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1、 【三維設計】高中化學 專題3 第一單元 第一課時 天然氣的利用 甲烷課時跟蹤訓練 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構，而不是正方形的平面結構，理由是(　　) A．CH3Cl不存在同分異構現(xiàn)象B．CH2Cl2不存在同分異構現(xiàn)象 C．CHCl3不存在同分異構現(xiàn)象 D．CH4是氣體分子 解析：CH4分子中有四個等同的CH鍵，可能有兩種對稱的結構——正四面體結構和平面正方形結構。甲烷無論是正四面體結構還是正方形結構，一氯代物均不存在同分異構體。而平面正方形中，四個氫原子的位置雖然也相同，但是相互間存在相鄰

2、和相間的關系， 其二氯代物有兩種異構體： 和 。若是正四面體，則只 有一種，因為正四面體的兩個頂點總是相鄰關系。由此，由CH2Cl2只代表一種物質，可以判斷甲烷分子是空間正四面體結構，而不是平面正方形結構。 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，能使溴水因反應褪色 D．在光照條件下，丁烷能與氯氣發(fā)生取代反應 解析：從化學組成上分析，水是由氫、氧兩種元素組成的，二者屬同一種物質。CH3CH2C

3、H3與CH3CH2CH(CH3)2都屬于烷烴，分子組成上相差2個CH2，二者互為同系物。同系物化學性質相似，故丙烷不能使溴水因反應而褪色，丁烷能與Cl2發(fā)生取代反應。[ 答案：BD 3．下列關于同系物的說法中，錯誤的是(　　) 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CH2原子團 D．同系物的化學性質基本相似 解析：結構相似(則化學性質相似)，組成上相差1個或若干個CH2原子團的化合物互稱同系物，同系物具有同一通式，故A錯誤，B、C、D正確。 答案：A 4．光照對下列反應幾乎無影響的是(　　) 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反應需點燃；H2與Cl2反應可光照，也可點燃；CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應；2HClO2HCl＋O2↑。 答案：C 5．1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應，待反應完成后測得四種取代產(chǎn)物的物質的量相等，則消耗的Cl2為(　　)[ A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol 解析：因為CH4與Cl2發(fā)生取代反應生成的四種取代物中的碳原子均來自于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自Cl2，由CH4與Cl2反應的方程式知共消耗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)某課外活動小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應。根據(jù)題意，回答下列問題： (1)CH4與Cl2發(fā)生反應的條件是__________；若用日光直射，可能會引起________________________。 (2)實驗中可觀察的實驗現(xiàn)象有：量筒內壁出現(xiàn)油狀液滴，飽和食鹽水中有少量固體析出，________________，__________________等。[ (3)實

6、驗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，反應的化學方程式為2CHCl3＋O2―→2COCl2＋2HCl，上述反應__________(填選項符號，下同)。 ①屬于取代反應?、诓粚儆谌〈磻? 解析：CH4和Cl2光照反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物質，隨著反應的進行，Cl2不斷被消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無色液體，且Cl2易溶于有機溶劑，故量筒內壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒內的壓強減小，量筒內液面上升。 答案：(1)光照(或光亮處)　爆炸　(2)

7、量筒內黃綠色氣體顏色變淺　量筒內液面上升　(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個氫原子_________________________________________。 (3)1 L烷烴W的蒸氣完全燃燒時，生成同溫同壓下10 L的水蒸氣_________________。 (4)分子中含有43個共價鍵的烷烴________________________________________。[ 解析：(1)設烷烴A的分子式為CnH2n＋2，由題意可知

8、，A的相對分子質量為：12n＋ 2n＋2＝362＝72，解得n＝5，故烷烴A的分子式為C5H12。 (2)設烷烴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三者的關系是________。 (2)A的分子式為________，C的名稱為________。 (3)寫出C的同分異構體的結構簡式________。 (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，則其燃燒的熱化學方程式為________________________________________________。 解析：據(jù)球棍模型知結構簡式分別為：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“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