3.1 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时 甲烷的结构和性质 每课一练（人教版必修2）
练基础落实
1．下列气体的主要成分不是甲烷的是(　　)
A．沼气 B．煤气 C．天然气 D．坑道气
2．以下关于甲烷的说法中错误的是(　　)
A．甲烷分子是由极性键构成的分子
B．甲烷分子具有正四面体结构
C．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
D．甲烷分子中具有非极性键
3．有机物中的烃是________的化合物(　　)
A．含有碳元素 B．含有碳元素和氢元素
C．仅含有碳元素和氢元素 D．燃烧后生成二氧化碳和水
4．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图，它属于
(　　)
A．无机物 B．烃
C．高分子化合物 D．有机物
5．下列反应属于取代反应的是(　　)
A．CH4??→高温C＋2H2
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CH4＋2O2??→点燃CO2＋2H2O
D．CH4＋Cl2??→光CH3Cl＋HCl
6.
如右图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧
杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体可能是(　　)
①CO、O2　②Cl2、CH4　③NO2、O2
④N2、H2
A．①② B．②④ C．③④ D．②③
7．常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶上有淡黄绿色液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是
(　　)
A．5种 B．6种 C．4种 D．3种
练方法技巧 ——燃烧法确定有机物分子组成
8．某有机物在O2中充分燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，由此可得出的
结论是(　　)
A．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3
B．该有机物分子中C、H原子个数比为1∶2
C．该有机物中必定含有氧元素
D．该有机物化学式为C2H4
题号12345678
答案
练综合拓展
9.
如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体点燃，将燃
烧后的气体通过A、B两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题：
(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则X气体是________。
(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是________。
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是_________________。
10.
如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假
定氯气在水中的溶解度可以忽略。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)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1，则得到的产物为________。
A．CH3Cl　HCl
B．CCl4　HCl
C．CH3Cl　CH2Cl2
D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl
(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是
________________________________________________________________________。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
(4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到
________________________________________________________________________。
(5)右端玻璃管的作用是______________________________________。
参考答案
1．B
2．D　[甲烷分子的正四面体结构中，四个键的长度、角度相等，四个氢原子的位置一样，分子中的C—H键为极性键。]
3．C　[从概念上看，烃中只含碳、氢两种元素，故C项正确，A、B错误；烃完全燃烧的产物为CO2和水，但仅含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧产物也只有CO2和水，D项错误。]
4．D　[本题以四硫富瓦烯为题材，考查学生运用已学的知识，将有机化合物分类的能力。选项A明显错误，化合物虽然含硫，但不是无机物；选项B容易造成误判，烃类化合物是指只含碳、氢元素的有机化合物，该化合物分子中还含有硫元素，因此不属于烃类；该化合物也不属于高分子化合物，选项C也是错误的。]
5．D　[A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化反应，D属于取代反应，要从反应实质的角度理解取代反应和置换反应的区别。]
6．D　[②中CH4与Cl2在光照下可发生反应，致使气体的物质的量减少，且生成的HCl能够溶解于水；③中发生4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3气体体积减小。]
7．C　[此题考查甲烷的取代反应的产物种类，关键在于集气瓶中最多含有气体物质的种数，产物是气体的有CH3Cl、HCl，还有没有完全反应的甲烷和氯气。]
8．B　[有机物充分燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，可得有机物分子中n(C)∶n(H)＝1∶2，B正确；由于无条件可证明生成物中氧元素是否由有机物部分或全部提供，所以A、C、D均不正确。]
9．(1)H2　(2)CO　(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4
解析　写出三种气体燃烧反应的化学方程式，然后根据浓硫酸吸水，澄清石灰水吸收CO2可得：(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，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两瓶质量都增加，说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2，故X气体为不确定成分。它可以是CH4，也可以是以下组合：H2与CO；H2与CH4；CO与CH4；H2与CO和CH4。
10．(1)CH4＋4Cl2??→光照CCl4＋4HCl　(2)D　(3)B　(4)有白色胶状沉淀生成　(5)平衡气压
解析　(1)因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，
CH4＋4Cl2??→光照CCl4＋4HCl。
(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。
(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右侧液面下降，左侧液面上升。
(4)因左侧生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。
(5)为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。


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