甲烷的取代反应知识点题库

如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略．将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间．

（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：
（2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1：1，则得到的产物为　　（填字母编号）．
A．CH₃Cl　HCl B．CCl₄　HCl
C．CH₃Cl　CH₂Cl₂D．CH₃Cl　CH₂Cl₂　CHCl₃　CCl₄　HCl
（3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是　　（填字母编号）．
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
（4）若水中含有Na₂SiO₃ ，则在U形管左端会观察到
（5）右端玻璃管的作用是

已知碳化铝（Al₄C₃）与水反应生成氢氧化铝和甲烷．为了探究甲烷性质，某同学设计如下两组实验方案；甲方案探究甲烷与氧化剂反应（如图1所示）；乙方案探究甲烷与氯气反应的条件（如图2所示）

甲实验现象：溴水无颜色变化，澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜变蓝色．乙实验操作过程：通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气（体积比为1：4）混合气体（Ⅰ、Ⅱ），Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，I瓶放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）．按图2安装好装置，并加紧弹簧夹a和b．

（1）写出碳化铝与硫酸反应的化学方程式
（2）实验甲中浓硫酸的作用是，集气瓶中收集到的气体能否直接排入空气中？（填“能”或“否”）．
（3）下列对实验甲有关现象与结论的叙述都正确的是　
A．酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下，甲烷不能与强氧化剂反应
B．硬质试管里黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应
C．硬质试管里黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
D．甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应
（4）写出硬质试管里可能发生的化学方程式
（5）过一段时间，打开图2的a、b弹簧夹，Ⅰ、Ⅱ中观察到现象是

根据下图所示的实验装置回答有关问题：

图片_x0020_21

（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的值应为。
（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） E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为。该装置存在的缺陷是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为(填编号)。
A．CH₄ B．CH₃Cl
C．CH₂Cl₂ D．CHCl₃
E．CCl₄

如图是四种常见有机物分子的比例模型示意图。下列说法正确的是（）

A . 甲是甲烷，甲烷的二氯取代产物只有一种结构 B . 乙是乙烯，乙烯可与溴水发生取代反应使溴水褪色 C . 丙是苯，苯结构比较稳定，不能发生氧化反应 D . 丁是乙酸，一定条件下乙酸能跟乙醇发生酯化反应

在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述错误的是 ( )

A . 容器内压强不变 B . 容器内分子总数不变 C . 容器内原子总数不变 D . 容器内发生的反应是取代反应

下列两种物质相互反应，无论两种物质的用量多少，都能用同一化学方程式表示的是（）

A . 碳酸钠溶液与稀盐酸反应 B . 硝酸银溶液与稀氨水反应 C . 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应 D . 甲烷在光照条件下与氯气反应

下列关于有机物的说法中正确的是（）

A . 乙烯使溴的CCl₄溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的本质是不同的 B . 分子式为C₂H₆O的有机物有3种同分异构体 C . 聚氯乙烯塑料最适合用来做蔬菜、水果及熟食等的保鲜膜 D . 等物质的量的CH₄与Cl₂反应时，生成等物质的量的CH₃Cl与HCl

短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，m在常温下为无色无味的液体，n是元素z的单质，通常为黄绿色气体。r溶液为常见的一元强酸，p分子的空间构型为正四面体，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。

（1） Y形成的简单阴离子结构示意图为。
（2） n的电子式为。
（3）请列举q的一种用途。
（4） W、X、Y原子半径的由大到小的顺序为(用元素符号表示)。
（5）写出n、p第一步反应的化学方程式。

能证明甲烷不是平面结构或苯环中不存在单双键交替结构的是（考虑空间位置关系）（）

A . 一氯甲烷只有一种 B . 二氯甲烷只有一种 C . 间二甲苯只有一种 D . 对二甲苯只有一种

公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中，错误的是（）

A . 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应 B . 甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化 C . 甲烷跟氯气反应无论生成CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃还是CCl₄ ，都属于取代反应 D . 甲烷的四种取代物都难溶于水

依据下列实验分别得出的结论错误的是( )

A	B	C	D

甲烷发生了取代反应	乙烯发生了加成反应	乙醛发生还原反应	有不饱和烃生成

A . A B . B C . C D . D

实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。

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光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能符合题意反映实验现象的是（）

A .

B .

C .

D .

下列实验操作对应的现象符合事实的是（）

图片_x0020_100019

图片_x0020_100020

图片_x0020_100021

图片_x0020_100022

A．将绿豆大小的金属钠投入蒸馏水中，钠块熔成小球，浮于水面，迅速游

动，溶液变红

B．将甲烷与氯气1∶1混合，在光照条件下反应，黄绿色褪去，水面上升，充满集气瓶

C．将5g碳酸钙投入20mL1mol·L^-1盐酸，针筒活塞向右移动的速率先逐渐增大，然后减小

D．将铜片与浓硫酸混合加热，品红溶液变红，试管内出现蓝色固体和

少量黑色物质

A . A B . B C . C D . D

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。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：

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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） D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是。
（3） 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
（4）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。
（5） E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为。

为了探究甲烷的性质，某同学设计如下两组实验方案。

（1）（甲方案）探究甲烷与氯气反应的条件，如图所示。Ⅰ瓶放在光亮处，Ⅱ瓶用预先准备好的黑色纸套套上，并夹紧弹簧夹a和b。
一段时间后，打开弹簧夹a、b，观察到有水倒吸入Ⅰ瓶中，但水并不能充满Ⅰ瓶。除了上述现象外，该实验中还可能观察到的现象有______________(填字母)。

A . Ⅰ瓶中气体颜色变浅 B . Ⅰ瓶中出现白雾 C . Ⅰ瓶内壁出现油状物质 D . Ⅱ瓶中与Ⅰ瓶现象相同
（2）（乙方案）探究甲烷与氧化剂反应，如图所示。已知碳化铝( $\text{[math]}$ )与水反应生成氢氧化铝和甲烷。

实验现象：溴水不褪色，无水硫酸铜变蓝色，澄清石灰水变浑浊。

回答下列问题：

碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为。
（3）加入药品前，应先进行的一步操作是。
（4）下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是_____________(填字母)。

A . 甲烷不能与溴水反应，推知甲烷不能与卤素单质反应 B . 酸性高锰酸钾溶液不褪色，结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应 C . 硬质玻璃管中黑色粉末无颜色变化，结论是甲烷不与氧化铜反应 D . 硬质玻璃管中黑色粉末变红色，推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
（5）经测定，甲烷与氧化铜反应时每消耗1mol甲烷转移电子7mol，写出实验时硬质玻璃管中发生反应的化学方程式。
（6）浓硫酸的作用是，集气瓶中排水法收集到的气体(填“能”或“不能”)直接排入空气中。

下列性质不属于甲烷性质的是( )

A . 完全燃烧时生成二氧化碳和水 B . 常温常压下能溶于水 C . 光照下能与卤素单质发生取代反应 D . 通常情况下，跟强酸、强碱和强氧化剂不反应

利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组模拟上述过程，所设计的装置如图1所示：

（1） A是氯气发生装置，该实验中A部分的装置是图2中的(填字母)。
（2） B装置有三种功能：①控制气流速度；②；③。
（3） D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI，其作用是。
（4） E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是。
（5）该装置的缺陷是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是_______(填序号)。

A . CH₄ B . CH₃Cl C . CH₂Cl₂ D . CHCl₃ E . CCl₄
（6）将1molCH₄与Cl₂发生取代反应，充分反应后生成四种有机产物，其中CH₃Cl、CH₂Cl₂ ， CHCl₃的物质的量依次为amol、bmol、cmol，则参加反应的Cl₂的物质的量为mol。

氯化苄(C₆H₅CH₂Cl)为无色液体，是一种重要的有机化工原料。现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度，已知相关物质的部分物理性质如表所示，其装置(夹持装置略去)如图所示：

物质	溶解性	熔点(℃)	沸点(℃)
甲苯	极微溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶	-94.9	110
氯化苄	微溶于水，易溶于苯、甲苯等有机溶剂	-39	178.8
二氯化苄	不溶于水，溶于乙醇、乙醚	-16	205
三氯化苄	不溶于水，溶于乙醇、乙醚和苯	-7	220

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回答下列问题：

（1）装置A中，发生的离子反应方程式为：。装置F的作用是。
（2）已知甲苯和氯化苄均是无色透明液体，请用一个简单的方法，鉴别甲苯和氯化苄：。
（3）装置D中，发生的反应为：，该反应类型是。
（4）实验结束时，为了得到纯净的氯化苄，简述其操作：。
（5）检测氯化苄样品的纯度：
①称取13.00 g样品于烧杯中，加入50.00 mL 4 mol•L^-1NaOH水溶液，水浴加热1小时，冷却后加入35.00mL40% HNO₃ ，再将全部溶液转移到容量瓶中配成100 mL溶液。取20.00 mL溶液于试管中，加入足量的AgNO₃溶液，充分振荡，过滤、洗涤、干燥，称量固体质量为2.87g，则该样品的纯度为%(结果保留小数点后1位)。

②实际测量中，由于样品中混入二氯化苄、三氯化苄等杂质，会使结果。(偏高、偏低、无影响)

下列有关实验说法正确的是（）

A . 用苯萃取溴水中的 $\text{[math]}$ ，分液时先从分液漏斗下口放出有机层，再从上口倒出水层 B . 因为乙烯具有还原性，所以乙烯通入溴水中能使溴水褪色 C . 做完银镜反应后的试管可用热的稀硝酸清洗，回收后的硝酸银溶液可再利用 D . 充满 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的试管倒置在饱和食盐水溶液之上，光照充分反应后，液体会充满试管

下列由实验得出的结论正确的是（）

选项	实验	结论
A	甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红	生成的一氯甲烷具有酸性
B	向淀粉溶液中加少量稀硫酸，加热4~5min。冷却后向其中加入新制Cu(OH)₂悬浊液，加热至沸腾，无砖红色沉淀	淀粉没有发生水解
C	乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色	可以用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷中的乙烯，并得到于燥纯净的乙烷
D	将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明	发生加成反应，产物无色、可溶于四氯化碳

A . A B . B C . C D . D

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