(练习)基础课时固基练(11) 天然气的利用 甲烷-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(苏教版2019)

基础课时固基练(11)　天然气的利用　甲烷 1．下列物质中，在一定条件下，可与甲烷发生化学反应的是(　　) A．氯气　　 B．溴水 C．四氯化碳 D．酸性KMnO4溶液 A　[A项，氯气与甲烷可以发生取代反应，正确；B项，甲烷不与溴水发生反应，错误；C项，甲烷不与四氯化碳发生反应，错误；D项，甲烷不与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，错误。] 2．对的叙述正确的是(　　) A．有两种结构 B．只有一种结构 C．含有非极性键 D．有四种结构 B　[甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，它们都分别处在相邻的位置，故只有一种结构，如图所示。C—Cl、C—F均为极性键。] 3．在一定条件下，下列物质中不能和氯气发生取代反应的是(　　) A．CH3Cl B．CCl4 C．CH2Cl2 D．CH4 [答案]　B 4．如图所示，在光照条件下，将盛有CH4和Cl2的试管倒扣于盛有饱和食盐水的水槽中进行实验，不可能出现的现象是(　　) A．试管中液面上升至试管顶部 B．试管内的黄绿色变浅 C．试管内壁出现油状液滴 D．试管内出现少量白雾，水槽中出现少量白色晶体 A　[反应生成了一氯甲烷为气体，故液面不会上升至试管顶部， A错误；氯气与甲烷发生反应，逐渐被消耗，生成无色物质，黄绿色变浅，B正确；试管壁出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，C正确；CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成白色的酸雾；HCl溶于水后饱和食盐水中Cl－浓度增大，氯化钠溶解度降低，所以水槽内有少量晶体析出，D正确。] 5．在标准状况下，22.4 L CH4与氯气在光照下发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气为(　　) A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol C　[1 mol CH4与氯气发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25 mol，这四种取代物中 n(Cl)＝0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。根据取代反应特点，1/2的氯原子进入氯化氢，所以n(HCl)＝2.5 mol，故生成物中所含氯原子共2.5 mol＋2.5 mol＝5 mol，参加反应的氯气为n(Cl2)＝2.5 mol。] 6．在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) A．CH4 B．C3H8 C．C4H10 D．C2H6 [答案]　C 7．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，下列有关说法正确的是(　　) A．正己烷的分子式为C6H12 B．正己烷的一氯代物有4种 C．正己烷与正丁烷互为同系物 D．正己烷能与溴发生取代反应而使溴水褪色 C　[正己烷为烷烃，分子式为C6H14, A错误；正己烷具有对称结构，结构中存在3种不同化学环境的氢原子，因此正己烷的一氯代物有3种，B错误；正丁烷的化学式为C4H10，其结构与正己烷相似，二者的化学式相差2个CH2基团，二者互为同系物，C正确；正己烷与溴水不发生反应，但溴单质能溶于正己烷中，因此正己烷与溴水混合时，发生萃取而使溴水褪色， D错误。] 8．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。 A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D (1)甲烷的球棍模型是________(填字母，下同)，甲烷的电子式是________。 (2)如果甲烷是平面结构，则CH2Cl2应该有________种结构；实际上CH2Cl2有________种结构，证明甲烷不是平面结构，而是________结构，上面________更能反映其真实存在状况。 [解析]　(1)这几种形式都可以表示甲烷这种物质，其中分子结构示意图(A)、球棍模型(C)及填充模型(D)均能反映甲烷分子的空间结构，但其中填充模型更能形象地表达出H、C的相对位置及所占比例；电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。 (2)甲烷的结构式为，其分子空间结构若为平面正方形结构，则二氯甲烷有2种结构、；实际上甲烷为正四面体结构，所以二氯甲烷只有1种结构。 [答案]　(1)C　B　(2)2　1　正四面体　D 9．在光照的条件下，将1 mol甲烷与一定量的氯气充分混合，经过一段时间，甲烷和氯气均无剩余，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。若已知生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，该反应中消耗的氯气的物质的量是(　　) A．(1＋a＋b＋c) mol　　　B．(2a＋3b