高三化學(xué)同步訓(xùn)練第32講　最簡單的有機(jī)化合物-甲烷

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第32講最簡單的有機(jī)化合物—甲烷一、選擇題1.下列各圖常用來說明甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種與其真實(shí)存在狀況相差較大（）Heq\o(\s\up7（·),\s\do5(·））eq\o(C,\s\up6（··）,\s\do4(\o（··））\o(\s\up7（·),\s\do5(·）)，\s\up6（H，H））HA．甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖B．甲烷分子電子式C．球棍模型D．比例模型2.1mol甲烷和1mol氯氣混合,在紫外線作用下可以發(fā)生反應(yīng)，則生成的含氯有機(jī)物是()A．只有CH3ClB．只有CH2Cl2C．只有CHCl3D．多種氯代物3.某烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種氯代烴,該烴的分子式可以是（)A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H144.分子式是C3H6Cl2的有機(jī)物，若再有一個(gè)H原子被Cl原子取代，則生成的C3H5Cl3有兩種同分異構(gòu)體,則原有機(jī)物C3H6Cl2應(yīng)該是（)A．1,3-二氯丙烷B．1,1。二氯丙烷C．1,2.二氯丙烷D．2,2。二氯丙烷5。（2011·新課標(biāo)全國卷）分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有（不考慮立體異構(gòu)）（)A．6種B．7種C．8種D．9種6。根據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構(gòu)體數(shù)目是(）12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A。3B．4C．5D．67。下圖中的小球代表碳原子，棍代表碳碳單鍵，每個(gè)碳原子的剩余價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合,則兩分子的關(guān)系為(）A．同系物B．同分異構(gòu)體C．同位素D．同素異形體二、填空題8.（1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：①2，4。二甲基.3。乙基庚烷________________________________________________________________________.②3,4。二甲基.5,5.二乙基辛烷________________________________________________________________________。(2）CH3CHCH3CH2CHCH3CH2CH2CH3命名：2，4-二甲基庚烷。9.寫出下列各烷烴的分子式。（1）同溫同壓下烷烴A蒸氣的密度是H2的36倍：C5H12。(2)烷烴B的分子中含有200個(gè)氫原子：C99H200.(3）1L烷烴D的蒸氣完全燃燒時(shí)，生成同溫同壓下15L水蒸氣：C(4)分子中含有22個(gè)共價(jià)鍵的烷烴:C7H16.10.沼氣的主要成分是CH4，還有少量CO2、H2S等。下面是某課外活動小組在實(shí)驗(yàn)室模擬沼氣池發(fā)酵制取沼氣,收集較純凈甲烷并測定產(chǎn)生甲烷體積的實(shí)驗(yàn):如圖中甲瓶是產(chǎn)生沼氣的發(fā)酵瓶，將堆漚過的牛、馬糞按比例均勻拌入沼氣菌種，放進(jìn)發(fā)酵瓶甲內(nèi)，并加滿水；乙瓶中充滿水；丙瓶內(nèi)盛有X溶液；丁為量筒.(1）按實(shí)驗(yàn)要求，將四個(gè)裝置a~f各個(gè)導(dǎo)管口連接起來，其正確的順序是：（填接口序號）a→d→e→c→b→f.(2）丙瓶內(nèi)盛有的X溶液為B(填序號）。A．濃氨水B．NaOH溶液C．CuSO4溶液D．鹽酸(3)若要驗(yàn)證CH4中含有H2S氣體，要在甲裝置后增加一個(gè)洗氣瓶裝置，該裝置中可盛的試劑可能是C（填序號）。A．濃氨水B．NaOH溶液C．CuSO4溶液D．鹽酸(4)已知1000mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）甲烷完全燃燒生成二氧化碳、液態(tài)水，放出39.75kJ的熱量,則1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水所放出的能量為－890.4kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如下：根據(jù)要求填空：（1）B裝置有三種功能：①控制氣流速度;②讓氣體混合均勻;③干燥混合氣體。（2）設(shè)V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x的取值范圍是大于或等于4。(3）D裝置中的石棉上均勻附著KI粉末,其作用是吸收過量的氯氣.(4)E裝置的作用是CD（填編號)。A．收集氣體B．吸收氯氣C．防止倒吸D．吸收氯化氫(5）裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液。該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，其尾氣的主要成分是AB（填編號）.A．CH4B．CH3ClC．CH2Cl2D．CHCl3E．CCl4第32講1．B解析：甲烷分子為正四面體構(gòu)型，碳原子位于四面體的中心，四個(gè)氫原子位于四面體的頂點(diǎn)上.2．D解析：甲烷和氯氣的取代反應(yīng),并非一步反應(yīng)完成后再發(fā)生第二步反應(yīng)，而是四步反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,因此甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)，生成的有機(jī)產(chǎn)物是多種氯代烴，在解題過程中很容易錯選A。3．C解析：C3H8的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH3，它的一氯代物有2種,C4H10有兩種同分異構(gòu)體，這兩種烴的一氯代物均有2種結(jié)構(gòu)。C5H12有3種同分異構(gòu)體,它們的一氯代物分別有3種、4種和1種。據(jù)此可想象,如果再增加一個(gè)CH2原子團(tuán)，就不會存在一氯代物只有一種的C6H14。4．A解析:C3H6Cl2中的6個(gè)H應(yīng)為2種不同類型的H，因此用一個(gè)Cl原子取代即可形成2種同分異構(gòu)體，即CH2ClCH2CH2Cl。5．C解析：C5H11Cl屬于氯代烴，若主鏈有5個(gè)碳原子，則氯原子有3種位置,即1。氯戊烷、2-氯戊烷和3-氯戊烷；若主鏈有4個(gè)碳原子，此時(shí)甲基只能在2號碳原子上，而氯原子有4種位置，分別為2.甲基.1。氯丁烷、2-甲基。2-氯丁烷、3。甲基-2-氯丁烷和3。甲基。1。氯丁烷；若主鏈有3個(gè)碳原子，此時(shí)該烷烴有4個(gè)相同的甲基,因此氯原子只能有一種位置，即2,3-二甲基。1。丙烷。綜上所述分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有8種。6．A解析:根據(jù)題目中給出的烴的分子式，可以發(fā)現(xiàn)碳原子數(shù)是依次遞增的，而氫原子每兩組是以差值為4的等差數(shù)列遞增的規(guī)律，從而推出空格處分子式應(yīng)為C5H12，其同分異構(gòu)體有正戊烷、異戊烷、新戊烷三種結(jié)構(gòu)，分別為CH3(CH2）3CH3、CH3CHCH3CH2CH3、C（CH3)4.本題考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力，同時(shí)也考查碳鏈異構(gòu)，寫出碳鏈異構(gòu)是書寫同分異構(gòu)體的重要基礎(chǔ)之一，一般掌握7個(gè)碳原子的碳鏈異構(gòu)就可以了.7．B解析：由圖示可知二者的分子式均為C4H10，但結(jié)構(gòu)不同，故互為同分異構(gòu)體.而同系物的分子式必然不同，同位素的研究對象是核素，同素異形體的研究對象為單質(zhì)。8．(1）①CH3CHCH3CHC2H5CHCH3CH2-CH2-CH3②CH3—CH2CHCH3CHCH3CC2H5C2H5CH2—CH2—CH3(2）2，9．（1）C5H12（2）C99H200（3)C14H30（4）C7H16解析：（1）由阿伏加德羅定律可知eq\f（MA，MH2）＝eq\f（36,1)，故M（烷烴A)＝72,又由烷烴的通式CnH2n＋2，可求得n＝5,故A為C5H12。（2)由烷烴通式CnH2n＋2，可得2n＋2＝200，即n＝99，故B為C99H200。（3）由烷烴的燃燒通式CnH2n＋2（g)＋eq\f(3n＋1,2）O2eq\o（→，\s\up7(點(diǎn)燃)）nCO2＋(n＋1)H2O(g)1L(n＋11L故n＝14，也就是說烷烴D為C14H30。(4)由烷烴通式CnH2n＋2可知，其中含有C—H鍵2n＋2個(gè),C-C鍵（n－1)個(gè)。故CnH2n＋2所含共價(jià)鍵總數(shù)為3n＋1,所以有3n＋1＝22，即n＝7。該烷烴的分子式為C7H16。10．（1）decb（2）B（3）C(4)－890。4kJCH4(g)＋2O2（g)=CO2(g）＋2H2O（l)ΔH＝－890.4kJ/mol解析：（1)(2）從題目所給實(shí)驗(yàn)裝置看:應(yīng)用甲裝置產(chǎn)生甲烷考慮到CH4中混有CO2、H2S等酸性雜質(zhì)氣體，可先用堿液除雜，然后排水、量水，利用量筒中水的體積計(jì)算CH4的體積，由此計(jì)算出CH4的體積分?jǐn)?shù)。（3)要驗(yàn)證CH4中混有H2S氣體,選取的試劑與CH4不反應(yīng)，但能和H2S反應(yīng)，并有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,故選CuSO4溶液。(4）1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為：eq\f（39。75kJ,\f（1，22.4）)＝890。4kJ,所以甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2（g）=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.4kJ/mol.11．(1）干燥混合氣體（2)大于或等于4(3）吸收過量的氯氣（4）CD(5)分液AB解析：(1)由于生成的Cl2中有揮發(fā)的H2O，故濃H2SO4的另一作用是吸水干燥Cl2。（2）由CH4＋Cl2eq\o（→,\s\up7（光)）CH3Cl＋HCl；CH4＋2Cl2eq\o（→,\s\up7（光))CH2Cl2＋2HCl;CH4＋3Cl2eq\o(→，\s\