2023年高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物甲烷课时练习新人教A版必修2.docx

第九章 机化合物 第一节 最简单的有机化合物——甲烷 课时作业 一、选择题〔包括8小题。1~6题每题只有一个选项符合题意，7~8题有两个选项符合题意。〕 1.以下气体中，主要成分不是甲烷的是〔 〕 A.沼气 B.天然气 C.水煤气 D.坑气 2.甲烷在空气中的爆炸极限为5%~16%。爆炸最剧烈时空气中含甲烷的体积分数〔空气中含氧气的体积分数为21%〕为〔 〕 A.86% B.95% C.105% D.333% 3.立方烷〔C8H8〕、棱晶烷〔C6H6〕和盆烯〔C6H6〕是近年来运用有机合成的方法制备的具有如下所示立体结构的环状有机物。萜类化合物是广泛存在于动、植物界中的一类有机物〔如月桂烯、柠檬烯〕，是由假设干个含5个碳原子的异戊二烯单位组成的。对上述有机物有如下说法：①盆烯、月桂烯、柠檬烯都能使溴水褪色；②棱晶烷、盆烯与苯互为同分异构体。③月桂烯、柠檬烯互为同分异构体。④立方烷、棱晶烷是烷烃的同系物。其中正确的选项是〔 〕 A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④ 4.有四种烷烃：①3，3，一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是〔 〕 A.②③①④ B.③①②④ C.②③④① D.②①③④ 5.有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl组成。为确定其组成，进行了以下实验：①将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积根本不变。②再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少。③把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有〔 〕 和HCl 4和NH3 4和HCl 2和CO2 6.将04 mol 丁烷完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为〔 〕 ∶2 ∶3 ∶1 ∶3 7.两种气态烃组成的混合气体01 mol，完全燃烧得到704 g CO2和36 g H2O，以下说法正确的选项是〔 〕 A.一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定没有乙烷 D.一定有乙炔 8.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子组成与烷烃相似。以下有关说法错误的选项是〔 〕 A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2 B.甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O C.甲硅烷的密度小于甲烷 D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷 二、非选择题 9.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛饱和NaCl溶液的水槽里，放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色____________，试管中的液面____________，试管壁上有____________出现，水槽中还观察到- 。 10.重氮甲烷〔CH2—N≡N〕在有机合成中有着重要应用，它的分子中碳原子和氮原子之间以配位键〔共用电子对由单方面提供〕相连接。 〔1〕重氮甲烷的电子式是____________。 〔2〕重氮甲烷在受热或光照时，容易分解放出N2，同时生成一个极活泼的缺电子基团碳烯，碳烯的电子式为____________。 〔3〕碳烯很容易以它的一对未成键电子对与不饱和的烯、炔发生加成形成三元环状化合物，它与丙烯发生加成反响后所得产物的结构简式为____________。 〔4〕重氮甲烷的CCl4溶液用紫外线照射时发生反响，生成一种分子量为210的有机物和N2，写出反响的化学方程式____________ ____________ 。 11.分子中含有34个氢原子的烷烃是____________，化学式为____________；通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是____________、____________、____________，其中沸点最低的物质的结构简式是____________ 。 12.利用甲烷与氯气发生取代反响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以下图： 根据要求填空： 〔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〔Cl2〕/V〔CH4〕=x，假设理论上欲获得最多的氯化氢，那么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____________〔填编号〕 A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 〔5〕E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中别离出盐酸的最正确方法为____________。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____________〔填编号〕。4 3Cl 4Cl2 3 4 参考答案： 第一节最简单的有机化合物——甲烷 1.解析：A、B、D三项中的主要成分都是甲烷只有C项水煤气的成分为CO和H2。 答案：C 2.解析：爆炸最剧烈时，即是CH4与O2恰好按体积比1∶2完全反响生成CO2和H2O。设参加反响的CH4体积为V，那么O2的体积应为2V，O2由空气提供，所需空气的体积即为 2V/21%，所以CH4的体积分数即为V/(V+2V/21%)×100%=9.5%。 答案：B 3.解析：盆烯、月桂烯、柠檬烯都有碳碳双键，所以都能使溴水褪色，①对；棱晶烷，盆烯、苯分子式相同，而结构不同，②对；月桂烯、柠檬烯分子式同，而结构不同，③对；立方烷，棱晶烷与烷烃的通式不同，结构也不相似，④错。 答案：A 4.解析：据烷烃的沸点与相对分子质量的关系可知，①、②、③的沸点都高于④，①②③又是同分异构体，支链越多，沸点越低，所以②＞③＞①。 答案：A 5.解析：由操作①可知混合气体无NH3，由②可知，混合气体中一定有HCl，才能有未见浑浊，气体体积减少。由③可知燃烧产物无H2O生成，所以一定含有CO、综上可知混合气体中一定有CO和HCl。 答案：A 6.解析：0.4 mol 丁烷燃烧生成0.4 mol×4=1.6 mol 的CO2， n〔NaOH)=2 mol，n〔CO2)∶n〔NaOH)=1.6 mol/2 mol=4/5，所以溶液既有Na2CO3又有NaHCO3，设Na2CO3的物质的量为4，NaHCO3的为y，由碳、钠元素守恒可知 x=0.4 mol y=1.2 mol 答案：D 7.解析：n〔CO2)=7.04 g/44 g·mol-1=0.16 mol；n〔H2O)=3.6 g/18 g·mol-1=0.2 mol，n〔C)=0.16 mol，n〔H)=0.4 mol，所以混合气体的平均分子组成为C1.6H4。因此一定含有CH4，另一种烃可以为C2H4或C3H4、C4H4，一定没有乙烷。 答案：AC 8.解析：碳、硅同主族，结构相似，硅烷的通式跟烷烃的相似，所以A对，结构相似的物质，相对分子质量越大，密度越大，碳比硅活泼，所以甲烷更稳定。 答案：CD 9.解析：CH4与Cl2在光照下反响，所以颜色变浅，总体积减少，又生成易溶于水的HCl，所以液面上升，Cl2易溶于有机溶剂，所以试管壁上有黄色油珠，NaCl溶液又是饱和的，Cl-浓度增大，所以有固体析出。 答案：变浅上升黄色油珠白色沉淀 10.〔1) (2) (3) (4) 11.解析：由烷烃的通式为CnH2n+2可推出n=16，因此该烷烃为十六烷，化学式为C16H34。含碳原子最少的液态烷烃应为戊烷，它有三种同分异构体，沸点最低的就是含支链最多的。 答案：十六烷C16H34正戊烷异戊烷新戊烷 C〔CH3)4 12.解析：〔1)浓H2SO4吸水，可枯燥混合气体；〔2)CH4和Cl2在漫射光条件下发生如下反响： CH4+Cl2 CH3Cl+HCl；CH4+2Cl2 CH2Cl2+2HCl； CH4+3Cl2 CHCl3+3HCl；CH4+4Cl2 CCl4+4HCl。所以V〔Cl2)/V〔CH4)≥4时生成氯化氢最多，故x≥4。 〔3)过量的氯气进入D装置，发生反响：Cl2+2KI=2KCl+I2，所以D装置可以吸收过量的Cl2。 〔4)E为防倒吸装置，烧杯中含H2O，可吸收HCl。 〔5)盐酸与有机物不互溶，故可用分液法，尾气为气体，故尾气成分是多余的CH4和产物CH3Cl。 答案：〔1)枯燥混合气体〔2)大于或等于4〔3)吸收过量的氯气〔4)CD〔5)分液AB