【解析】 (1) 因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个氢原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2――→CCl4＋4HCl。
(2) 甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。
(3) 甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右侧液面下降，左侧液面上升。
(4) 因左侧生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3 ______ H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。
(5) 为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。
【答案】 (1) CH4＋4Cl2――→CCl4＋4HCl (2) D (3)B (4) 有白色胶状沉淀生成 (5) 平衡气压
1．英国国家海洋学中心的研究人员及其同行利用声呐等手段探测到北极海洋中存在大量甲烷气泡，证实了全球变暖会使海底释放大量甲烷的说法。研究人员认为，这些甲烷可能会反过来加剧全球变暖。天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述，其中正确的是( )
①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源 ②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大 ③燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一
A．①②③ B．① C．①② D．③ 2．下列有机物中属于烷烃的是( )
A．C6H12(环己烷) B．C8H18(汽油的主要成分) C．C8H8(立方烷) D．CHBrClCF3(一种麻醉剂)
3．(2011年无锡高一检测)在集气瓶中使甲烷与氧气混合，点燃，进行爆炸性实验，下列甲烷与氧气的体积比(同温、同压)中爆炸声最大的是( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1
4．(2011年宁波高一检测)关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确的是( )
A．取代反应和置换反应中一定都有单质生成 B．取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C．取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快 D．取代反应和置换反应的产物都是唯一的，不会有多种产物并存的现象 5．美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用右图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意，回答下列问题：
光照
______
光照
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是______________________；若用日光直射，可能会引起_______________。
(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出
___________________________，__________________________等。 (3)用饱和食盐水而不用水的原因是
___________________________________________________。
(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2―→2COCl2＋2HCl，上述反应________(填选项符号，下同)。
A．属于取代反应 B．不属于取代反应
为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是________。
A．氢氧化钠溶液 C．稀盐酸
B．硝酸银溶液 D．水
E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
一、单项选择题
1．(2011年保定高一检测)下列物质中属于有机物的是( )
①乙醇 ②食盐 ③石墨 ④甲烷 ⑤蔗糖 ⑥水 ⑦一氧化碳 ⑧碳酸钙 ⑨乙酸 A．①②④⑤⑨ B．①④⑤⑨ C．①③④⑤⑦⑧⑨ D．①④⑤⑥ 2．有机物中的烃是________的化合物( )
A．含有碳元素 B．含有碳元素和氢元素 C．仅含有碳元素和氢元素 D．燃烧后生成二氧化碳和水 3．下列数值都是烃的相对分子质量，其对应的烃一定是烷烃的是( )
A．44 B．42 C．54 D．128
4．为验证甲烷分子中含有碳氢两种元素，可将其燃烧产物通过①浓硫酸；②澄清石灰水；③无水硫酸铜。正确的顺序是( )
A．①②③ B．②③ C．②③① D．③②
5．(2011年厦门高一检测)如图，一端封闭的U形管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液柱，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U形管的水平部分)( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．难以确定
6．一定量CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2、CO、H2O(g)，产物总质量为49.6 g，将其通过足量的H2SO4后，洗气瓶质量增加25.2 g，则CH4完全燃烧还需O2的体积(标准状况)为( )
A．8.96 L B．2.24 L C．4.48 L D．6.72 L 二、不定项选择题
7．下列物质在一定条件下，可与CH4发生取代反应的是( )
A．氧气 B．液溴 C．氯气 D．酸性KMnO4溶液 8．在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是( )
A．甲烷属于烃类 B．在相同条件下甲烷的密度大于空气 C．甲烷微溶于水 D．可燃冰是一种极具潜力的能源
9．(2011年扬州高一检测)某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，下列说法正确的是( )
A．分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3 B．分子中C、H个数之比为1∶2 C．分子中可能含有氧原子 D．此有机物的最简式为CH4 10．(2011年常州高一质检)随着2011年6月30日西气东输二线全线建成投产，预计年内西气东输的输气能力将增加百亿立方米。这里的“气”指的是“天然气”，主要成分是甲烷。下列关于甲烷的说法正确的是( )
A．实验室可以用排水法收集甲烷 B．只有纯净甲烷在空气中安静燃烧 C．甲烷与氯水发生取代反应 D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水
三、非选择题
11．写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍__________________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子_______________________________________。 (3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气________。 (4)分子中含有22个共价键的烷烃D为________。
(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧，消耗标准状况下的O211.2 L________。 (6)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为________。
12．(2011年镇江高一检测)燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1 mol某烃，燃烧产物依次通过如图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重3.6 g，乙装置增重4.4 g。则该烃的化学式为________。
13．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：
根据要求填空：
(1) B装置有三种功能：①控制气流速度；②______________________；③____________________________。
(2) 设V(Cl2)/V(CH4)＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是_______________。
(3) D装置中的石棉上均匀附着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，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式
____________________________________________________________。
(6) 装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_______________。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是________(填编号)。
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4
14．生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有足量红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuO――→CO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5 g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。 (2)原混合气体中氮气的体积分数为________。
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