最簡單的有機(jī)化合物甲烷高一化學(xué)暑假作業(yè)

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)必貴于專精知識梳理1.甲烷的性質(zhì)：①氧化反應(yīng)（燃燒）CH4+2O2――→CO2+2H2O（淡藍(lán)色火焰,無黑煙）②取代反應(yīng)（注意光是反應(yīng)發(fā)生的主要原因,產(chǎn)物有5種）CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發(fā)生取代反應(yīng)，甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色.2。烷烴的命名：（1）普通命名法：把烷烴泛稱為“某烷”，某是指烷烴中碳原子的數(shù)目。1－10用甲,乙，丙,丁,戊，已，庚，辛,壬，癸；11起漢文數(shù)字表示。區(qū)別同分異構(gòu)體，用“正",“異”，“新”.如:正丁烷，異丁烷;正戊烷，異戊烷，新戊烷。(2)系統(tǒng)命名法：①命名步驟：a找主鏈－最長的碳鏈（確定母體名稱)；b編號－靠近支鏈（小、多）的一端；c寫名稱－先簡后繁,相同基請合并。②名稱組成：取代基位置－取代基名稱母體名稱③阿拉伯?dāng)?shù)字表示取代基位置，漢字?jǐn)?shù)字表示相同取代基的個數(shù)CH3－CH－CH2－CH3CH3－CH－CH－CH32－甲基丁烷2，3－二甲基丁烷3。同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素比較。概念同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素定義結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)分子式相同而結(jié)構(gòu)式不同的化合物的互稱由同種元素組成的不同單質(zhì)的互稱質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子的互稱分子式不同相同元素符號表示相同，分子式可不同——結(jié)構(gòu)相似不同不同--研究對象化合物化合物單質(zhì)原子4.烴的定義：僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴.5。烴的分類：飽和烴→烷烴（如：甲烷)脂肪烴(鏈狀)烴不飽和烴→烯烴（如：乙烯)芳香烴（含有苯環(huán)）（如:苯）6.比較同類烴的沸點:①一看：碳原子數(shù)多沸點高。②碳原子數(shù)相同，二看：支鏈多沸點低.常溫下，碳原子數(shù)1－4的烴都為氣體。跟蹤練習(xí)1．烴是（）A。含有C、H元素的有機(jī)物B。含有C元素的化合物C.僅由C、H兩種元素組成的有機(jī)物D.完全燃燒只生成CO2和H2O的化合物【答案】C2．以下關(guān)于甲烷的說法中，錯誤的是（）A。甲烷是最簡單的有機(jī)化合物B.甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C.甲烷分子中的4個C-H鍵完全相同D.甲烷分子中具有非極性鍵【答案】D【解析】A、甲烷是最簡單的有機(jī)化合物，故A正確;B、甲烷的空間構(gòu)型是正四面體,故B正確；C、甲烷分子中4個碳?xì)滏I完全相同，故C正確;D、甲烷分子中只有碳原子和氫原子形成的極性共價鍵,故D錯誤；故選D.3．下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語或模型正確的是A。8個中子的氧原子的核素符號:18OB。HF的電子式：C.K+離子的結(jié)構(gòu)示意圖:D.CH4分子的球棍模型：【答案】D4．下列關(guān)于甲烷的說法正確的是（)A.實驗室可用向上排空氣法收集甲烷B。甲烷點燃之前需要驗純C。甲烷可以與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D。甲烷在空氣中燃燒只可能生成CO2和H2O【答案】B【解析】A.甲烷的密度小于空氣，實驗室可用向下排空氣法收集甲烷，A錯誤；B.甲烷是可燃性氣體，甲烷點燃之前需要驗純，B正確；C.甲烷與溴水不反應(yīng)，C錯誤；D.甲烷在空氣中如果燃燒不完全，可能生成CO和H2O,D錯誤，答案選B。5．公元前一世紀(jì),我國已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述錯誤的是A。通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B。甲烷和乙烯因碳原子數(shù)不同，所以互為同系物C.甲烷跟氯氣反應(yīng)每生成1molCHCl3則消耗3molCl2D.因為二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體，所以甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】甲烷結(jié)構(gòu)穩(wěn)，通常情況下定跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng),故A正確;甲烷和乙烯不屬于同系物，故B錯誤；甲烷跟氯氣反應(yīng)每生成CHCl3，分子中3個氫原子被代替，生成1molCHCl3則消耗3molCl2，故C正確；二氯甲烷沒有同分異構(gòu)體開證明甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),故D正確。6．在光照條件下，將2molCH4與足量的Cl2反應(yīng)，得到等物質(zhì)的量的四種取代物，則消耗Cl2物質(zhì)的量為()A。4molB。5molC.8molD.10mol【答案】B【解析】反應(yīng)完全后,得四種有機(jī)物物質(zhì)的量相等，根據(jù)碳原子守恒知,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量都是0。5mol，CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)：1個氯原子替換出1個氫原子,另一個氯原子則與氫原子結(jié)合生成HCl，可得關(guān)系式Cl2～CH3Cl,2Cl2～CH2Cl2，3Cl2～CHCl3，4Cl2~CCl4,生成0。5molCH3Cl需要Cl2的物質(zhì)的量為0.5mol，生成0。5molCH2Cl2需要Cl2的物質(zhì)的量為0.5mol×2=1mol，生成0.5molCHCl3需要Cl2的物質(zhì)的量為0。5mol×3=1。5mol，生成0。5molCCl4需要Cl2的物質(zhì)的量為0。5mol×4=2mol，所以總共消耗的氯氣的物質(zhì)的量n(Cl2）=5mol；答案選B。7．已知最簡單的有機(jī)物E和直線型分子G在光照條件下反應(yīng)，生成四面體型分子L和直線型分子M（組成G分子的元素為第三周期的元素），如下圖。則下列判斷錯誤的是A.常溫常壓下，E是一種無色無味的氣體B。干燥的G能漂白有色物質(zhì)C。在光照條件L能與G繼續(xù)發(fā)生與上述類似的反應(yīng)D。上述反應(yīng)類型是取代反應(yīng)【答案】B8．下列化學(xué)用語正確的是A。氯化氫的電子式：B.H2O的結(jié)構(gòu)式：H—O—HC.氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖:D。CH4的比例模型：【答案】B【解析】A、HCl是共價化合物,應(yīng)是共用電子對，故A錯誤；B、H2O的結(jié)構(gòu)式為H－O－H，故B正確；C、根據(jù)示意圖，質(zhì)子數(shù)小于核外電子總數(shù)，此結(jié)構(gòu)示意圖是Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖，故C錯誤；D、此模型為球棍模型，故D錯誤。9．下列各組中互為同分異構(gòu)體的是A。SKIPIF1<0K與SKIPIF1〈0KB.T2O與H2OC.CH3CH2CH2CH3與D.CH3CH3與CH3CH3CH3【答案】C【解析】同分異構(gòu)體研究的對象是化合物,A、40K和39K都是核素，這兩種互為同位素，故A錯誤;B、T2O和H2O雖然是化合物，但T是2H，H2O中1H，因此不互為同分異構(gòu)體，故B錯誤;C、這兩種有機(jī)物分子式為C4H10，結(jié)構(gòu)不同,且屬于化合物，因此它們互為同分異構(gòu)體，故C正確；D、CH3CH3的分子式為C2H6,CH3CH2CH3的分子式為C3H8，分子式不同，不互為同分異構(gòu)體，互為同系物，故D錯誤。10．下列有關(guān)甲烷的說法正確的是A.易溶于水B。是最簡單的有機(jī)化合物C。與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)D。與乙烷互為同分異構(gòu)體【答案】B【解析】A．甲烷難溶于水，故A錯誤；B．甲烷是最簡單的有機(jī)化合物，故B正確；C．在光照條件下,甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),故C錯誤；D．甲烷與乙烷互為同系物，故D錯誤；答案為B。11．天然氣是一種很重要的清潔能源，其主要成分為CH4，下列說法正確的是A。常溫常壓下CH4是液體B.一氯甲烷分子式為CH4ClC。CH4與Cl2可以發(fā)生加成反應(yīng)D。CH4完全燃燒生成CO2和H2O【答案】D12．公元前一世紀(jì)，我國已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷。下列關(guān)于甲烷的敘述中，錯誤的是A.通常情況下，甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑不起反應(yīng)B。甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化C。甲烷跟氧氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應(yīng)D。甲烷的四種取代物都難溶于水【答案】B【解析】A．甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，甲烷分子中每個原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致甲烷性質(zhì)較穩(wěn)定，通常情況下和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑不反應(yīng)，故A正確；B．甲烷在點燃條件下燃燒CH4+2O2CO2+2H2O,甲烷被氧氣氧化，故B錯誤;C．甲烷和氯氣在光照條件下，甲烷中的氫原子被氯原子取代生成氯代烴，所以該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，所以甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成一氯代物，還是多氯代物，都屬于取代反應(yīng)，故C正確；D．甲烷可以和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成的無機(jī)產(chǎn)物氯化氫極易溶于水，所以液面會上升；生成的一氯甲烷不溶于水的氣體,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是不溶于水的油狀的液體,所以試管內(nèi)壁附著油狀液滴，故D正確；故選B。13．下列敘述錯誤的是A。甲烷化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不能被任何氧化劑氧化B。在通常情況下,甲烷跟強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑都不反應(yīng)C。甲烷跟氯氣反應(yīng)無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHC13，還是CC14，都屬于取代反應(yīng)D.甲烷的四種有機(jī)取代物都不溶于水【答案】A14．下列物質(zhì)中，不能和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的是（）A.CH3ClB。CH2Cl2C.CCl4D。CH3—CH3【答案】C【解析】氯代烴與氯氣單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)時，分子中必須含有氫原子,無氫不能發(fā)生取代，乙烷具有與甲烷類似的性質(zhì)，能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，故選C。15．下列物質(zhì)的主要成分不是甲烷的是（）A。沼氣B.油田氣C。天然氣D.水煤氣【答案】D【解析】A．沼氣的主要成分是甲烷,故A不選;B。油田氣的主要成分是甲烷,故B不選；C．天然氣的主要成分是甲烷，故C不選；D。水煤氣的主要成分是氫氣和一氧化碳，不是甲烷,故D選；故選D。16．已知正四面體形分子E與線型分子G反應(yīng)，生成四面體形分子L和直線型分子M。組成E分子中的元素的原子序數(shù)都小于10，組成G分子的元素為第三周期的元素。如下圖，則下列判斷中正確的是（）A.常溫常壓下，L是一種液態(tài)有機(jī)物B.E是一種含有非極性鍵的分子C.干燥的G能漂白有色物質(zhì)D。上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)【答案】D【解析】正四面體形分子E，組成E分子的元素的原子序數(shù)都小于10，E由兩種元素組成，紅色球只形成一個共價鍵，所以是H元素，黑色球表示C元素，所以E是甲烷；直線型分子G，組成G分子的元素為第三周期的元素，且G是雙原子分子,所以G是Cl元素，該反應(yīng)是甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯甲烷和氯化氫，即L是一氯甲烷，M是氯化氫．A．常溫下,一氯甲烷是氣體，故A錯誤；B．不同非金屬元素之間易形成極性鍵,故B錯誤；C．氯氣沒有漂白性，故C錯誤；D．有機(jī)物分子中的不飽和鍵斷裂，斷鍵原子與其他原子或原子團(tuán)相結(jié)合，生成新的化合物的反應(yīng)是加成反應(yīng)；有機(jī)物中的原子或原子團(tuán)被其他的原子或原子團(tuán)所代替生成新的化合物的反應(yīng)叫取代反應(yīng)，故D正確，故選D.17．下列關(guān)于CH4和CH3CH（CH3)CH2CH3的敘述正確的是(）A。均能用CnH2n＋2組成通式來表示B.與所有烷烴互為同素異形體C。因為它們的結(jié)構(gòu)相似，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)相同D.通常狀況下，它們都是氣態(tài)烷烴【答案】A18．在一定條件下,下列物質(zhì)可與甲烷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是（)A。氯氣B。溴水C.氫氣D.高錳酸鉀溶液【答案】A【解析】A．甲烷在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，故A正確；B．甲烷性質(zhì)穩(wěn)定與溴水不反應(yīng)，故B錯誤；C．甲烷是飽和烷烴，不能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),故C錯誤；D．甲烷不能被酸性高錳酸鉀氧化，故D錯誤；故選A。19。一定質(zhì)量的甲烷燃燒后的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣體質(zhì)量為99。2g，當(dāng)其緩慢經(jīng)過無水CaCl2時，CaCl2增重50.4g.原混合氣體中CO的質(zhì)量為（）A。13.2gB。22.4gC.24。4gD.26。4g【答案】B【解析】無水CaCl2吸收水蒸氣，增重50.4g,說明水蒸氣的質(zhì)量為50。4g,根據(jù)氫元素守恒,則甲烷的物質(zhì)的量為50.4×2/（18×4)mol=1.4mol，設(shè)CO的物質(zhì)的量為xmol，則CO2的物質(zhì)的量為（1。4－x）mol，根據(jù)混合氣體的總質(zhì)量，得出28x＋（1。4－x）×44＋50.4=99.2,解得x=0.8mol，則CO的質(zhì)量為0。8×28g=22.4g,故選項B正確。20．若要使0。5molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，則生成HCl的物質(zhì)的量為(）A。2。5molB。2molC.1.25molD.0.5mol【答案】C【解析】0。5molCH4完全和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)完全后,得四種有機(jī)物物質(zhì)的量相等，根據(jù)碳原子守恒知，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量都是0.125mol。由于氯氣發(fā)生的取代反應(yīng)是1個氯原子替換出1個氫原子，另一個氯原子則與氫原子結(jié)合生成氯化氫，所以參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于生成的氯代烴中氯原子的物質(zhì)的量，而4種氯代烴的物質(zhì)的量相等，即各有0。125mol,所以所需的氯氣的物質(zhì)的量為：0。125mol×1+0。125mol×2+0.125mol×3+0。125mol×4=1.25mol，根據(jù)取代反應(yīng)的特點:1個氯原子替換出1個氫原子，另一個氯原子則與氫原子結(jié)合生成氯化氫知：n（HCl）=1。25mol,答案選C。21．把純凈的甲烷和氯氣混合在集氣瓶中，用塑料片蓋好，放在光亮的地方，片刻后，下列有關(guān)說法不正確的是A.瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變B。瓶內(nèi)氣體顏色逐漸變淺C。產(chǎn)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HClD.將蘸有濃氨水的玻璃棒伸入瓶內(nèi)會出現(xiàn)白煙【答案】A22．2016年4月26日，歐洲航天局發(fā)布消息稱，科學(xué)家在圍繞土星公轉(zhuǎn)的最大衛(wèi)星——“土衛(wèi)六”上發(fā)現(xiàn)了純度極高的液態(tài)甲烷海?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，其表面有液態(tài)碳?xì)浠衔锝M成的海洋，其中一個海洋之中甚至全是甲烷液體，海底覆蓋著富氧物質(zhì)，海邊可能還有濕地。回答下列有關(guān)甲烷的問題：（1）以下各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，_______________更能反映其真實的存在狀況.（填選項字母）（2）在光照條件下,甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯仿（三氯甲烷），寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式：_________________,該反應(yīng)的類型為_____________________。（3)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行CH4的性質(zhì)探究實驗。①通入高錳酸鉀酸性溶液，現(xiàn)象是______________________.②在無色玻璃集氣瓶中與Cl2混合后光照，現(xiàn)象是_______________________。③為了驗證CH4是否具有還原性，某小組設(shè)計了如下實驗：實驗過程中還觀察到無水CuSO4逐漸變藍(lán),澄清石灰水出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則CH4與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。④研究小組將CH4通入溴水時,發(fā)現(xiàn)溴水逐漸褪色，你認(rèn)為原因可能是_____________。請設(shè)計一個實驗方案證明你的結(jié)論（用文字表示，不必畫實驗裝置圖)______________.【答案】⑴D⑵CH4+3Cl2SKIPIF1<0CHCl3+3HCl取代反應(yīng)⑶KMnO4溶液不褪色混合氣體顏色變淺，有油狀液體生成CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2OCH4與Br2發(fā)生了取代反應(yīng)或CH4把Br2帶走用pH試紙檢驗反應(yīng)前后的溶液，若pH變小，則發(fā)生取代反應(yīng)，若無明顯變化則被CH4帶走23．在光照的條件下,將1mol甲烷與一定量的氯氣充分混合，經(jīng)過一段時間,甲烷和氯氣均無剩余,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫。(1）若已知生成的二氯甲烷，三氯甲烷,四氯化碳的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，生成的混合物經(jīng)水洗后所得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______________；（2）該反應(yīng)中消耗的氯氣的物質(zhì)的量是_____________________;（3）下列敘述中,能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu)的________.A．CH3Cl不存在同分異構(gòu)體B．CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體C．CHCl3不存在同分異構(gòu)體D．CH4不存在同分異構(gòu)體【答案】⑴22。4（1－a－b－c）L⑵（1+a+2b+3c）mol⑶B【解析】試題分析：（1)甲烷與一定量的氯氣充分混合，生成的混合物經(jīng)水洗后所得氣體是一氯甲烷，根據(jù)元素守恒計算體積；（2）烷烴分子中幾個氫原子被代替就消耗幾個氯分子；（3）如果甲烷是正方形的平面結(jié)構(gòu)，而CH2Cl2有兩種結(jié)構(gòu)：相鄰或者對角線上的氫被Cl取代，而實際上，其二氯取代物只有一種結(jié)構(gòu).解析：根據(jù)以上分析，（1）根據(jù)碳元素守恒，1mol