3.1 最簡單的有機化合物——甲烷 第1課時 甲烷的結構和性質 每課一練（人教版必修2）
練基礎落實
1．下列氣體的主要成分不是甲烷的是(　　)
A．沼氣 B．煤氣 C．天然氣 D．坑道氣
2．以下關于甲烷的說法中錯誤的是(　　)
A．甲烷分子是由極性鍵構成的分子
B．甲烷分子具有正四面體結構
C．甲烷分子中四個C—H鍵是完全等價的鍵
D．甲烷分子中具有非極性鍵
3．有機物中的烴是________的化合物(　　)
A．含有碳元素 B．含有碳元素和氫元素
C．僅含有碳元素和氫元素 D．燃燒后生成二氧化碳和水
4．用于制造隱形飛機的物質具有吸收微波的功能，其主要成分的結構如下圖，它屬于
(　　)
A．無機物 B．烴
C．高分子化合物 D．有機物
5．下列反應屬于取代反應的是(　　)
A．CH4??→高溫C＋2H2
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CH4＋2O2??→點燃CO2＋2H2O
D．CH4＋Cl2??→光CH3Cl＋HCl
6.
如右圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水擠入集氣瓶后，燒
杯中的水會進入集氣瓶，集氣瓶內(nèi)氣體可能是(　　)
①CO、O2　②Cl2、CH4　③NO2、O2
④N2、H2
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
7．常溫下把體積相同的甲烷和氯氣充入一個無色的集氣瓶中，光照一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣體的黃綠色變淺，集氣瓶上有淡黃綠色液滴，此時集氣瓶中最多含有氣體物質的種數(shù)是
(　　)
A．5種 B．6種 C．4種 D．3種
練方法技巧 ——燃燒法確定有機物分子組成
8．某有機物在O2中充分燃燒生成CO2和H2O的物質的量之比為1∶1，由此可得出的
結論是(　　)
A．該有機物分子中C、H、O原子個數(shù)比為1∶2∶3
B．該有機物分子中C、H原子個數(shù)比為1∶2
C．該有機物中必定含有氧元素
D．該有機物化學式為C2H4
題號12345678
答案
練綜合拓展
9.
如圖所示，某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將X氣體點燃，將燃
燒后的氣體通過A、B兩個洗氣瓶。試根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：
(1)若A洗氣瓶的質量增加，B洗氣瓶的質量不變，則X氣體是________。
(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增加，則X氣體是________。
(3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增加，則X氣體可能是_________________。
10.
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的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(chǎn)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(chǎn)物為________。
A．CH3Cl　HCl
B．CCl4　HCl
C．CH3Cl　CH2Cl2
D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl
(3)經(jīng)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______________________________________。
參考答案
1．B
2．D　[甲烷分子的正四面體結構中，四個鍵的長度、角度相等，四個氫原子的位置一樣，分子中的C—H鍵為極性鍵。]
3．C　[從概念上看，烴中只含碳、氫兩種元素，故C項正確，A、B錯誤；烴完全燃燒的產(chǎn)物為CO2和水，但僅含C、H、O三種元素的化合物完全燃燒產(chǎn)物也只有CO2和水，D項錯誤。]
4．D　[本題以四硫富瓦烯為題材，考查學生運用已學的知識，將有機化合物分類的能力。選項A明顯錯誤，化合物雖然含硫，但不是無機物；選項B容易造成誤判，烴類化合物是指只含碳、氫元素的有機化合物，該化合物分子中還含有硫元素，因此不屬于烴類；該化合物也不屬于高分子化合物，選項C也是錯誤的。]
5．D　[A屬于分解反應，B屬于置換反應，C屬于氧化反應，D屬于取代反應，要從反應實質的角度理解取代反應和置換反應的區(qū)別。]
6．D　[②中CH4與Cl2在光照下可發(fā)生反應，致使氣體的物質的量減少，且生成的HCl能夠溶解于水；③中發(fā)生4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3氣體體積減小。]
7．C　[此題考查甲烷的取代反應的產(chǎn)物種類，關鍵在于集氣瓶中最多含有氣體物質的種數(shù)，產(chǎn)物是氣體的有CH3Cl、HCl，還有沒有完全反應的甲烷和氯氣。]
8．B　[有機物充分燃燒后生成CO2和H2O的物質的量之比為1∶1，可得有機物分子中n(C)∶n(H)＝1∶2，B正確；由于無條件可證明生成物中氧元素是否由有機物部分或全部提供，所以A、C、D均不正確。]
9．(1)H2　(2)CO　(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4
解析　寫出三種氣體燃燒反應的化學方程式，然后根據(jù)濃硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(1)若A瓶質量增加，B瓶質量不變，說明氣體X燃燒只生成水，X為H2；(2)若A瓶質量不變，B瓶質量增加，說明氣體X燃燒只有CO2生成，故X為CO；(3)若A、B兩瓶質量都增加，說明氣體X燃燒產(chǎn)物既有H2O又有CO2，故X氣體為不確定成分。它可以是CH4，也可以是以下組合：H2與CO；H2與CH4；CO與CH4；H2與CO和CH4。
10．(1)CH4＋4Cl2??→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＋4Cl2??→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(chǎn)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。


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