【配套K12】高三化学一轮复习 第三章 有机化合物 第一节 最简单的有机化合物-甲烷能力达标练习题

最简单的有机化合物-甲烷一、选择题1、除去甲烷气体中含有的少量乙烯，最好选用下列试剂中的（）A．蒸馏水B．溴的四氯化碳溶液C．浓硫酸D．酸性KMnO4溶液2、下列各组物质中，属于同系物的是（）A．CH4和 CH3Cl B．CH4和C3H8 C．C2H6和C6H12 D．O2和O33、在我国的南海、东海海底已发现天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”．“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机．下列说法正确的是（）4、下列气体中的主要成分不是甲烷的是（）5、为验证甲烷分子中含有碳氢两种元素，可将其燃烧产物通过a．浓硫酸；b．澄清石灰水；c．无水硫酸铜，正确的通过顺序是（6、将CH4与Cl2在一密闭容器中混合，然后放在光亮的地方放置一段时间后，容器中可能存在的气体有（）①HCl ②Cl2③CH4④CH3Cl ⑤CH2Cl2⑥CHCl3⑦CCl4．7、下列叙述错误的是（）8、下列分子式所表示的物质为饱和烃的是（）9、有机物中的烃是（）的化合物．10、把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶壁上有淡黄绿色液滴，此时，集气瓶内的物质最多可能有 ( ) A．四种B．五种 C．六种D．七种11、下列有关化学用语表示正确的是（）丙烷分子的球棍模型示意图：12、下列化学用语书写正确的是（）二、非选择题13、阅读下列短文，完成以下4题英国国家海洋学中心发布新闻公报说，中心的研究人员及其同行利用声呐等手段探测到北极海洋中存在大量甲烷气泡，证实了全球变暖会使海底释放大量甲烷的说法。

研究人员认为，这些甲烷可能会反过来加剧全球变暖。

（1）已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。

下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是（）①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一A．①②③ B．只有① C．①和② D．只有③（2）可燃冰又称天然气水合物，它是海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。

其化学式为8CH4·46H2O，1体积可燃冰可贮载100～200体积的天然气。

下面关于可燃冰的叙述不正确的是（）A．可燃冰有可能成为人类未来的重要能源B．可燃冰是一种比较洁净的能源C．可燃冰提供了水可能变成油的例证D．可燃冰的主要可燃成分是甲烷（3）下列事实、事件、事故中与甲烷无关的是（）A．天然气的主要成分B．造成“光化学烟雾”的气体]C．“西气东输”工程D．煤矿中的瓦斯爆炸（4）下列叙述中正确的是（）A．在通常情况下，甲烷与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应B．甲烷燃烧能放出大量的热，所以它是一种很好的气体燃料，但点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先验纯C．甲烷分子是空间正方体结构，甲烷分子中4个碳氢键是完全等同的D．1 mol CH4与4mol Cl2发生取代反应后，测得四种有机取代物的物质的量相等14、如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭，充有甲烷和氯气(体积比为14)的混合气体，假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。

将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

(1)假设甲烷与氯气充分反应，且只生成一种有机物，请写出该反应的化学方程式________________________________________。

(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的水面变化是________________________________________________________。

A．升高 B．降低C．不变 D．无法确定(3)U形管左端的气柱变化是________。

A．体积增大 B．体积减小C．消失 D．不变(4)U形管右端的水面变化的原因_______________________。

15、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。

某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：A B CD E（1）写出A装置中发生反应的离子方程式（2）B装置主要有三种功能：①②③均匀混合气体；（3）设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的值应≥（4）D装置中棉花上均匀滴有足量淀粉KI浓溶液，其作用是，一段时间后发现棉花由白色变为色。

（5）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，写出反应的化学方式。

（6）E装置中使用球形干燥管的作用是（7）E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为（填字母）。

A．分液法 B．蒸馏法 C．过滤 D．结晶法16、某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。

请填写下列空白：【实验一】用如图所示装置，排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

（1）该反应的化学方程式为；（只写第一步）（2）水槽中盛放的液体最好为；（填标号）A．水 B．饱和石灰水C．饱和食盐水D．饱和NaHCO3溶液【实验二】用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。

（3）该实验设计的错误之处；【实验三】步骤一：收集半试管氯气，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）。

测得pH = 3.26。

步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40 W的日光灯下光照6 min 后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH = 1.00。

（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是；（5）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水。

往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL，取20.00 mL稀释液，加入10.00 mL浓度为0.01 mol·L-1的AgNO3溶液恰好完全反应，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为 mL；参考答案1、B2、B3、考点：甲烷的化学性质；化石燃料与基本化工原料．专题：有机化合物的获得与应用．分析：A、甲烷为最简单的有机物，分子中只含有碳氢元素的化合物；B、密度与相对分子量成正比，甲烷的相对分子量为16，空气的平均相对分子量为29；C、烷烃都不溶于水，甲烷不溶于水；D、根据“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机分析．解答：解：A、甲烷分子中只含有碳氢元素，属于烃类，故A正确；B、甲烷的密度比空气的小，故B错误；C、甲烷不溶于水，不微溶于水，故C错误；D、“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，故D正确；故选AD．点评：本题考查了甲烷的化学性质、化石燃料与基本化工原料，题目难度中等，注意熟练掌握甲烷的化学性质，试题培养了学生的分析、理解题中信息的能力．4、考点：化石燃料与基本化工原料．专题：有机化学基础．分析：天然气、沼气、坑道产生的气体的主要成分为甲烷，而空气是多组分的混合气体，除氧、氮及稀有气体组分之外，还有二氧化碳和水蒸气等；水煤气的主要成分为CO和氢气，以此来解答．解答：解：A．空气的成分一般说来是比较固定的，空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%，主要成分不是甲烷，故A 正确；B．沼气的主要成分是甲烷，故B错误；C．天然气的主要成分是甲烷，故C错误；D．水煤气主要成分是一氧化碳和氢气，故D正确；故选AD．点评：本题主要考查了气体的主要成分，平时要注意知识的积累，注意天然气、沼气、坑道产生的气体的主要成分为甲烷，题目难度不大．5、考点：测定有机物分子的元素组成．专题：烃及其衍生物的燃烧规律．分析：甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，水可以用无水硫酸铜来检验，二氧化碳可以用澄清石灰水来检验．解答：解：甲烷分子中含有碳氢两种元素，碳元素燃烧产物是二氧化碳，可以用澄清石灰水来检验，氢元素燃烧产物是水，可以用无水硫酸铜来检验，但是澄清石灰水中含有水，所以检验水之后才能检验二氧化碳．故选D．点评：本题考查学生燃烧法检验有机物中的元素，注意产物检验的顺序，难度不大．6、考点：甲烷的化学性质．专题：有机物的化学性质及推断．分析：甲烷和氯气在光照条件下反应，生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，剩余的气体有Cl2、CH4，然后根据物质的状态来解答．解答：解：甲烷和氯气在光照条件下反应，生成物有：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，剩余的气体有Cl2、CH4，但CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，所以容器中可能存在的气体有HCl、Cl2、CH4、CH3Cl，故选A．点评：本题主要考查了甲烷的取代产物状态的判断，难度不大，注意物质性质的掌握．7、考点：甲烷的化学性质．专题：有机反应．分析：A．通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应；B．有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应；C．CHCl3、CCl4都难溶于水；D．甲烷在光照条件下不与氧气反应．解答：解：A．通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应，故A正确；B．甲烷中的氢原子被氯原子所取代，所以是取代反应，故B正确；C．CHCl3、CCl4都难溶于水，故C正确；D．甲烷在光照条件下不与氧气反应，点燃条件下能反应，故D错误．故选D．点评：本题考查甲烷的化学性质，难度不大，注意基础知识的积累．8、考点：饱和烃与不饱和烃．专题：有机物分子组成通式的应用规律．分析：符合C n H2n+2的烃属于饱和烃，据此分析．解答：解：C5H12符合通式C n H2n+2，属于饱和烃，C2H4是乙烯，C3H4是丙炔， C6H6是苯，这三者都属于不饱和烃，都不符合饱和烃的通式，故选C．点评：本题考查了饱和烃的通式，较简单，根据通式判断即可．9、考点：饱和烃与不饱和烃．专题：有机物分子组成通式的应用规律．分析：烃是指仅含有碳氢两种元素的化合物，据此判断．解答：解：A、只含有碳元素，属于碳单质，不是化合物，故A错误；B、含有碳与氢元素的化合物，不一定属于烃，如乙醇等，故B错误；C、烃是指仅含有碳氢两种元素的化合物，故C正确；D、烃仅含有碳氢两种元素，燃烧能生成CO2与H2O，烃的含氧衍生物燃烧也能生成CO2与H2O，如乙醇、乙醛等，故D错误．故选：C．点评：本题考查烃的概念，比较基础，注意基础知识的理解掌握，理解概念的内涵与外延．10、D电子式、化学式或化学符号及名称的综合．专题：化学用语专题．分析：A．乙醇的分子式中不需要标出官能团羟基；B．官能团硝酸的书写方式不规范，应该表示为：O2N﹣；C．乙烯分子中含有碳碳双键，不是碳碳单键；D．丙烷分子中含有两个甲基，1个亚甲基，根据球棍模型的表示方法判断．解答：解：A．分子式中不需要标出官能团结构，乙醇的分子式为：C2H6O，故A错误；B．硝基的表示方法错误，对硝基苯的结构简式为：，故B错误；C．乙烯分子中含有1个碳碳双键，乙烯正确的电子式为：，故C错误；D．碳原子半径大于H原子，球棍模型能够体现出丙烷的空间结构，丙烷分子的球棍模型示意图为：，故D正确；故选D．点评：本题考查了常见化学用语的判断，题目难度中等，注意掌握结构简式、电子式、分子式、球棍模型与比例模型的概念及书写原则，明确分子式与结构简式、球棍模型与比例模型的区别，试题侧重考查学生的规范答题能力．电子式；结构式；结构简式．专题：化学用语专题．分析：A．甲烷分子中碳原子与氢原子之间形成1对共用电子对；B．键线式用线段表示化学键，端点、交点为碳原子，碳原子、H原子不需要标出，杂原子及杂原子上的H原子需要标出，结合丙烯的结构书写；C．烯烃中C=C双键不能省略；D．乙醇为羟基取代乙烷中的H原子．解答：解：A．甲烷分子中碳原子与氢原子之间形成1对共用电子对，甲烷的电子式为，故A正确；B．丙烯为CH3CH=CH2，键线式为，选项中为2﹣丁烯的键线式，故B错误；C．烯烃中C=C双键不能省略，乙烯的结构简式为CH2=CH2，故C错误；D．乙醇为羟基取代乙烷中的H原子，乙醇的结构式为，选项中为甲醚的结构式，故D错误；故选A．点评：本题考查常用化学用语的书写，比较基础，注意常用化学用语的书写规则．13、14、解析甲烷与氯气可能发生的反应有①CH4＋Cl2======CH3Cl＋HCl，②CH3Cl＋Cl2=============CH2Cl2＋HCl，③CH2Cl2＋Cl2===========CHCl3＋HCl，④CHCl3＋Cl2==========CCl4＋HCl。