易分解。【答案】D13.有4 mL甲烷和一氧化碳的混合气体,完全
6、燃烧时恰好消耗3 mL的氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比为()。A.11B.15C.51D.任意比【解析】设甲烷的体积是x mL,CO的体积是y mL,则:依据CH4+2O2CO2+2H2O,2CO+O22CO2CH4消耗2x mL O2,CO消耗 mL O2,列出关系式:解得:x=,y=,xy =15。【答案】B14.如图所示,某气体X可能由H2、CO、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。请回答下列问题:(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
7、个洗气瓶的质量都增加,则气体X可能是。【解析】A瓶质量增加,说明燃烧后产物中有水;B瓶质量增加,说明燃烧后产物中有CO2,再结合元素守恒可得答案。【答案】(1)H2(2)CO (3)CH4或下列组合:H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH415.为了验证甲烷的燃烧产物,某同学设计了甲烷的燃烧实验(如图所示):根据实验装置完成下列实验步骤和现象:(1)点燃甲烷前必须进行的实验步骤是,如何操作?。(2)开启水龙头抽气后,在漏斗下方点燃甲烷,可观察到的现象是。(3)如果将B、C两个装置的位置调换,会对实验结论产生什么影响?。【解析】(1)可燃气体点燃前都需要验纯。(2)开启水龙头抽气后,火焰被吸入漏斗内,由于产生水蒸气,干燥管中无水CuSO4慢慢变蓝,由于产生CO2,洗气瓶中澄清石灰水逐渐变浑浊。(3)气体通过水溶液后一定会带入水蒸气,则不能验证产物中是否含有水蒸气。【答案】(1)验纯;用排水法收集一试管甲烷,然后靠近点燃的酒精灯,如果发出“噗噗”的声音则表明纯净,如果发出尖锐的爆鸣声则表明不纯净(2)火焰被吸入漏斗内,干燥管中无水CuSO4慢慢变蓝,洗气瓶中澄清石灰水逐渐变浑浊(3)不能验证是否产生水蒸气- 4 -