【三維設(shè)計(jì)】高中化學(xué) 專題3 第一單元 第一課時(shí) 天然氣的利用 甲烷課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 蘇教版必修2

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1、 【三維設(shè)計(jì)】高中化學(xué) 專題3 第一單元 第一課時(shí) 天然氣的利用 甲烷課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 蘇教版必修2 一、選擇題(本題包括5小題，每小題4分，共20分) 1．CH4分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是(　　) A．CH3Cl不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象B．CH2Cl2不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象 C．CHCl3不存在同分異構(gòu)現(xiàn)象 D．CH4是氣體分子 解析：CH4分子中有四個(gè)等同的CH鍵，可能有兩種對(duì)稱的結(jié)構(gòu)——正四面體結(jié)構(gòu)和平面正方形結(jié)構(gòu)。甲烷無(wú)論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu)，一氯代物均不存在同分異構(gòu)體。而平面正方形中，四個(gè)氫原子的位置雖然也相同，但是相互間存在相鄰

2、和相間的關(guān)系， 其二氯代物有兩種異構(gòu)體： 和 。若是正四面體，則只 有一種，因?yàn)檎拿骟w的兩個(gè)頂點(diǎn)總是相鄰關(guān)系。由此，由CH2Cl2只代表一種物質(zhì)，可以判斷甲烷分子是空間正四面體結(jié)構(gòu)，而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。 答案：B 2．[雙選題]下列說法正確的是(　　) A．HO與DO屬同系物 B．CH3CH2CH3與CH3CH2CH2CH(CH3)2互為同系物 C．丙烷是CH4的同系物，能使溴水因反應(yīng)褪色 D．在光照條件下，丁烷能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) 解析：從化學(xué)組成上分析，水是由氫、氧兩種元素組成的，二者屬同一種物質(zhì)。CH3CH2C

3、H3與CH3CH2CH(CH3)2都屬于烷烴，分子組成上相差2個(gè)CH2，二者互為同系物。同系物化學(xué)性質(zhì)相似，故丙烷不能使溴水因反應(yīng)而褪色，丁烷能與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)。[ 答案：BD 3．下列關(guān)于同系物的說法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．同系物具有相同的分子式 B．同系物符合同一通式 C．相鄰的同系物彼此在組成上相差一個(gè)CH2原子團(tuán) D．同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似 解析：結(jié)構(gòu)相似(則化學(xué)性質(zhì)相似)，組成上相差1個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互稱同系物，同系物具有同一通式，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確。 答案：A 4．光照對(duì)下列反應(yīng)幾乎無(wú)影響的是(　　) A．氫氣與氯氣 B．甲烷

4、與氯氣 C．甲烷與氧氣 D．次氯酸分解 解析：CH4與O2反應(yīng)需點(diǎn)燃；H2與Cl2反應(yīng)可光照，也可點(diǎn)燃；CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應(yīng)；2HClO2HCl＋O2↑。 答案：C 5．1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，待反應(yīng)完成后測(cè)得四種取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等，則消耗的Cl2為(　　)[ A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol 解析：因?yàn)镃H4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的四種取代物中的碳原子均來(lái)自于CH4，由碳原子守恒可知，其生成的氯代物共有1 mol，每一種氯代物均為0.25 mol，由于CH3Cl、CH2Cl2、CH

5、Cl3、CCl4分子中的氯原子均來(lái)自Cl2，由CH4與Cl2反應(yīng)的方程式知共消耗Cl2：0.25 mol(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。 答案：C 二、非選擇題(本題包括3小題，共30分) 6．(10分)某課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意，回答下列問題： (1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是__________；若用日光直射，可能會(huì)引起________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，________________，__________________等。[ (3)實(shí)

6、驗(yàn)中生成的油狀液滴中的氯仿可作局部麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒氣體——光氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CHCl3＋O2―→2COCl2＋2HCl，上述反應(yīng)__________(填選項(xiàng)符號(hào)，下同)。 ①屬于取代反應(yīng)?、诓粚儆谌〈磻?yīng) 解析：CH4和Cl2光照反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質(zhì)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，Cl2不斷被消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無(wú)色液體，且Cl2易溶于有機(jī)溶劑，故量筒內(nèi)壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒內(nèi)的壓強(qiáng)減小，量筒內(nèi)液面上升。 答案：(1)光照(或光亮處)　爆炸　(2)

7、量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺　量筒內(nèi)液面上升　(3)② 7．(10分)寫出下列各烷烴的分子式。 (1)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍 __________________。 (2)烷烴B的分子中含有100個(gè)氫原子_________________________________________。 (3)1 L烷烴W的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下10 L的水蒸氣_________________。 (4)分子中含有43個(gè)共價(jià)鍵的烷烴________________________________________。[ 解析：(1)設(shè)烷烴A的分子式為CnH2n＋2，由題意可知

8、，A的相對(duì)分子質(zhì)量為：12n＋ 2n＋2＝362＝72，解得n＝5，故烷烴A的分子式為C5H12。 (2)設(shè)烷烴B的分子式為CnH2n＋2，則2n＋2＝100，n＝49，故烷烴B的分子式為C49H100。 (3)設(shè)烷烴W的分子式為CnH2n＋2，由題意可知，1 mol該烴分子中含有20 mol H，即2n＋2＝20，得n＝9，故烷烴W的分子式為C9H20。 (4)設(shè)烷烴的分子式為CnH2n＋2，則分子含有的CH鍵數(shù)目為2n＋2，含有的CC鍵數(shù)目為n－1，故共價(jià)鍵總數(shù)為：2n＋2＋n－1＝3n＋1＝43，得n＝14，故該烷烴的分子式為C14H30。 答案：(1)C5H12　(2)C49

9、H100　(3)C9H20　(4)C14H30 8．(10分)如圖是幾種烷烴的球棍模型，試回答下列問題： (1)A、B、C三者的關(guān)系是________。 (2)A的分子式為________，C的名稱為________。 (3)寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。 (4)若1 mol B 氣體完全燃燒，生成CO2氣體和液態(tài)水，放出2 217.8 kJ熱量，則其燃燒的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。 解析：據(jù)球棍模型知結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為：A.CH3CH3，B.CH3CH2CH3，C.CH3CH2CH2CH3，名稱分別為乙烷、丙烷、丁烷、它們分子組成上依次相差一個(gè)“CH2”，互為同系物。 答案：(1)同系物　(2)C2H6　丁烷 (3) (4)C3H8(g)＋5O2(g)3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 217.8 kJmol－1 4