2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)分層作業(yè)11 甲烷 新人教版必修2.doc

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課時(shí)分層作業(yè)(十一)　甲烷 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1．下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是(　　) A．有機(jī)物只能存在于動植物體內(nèi)，不能通過人工的方法合成 B．有機(jī)物只含有碳、氫兩種元素 C．含碳元素的化合物不一定屬于有機(jī)物 D．烴是指燃燒后只生成CO2和H2O的有機(jī)物 C　[A項(xiàng)，有機(jī)物可以通過人工合成的方法合成；B項(xiàng)，有機(jī)物可以含C、H、O、N、P等；C項(xiàng)，CO2、CaCO3為無機(jī)物；D項(xiàng)，烴的含氧化合物燃燒也只生成CO2和H2O。] 2．以下關(guān)于甲烷的說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．甲烷分子是由極性鍵構(gòu)成的分子 B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu) C．甲烷分子中四個(gè)C—H是完全等同的鍵 D．甲烷分子中具有非極性鍵 D　[甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)中，四個(gè)鍵的長度、角度相等，四個(gè)氫原子的位置一樣，分子中的C—H為極性鍵。] 3．下列關(guān)于甲烷的敘述正確的是(　　) A．甲烷分子的立體構(gòu)型是正四面體，所以CH2Cl2有兩種不同構(gòu)型 B．甲烷可以與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，因此，可以使氯水褪色 C．甲烷能夠燃燒，在一定條件下會發(fā)生爆炸，因此，是礦井安全的重要威脅之一 D．甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色 C　[A中，由于甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)頂點(diǎn)中任意兩個(gè)氫原子都是相鄰關(guān)系，故CH2Cl2不存在不同構(gòu)型；B中，CH4只能跟氯氣在光照下反應(yīng)，與氯水不反應(yīng)；D中，CH4比較穩(wěn)定，不能被酸性KMnO4溶液氧化。] 4．下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722141】 A．C2H4＋3O22CO2＋2H2O B．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 D．CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl 【答案】　D 5．把純凈的甲烷和氯氣混合于集氣瓶中，用玻璃片蓋住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移動玻璃片，留一條縫，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象有：①發(fā)生爆炸；②瓶口有白霧；③瓶內(nèi)氣體顏色變淺；④瓶內(nèi)有油狀物。其中正確的是(　　) A．①②③　　　　　　 B．②③④ C．①③④ D．①②④ B　[CH4和Cl2在光照條件下生成CH3Cl(氣體)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，Cl2不斷被消耗，黃綠色逐漸消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下均為無色液體，故瓶壁上有油狀液滴生成，所生成的HCl遇空氣中的水分形成白霧，故②③④正確；因?yàn)椴皇菑?qiáng)光照射，混合物不會發(fā)生爆炸，故①不正確。] 6．某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2，下列說法中正確的是(　　) A．分子中C、H、O原子個(gè)數(shù)之比為1∶2∶3 B．分子中C、H原子個(gè)數(shù)之比為1∶2 C．分子中可能含有氧原子 D．此有機(jī)物的最簡式為CH4 C　[根據(jù)有機(jī)物在氧氣中燃燒時(shí)生成的CO2與H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2，推知有機(jī)物分子中C、H原子的個(gè)數(shù)比為1∶4，但不能說明其最簡式為CH4，因?yàn)樵摲肿又羞€可能含有氧原子，故C正確。] 7.如圖所示，一端封閉的U形管，封閉著的一端有CH4和Cl2的混合氣體，在水平部分有一段氣柱，已知液體與氣體不反應(yīng)，使CH4與Cl2在稍暗的光線下緩慢反應(yīng)，則中間氣柱的長度如何變化(假設(shè)中間氣柱未移出U形管的水平部分)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722142】 A．變大 B．變小 C．不變 D．難以確定 A　[本題考查化學(xué)與物理知識，發(fā)生的反應(yīng)為： CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl 上述反應(yīng)只有一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物CH3Cl是氣體，其余CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是液體，反應(yīng)后體積減少，故左邊液柱高度上升，而右邊液柱高度下降，那么對中間氣柱的壓強(qiáng)減小，則體積變大。] 8．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(diǎn)燃，將燃燒后的氣體通過A、B兩個(gè)洗氣瓶。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題： 【導(dǎo)學(xué)號：43722143】 (1)若A洗氣瓶的質(zhì)量增加，B洗氣瓶的質(zhì)量不變，則X氣體是________。 (2)若A洗氣瓶的質(zhì)量不變，B洗氣瓶的質(zhì)量增加，則X氣體是________。 (3)若A、B兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量都增加，則X氣體可能是________。 【解析】　寫出三種氣體燃燒反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)量增加，B瓶質(zhì)量不變，說明氣體X燃燒只生成水，X為H2；(2)若A瓶質(zhì)量不變，B瓶質(zhì)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(zhì)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。 【答案】　(1)H2　(2)CO　(3)CH4或H2和CO或H2和CH4或CO和CH4或H2和CO與CH4 [沖A挑戰(zhàn)練] 9．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 D　[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位兩種結(jié)構(gòu)。而實(shí)際上二氯甲烷只有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)能證明。] 10．下列有關(guān)甲烷的取代反應(yīng)的敘述正確的是(　　) A．甲烷與氯氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，混合發(fā)生取代反應(yīng)只生成CH3Cl B．甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，生成的產(chǎn)物中CH3Cl最多 C．甲烷與氯氣的取代反應(yīng)生成的產(chǎn)物為混合物 D．1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯氣 C　[甲烷與氯氣一旦發(fā)生取代反應(yīng)就不會停止在某一步，四種有機(jī)物都會產(chǎn)生，故得不到純凈的CH3Cl，A錯(cuò)誤，C正確；甲烷與氯氣的反應(yīng)中每取代1 mol氫原子，消耗1 mol氯氣，生成1 mol HCl，故產(chǎn)物中HCl最多，B錯(cuò)誤；1 mol甲烷生成CCl4最多消耗4 mol氯氣，D錯(cuò)誤。] 11．如圖是某同學(xué)利用日常用品注射器設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。甲管中注入10 mL CH4，同溫同壓下乙管中注入50 mL Cl2，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應(yīng)，針管放在光亮處一段時(shí)間。 【導(dǎo)學(xué)號：43722144】 (1)下列是某同學(xué)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： ①氣體最終變?yōu)闊o色；②實(shí)驗(yàn)過程中，甲管活塞向內(nèi)移動；③甲管內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。 其中正確的是________。 (2)甲管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類型為________。 (3)反應(yīng)后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是________。 A．水 B．NaOH溶液 C．AgNO3溶液 D．飽和食鹽水 (4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到____________________________，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到___________________________________________________________________。 【解析】　在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 (1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)，而甲中氯氣與甲烷體積比為5∶1>4∶1，說明氯氣過量，反應(yīng)后仍有氯氣剩余，為黃綠色。該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲管活塞向內(nèi)移動。 (2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子可被氯原子逐一取代，故甲管中發(fā)生的是取代反應(yīng)。 (3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。 (4)生成的HCl會與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余，若加入幾滴石蕊，溶液會先變紅后褪色。 【答案】　(1)②③　(2)取代反應(yīng)　(3)B (4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀　溶液先變紅后褪色