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课时分层作业(十三)有机化合物的性质(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．下列关于有机物的说法正确的是()A．有机物大多数易溶于水B．有机物只含有碳、氢两种元素C．含碳元素的化合物不一定属于有机物D．有机物都易燃烧C[大多数有机物难溶于水，A错误；有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、硫等元素，B错误；含碳元素的还有单质、碳的氧化物等，这些物质不属于有机物，C正确；有的有机物是灭火剂，如CCl4，D错误。]2．关于甲烷的说法：①属于共价化合物，②属于离子化合物，③属于无机化合物，④属于有机物，⑤属于电解质，⑥属于非电解质。其中正确的是()A．①④⑥B．②③⑤C．①④⑤D．全部A[甲烷是有机化合物，属于共价化合物，甲烷在水溶液中、熔融状态下均不导电，是非电解质。]3．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是()A．氯水B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液C[CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，与氯水、溴水、酸性KMnO4溶液不反应，CH4与O2在点燃条件下反应。]4．某煤矿发生瓦斯爆炸，造成多名矿工死伤。瓦斯爆炸往往与矿坑中甲烷有关，下列叙述中错误的是()A．点燃甲烷不必事先进行验纯B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸A[可燃气体点燃前需验纯。]5．下列反应属于取代反应的是()A．CH4――→高温C＋2H2B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2C．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OD．C2H6＋Cl2――→光C2H5Cl＋HClD[取代反应是有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应。]6．下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是()A．氯气与氢气反应B．次氯酸分解C．甲烷与氯气反应D．甲烷与氧气反应D[甲烷与氧气反应的条件是点燃，光照条件下不反应。]7．把纯净的甲烷和氯气混合，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：①发生爆炸；②瓶口有白雾；③瓶内气体颜色变浅；④瓶内有油状物。其中正确的是()A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④B[CH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色油状液体，故瓶壁有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故②③④正确；因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故①不正确。]8．若甲烷与氯气以物质的量之比为1∶3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl，②CH2Cl2，③CHCl3，④CCl4，其中正确的是()A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物D[CH4与Cl2在光照下分步发生取代反应，四步反应同时发生，故四种有机产物共存。]9．从理论上而言，在光照条件下1molCH4中的H完全被取代，需要Cl2的物质的量为()A．1molB．2molC．3molD．4molD[根据CH4与Cl2发生取代反应的特点知，CH4中的H完全被取代，则生成1molCCl4和4molHCl，根据原子守恒知，需要4molCl2。][教师备选]将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HClD[甲烷与氯气的连锁取代反应中均有HCl产生，故生成物中HCl的物质的量最大。]10．有石油的地方一般有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，结合甲烷的性质，回答下列问题：(1)甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必须__________，甲烷燃烧时火焰呈______色，甲烷不完全燃烧时的产物有______________，其中__________是厨房气体污染的主要原因之一。(2)甲烷______(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液退色。(3)甲烷能与氯气在____________条件下发生一系列的______反应(填反应类型)，写出第一步反应的化学方程式：_____________________________________。[解析]点燃甲烷前必须检验纯度，甲烷不完全燃烧时的产物有一氧化碳、二氧化碳和水，一氧化碳可造成厨房气体污染，甲烷与氯气发生的反应是取代反应。[答案](1)检验纯度淡蓝一氧化碳、二氧化碳和水一氧化碳(2)不能(3)光照取代CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl11．将装有甲烷和氯气混合气体的三只集气瓶，用玻璃片把瓶口盖好后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？(1)置于黑暗处___________________________________________________。(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁___________________________________。(3)放在光亮的教室里_____________________________________________。(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应(填反应类型)，生成的产物中常用做有机溶剂的是________，可用做灭火剂的是________。(5)若0.5mol甲烷和Cl2完全发生反应，并生成相同物质的量的四种有机产物，则需Cl2的物质的量是______mol。[解析]将混合气体(CH4与Cl2)置于黑暗处，由于两者反应是在光照下进行的，因而在黑暗处不会发生反应；将点燃的镁条靠近集气瓶，则因光太强烈，反应较快，能发生爆炸；放于光亮的教室里，反应较平缓地发生，现象：黄绿色渐渐变浅，退去，瓶壁上出现油状液滴。该类有机反应是典型的取代反应，其产物中有机物共四种，常做有机溶剂的是CHCl3、CCl4，做灭火剂的是CCl4。(5)CH4与Cl2发生取代反应生成四种取代产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据碳元素守恒，四种取代产物的物质的量分别为0.54mol＝0.125mol，根据取代反应的特点，每个CH4中1个氢原子被取代时均消耗1个Cl2，则需要Cl2的物质的量等于有机产物中氯原子物质的量，即0.125mol×(1＋2＋3＋4)＝1.25mol。[答案](1)无明显现象(2)发生爆炸(3)黄绿色逐渐变浅，最后消失，瓶壁上出现油状液滴(4)取代CHCl3、CCl4CCl4(5)1.2512．如下图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲中注入10mLCH4，同温同压下乙中注入50mLCl2，将乙中气体推入甲中，用日光照射一段时间，气体在甲中反应。甲乙(1)下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。(2)甲管中发生的化学反应类型为________。(3)反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是________(填字母代号)。A．水B．氢氧化钠溶液C．硝酸银溶液D．饱和食盐水(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到_______________________________________________________________________________________________________________________________________。若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到_________________________________________________________________________________________________。[解析]在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2――→光CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2――→光CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2――→光CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5∶14∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应进行过程中不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲中活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊试液，溶液会先变红后退色。[答案](1)②③(2)取代反应(3)B(4)液体分为两层，产生白色沉淀溶液先变红后退色[等级过关练]13．由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是()A．将该气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B．在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C．点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用内壁有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D．若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷D[CH4、CO、H2均不能使酸性KMnO4溶液退色，A项错误；三种气体燃烧火焰均呈淡蓝色，其中CH4和H2燃烧的产物都能使干燥的冷烧杯壁变模糊，有水滴生成，B项错误；CO、CH4燃烧的产物均能使内壁有澄清石灰水的烧杯壁上产生白色物质，C项错误；D项正确。]14．如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内的气体是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①②B．②④C．③④D．②③D[①中CO与O2在光亮条件下不发生反应，且都不与水反应，不会使瓶内压强减小；②中CH4与Cl2发生反应，生成易溶于水的HCl和一些油状液体，可使瓶内压强减小；③中NO2与水发生反应，可使瓶内压强减小；④N2与H2通常情况下不会发生反应，且都不与水反应，瓶中压强不变。]15．一定量的甲烷燃烧后得到的产物是CO、CO2和H2O(g)，此混合气体的质量为49.6g，当其缓慢通过足量的无水氯化钙时，质量减少25.2g，则此混合气体中CO的质量为()A．24.4gB．13.2gC．12.5gD．11.2gD[因甲烷燃烧不充分，所以通过足量的无水氯化钙，气体质量减少的是25.2gH2O(g)，则生成的CO、CO2的质量和为49.6g－25.2g＝24.4g。由氢元素守恒可求得：n(CH4)＝25.2g18g·mol－1×2×14＝0.7mol。设生成CO、CO2的物质的量分别为x、y，则有x＋y＝0.7mol，28g·mol－1×x＋44g·mol－1×y＝24.4g。解得：x＝0.4mol，y＝0.3mol。所以CO的质量为0.4mol×28g·mol－1＝11.2g。]16．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：根据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③________________________________________________________________。(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应______________。(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_____________________________________________________________________________________________。(4)E装置的作用是______(填编号)。A．收集气体B．吸收氯气C．防止倒吸D．吸收氯化氢(5)在C装置中，经过一段时