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第三章第一节第1课时一、选择题1．下列叙述中属于烃的是( )A．只含有碳元素的有机物B．含有碳元素和氢元素的有机物C．仅含有碳元素和氢元素的有机物D．燃烧后生成二氧化碳和水的有机物答案：C点拨：仅含有碳元素和氢元素的有机物叫烃，烃燃烧后生成CO2和H2O，但烃的含氧衍生物燃烧也生成CO2和H2O，故只有C正确。
2．(2018·经典习题选萃)如下图所示均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况( )A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．Ⅳ答案：D点拨：第Ⅳ种情况既能表示出甲烷的空间构型，又能表示出分子中C、H原子的相对大小，和甲烷分子的真实结构最接近，故选D。
3．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( )A．甲烷的4个碳氢键的键能相等B．甲烷的4个碳氢键的键长相等C．甲烷的一氯代物只有1种D．甲烷的二氯代物只有1种答案：D点拨：先把CH4分子空间构型的几种可能性画出来，然后依次思考排列可得到答案。
4．下列分子具有正四面体结构的是( )答案：AD点拨：本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。
由甲烷分子的结构，推导其取代物的分子结构。
同时应明确正面体结构中各键应完全一样。
CH 4为正四面体结构，若CH 4分子中4个氢原子被氯原子取代后，与CH 4分子结构相似，而CHCl 3、CH 2BrCl 分子中各键不完全相同，均不属于正四面体结构。
5．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是( )A ．容器内原子总数不变B ．容器内分子总数不变C ．容器内压强不变D ．发生的反应属于取代反应 答案：C点拨：由质量守恒定律知，A 正确；甲烷与氯气的反应中，由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数，再由每取代1个H 原子，消耗一分子氯气，生成一分子HCl ，故反应前后分子总数不变，B 正确；由于有机产物中只有CH 3Cl 为气体，故反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，C 错误；甲烷与氯气的反应属于取代反应，D 正确。
第三章有机化合物第一节最简洁的有机化合物——甲烷第1课时甲烷的性质一、选择题1.为了解决东部地区的能源紧急问题,我国从新疆开发自然气,并修建了贯穿东西引气至上海的“西气东输”工程,自然气的主要成分是()A.CH4B.CO2C.COD.H2解析:自然气的主要成分是CH4。
答案:A2.下列关于甲烷的叙述正确的是()A.甲烷分子的空间构型是正四周体,所以,CH2Cl2有两种不同构型B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色C.甲烷能够燃烧,在肯定条件下会发生爆炸,因此,是矿井平安的重要威逼之一D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色解析:A中,由于甲烷是正四周体结构,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系,故CH2Cl2只有一种构型。
B中,CH4只能跟氯气在光照下反应,与氯水不反应。
D中,CH4比较稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化。
答案:C3.下列各图均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况() A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ解析:这几种形式都可表示甲烷这种物质,其中分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型,但其中比例模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例。
电子式只反映原子的最外层电子的成键状况。
答案:D4.甲烷与氯气反应可得到的有机取代产物有:①CH3Cl、②CH2Cl2、③CHCl3、④CCl4,若将甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合,在光照下充分反应后得到的有机取代产物为()A.只有①B.只有③C.①②③D.①②③④解析:甲烷与氯气发生取代反应属于连锁反应,产物中四种氯代甲烷都有。
答案:D5.下列反应属于取代反应的是()A.CH4C+2H2B.2HI+Cl22HCl+I2C.CH4+2O2CO2+2H2OD.C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl解析:取代反应是有机物分子内的原子或原子团被其他原子或原子团所代替,只有D符合。
答案:D6.某个体小煤矿经常发生瓦斯爆炸事故,几乎每次都造成多人伤亡,因此在矿井里,必需实行平安措施,如通风、严禁烟火等,而且要随时检查瓦斯的体积分数,假如空气中含甲烷5%~15%,遇到明火会发生爆炸。
课时作业11 甲烷的性质一、选择题1．煤矿瓦斯爆炸往往与甲烷有关，下列叙述中错误的是( )A．点燃甲烷不必事先进行验纯B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸【解析】 甲烷的爆炸极限为5%～15.4%(即甲烷体积在空气中含量为5%～15.4%)。
如果甲烷中混有空气，点燃时可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。
【答案】 A2．下列说法中正确的是( )A．由碳、氢、氧三种元素组成的化合物一定是有机物B．烃是含有碳元素和氢元素的化合物C．大多数有机物熔、沸点较低D．有机物都难溶于水【答案】 C3．近年来，科学家在海底发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法正确的是( )①甲烷属于烃类 ②在相同条件下，甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源A．①②③ B．②③④C．①③④D．①②④【答案】 C4．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别( ) A．先后通入溴水和澄清的石灰水B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水【解析】 用干燥的冷烧杯可以检出是否生成水，从而确定原气体是否含有氢元素；用涂有澄清石灰水的烧杯可以检出是否生成CO2，从而确定原气体中是否含有碳元素。
【答案】 C5．将试管中的甲烷和氯气光照一段时间后，拔开橡胶塞，实验过程中不可能观察到的现象是( )A．试管中气体的黄绿色变浅B．试管中有火星出现C．试管壁上有油状液滴出现D．试管口有白雾【解析】 甲烷和氯气光照一段时间后试管内气体颜色逐渐变浅，内壁有油状液滴出现，拔开橡胶塞试管口有少量白雾出现。
故选B。
【答案】 BC．酸性高锰酸钾溶液D．浓硫酸【解析】 常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。
课后提升训练十甲烷的性质(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题5分,共25分)1.(2017·保定高一检测)目前,英国工程师开发出了一款新型环保汽车,这辆车的“加气站”是污水处理厂,因为它使用的燃料是压缩甲烷气体。
下列有关甲烷的叙述正确的是( )A.甲烷是烃中最简单的有机物B.甲烷在光照下与氯气反应,其产物中二氯甲烷是正四面体结构C.表示甲烷完全燃烧的化学方程式为2CH4+3O22CO+4H2OD.甲烷与氯气在点燃条件下发生取代反应【解析】选A。
B项,二氯甲烷是四面体结构,但不是正四面体结构;C 项,CH4完全燃烧生成CO2而不是CO;D项,CH4和Cl2在光照条件下反应,而不是点燃条件下。
2.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )A.只测定它的C、H比B.只要证明它完全燃烧后的产物中只有H2O和CO2C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的CO2和H2O的质量【解析】选D。
A、B、C项都不能说明该有机物中是否还含有其他元素,D项中根据CO2和H2O的质量分别算出碳元素和氢元素的质量,再结合试样的质量,可以确定是否含有其他元素。
【补偿训练】下列化合物中,不属于有机物的是( )A.蛋白质B.淀粉C.二氧化碳D.蔗糖【解析】选C。
有机物一般含有碳元素,但并不是所有含碳元素的化合物都属于有机物,如二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐等。
3.(2017·郑州高一检测)在一定的温度、压强下,向100 mL CH4和Ar 的混合气体中通入400 mL O2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体460 mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )A.1∶4B.1∶3C.1∶2D.1∶1【解析】选A。
Ar是稀有气体,不参与反应,反应前后气体的体积变化由CH4燃烧生成的水引起。
设混合气体中CH4的体积为x。
第1课时甲烷的性质目标导航] 1.了解有机化合物的概念及碳原子的成键特点。
2.了解甲烷的来源和主要用途。
3.了解甲烷的分子结构，掌握甲烷的性质。
4.理解取代反应的概念。
一、甲烷的存在、结构及物理性质1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H键长度和强度相同，夹角相等。
3．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比) 水溶性无色气体无味比空气小极难溶提醒有机化合物必须含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机化合物，如CO、CO2、碳酸及其盐等。
议一议(1)CH4是正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面体结构吗？(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？答案(1)CH4是正四面体结构，碳原子处于正四面体的中心，四个氢原子处于正四面体的四个顶点上。
根据甲烷是正四面体结构推理，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合，如，若a、b、c、d相同，则构成正四面体结构，如CCl4；若a、b、c、d不相同，则构成四面体，但不是正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有2种结构，分别是、。
实际为空间四面体结构，所以二氯甲烷只有一种结构。
二、甲烷的化学性质通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。
1．氧化反应(燃烧)(1)化学方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。
(2)现象：甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。
2．取代反应(1)取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
(2)甲烷与氯气的取代反应①实验探究实验操作实验现象A装置：a.试管内气体颜色逐渐变浅；b.试管内壁有油状液滴出现；c.试管中有少量白雾；d.试管内液面上升；e.水槽中有固体析出B装置：无明显现象实验结论CH4与Cl2在光照时才能发生化学反应，有关化学方程式为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2CCl4＋HClCH3Cl CH2Cl2CHCl3CCl4状态气体均为油状液体水溶性都难溶于水点拨无论CH4和Cl2的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。
人教版高中化学必修2课时训练第三章第一节第1课时1．(2012聊城高一检测)下列气体的主要成分不是甲烷的是()A．天然气B．油田气C．沼气D．水煤气解析：水煤气的主要成分是CO和H2，不是CH4。
答案：D2．下列叙述错误的是()A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应B．甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3C l、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种取代物都难溶于水解析：CH4的化学性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但不是不能被任何氧化剂氧化，A正确，B错误；CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成4种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故C、D项均正确。
答案：B3．(2012锦州高一检测)下列关于甲烷的叙述，正确的是()A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一D．甲烷能使KMnO4溶液褪色解析：CH2Cl2只有一种分子构型。
甲烷不与氯水反应，不能使氯水褪色。
甲烷不能被KMnO4溶液氧化。
答案：C4．(2012宜昌高一检测)第一种用无机物合成的有机物是()A．甲烷B．尿素C．塑料D．苯答案：B5．在光照条件下，将1 mol CH 4与Cl 2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl 2物质的量为( )A ．1 molB ．2 molC ．2.5 molD ．10 mol解析：由于CH 4＋Cl 2――→光CH 3Cl ＋HCl ，CH 4＋2Cl 2――→光CH 2Cl 2＋2HCl ，CH 4＋3Cl 2――→光CHCl 3＋3HCl ，CH 4＋4Cl 2――→光CCl 4＋4HCl 。
1 mol CH 4生成 CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4各为0.25 mol ，则消耗Cl 2为(0.25＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4)mol ＝2.5 mol 。
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
第1课时甲烷的性质目标导航] 1.了解有机化合物的概念及碳原子的成键特点。
2.了解甲烷的来源和主要用途。
3.了解甲烷的分子结构，掌握甲烷的性质。
4.理解取代反应的概念。
一、甲烷的存在、结构及物理性质1．存在甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
2．分子结构甲烷的分子式是CH4；电子式是；结构式是。
实验证明，甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C—H键长度和强度相同，夹角相等。
3．物理性质颜色状态气味密度(与空气相比) 水溶性无色气体无味比空气小极难溶提醒如CO、CO2、碳酸及其盐等。
议一议(1)CH4是正四面体结构，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4也都是正四面体结构吗？(2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2有几种结构？实际上有几种结构？答案(1)CH4是正四面体结构，碳原子处于正四面体的中心，四个氢原子处于正四面体的四个顶点上。
根据甲烷是正四面体结构推理，有机物分子中碳原子以4个单键与其他原子或原子团相结合，如，若a、b、c、d相同，则构成正四面体结构，如CCl4；若a、b、c、d不相同，则构成四面体，但不是正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理课后作业限时：45分钟作业满分：100分一、选择题(每小题4分，共52分，每小题有1－2个正确选项)1．下列有关烷烃的叙述中，正确的是()①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式为C n H2n＋2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A．①③⑤B．②③C．①④D．①②④解析：烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①说法正确；烷烃属饱和链烃，其化学性质一般比较稳定，通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，也不能使溴水褪色，②⑤说法不正确；因分子通式C n H2n＋2中的氢原子已达完全饱和，因此符合通式C n H2n＋2的有机物一定是烷烃，③说法不正确；烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应，这是烷烃的主要特性之一，④说法正确。
答案：C2. 下列说法正确的是()A. 凡是分子组成上相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B. 两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C. 相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D. 组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体解析：(1)分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH===CH2与，A说法错误。
(2)若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。
最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH3(CH2)2CH3、CH3CH(CH3)2，CH2===CH2、CH2===CH—CH3。
B说法错误。
(3)相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体。
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）3.1 最简单的有机化合物甲烷课时作业1 新人教版必修2一、选择题(每小题3分，共45分，每小题有1～2个正确选项)1. 烃类分子中的碳原子与其他原子的结合方式是()A. 形成四对共用电子对B. 通过非极性键C. 通过两个共价键D. 通过离子键和共价键解析：碳原子最外层有4个电子，既不易得到电子，也不易失去电子，因此不能与其他原子形成离子键。
而是与其他原子间形成四对共用电子对，以极性共价键结合。
答案：A2. 下列物质的主要成分不是甲烷的是()A. 天然气B. 沼气C. 油田气D. 水煤气答案：D3. 下列叙述错误的是()A. 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不反应B. 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D. CH3Cl为气体解析：通常情况CH4与强酸、强碱、强氧化剂不反应，也不能使溴水褪色，反映出CH4的稳定性。
但CH4在点燃或加热的条件下能被O2氧化，且放出大量的热，这是CH4可做气体燃料的原因。
CH4的特征反应是在光照条件下能跟卤素(如Cl2、溴蒸气)发生取代反应，生成的取代物(四种)均难溶于水，CH3Cl呈气态。
答案：B4. CH4和Cl2以物质的量之比为1∶1混合，在光照条件下得到的产物中含有()①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A. 只有①B. ①和②C. 只有②D. ①②③④解析：Cl2和CH4在光照条件下发生一系列反应：Cl2＋CH4―→CH3Cl＋HClCH 3Cl ＋Cl 2―→CH 2Cl 2＋HCl CH 2Cl 2＋Cl 2―→CHCl 3＋HCl CHCl 3＋Cl 2―→CCl 4＋HCl 答案：D5. 下列四种物质：①CO 2 ②CHCl 3 ③甲烷 ④CCl 4其结构具有正四面体构型的是( ) A. ①②③ B. ③④ C. ②③D. ①②③④解析：甲烷和CCl 4都是以C 为中心的正四面体构型。
课后作业限时：45分钟作业满分：100分一、选择题(每小题3分，共39分，每小题有1－2个正确选项)1．下列关于甲烷的叙述正确的是()A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一D．甲烷能使KMnO4溶液褪色解析：A中，由于甲烷是正四面体结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH2Cl2不存在不同构型。
B中，CH4只能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应。
D中，CH4比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化。
答案：C2．把1 mol甲烷和4mol氯气组成的混合气体充入到大试管中将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象①黄绿色逐渐消失②试管壁上有油珠③试管内水面上升④水槽内有少量晶体析出A．只有①③B．只有①②③C．只有①③④D．①②③④解析：氯气被消耗后，黄绿色消失。
生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内水面上升。
生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。
答案：D3．如图所示，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，则集气瓶中的气体可能是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①②B．②④C．③④D．②③解析：从题目的叙述情况看，所选气体组必须是与水作用后混合气体总体积减小的，此时应注意CH4与Cl2的取代反应生成HCl，HCl易溶于水，因此应选D。
答案：D4．1mol甲烷和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为()A．0.5mol B．2molC．2.5mol D．4mol解析：依据CH4与Cl2的取代反应规律可知：1个Cl2分子取代1个H原子，同时生成1个HCl分子。
所以由碳原子守恒可得，产生四种取代产物均为0.25mol，生成0.25mol CH3Cl需消耗n(Cl2)＝0.25mol ，生成0.25mol CH 2Cl 2需消耗n (Cl 2)＝0.5mol ，生成0.25mol CHCl 3需消耗n (Cl 2)＝0.75mol ，生成0.25mol CCl 4需消耗n (Cl 2)＝1.0 mol ，因此总共消耗n (Cl 2)＝2.5mol 。
答案：C5．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15.4%(体积分数)遇火所产生的，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中的体积分数大约为( )A ．10.5%B ．9.5%C ．8%D ．5%解析：由CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O 可知瓦斯爆炸最强烈时，CH 4和O 2的体积比应为1∶2，因此CH 4与空气的体积比为1∶ ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×10021≈1∶9.5。
那么它在空气中的体积分数为19.5＋1×100%≈9.5%，选B 。
答案：B6．在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是( )A ．溴水B ．氯水C ．氧气D ．高锰酸钾溶液解析：甲烷化学性质比较稳定，在常温常压下不易被氧气、高锰酸钾溶液氧化，但在点燃条件下与氧气发生反应；甲烷与Cl 2在光照条件下发生取代反应，但与溴水、氯水不反应。
答案：C7．下图是CH 4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图。
下列说法正确的是( )A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B．CH4、CCl4都是正四面体结构C．CH4和CCl4中的化学键完全相同D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同解析：CH3Cl中的C—Cl共价键和C—H共价键键能、键长及键的牢固性均不同，故CH3Cl不是正四面体结构，CH4和CCl4的性质也不相同。
答案：B8．2009年9月28日，中科院院士戴金星又宣布了一个新发现，他认为，多年来被社会流传甚广的“百慕大三角”现象，很有可能是海底储存的大量可燃冰在“捣鬼”。
根据所学知识，判断下列推理正确的是()①“可燃冰”又称天然气水合物，遇火即可燃烧②海底储存的大量可燃冰如果在压力减小、温度升高的条件下，就有可能融化成甲烷，甲烷升到海面上，会形成大量的气泡，从而产生“巨浪”。
同时，海水的密度也会降低，船只经过自然会下沉③“可燃冰”是一种有待开发的新能源，作为燃料，它不会产生温室气体A．仅有①B．仅有①②C．仅有①③D．全都正确解析：“可燃冰”燃烧会产生温室气体CO2，③不正确。
9．下列反应属于取代反应的是( )A ．CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2OB ．CH 4――→高温C ＋2H 2C ．2HI ＋Cl 2===2HCl ＋I 2D ．C 2H 6＋Cl 2―→C 2H 5Cl ＋HCl解析：A 属于燃烧反应，B 为分解反应，C 为置换反应，只有D 符合“下一上一”的特点。
答案：D10. 1molCH 4与Cl 2反应全部生成CCl 4，需Cl 2的物质的量是( )A. 4molB. 3molC. 2molD. 1mol解析：根据反应：CH 4＋4Cl 2―→CCl 4＋4HCl 可知1mol CH 4中氢原子完全被取代需Cl 2的物质的量为4mol 。
答案：A11. 在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和Cl 2(常温、常压下)混合，得到的混合物中物质的量最多的是( )A. CH 3ClB. CH 2Cl 2C. CHCl 3D. HCl解析：Cl 2和CH 4气体的取代反应，无论按何体积比混合都将会发生各步取代反应。
它不像无机反应那样固定反应物计量数可确定生成物种类。
无机反应易于控制，有机反应则不易控制。
在某一阶段，CH 4与Cl 2的每一步取代反应中都有HCl 生成，因此得到的反应混合物中物质的量最多的是HCl 。
12. CH 4和H 2混合气体10mL ，完全燃烧后生成6mL CO 2气体(气体的体积为相同状况下测定)，则混合气体中CH 4和H 2的体积比为( )A. 2∶3B. 3∶2C. 2∶1D. 1∶2解析：CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O1 1V(CH 4) 6mLV(CH 4)＝6 mL ×11＝6mL V(H 2)＝10mL －6mL ＝4mL故V(CH 4)∶V(H 2)＝6∶4＝3∶2。
答案：B13. 一定质量的甲烷燃烧后的产物为CO 、CO 2和水蒸气，此混合气体质量为49.6g ，当其缓慢经过无水CaCl 2时，CaCl 2增重25.2 g 。
原混合气体中CO 2的质量为( )A. 12.5 gB. 13.2 gC. 19.7 gD. 24.4 g解析：经过CaCl 2被吸收的为水蒸气，即n(H 2O)＝25.2 g 18 g·mol －1＝1.4mol ，根据CH 4的组成可知，CO 和CO 2的物质的量之和为：1.4 mol ×24＝0.7mol ，设CO 2的质量为x ，则CO 的质量为49.6 g －25.2 g －x ，故有关系式：x 44 g·mol －1＋24.4 g －x 28 g·mol －1＝0.7mol ，解得：x ＝13.2 g 。
二、填空题(共61分)14．(15分)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之比为1∶1，则得到的产物为____(填字母编号)。
A．CH3Cl HClB．CCl4HClC．CH3Cl CH2Cl2D．CH3Cl CH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________ (填字母编号)。
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_______________________________。
解析：(1)因Cl 2足量，若充分反应，则CH 4中的四个H 原子可完全被取代，生成CCl 4和HCl ，CH 4＋4Cl 2――→光CCl 4＋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 ＋Na 2SiO 3===H 2SiO 3↓＋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。
答案：(1)CH 4＋4Cl 2――→光CCl 4＋4HCl (2)D (3)B(4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压15．(18分)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：根据设计要求回答：(1)B 装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③______________。
(2)设V (Cl 2)/V (CH 4)＝x ，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x 值应________。
(3)D 装置的石棉中均匀混有KI 粉末，其作用是____________。
(4)E 装置的作用是________(填序号)。
A ．收集气体B ．吸收氯气C ．防止倒吸D ．吸收氯化氢(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，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式：____ ________________________________________________________。
(6)E 装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E 中分离出盐酸的最佳方法为________。
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为________(填序号)。
a ．CH 4b ．CH 3Clc ．CH 2Cl 2d ．CHCl 3e ．CCl 4解析：(1)B 装置的三个作用：①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。
