第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷 同步练习(带解析)

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名称 第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷 同步练习(带解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2017-08-04 11:49:10

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第一节 最简单的有机化合物——甲烷 同步练习(带解析)
【基础演练】
1.下列有关甲烷的说法正确的是
A. 易溶于水 B. 是最简单的有机化合物
C. 与氯气发生加成反应 D. 与乙烷互为同分异构体
2.以下关于甲烷的说法中,错误的是( )
A. 甲烷是最简单的有机化合物
B. 甲烷分子具有正四面体结构
C. 甲烷分子中的4个C—H键完全相同
D. 甲烷分子中具有非极性键
3.下列分子式只能表示一种物质的是 ( )
A. C3H7Cl B. C4H8 C. CH2Cl2 D. C2H6O
4.在一定条件下,下列物质可与甲烷发生化学反应的是 ( )
A. 氯气 B. 溴水 C. 氢气 D. 高锰酸钾溶液
5.同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一。下列各组物质中互为同分异构体的是
A. H与D B. CH3CH2OH与CH3COOH
C. CHCH与C6H6 D. CH3CH2CH2CH3与 ( http: / / www.21cnjy.com )
6.下列有关甲烷的说法不正确的是( )
A. 甲烷分子中四个碳氢键键长相等
B. 甲烷分子中四个碳氢键键角相等
C. 甲烷分子中四个碳氢键键能相等
D. 由于甲烷分子三个键参数都分别相等,所以甲烷的空间构型是平面正方形结构
7. 要验证甲烷中含有C H元素,可将其完全燃烧产物依次通过:①浓硫酸②无水硫酸铜 ③澄清石灰水
A. ①②③ B. ②③ C. ②③① D. ③②
8.将下列物质进行分类:①H与H ②O2与O3 ③乙醇(C2H5OH)与二甲醚(CH3—O—CH3) ④正丁烷与异丁烷 ⑤C60与金刚石www.21-cn-jy.com
(1)互为同位素的是 (填编号、下同);
(2)互为同素异形体的是 ;
(3)互为同分异构体的是 。
9.如下图,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。试回答下列问题:21·世纪*教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
(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____________。
10.下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)甲烷的球棍模型是________,甲烷的电子式是__________ (填序号)。
(2)写出甲烷与氯气发生反应的化学方程式_____________(只写第一步),该反应的反应类型是________________。【来源:21cnj*y.co*m】
(3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是_______________。
(4)甲烷与丙烷互为(______)
A. 同位素 B. 同素异形体 C. 同系物 D. 同分异构体
【综合提升】
1.下列化合物的一氯代物的数目大小排列顺序正确的是( )
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ②(CH3)2CHCH(CH3)2
③(CH3)3CCH2CH3 ④(CH3)3CC(CH3)3
A.①>②>③>④ B.③=①>②>④
C.③>②>④>① D.②>③=①>④
2.在光照条件下,将2molCH4与足量的Cl2反应,得到等物质的量的四种取代物,则消耗Cl2物质的量为( )21教育网
A. 4mol B. 5mol C. 8mol D. 10mol
3.对 ( http: / / www.21cnjy.com )的叙述正确的是( )
A.有两种结构 B.只有一种结构 C.含有非极性键 D.有四种结构
4.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:【版权所有:21教育】
( http: / / www.21cnjy.com )
根据设计要求回答:
(1)A装置中发生反应的离子方程式是______________________________;
(2)B装置有三种功能:①___________,②显示气流速度,③均匀混合气体;
(3)在C装置中,经过一段时间的强光照射 ( http: / / www.21cnjy.com ),发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式_________________________;21·cn·jy·com
(4)D装置的石棉浸有KI溶液,其作用是_______________;
(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的操作名称为__________;
(6)该装置中缺少尾气处理装置,尾气的主要成分为__________(选填序号)。
①CH4 ②CH3Cl ③CH2Cl2 ④CHCl3 ⑤CCl4
参考答案及解析
【基础演练】
1.B
【解析】A.甲烷难溶于水,故A错误;
B.甲烷是最简单的有机化合物,故B正确;
C.在光照条件下,甲烷与氯气发生取代反应,故C错误;
D.甲烷与乙烷互为同系物,故D错误;答案为B。
2.D
【解析】A、甲烷是最简单的有机化合物,故A正确;
B、甲烷的空间构型是正四面体,故B正确;
C、甲烷分子中4个碳氢键完全相同,故C正确;
D、甲烷分子中只有碳原子和氢原子形成的极性共价键,故D错误;故选D。
3.C
【解析.A.C3H7Cl可以存在同分异构体,CH3CH2CH2Cl,CH3CHClCH3,所以不能只表示一种物质,故A错误;【来源:21·世纪·教育·网】
B.C4H8可能是丁烯,还可能是环丁烷等,故不能只表示一种物质,故B错误.
C.CH2Cl2只有一种结构不存在同分异构体,所以能只表示一种物质,故C正确;
D.C2H6O可以存在同分异构体,可以是CH3CH2OH,CH3OCH3,所以不能只表示一种物质,故D错误;故选C。www-2-1-cnjy-com
4.A
【解析】A.甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,故A正确;
B.甲烷性质稳定与溴水不反应,故B错误;
C.甲烷是饱和烷烃,不能与氢气发生加成反应,故C错误;
D.甲烷不能被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;故选A。
5.D
【解析】A.H与D,二者都是氢元素的不同核素,互为同位素,故A错误;
B.CH3CH2OH与CH3COOH,前者为乙醇,后者为乙酸,二者分子式不同,不属于同分异构体,故B错误;2-1-c-n-j-y
C.CH≡CH与C6H6二者分子式不同,不属于同分异构体,故C错误;
D. ( http: / / www.21cnjy.com ),二者的分子式相同,结构不同,所以二者互为同分异构体,故D正确。故选D。
6.D
【解析】甲烷是正四面体,分子中四个碳氢键键长相等,故A正确;
甲烷是正四面体,分子中四个碳氢键键角相等,故B正确;
甲烷是正四面体,分子中四个碳氢键键能相等,故C正确;
甲烷的空间构型是正四面体,故D错误。
7.B
【解析】要验证甲烷中含有C H元素,可检验燃烧产物中含有水和二氧化碳,故将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水就可以了,选项B符合题意 21*cnjy*com
8.(1)①;
(2) ②⑤;
(3) ③④
【解析】(1)具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素,故答案为:①;
(2)同素异形体是同种元素形成的不同单质.故答案为:②⑤;
(3)具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体.故答案为:③④.
9.(1)H2
(2)CO
(3)CH4或H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4
【解析】2H2+O2 ( http: / / www.21cnjy.com )2H2O,2CO+O2 ( http: / / www.21cnjy.com )2CO2,CH4+2O2 ( http: / / www.21cnjy.com )CO2+2H2O。由于浓H2SO4吸收水,石灰水吸收CO2,则:21*cnjy*com
(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和B两瓶质量增加,说明气体X燃烧 ( http: / / www.21cnjy.com )产物既有H2O又有CO2,故X气体的成分不确定。它可以是CH4或下列组合:H2、CO;H2、CH4;CO、CH4;H2、CO、CH4。
10. C B CH4 + Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )CH3Cl + HCl 取代反应 C5H12 C
【解析】(1)A为甲烷分子结构示意图,B为电子式,C为球棍模型,D为比例模型,故答案为:C;B;
(2)甲烷与氯气光照下发生取代反应生成一氯甲烷和HCl,反应为CH4+Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )CH3Cl+HCl,故答案为:CH4+Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )CH3Cl+HCl;取代反应;21cnjy.com
(3)根据商余法,72÷12=5余12,因此相对分子质量为72的烷烃的分子式为,故答案为:C5H12;
(4)甲烷与丙烷满足烷烃的通式,结构相似,属于同系物,故选C。
【综合提升】
1.B
【解析】①一氯代物的种类为3种,②一氯代物的种类为2种,③一氯代物的种类为3种,④一氯代物的种类为1种,故B项正确。2·1·c·n·j·y
2.B
【解析】反应完全后,得四种有机物物质的量相 ( http: / / www.21cnjy.com )等,根据碳原子守恒知,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.5mol,CH4与Cl2发生取代反应:1个氯原子替换出1个氢原子,另一个氯原子则与氢原子结合生成HCl,可得关系式Cl2~CH3Cl,2Cl2~CH2Cl2,3Cl2~CHCl3,4Cl2~CCl4,生成0.5molCH3Cl需要Cl2的物质的量为0.5mol,生成0.5molCH2Cl2需要Cl2的物质的量为0.5mol×2=1mol,生成0.5molCHCl3需要Cl2的物质的量为0.5mol×3=1.5mol,生成0.5molCCl4需要Cl2的物质的量为0.5mol×4=2mol,所以总共消耗的氯气的物质的量n(Cl2)=5mol;答案选B。【出处:21教育名师】
3.B
【解析】由于甲烷是正四面体 ( http: / / www.21cnjy.com )结构,所以分子中的任何两个H原子都相邻,故CF2Cl2只有一种结构,由于分子中含有的C—Cl键和C—F键都是不同元素的原子形成的共价键,所以都是极性共价键。因此选项B符合题意。21教育名师原创作品
4. MnO2+4H++2Cl﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )Mn2++Cl2↑+2H2O 干燥气体 CH4+2Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )C+4HCl 吸收未反应的氯气 分液 ①②
【解析】(1)A装置中发生的是实验室制取氯气的反应,离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣ ( http: / / www.21cnjy.com )Mn2++Cl2↑+2H2O ;
(2)B装置有三种功能:①干燥气体 ,②显示气流速度,③均匀混合气体;
(3)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,由组成元素分析,黑色小颗粒只能是碳,所以置换出黑色小颗粒的化学方程式为CH4+2Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )C+4HCl;21世纪教育网版权所有
(4)反应后有氯气剩余,所以D装置的石棉浸有的KI溶液的作用是吸收未反应的氯气;
(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物 ( http: / / www.21cnjy.com ),由于生成的有机物主要是甲烷的多种氯代产物如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,它们都是不溶于水的液体,所以可以用分液的方法从E中分离出盐酸;
(6)该装置中缺少尾气处理装置,尾气的主要成分为2种不溶于水的气体即甲烷和一氯甲烷。
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