2020_2021學年人教版（2019）選擇性必修三第二章烴第一節烷烴----甲烷的化學性質一．選擇題（共20小題）1．下列敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿和強氧化劑都不反應 B．甲烷化學性質穩定，不能被任何氧化劑氧化 C．甲烷與Cl2反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應 D．甲烷的四種有機取代產物有一種氣態，其余三種為液態且都不溶于水2．下列關于甲烷的說法錯誤的是（）A．與氯乙烷是同系物 B．屬于飽和烴 C．是共價化合物 D．能與鹵素單質發生取代反應3．下列敘述錯誤的是（）A．甲烷與氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應 B．烷烴中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液的紫色褪去 C．分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴 D．甲烷能夠燃燒，在一定條件下會發生爆炸4．甲烷是一種重要的清潔燃料和化工原料。下列有關甲烷與氧氣的反應說法錯誤的是（）A．甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應 B．甲烷與氧氣的燃燒反應原理可以設計成原電池 C．甲烷在氧氣中燃燒的能量轉化形式主要是化學能轉化為熱能 D．1mol甲烷與足量氧氣混合發生反應2CH4+O22CH3OH時，轉移2NA個電子5．下列關于甲烷、乙烯的說法正確的是（）A．甲烷、乙烯均能使溴水褪色 B．可用酸性KMnO4溶液鑒別甲烷、乙烯 C．等質量的甲烷和乙烯完全燃燒生成的CO2質量相同 D．甲烷中混有乙烯可通入足量H2除去雜質6．實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗，光照下反應一段時間后，下列說法正確的是（）A．反應后的混合氣體能使濕潤的石蕊試紙變紅說明生成的一氯甲烷具有酸性 B．產物之一氯仿在常溫下為液態 C．甲烷和氯氣在光照條件下反應，只能生成四種含氯的化合物 D．CH4和Cl2完全反應后液面上升，液體可能會充滿試管7．下列關于有機物的說法錯誤的是（）A．CCl4可由CH4和Cl2發生取代反應制得，可萃取碘水中的碘 B．石油和天然氣的主要成分都是碳氫化合物 C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別 D．苯不能與Br2的四氯化碳溶液發生加成反應，故苯為飽和烴8．液化氣泄漏易引發火災．已知液化氣的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是（）A．是直鏈烴，但分子中3個碳原子不在一條直線上 B．在光照條件下能夠與氯氣發生取代反應 C．丙烷比丁烷易液化 D．1mol丙烷完全燃燒消耗5molO29．對CH4與CH3CH3的敘述錯誤的是（）A．CH4與CH3CH3互為同系物 B．CH4與Cl2在光照下反應有四種產物 C．CH4與Cl2在光照下反應屬于取代反應 D．CH3CH3與Cl2在光照下可以發生反應CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl10．下列關于甲烷的說法錯誤的是（）A．分子式：CH4 B．可作為清潔燃料 C．球棍模型： D．可發生加成反應11．下列敘述正確的是（）A．由甲烷分子呈正四面體形結構可推知一氯甲烷分子也呈正四面體形結構 B．在甲烷的四種氯的取代物中，常溫下只有四氯甲烷呈液態 C．由甲烷（CH4）的氯代物有4種，可推知乙烷（C2H6）的氯代物有9種 D．由在光照條件下CH4能與氯氣發生取代反應，可推知CH4能使氯水褪色12．下列關于有機物的說法不正確的是（）A．乙炔不是甲烷或乙烯的同系物 B．乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑 C．甲酸和乙酸都含有羧基（﹣COOH），都具有酸性 D．等物質的量的甲烷和氯氣完全反應后的產物只有一氯甲烷13．下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是（）A．氯氣與氫氣反應 B．次氯酸分解 C．甲烷與氯氣反應 D．甲烷與氮氣反應14．下列關于甲烷、乙烯、苯三種烴的比較中，正確的是（）A．只有甲烷不能因化學反應而使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B．除甲烷外，其余兩種分子內所有原子都共平面 C．甲烷和苯屬于飽和烴，乙烯是不飽和烴 D．在空氣中分別完全燃燒等質量的這三種烴，苯消耗的氧氣最多15．下列關于甲烷的敘述中，錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不反應 B．甲烷化學性質比較穩定，不能被任何氧化劑氧化 C．甲烷的二氯代物不存在同分異構體，說明甲烷是正四面體結構而不是平面正方形結構 D．光照條件下甲烷與Cl2反應的四種有機產物都難溶于水16．將甲烷與一定量的氯氣混合于一量筒中，倒立于盛有飽和食鹽水的水槽（如圖所示），對于此反應，有關敘述不正確的是（）A．該反應的生成物只有四種 B．該反應的條件是光照 C．該反應結束后量筒內液面上升（冷卻到室溫） D．該反應屬于取代反應17．下列物質中在一定條件下可以與甲烷反應的（）A．酸性高錳酸鉀溶液 B．氯水 C．O2 D．NaOH溶液18．下列敘述正確的是（）A．破壞乙烯分子里所需吸收的能量是破壞乙烷分子里C﹣C能量的兩倍 B．乙烯分子和苯分子都能使溴水褪色，兩者褪色原理相同 C．因為甲烷和苯都不能被酸性KMnO4溶液氧化，所以兩者都不能發生氧化反應 D．甲烷和苯都能和氯氣發生取代反應，但是兩者發生反應時需要的條件不同19．下列說法正確的是（）A．CHCl3只有一種結構，說明甲烷是以碳原子為中心的正四面體結構 B．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯氣 C．標準狀況下，中含有C﹣Cl鍵的數目為2NA D．在點燃甲烷氣體之前必須檢驗其純度20．下列敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應 B．甲烷是正四面體結構 C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，還是CCl4，都屬于取代反應 D．甲烷的四種取代物常溫下均為液體二．多選題（共5小題）21．公元前一世紀，我國已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷．下列關于甲烷的敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應 B．甲烷和乙烯因碳原子數不同，所以互為同系物 C．甲烷跟氯氣反應每生成1molCHCl3則消耗3molCl2 D．因為二氯甲烷沒有同分異構體，所以甲烷為正四面體結構22．下列有關硅烷（SiH4）的說法不正確的是（）A．硅烷在空氣中會自燃 B．硅烷常用單質硅與H2共熱制取 C．硅烷通入KMnO4溶液中有氫氣生成 D．硅烷與甲烷在一定條件下反應不能制取純的金剛砂（SiC）23．甲烷是重要的生活和工業原料，下列有關甲烷敘述正確的是（）A．常溫常壓下是氣體 B．常溫常壓下性質很穩定 C．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 D．甲烷是沼氣的主要成分24．下列氣體中的主要成分不是甲烷的是（）A．空氣 B．沼氣 C．天然氣 D．水煤氣25．甲烷和乙烯是兩種重要的有機物，關于它們的說法正確的是（）A．乙烯是重要的化工原料 B．甲烷和乙烯互為同系物 C．甲烷和乙烯可以用溴水加以鑒別 D．甲烷是最簡單的有機物，是天然氣的主要成分三．填空題（共5小題）26．（1）假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：。（2）若題目中甲烷與氯氣的體積比為1：1，則得到的產物為。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl（3）經過幾個小時的反應后，U形管右端的水柱變化是。A．升高B．降低C．不變D．無法確定（4）若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到。（5）右端玻璃管的作用是。27．從下面的六種有機物中選擇合適的答案，將其標號填在空格內．A．甲烷B．甲醛C．油脂D．乙醇E．乙酸F．葡萄糖（1）醫療消毒常用75%（體積分數）的．（2）能用于除去熱水瓶膽水垢〔主要成分：CaCO3，Mg（OH）2〕的是．（3）最簡單的有機物是．（4）工業上制備肥皂的主要原料是．（5）糖尿病患者的尿液中含有，該物質的溶液與新制Cu（OH）2懸濁液共熱，產生（填“藍色”或“磚紅色”）沉淀．28．以下各圖均能表示甲烷的分子結構，更能反映其真實的存在狀況。（填選項字母）A．甲烷分子的結構示意圖B．甲烷分子的電子式C．甲烷分子的球框模型D．甲烷分子的比例模型在光照條件下，甲烷與氯氣發生反應生成氯仿（三氯甲烷），寫出該化學反應方程式：。29．將1mol甲烷和適量的Cl2混合后置于光亮的地方，充分反應后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次減小，若甲烷沒有剩余，則參加反應的Cl2的物質的量為，由甲烷生成CHCl3的化學方程式為。30．按要求填空：（1）甲烷與氯氣在光照條件下反應生成的一氯代物的電子式為，4g甲烷與gH2O分子數相等，與gCO原子數相等。（2）SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，某同學收集當地的酸雨進行pH的測量，剛開始測得雨水的pH＝，過一段時間再測量雨水pH＝，請用所學化學知識解釋雨水pH值減小的原因：；（3）氮的化合物在航天航空事業中起著不可替代的作用。神舟七號飛船的外殼是一種新型結構陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。工業上使用SiCl4、N2和H2在一定條件下反應生成氮化硅，寫出該反應的化學方程式（不必配平）：。四．實驗題（共2小題）31．利用甲烷和氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實．某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖所示：根據要求填空：（1）寫出A裝置中反應的化學方程式；（2）B裝置有三種功能：；；．（3）設V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應．（4）在C裝置中，經過一段時間的強光照射，生成的有機物有種，其中常溫下以氣態存在的是（填寫化學式）．（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為，該裝置的主要缺陷是．（6）已知丁烷與氯氣的取代反應的產物之一為C4H8Cl2，其有種同分異構體．32．利用甲烷與氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖：試回答下列問題：（1）請寫出C裝置中生成CH2Cl2的化學方程式：。（2）B裝置有三種功能：①混勻混合氣體；②；③。（3）D裝置的名稱為，其作用是。（4）E裝置中除鹽酸外，還含有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為（填字母）。a．分液法b．蒸餾法c．結晶法（5）將1molCH4與Cl2發生取代反應，充分反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次增大，則參加反應的Cl2的物質的量為。（6）已知丁烷與氯氣的取代反應的產物之一為C4H8Cl2，其有種同分異構體。

2020_2021學年人教版（2019）選擇性必修三第二章烴第一節烷烴----甲烷的化學性質參考答案與試題解析一．選擇題（共20小題）1．下列敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿和強氧化劑都不反應 B．甲烷化學性質穩定，不能被任何氧化劑氧化 C．甲烷與Cl2反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應 D．甲烷的四種有機取代產物有一種氣態，其余三種為液態且都不溶于水【分析】A．甲烷化學性質比較穩定，跟強酸、強堿、強氧化劑都不反應；B．甲烷化學性質比較穩定，不能被酸性的高錳酸鉀氧化，但是甲烷可以燃燒，能被氧氣氧化；C．甲烷是飽和鏈烴，跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應；D．甲烷的四種取代物CH3Cl氣態，其余三種CH2Cl2、CHCl3還是CCl4為液態且都不溶于水。【解答】解：A．甲烷化學性質比較穩定，跟強酸、強堿、強氧化劑都不反應，故A正確；B．甲烷可以燃燒，能被氧氣氧化，故B錯誤；C．甲烷是飽和鏈烴，跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應，故C正確；D．甲烷的四種有機取代產物一氯甲烷氣態，其余三種CH2Cl2、CHCl3還是CCl4為液態且都不溶于水，根據相似相溶的原則都難溶于水，故D正確；故選：B。【點評】本題考查了甲烷的化學性質，題目非常簡單，容易找到答案。2．下列關于甲烷的說法錯誤的是（）A．與氯乙烷是同系物 B．屬于飽和烴 C．是共價化合物 D．能與鹵素單質發生取代反應【分析】A．結構相似組成相差CH2的有機物為同系物；B．飽和烴不含不飽和鍵，烷烴和環烷烴都是飽和烴；C．只含共價鍵的化合物為共價化合物；D．飽和碳上的氫原子和鹵素單質光照發生取代反應。【解答】解：A．溴乙烷為鹵代烴，和甲烷結構不同，不是同系物，故A錯誤；B．甲烷分子中碳原子形成四個單鍵為飽和烴，故B正確；C．甲烷分子中只含共價鍵，為共價化合物，故C正確；D．甲烷能與鹵素單質光照發生取代反應，故D正確；故選：A。【點評】本題考查了甲烷結構、分類、性質分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度不大。3．下列敘述錯誤的是（）A．甲烷與氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應 B．烷烴中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液的紫色褪去 C．分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴 D．甲烷能夠燃燒，在一定條件下會發生爆炸【分析】A．甲烷為飽和鏈烴，與氯氣只能發生取代反應；B．烷烴為飽和烴，性質穩定，都不能被高錳酸鉀氧化；C．分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴；D．甲烷只含碳、氫兩種元素，能夠燃燒，不純的甲烷燃燒容易發生爆炸。【解答】解：A．甲烷是飽和鏈烴，與氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都同時生成HCl，所以屬于取代反應，故A正確；B．烷烴是飽和鏈烴，都不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故B錯誤；C．碳原子間以單鍵結合、其余用H原子來補充，沒有不飽和鍵，故烷烴是碳原子數相同時H%最高的烴，故分子通式為CnH2n+2的烴一定是烷烴，故C正確；D．甲烷只含碳、氫兩種元素，能夠燃燒，甲烷與氧氣的混合氣，在一定體積含量范圍內，點燃會發生爆炸，故D正確；故選：B。【點評】本題考查烷烴的性質，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，題目難度不大，注意烷烴為飽和烴結構特點，注意相關基礎知識的積累。4．甲烷是一種重要的清潔燃料和化工原料。下列有關甲烷與氧氣的反應說法錯誤的是（）A．甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應 B．甲烷與氧氣的燃燒反應原理可以設計成原電池 C．甲烷在氧氣中燃燒的能量轉化形式主要是化學能轉化為熱能 D．1mol甲烷與足量氧氣混合發生反應2CH4+O22CH3OH時，轉移2NA個電子【分析】A．燃燒都是放熱反應；B．自發的氧化還原反應可以設計成原電池；C．甲烷在氧氣中燃燒產生大量的熱；D．可逆反應不能進行到底。【解答】解：A．甲烷在氧氣中燃燒為放熱反應，故A正確；B．甲烷燃燒為自發的氧化還原反應，可以設計成原電池，故B正確；C．甲烷在氧氣中燃燒產生大量的熱，能量轉化形式主要是化學能轉化為熱能，故C正確；mol甲烷與足量氧氣混合發生反應2CH4+O22CH3OH，反應為可逆反應，不能進行到底，所以消耗1mol甲烷，轉移電子數少于2NA個，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查了元素化合物知識，熟悉甲烷性質，氧化還原反應得失電子數目計算等是解題關鍵，題目難度不大。5．下列關于甲烷、乙烯的說法正確的是（）A．甲烷、乙烯均能使溴水褪色 B．可用酸性KMnO4溶液鑒別甲烷、乙烯 C．等質量的甲烷和乙烯完全燃燒生成的CO2質量相同 D．甲烷中混有乙烯可通入足量H2除去雜質【分析】A．甲烷屬于烷烴，烷烴不能使溴水褪色；B．乙烯因含有碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀褪色；C．根據兩者的含碳量來判斷；D．三者均為氣體，通入氫氣會引入新的氣體雜質氫氣。【解答】解：A．甲烷中沒有C＝C不飽和鍵，所以不能使溴水褪色，故A錯誤；B．乙烯能使酸性高錳酸鉀褪色，而甲烷不行，可用酸性KMnO4溶液鑒別甲烷、乙烯，故B正確；C．乙烯的分子式為C2H4，甲烷的分子式為CH4，兩者的含碳量不相等，所以同質量的甲烷和乙烯完全燃燒后生成的CO2的質量不相等，故C錯誤；D．乙烯與氫氣加成生成乙烷，在甲烷中引入新的雜質，達不到除雜的目的，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查甲烷和乙烯的檢驗和鑒別，難度不大，掌握兩者的結構特征及其官能團是解答的關鍵。6．實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗，光照下反應一段時間后，下列說法正確的是（）A．反應后的混合氣體能使濕潤的石蕊試紙變紅說明生成的一氯甲烷具有酸性 B．產物之一氯仿在常溫下為液態 C．甲烷和氯氣在光照條件下反應，只能生成四種含氯的化合物 D．CH4和Cl2完全反應后液面上升，液體可能會充滿試管【分析】甲烷和氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中HCl和CH3Cl是氣體，其他三種均為液體，據此分析。【解答】解：A、CH3Cl是非電解質，不顯酸性，所得的混合氣體顯酸性的原因是HCl，故A錯誤；B、氯仿是CHCl3，常溫下呈液體，故B正確；C、甲烷和氯氣在光照條件下發生取代反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl五種含氯的化合物，故C錯誤；D、甲烷和氯氣的反應是不徹底的，且生成的一氯甲烷為難溶于水的氣體，故最終液體不能充滿整個試管，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了甲烷和氯氣的取代反應的產物的判斷，難度不大，應注意所得產物中只有HCl和一氯甲烷為氣體，其他均為液體。7．下列關于有機物的說法錯誤的是（）A．CCl4可由CH4和Cl2發生取代反應制得，可萃取碘水中的碘 B．石油和天然氣的主要成分都是碳氫化合物 C．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用飽和Na2CO3溶液鑒別 D．苯不能與Br2的四氯化碳溶液發生加成反應，故苯為飽和烴【分析】A．碘更易溶于四氯化碳，且四氯化碳難溶于水；B．石油是多種烷烴和環烷烴的混合物；天然氣的主要成分是甲烷；C．乙醇能溶于飽和碳酸鈉溶液，乙酸和碳酸鈉溶液反應生成二氧化碳，乙酸乙酯難溶于碳酸鈉溶液；D．苯是不飽和烴。【解答】解：A．碘更易溶于四氯化碳，且四氯化碳難溶于水，故可以用四氯化碳萃取碘水中的碘，故A正確；B．石油是多種烷烴和環烷烴的混合物，天然氣的主要成分是甲烷，故石油和天然氣的主要成分都是碳氫化合物，故B正確；C．乙醇能溶于飽和碳酸鈉溶液，不分層；乙酸和碳酸鈉溶液反應生成二氧化碳，有氣泡冒出；乙酸乙酯難溶于碳酸鈉溶液，與碳酸鈉溶液分層，故可以鑒別，故C正確；D．苯雖然不含碳碳雙鍵，但仍是不飽和烴，故D錯誤。故選：D。【點評】本題考查有機物的結構和性質，為高頻考點，側重考查學生的分析能力，注意把握苯的性質、結構，難度不大，注意相關基礎知識的積累。8．液化氣泄漏易引發火災．已知液化氣的主要成分是丙烷，下列有關丙烷的敘述不正確的是（）A．是直鏈烴，但分子中3個碳原子不在一條直線上 B．在光照條件下能夠與氯氣發生取代反應 C．丙烷比丁烷易液化 D．1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2【分析】A．烷烴分子中有多個碳原子應呈鋸齒形，丙烷呈V形；B．丙烷等烷烴在光照的條件下可以和氯氣發生取代反應；C．烷烴中碳個數越多沸點越高；D．根據丙烷燃燒方程式C3H8+5O2→3CO2+4H2O來計算．【解答】解：A．烷烴分子中有多個碳原子應呈鋸齒形，丙烷呈V形，3個碳原子不在一條直線上，故A正確；B．丙烷等烷烴在光照的條件下可以和氯氣發生取代反應，故B正確；C．烷烴中碳個數越多沸點越高，丙烷分子中碳原子數小于丁烷，故丁烷沸點高，更易液化，故C錯誤；D．由丙烷燃燒方程式C3H8+5O23CO2+4H2O可知，1mol丙烷完全燃燒消耗5molO2，故D正確；故選：C。【點評】本題主要考查烷的結構與性質等，難度較小，注意基礎知識的積累．9．對CH4與CH3CH3的敘述錯誤的是（）A．CH4與CH3CH3互為同系物 B．CH4與Cl2在光照下反應有四種產物 C．CH4與Cl2在光照下反應屬于取代反應 D．CH3CH3與Cl2在光照下可以發生反應CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl【分析】A.同系物是指結構相似、分子組成相差若干個“CH2“原子團的有機化合物；和Cl2在光照下發生取代反應，產物有5種；C.根據取代反應的定義“有機化合物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應”進行判斷；與Cl2在光照下可以發生取代反應，生成氯代烴。【解答】解：與CH3CH3結構相似，分子組成相差1個“CH2“原子團，互為同系物，故A正確；和Cl2在光照下緩慢反應生成了氣態的CH3Cl和HCl，液態的CH2Cl2、CHCl3和CCl4，共5種，故B錯誤；C.甲烷中的氫原子被氯原子取代生成氯代烴，屬于取代反應，故C正確；與Cl2在光照下可以發生取代反應，生成氯代烴，故D正確。故選：B。【點評】本題考查了甲烷的性質，熟悉甲烷的結構是解題關鍵，注意同系物概念，題目難度不大。10．下列關于甲烷的說法錯誤的是（）A．分子式：CH4 B．可作為清潔燃料 C．球棍模型： D．可發生加成反應【分析】A．甲烷分子中含有1個碳原子，4個氫原子；B．甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水；C．甲烷為正四面體結構，碳原子的原子半徑大于氫原子；D．甲烷為飽和烴。【解答】解：A．甲烷分子中含有1個碳原子，4個氫原子，分子式為：CH4，故A正確；B．甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，不產生空氣污染物，為清潔能源，故B正確；C．甲烷為正四面體結構，碳原子的原子半徑大于氫原子，球棍模型為，故C正確；D．甲烷為飽和烴，不能發生加成反應，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查有機物的結構與性質，為高頻考點，把握甲烷結構特點是解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大。11．下列敘述正確的是（）A．由甲烷分子呈正四面體形結構可推知一氯甲烷分子也呈正四面體形結構 B．在甲烷的四種氯的取代物中，常溫下只有四氯甲烷呈液態 C．由甲烷（CH4）的氯代物有4種，可推知乙烷（C2H6）的氯代物有9種 D．由在光照條件下CH4能與氯氣發生取代反應，可推知CH4能使氯水褪色【分析】A．甲烷分子呈正四面體形結構，一氯甲烷分子中C﹣H、C﹣Cl鍵長不等，呈三角錐型結構；B．常溫下，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液體；C．甲烷中只存在一種化學環境的H，故其有四種氯代物，乙烷除一氯代物外，二氯代物就存在同分異構體，多個氯原子可能在同一個碳上；D．甲烷能夠與氯氣在光照條件下反應，與氯水不反應。【解答】解：A．甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，四個鍵完全相同，一氯甲烷分子，三個C﹣H鍵完全相同，但與C﹣Cl不同，所以呈三角錐型結構，故A錯誤；B．常溫下，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是液體，故B錯誤；C．乙烷（C2H6）的一氯代物有1種，二氯代物有2種，四氯代物有2種，三氯代物有2鐘，五氯代物有1種，六氯代物有1種，乙烷（C2H6）的氯代物有9種，故C正確；D．甲烷能夠與氯氣在光照條件下反應，與氯水不反應，所以甲烷不能使氯水褪色，故D錯誤；故選：C。【點評】本題考查了甲烷的性質，熟悉甲烷結構組成，明確鹵代產物判斷方法是解題關鍵，題目難度不大，注意烷烴與鹵素單質反應條件。12．下列關于有機物的說法不正確的是（）A．乙炔不是甲烷或乙烯的同系物 B．乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑 C．甲酸和乙酸都含有羧基（﹣COOH），都具有酸性 D．等物質的量的甲烷和氯氣完全反應后的產物只有一氯甲烷【分析】A．結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物；B．鈉與水反應比與乙醇反應劇烈；C．甲酸、乙酸均屬于羧酸；D．取代反應的特點：逐步取代，多步同時發生。【解答】解：A．乙烯為CH2＝CH2，甲烷為CH4、乙炔為CH≡CH，三者屬于不同的烴，不屬于同系物，故A正確；B．鈉與水反應比與乙醇反應劇烈，則乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑，故B正確；C．甲酸和乙酸都含有羧基（﹣COOH），可以電離出氫離子，都具有酸性，故C正確；D．等物質的量的甲烷和氯氣完全反應后的有機產物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查有機反應和有機物中的官能團，難度不大，熟悉常見的官能團是解答的關鍵。13．下列反應中，光照對反應幾乎沒有影響的是（）A．氯氣與氫氣反應 B．次氯酸分解 C．甲烷與氯氣反應 D．甲烷與氮氣反應【分析】A．光照條件下，氯氣與氫氣發生化合反應；B．光照條件下，次氯酸易分解；C．光照條件下，氯氣與甲烷發生取代反應；D．光照條件下，甲烷與氮氣不反應。【解答】解：A．氯氣與氫氣可在光照或點燃條件下發生化合反應生成氯化氫，故A錯誤；B．次氯酸不穩定性，在光照條件下發生：2HClO2HCl+O2↑，故B錯誤；C．光照條件下，氯氣與甲烷發生取代反應生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，故C錯誤；D．甲烷與氮氣在光照條件下不反應，故D正確；故選：D。【點評】本題考查常見物質的性質，題目難度不大，注意在光照條件下能發生反應的物質以及日常學習中知識的積累。14．下列關于甲烷、乙烯、苯三種烴的比較中，正確的是（）A．只有甲烷不能因化學反應而使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B．除甲烷外，其余兩種分子內所有原子都共平面 C．甲烷和苯屬于飽和烴，乙烯是不飽和烴 D．在空氣中分別完全燃燒等質量的這三種烴，苯消耗的氧氣最多【分析】A．甲烷、苯都不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；B．甲烷是正四面體結構，乙烯和苯是平面型結構；C．苯可與氫氣發生加成反應；D．相同質量烴CxHy燃燒耗氧量規律：氫的質量分數越大，完全燃燒耗氧越多。即越大，耗氧量越大。【解答】解：A．甲烷、苯都不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，乙烯含有碳碳雙鍵，可與高錳酸鉀發生氧化還原反應，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A錯誤；B．甲烷是正四面體結構，所有原子不共平面，乙烯和苯是平面型結構，所有原子都共平面，故B正確；C．甲烷屬于飽和烴，乙烯和苯屬于不飽和烴，故C錯誤；D．等質量的烴完全燃燒時，烴的含氫量越高，耗氧量越高，在空氣中分別完全燃燒等質量的這三種烴，甲烷消耗的氧氣最多，故D錯誤；故選：B。【點評】本題考查有機物結構和性質，側重考查烷烴、烯烴和苯的性質，明確官能團及其性質關系是解本題關鍵，注意D中耗氧量與含氫量的關系，題目難度不大。15．下列關于甲烷的敘述中，錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不反應 B．甲烷化學性質比較穩定，不能被任何氧化劑氧化 C．甲烷的二氯代物不存在同分異構體，說明甲烷是正四面體結構而不是平面正方形結構 D．光照條件下甲烷與Cl2反應的四種有機產物都難溶于水【分析】A．甲烷為飽和烴，具有穩定性；B．甲烷能在氧氣中燃燒；C．根據甲烷的結構類比二氯甲烷的結構；D．甲烷與氯氣反應生成有機物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都難溶于水。【解答】解：A．甲烷為飽和烴，具有穩定性，通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不反應，故A正確；B．甲烷能夠燃燒，能被氧氣氧化，故B錯誤；C．甲烷是正四面體結構，二氯甲烷是甲烷中的兩個氫原子被氯原子取代而生成的，二氯甲烷不存在同分異構體說明甲烷是四面體結構而不是正方形結構，故C正確；D．甲烷與氯氣反應生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都難溶于水，故D正確；故選：B。【點評】本題考查甲烷的結構和性質，題目難度不大，本題注意相關基礎知識的積累。16．將甲烷與一定量的氯氣混合于一量筒中，倒立于盛有飽和食鹽水的水槽（如圖所示），對于此反應，有關敘述不正確的是（）A．該反應的生成物只有四種 B．該反應的條件是光照 C．該反應結束后量筒內液面上升（冷卻到室溫） D．該反應屬于取代反應【分析】甲烷和氯氣在光照條件下發生取代反應，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，生成的氯化氫極易溶于水，其中的有機產物均難溶于水，由于反應后氣體的總量減少，會導致量筒中的壓強減小，所以量筒中液面上升。【解答】解：A．甲烷和氯氣反應，生成的的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫5種，故A錯誤；B．該反應氯氣中的氯原子取代了甲烷中的氫原子，是烷烴的取代反應，條件是光照，故B正確；C．該反應結束后產生了液體的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等，使氣體物質減少，且生成的氯化氫氣體極易溶于水，量筒內壓強降低，液面上升（冷卻到室溫），故C正確；D．該反應氯氣中的氯原子取代了甲烷中的氫原子，是烷烴的取代反應，反應類型為取代反應，故D正確；故選：A。【點評】本題考查甲烷的取代反應、甲烷的性質實驗，題目難度不大，明確甲烷的取代反應實質為解答關鍵，題目難度不大。17．下列物質中在一定條件下可以與甲烷反應的（）A．酸性高錳酸鉀溶液 B．氯水 C．O2 D．NaOH溶液【分析】甲烷為飽和烴，通常狀況下性質穩定，不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不與強酸、強堿和鹽反應，能燃燒，能夠與鹵素單質氣體在光照條件下發生取代反應，據此判斷。【解答】解：A．甲烷為飽和烴，通常狀況下性質穩定，不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能與高錳酸鉀溶液反應，故A不選；B．甲烷性質穩定，與氯水不反應，故B不選；C．甲烷能燃燒生成二氧化碳和水，所以一定條件下能夠與氧氣反應，故C選；D．甲烷性質穩定，與氫氧化鈉溶液不反應，故D不選；故選：C。【點評】本題考查了甲烷的性質，結構決定性質，明確甲烷飽和烴結構組成特點是解題關鍵，題目難度不大。18．下列敘述正確的是（）A．破壞乙烯分子里所需吸收的能量是破壞乙烷分子里C﹣C能量的兩倍 B．乙烯分子和苯分子都能使溴水褪色，兩者褪色原理相同 C．因為甲烷和苯都不能被酸性KMnO4溶液氧化，所以兩者都不能發生氧化反應 D．甲烷和苯都能和氯氣發生取代反應，但是兩者發生反應時需要的條件不同【分析】A．碳碳雙鍵鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍；B．乙烯含碳碳雙鍵，苯中不含碳碳雙鍵，苯與溴水不反應；C．甲烷與苯都能燃燒；D．甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，苯與液氯在鐵做催化劑條件下發生取代反應。【解答】解：A．破壞乙烯分子里所需吸收的能量小于破壞乙烷分子里C﹣C能量的兩倍，故A錯誤；B．乙烯含碳碳雙鍵，苯中不含碳碳雙鍵，苯與溴水不反應，褪色原理不同，分別為加成反應、萃取，故B錯誤；C．甲烷與苯都能燃燒，能夠被氧氣氧化，發生氧化反應，故C錯誤；D．甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應，苯與液氯在鐵做催化劑條件下發生取代反應，二者反應條件不同，故D正確；故選：D。【點評】本題考查了有機物結構與性質，明確甲烷、苯、乙烯結構組成特點是解題關鍵，題目難度不大，注意苯分子中碳碳鍵的獨特性。19．下列說法正確的是（）A．CHCl3只有一種結構，說明甲烷是以碳原子為中心的正四面體結構 B．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯氣 C．標準狀況下，中含有C﹣Cl鍵的數目為2NA D．在點燃甲烷氣體之前必須檢驗其純度【分析】A、三氯甲烷不能說明甲烷結構是平面結構還是為正四面體結構；B、甲烷中的四個氫原子均可以倍Cl原子取代，根據取代規律來回答；C、標況下四氯化碳為液體；D、可燃性氣體在點燃之前要驗純。【解答】解：A、三氯甲烷不能說明甲烷結構是平面結構還是為正四面體結構，二氯甲烷若存在同分異構體說明是平面結構，若無同分異構體說明為正四面體，故A錯誤；B、甲烷中的四個氫原子均可以倍Cl原子取代，1mol甲烷中有4mol氫原子，和氯氣光照充分反應，最多消耗4mol氯氣，故錯誤；C、標況下四氯化碳為液體，故不能根據氣體摩爾體積來計算其物質的量，故C錯誤；D、可燃性氣體在點燃之前要驗純，故甲烷在點燃之前要驗純，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了甲烷的結構和性質，難度不大，應注意四氯化碳為液體，不能根據氣體摩爾體積來計算其物質的量。20．下列敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應 B．甲烷是正四面體結構 C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，還是CCl4，都屬于取代反應 D．甲烷的四種取代物常溫下均為液體【分析】A．甲烷為飽和烴，性質穩定；B．甲烷中碳采取sp3雜化，形成4個相同的C﹣H鍵；C．甲烷和氯氣在光照條件下發生取代反應，生成物有：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl；D．一氯甲烷常溫下為氣體。【解答】解：A．甲烷為飽和烴，性質穩定，通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應，故A正確；B．甲烷中碳采取sp3雜化，形成4個相同的C﹣H鍵，所以是正四面體結構，故B正確；C．甲烷跟氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4，都屬于取代反應，故C正確；D．一氯甲烷常溫下為氣體，故D錯誤；故選：D。【點評】本題考查了有機物結構與性質，明確甲烷結構組成及化學性質是解題關鍵，題目難度不大。二．多選題（共5小題）21．公元前一世紀，我國已使用天然氣，天然氣的主要成分為甲烷．下列關于甲烷的敘述錯誤的是（）A．通常情況下，甲烷跟強酸、強堿、強氧化劑不起反應 B．甲烷和乙烯因碳原子數不同，所以互為同系物 C．甲烷跟氯氣反應每生成1molCHCl3則消耗3molCl2 D．因為二氯甲烷沒有同分異構體，所以甲烷為正四面體結構【分析】A．通常情況下，甲烷性質穩定；B．結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互為同系物；C．甲烷和氯氣在光照條件下，發生取代反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4；D．正四面體結構的二氯代烷沒有同分異構體．【解答】解：A．通常情況下，甲烷性質穩定，與強酸、強堿、強氧化劑都不反應，故A正確；B．甲烷和乙烯的分子結構不同，不是同系物，故B錯誤；C．甲烷和氯氣在光照條件下，發生取代反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，甲烷跟氯氣反應生成1molCHCl3，同時還有其它產物生成，所以消耗的氯氣大于3mol，故C錯誤；D．甲烷分子是一種呈正四面體型的分子，甲烷分子中兩個氫原子被氯取代后，生成物只有一種，故D正確。故選：BC。【點評】本題考查了甲烷的化學性質，難度不大，掌握同系物的概念、甲烷及其產物的性質是關鍵，注意反應類型、氯氣與甲烷的反應原理的積累．22．下列有關硅烷（SiH4）的說法不正確的是（）A．硅烷在空氣中會自燃 B．硅烷常用單質硅與H2共熱制取 C．硅烷通入KMnO4溶液中有氫氣生成 D．硅烷與甲烷在一定條件下反應不能制取純的金剛砂（SiC）【分析】A．硅烷能夠在空氣中自燃生成二氧化硅和水；B．制備硅烷用Mg2Si與氯化氫反應；C．硅烷中H為﹣1價；D．硅烷能夠與甲烷在一定條件下反應生成金剛砂和氫氣。【解答】解：A．硅烷能夠在空氣中自燃生成二氧化硅和水，故A正確；B．硅與氫氣反應需要在高溫下進行，通常用MgSi與氯化氫反應制取硅烷，故B錯誤；C．硅烷能夠被高錳酸鉀氧化，方程式：SiH4+2KMnO4＝K2SiO3+2MnO2+H2↑+H2O，故C正確；D．硅烷能夠與甲烷在一定條件下反應生成金剛砂和氫氣，可以用于制備金剛砂，故D錯誤；故選：BD。【點評】本題考查了元素化合物知識，側重考查硅烷的性質，熟悉硅烷結構組成是解題關鍵，題目難度中等。23．甲烷是重要的生活和工業原料，下列有關甲烷敘述正確的是（）A．常溫常壓下是氣體 B．常溫常壓下性質很穩定 C．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 D．甲烷是沼氣的主要成分【分析】甲烷是一種無色無味的氣體，是沼氣的主要成分，難溶于水，性質穩定，不能與強酸、強堿、強氧化劑（如高錳酸鉀）反應，可在光照條件下與氯氣發生取代反應。【解答】解：A．甲烷是一種無色無味的氣體，故A正確；B．常溫常壓下性質很穩定，不能與強酸、強堿、強氧化劑反應，故B正確；C．甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C錯誤；D．天然氣和沼氣的主要成分都是甲烷，故D正確。故選：ABD。【點評】本題考查了甲烷的性質，注意甲烷性質穩定，與高錳酸鉀等強氧化劑不反應，與強酸、強堿也不反應，有時以甲烷為載體考查烷烴的性質、結構，甲烷性質很穩定，除了氧氣外，一般不易被氧化，題目難度不大。24．下列氣體中的主要成分不是甲烷的是（）A．空氣 B．沼氣 C．天然氣 D．水煤氣【分析】天然氣、沼氣、坑道產生的氣體的主要成分為甲烷，而空氣是多組分的混合氣體，除氧、氮及稀有氣體組分之外，還有二氧化碳和水蒸氣等；水煤氣的主要成分為CO和氫氣，以此來解答．【解答】解：A．空氣的成分一般說來是比較固定的，空氣中各成分及體積分數為：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：%、二氧化碳%、水蒸氣和雜質：%，主要成分不是甲烷，故A正確；B．沼氣的主要成分是甲烷，故B錯誤；C．天然氣的主要成分是甲烷，故C錯誤；D．水煤氣主要成分是一氧化碳和氫氣，故D正確；故選：AD。【點評】本題主要考查了氣體的主要成分，平時要注意知識的積累，注意天然氣、沼氣、坑道產生的氣體的主要成分為甲烷，題目難度不大．25．甲烷和乙烯是兩種重要的有機物，關于它們的說法正確的是（）A．乙烯是重要的化工原料 B．甲烷和乙烯互為同系物 C．甲烷和乙烯可以用溴水加以鑒別 D．甲烷是最簡單的有機物，是天然氣的主要成分【分析】甲烷為最簡單的有機物，為天然氣的主要成分，乙烯含有碳碳雙鍵，可發生加成、加聚和氧化反應，為重要的化工原料，以此解答。【解答】解：A．乙烯可用于制備乙醇、聚乙烯等，是重要的化工原料，故A正確；B、甲烷是飽和烷烴，乙烯是烯烴，二者結構不同，不是同系物，故B錯誤；C、乙烯與溴水反應，而甲烷不能，則甲烷和乙烯可以用溴水鑒別，故C正確；D．甲烷只含有1個C原子，且只含有C、H元素，是最簡單的有機物，是天然氣的主要成分，故D正確；故選：ACD。【點評】本題考查較綜合，涉及有機物的鑒別、試劑的保存、有機物結構與性質及混合物分離提純等，側重高頻考點的考查，題目難度不大。三．填空題（共5小題）26．（1）假設甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物，請寫出化學方程式：CH4+4Cl2CCl4+4HCl。（2）若題目中甲烷與氯氣的體積比為1：1，則得到的產物為D。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl（3）經過幾個小時的反應后，U形管右端的水柱變化是B。A．升高B．降低C．不變D．無法確定（4）若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到白色膠狀沉淀生成。（5）右端玻璃管的作用是平衡氣壓。【分析】（1）甲烷和氯氣發生取代反應的實質來回答判斷；（2）甲烷和氯氣在光照條件下發生取代反應，甲烷的取代反應為逐步取代，但是多步取代反應是同時進行的，據此進行判斷；（3）根據大氣壓強原理來判斷U型管右端的玻璃管中水柱變化；（4）生成的HCl能夠溶解于水，能與Na2SiO3反應生成硅酸白色沉淀；（5）右端玻璃管和大氣相通，可平衡壓強。【解答】解：（1）甲烷中的氫原子可以被氯原子取代，甲烷與氯氣反應充分，且只產生一種有機物即四氯化碳的化學方程式為：CH4+4Cl2CCl4+4HCl，故答案為：CH4+4Cl2CCl4+4HCl；（2）甲烷和氯氣在光照條件下發生逐步取代反應，但是多步取代反應是同時進行飛，所有得到的產物與甲烷和氯氣的物質的量之比無關，故得到的產物為：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，則D正確，故答案為：D；（3）經過幾個小時的反應后，消耗氯氣，反應中氣體的物質的量減少，所以壓強減小，且生成的HCl能夠溶解于水，U型管右端的玻璃管中水柱降低；故答案為：B；（4）若水中含有Na2SiO3，生成的HCl能夠溶解于水，能與Na2SiO3反應，在U形管左端會觀察到有白色膠狀沉淀生成，故答案為：白色膠狀沉淀生成；（5）右端玻璃管和大氣相通，可平衡氣壓，故答案為：平衡氣壓。【點評】本題考查了甲烷的性質，注意甲烷和氯氣發生取代生成一系列取代產物，分析現象時抓住生成物的性質特征，題目難度不大。27．從下面的六種有機物中選擇合適的答案，將其標號填在空格內．A．甲烷B．甲醛C．油脂D．乙醇E．乙酸F．葡萄糖（1）醫療消毒常用75%（體積分數）的D．（2）能用于除去熱水瓶膽水垢〔主要成分：CaCO3，Mg（OH）2〕的是E．（3）最簡單的有機物是A．（4）工業上制備肥皂的主要原料是C．（5）糖尿病患者的尿液中含有F，該物質的溶液與新制Cu（OH）2懸濁液共熱，產生磚紅（填“藍色”或“磚紅色”）沉淀．【分析】（1）醫療消毒常用75%的乙醇；（2）能夠與CaCO3，Mg（OH）2反應的是乙酸；（3）最簡單的有機物是甲烷；（4）制備肥皂的主要原料是油脂；（5）糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖；葡萄糖與新制Cu（OH）2懸濁液共熱生成磚紅色的沉淀．【解答】解：（1）75%乙醇具有使蛋白質變性而起到殺菌消毒的作用，故答案為：D；（2）由于能夠與CaCO3，Mg（OH）2反應的是乙酸，故答案為：E；（3）最簡單的有機物的甲烷，故答案為：A；（4）油脂在堿性條件下水解生成硬脂酸鈉，可用于制造肥皂，故答案為：C；（5）葡萄糖含有醛基，能和新制氫氧化銅懸濁液加熱后反應生成有色沉淀，故答案為：F；磚紅．【點評】本題考查了生活中常見有機化合物，運用化學知識解釋生產、生活現象，學以致用，題目難度不大．28．以下各圖均能表示甲烷的分子結構，D更能反映其真實的存在狀況。（填選項字母）A．甲烷分子的結構示意圖B．甲烷分子的電子式C．甲烷分子的球框模型D．甲烷分子的比例模型在光照條件下，甲烷與氯氣發生反應生成氯仿（三氯甲烷），寫出該化學反應方程式：CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。【分析】（1）根據比例模型表示的是原子的相對大小及連接形式可知，甲烷的比例模型更能夠反映其真實存在狀況來分析；（2）甲烷與氯氣發生取代反應生成氯仿和氯化氫。【解答】解：（1）A．表示甲烷分子結構示意圖，能體現甲烷的正四面體結構，但不能體現原子的相對大小，不能夠反映其真實存在狀況，故A不選；B．為甲烷電子式，表現原子的成鍵情況，不能體現甲烷的真實的存在狀況，故B不選；C．表示甲烷的球棍模型，能體現甲烷的正四面體結構，能體現原子的相對大小，但不能體現分子的真實結構，故C不選；D．甲烷的比例模型，體現原子的相對大小及連接形式，體現甲烷的正四面體結構，更接近分子的真實結構，故D選；故答案為：D；（2）甲烷與氯氣發生取代反應生成氯仿和氯化氫，方程式為CH4+3Cl2CHCl3+3HCl，故答案為：CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。【點評】本題考查學生對甲烷分子結構的熟悉了解程度以及反應的書寫，意在培養學生的空間想象能力，提高學生的學習興趣和學習積極性，難度不大。29．將1mol甲烷和適量的Cl2混合后置于光亮的地方，充分反應后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次減小，若甲烷沒有剩余，則參加反應的Cl2的物質的量為2mol，由甲烷生成CHCl3的化學方程式為CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。【分析】發生取代反應時，一半的Cl進入HCl，一般的氯在有機物中，根據充分反應后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次減小，計算出各自的物質的量，進而計算所需氯氣的物質的量；甲烷與氯氣光照條件下反應生成三氯甲烷與氯化氫，據此書寫方程式。【解答】解：根據充分反應后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產物的物質的量依次減小，可以設其物質的量分別是、、、，發生取代反應，引入1個氯原子消耗1mol氯氣，則依次消耗的氯氣物質的量為：×1+×2+×3+×4＝2mol；甲烷與氯氣光照條件下反應生成三氯甲烷與氯化氫，反應方程式：CH4+3Cl2CHCl3+3HCl；故答案為：2mol；CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。【點評】本題考查了有關方程式的計算，明確甲烷與氯氣發生取代反應原理是解題關鍵，題目難度不大。30．按要求填空：（1）甲烷與氯氣在光照條件下反應生成的一氯代物的電子式為，4g甲烷與gH2O分子數相等，與gCO原子數相等。（2）SO2是形成硫酸型酸雨的主要原因，某同學收集當地的酸雨進行pH的測量，剛開始測得雨水的pH＝，過一段時間再測量雨水pH＝，請用所學化學知識解釋雨水pH值減小的原因：H2SO3為弱酸氧化為強酸H2SO4，酸性增強，PH值減小；（3）氮的化合物在航天航空事業中起著不可替代的作用。神舟七號飛船的外殼是一種新型結構陶瓷材料，它的主要成分是氮化硅。工業上使用SiCl4、N2和H2在一定條件下反應生成氮化硅，寫出該反應的化學方程式（不必配平）：SiCl4+N2+H2→Si3N4+HCl。【分析】（1）一氯代物分子式為CH3Cl，含有4對共用電子對，Cl還含有3對孤電子對，4g甲烷的物質的量為，含有原子數＝×5＝，分子數相等則物質的物質的量相等；（2）SO2和水反應生成弱酸H2SO3，H2SO3具有強還原性，與空氣中O2反應生成強酸H2SO4，酸性增強；（3）用SiCl4、N2和H2在一定條件下反應生成氮化硅，根據元素守恒可知，還有生成HCl，據此書寫化學方程式。【解答】解：（1）一氯甲烷分子式為CH3Cl，含有4對共用電子對，Cl還含有3對孤電子對，所以CH3Cl電子式為，分子數相等則物質的物質的量相等，4g甲烷的物質的量為，含有原子數＝×5＝，則m（H2O）＝nM＝×18g/mol＝，2＝，m（CO）＝g，故答案為：；；；（2）SO2和水反應生成弱酸H2SO3，H2SO3具有強還原性，與空氣中O2反應生成強酸H2SO4，酸性增強、pH減小；故答案為：H2SO3為弱酸氧化為強酸H2SO4，酸性增強，PH值減小；（3）用SiCl4、N2和H2在一定條件下反應生成氮化硅和HCl，反應的化學方程式為SiCl4+N2+H2→Si3N4+HCl，故答案為：SiCl4+N2+H2→Si3N4+HCl。【點評】本題考查氧化還原反應及其化學方程式書寫、物質的量相關計算等，題目難度不大，把握氧化還原反應規律為解答的關鍵，側重于考查學生的分析能力和對基礎知識的應用能力。四．實驗題（共2小題）31．利用甲烷和氯氣發生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業上已成為現實．某化學興趣小組通過在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如圖所示：根據要求填空：（1）寫出A裝置中反應的化學方程式MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）B裝置有三種功能：控制氣流速度；均勻混合氣體；干燥混合氣體．（3）設V（Cl2）/V（CH4）＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應≥4．（4）在C裝置中，經過一段時間的強光照射，生成的有機物有4種，其中常溫下以氣態存在的是CH3Cl（填寫化學式）．（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液，該裝置的主要缺陷是沒有進行尾氣處理．（6）已知丁烷與氯氣的取代反應的產物之一為C4H8Cl2，其有9種同分異構體．【分析】（1）MnO2能將HCl（濃）氧化為MnCl2和Cl2；（2）濃