1、第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物甲烷第 1 课时 甲烷的性质来源:1.下列关于甲烷的说法正确的是( )A.实验室可以用排水法收集甲烷B.只有纯净的甲烷在空气中能安静地燃烧C.甲烷与氯水能发生取代反应D.甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水 来源:解析:只要不在爆炸范围内,甲烷在空气中都可以安静地燃烧; 甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应;甲烷不完全燃烧时 ,产物中有一氧化碳。答案:A2.某校化学兴趣小组的同学将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,用玻璃片盖严后置于光亮处,一段时间后不可能观察到的现象是( )A.集气瓶中气体的黄绿色逐渐变浅B.集气瓶内壁上有油状液滴附着C.集气瓶底部
2、出现黑色颗粒D.取下玻璃片,可能会看到白雾解析:甲烷与氯气在光照条件下生成四种氯代甲烷和氯化氢,其中有三种液体,氯化氢遇到水蒸气会出现白雾;但甲烷在该条件下不会分解。答案:C3.(2013广东河源高一检测)下列各图均能表示甲烷的分子结构 ,哪一种更能反映其 真实存在状况( )A . B. C. D.解析:这几种形式都可表示甲烷这种物质 ,其中分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型,但其中比例模型更能形象地表达出 H、C 的位置及所占比例。电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。来源:答案:D4.甲烷与氯气反应可得到的有机取代产物有:CH 3Cl、CH 2Cl2、CHC l
3、3、CCl 4,若将甲烷与氯气以物质的量之比 13 混合,在光照下充分反应后得到的有机取代产物为( )A.只有 B.只有C. D.解析:甲烷与氯气发生取代反应一定得到 四种氯代烃。答案:D5.(2013广东茂名高一检测)有机物分子里的原子(或原子团)被其他原子 (或原子团)所替代的反应叫做取代反应,下列反应中属于取代反应的是( )A.AgNO3+HCl AgCl+HNO3B.CH4+2O2 CO2+2H2OC.CH2Br2+Cl2 CHClBr2+HClD.CH3CH2 OH CH2 CH2+H2O来源:解析:A 反应不是有 机反应,不是取代反应;B 反应为 CH4 的燃烧,是氧化反应,而 D
4、 反应中没有原子或原子团被替代,故 B、 D 也不是取代反应。答案:C6.将标 准状况下的 11.2 L 甲烷和 22.4 L 氧气混合点燃,恢复到原状况后,气体的体积为( )A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.44.8 L解析:CH 4+2O2 CO2+2H2O,因 11.2 L 甲烷与 22.4 L 氧气恰好完全反应生成 11.2 L 的 CO2气体,标准状况下 H2O 不是气体。答案:A7.一定体积的甲烷在一定量 O2 中燃烧后得到的产 物为 CO、CO 2 和水蒸气,测得混合气体的质量为 49.6 g,将混合气体缓慢经过无水 CaCl2 时,CaCl 2 质量增加
5、 25.2 g,则原混合气体中CO2 的质量为( )A.12.5 g B.13.2 g C.19.7 g D.24.4 g解析:CaCl 2 吸收水蒸气,生成 H2O 25.2 g,即生成 1.4 mol H2O;根据氢原子守恒,可得 CH4 为0.7 mol;再根据碳原子守恒,可得 CO 和 CO2 共 0.7 mol,可得 44 gmol-1n(CO2)+28 gmol-10.7 mol-n(CO2)=49.6 g-25.2 g,可得 n(CO2)=0.3 mol,m(CO2)=13.2 g。答案:B8.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
6、、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,针管用日光照射一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象:来源: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)甲管中发生的化学反应类型为 。 (3)反应后,甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是 。 A.水 B.氢氧化钠溶液C.硝酸银溶液 D.饱和食盐 水(4)反应后,若将甲管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:在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应 :CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,CH3Cl
7、+Cl2 CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。(1) 理论上,甲烷与氯气体积比为 14 时二者恰好完全反应,而该针管里氯气与甲烷体积比为 5141,说明氯气过量,最终气体中仍有氯气。 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 4 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。 (4)生成的 HCl 会与AgNO3 反应生成 AgCl 白色沉淀,同时因 CH2Cl2、
8、CHCl 3、CCl 4 难溶于水而看到液体分为两层,若加入几滴石蕊,溶液会变红。答案:(1) (2)取代反应 (3)B ( 4)液体分为两层,产生白色沉淀 溶液变红9.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 气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过 A、B 两个洗气瓶。试回答下列问题:(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 两个洗气瓶的质量都增加,则气体 X 可能是 。 解析:此题主要考查根据洗气瓶质量的变化 ,确定原气体 X 的成
9、分。2H2+O2 2H2O,2CO+O2 2CO2,CH4+2O2 CO2+2H2O,由 A 瓶中浓硫酸只吸收水,B 瓶中石灰水只吸收 CO2 得:(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,故 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 两瓶质量均增加 ,说明气体 X 的燃烧产物既有 H2O 又有 CO2,故 X 气体成分不确定。它可以是 CH4 或以下组合:H 2、CO;H 2、CH 4;CO、CH 4;H2、CO 、CH 4。答案:(1)H 2 (2)CO (3)CH 4 或 H2、CO 或 H2、CH 4 或 CO、CH 4 或 H2、CO、CH 4
