[基础过关练]
1．“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中。据测定每0.1 m3固体“可燃冰”能释放20 m3的甲烷气体，则下列说法中不正确的是( )
A．“可燃冰”释放的甲烷属于烷烃
B．“可燃冰”是水变油，属于化学变化
C．“可燃冰”将成为人类的后续能源
D．青藏高原可能存在巨大体积的“可燃冰”
[答案] B
2．下列关于CH4和的叙述正确的是( )
A．均能用CnH2n＋2组成通式来表示
B．与所有烷烃互为同素异形体
C．因为它们的结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同
D．通常状况下，它们都是气态烷烃
A [B项，它们与其他碳原子数不同的烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，但物理性质不同；D项，碳原子数小于或等于4的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。]
3．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是，将它们( )
A．先后通入溴水和澄清石灰水
B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
C [CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应，A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2，B、D项不可选。干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成，涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是否有CO2生成。]
4．液化石油气中含有丙烷，且丙烷中碳原子成键特点与CH4中碳原子相似，性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A．分子中碳原子不在一条直线上
B．光照下能够发生取代反应
C．丙烷与甲烷不是同系物
D．丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色
C [A项，结合CH4中碳原子成键特点知，丙烷分子中碳原子不在同一条直线上；B项，光照下与卤素单质发生取代反应是烷烃的主要性质；C项，丙烷与甲烷均为烷烃，互为同系物；D项，丙烷性质稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，不能使其褪色。]
5．某课外活动小组利用如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：
(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)实验中生成的油状液滴的化学式为_____________________，其中________是工业上重要的溶剂。
(4)用饱和NaCl溶液而不用水的原因是________________。
[解析] CH4和Cl2光照可以反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体，故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小，量筒内液面上升。HCl溶于水后，溶液中Cl－浓度增大，使NaCl固体析出。
[答案] (1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅量筒内液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应
[拓展培优练]
[教师用书备选]
在1.01×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析下列选项正确的是( )
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.01×105 Pa、20 ℃下，C5H12是液体
C．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低
D．C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低
D [根据表中信息知，在1.01×105 Pa下，新戊烷的沸点为9.5 ℃，故在标准状况下不是气体，而在20 ℃时新戊烷是气体，所以A、B两项均错误；随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项错误；C5H12随支链的增加，沸点逐渐降低，D项正确。]
6．在光照的条件下，将1 ml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 ml、b ml、c ml，该反应中消耗的氯气的物质的量是( )
A．(1＋a＋b＋c) ml B．(2a＋3b＋4c) ml
C．(1＋a＋2b＋3c) ml D．(a＋b＋c) ml
C [根据碳原子守恒可知，生成一氯甲烷的物质的量是(1－a－b－c) ml。根据取代反应的特点可知，消耗的氯气的物质的量为(1－a－b－c)ml＋2a ml＋3b ml＋4c ml＝(1＋a＋2b＋3c) ml。]
7．(双选)可燃冰属于甲烷的水合物，其结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A．可燃冰中CH4与H2O以共价键的形式相结合
B．使用可燃冰时应注意安全
C．甲烷的一氯代物、三氯代物和四氯代物都是正四面体
D．空间填充模型为的有机物在光照下能与溴蒸气发生取代反应
BD [A项，CH4与H2O以分子间作用力结合在一起形成可燃冰，错误；B项，CH4易燃、易爆，所以使用过程中要注意安全，正确；C项，CH3Cl、CHCl3是四面体结构但不是正四面体结构，CCl4为正四面体结构，错误；D项，该有机物的结构简式为，属于烷烃，其性质与CH4相似，所以该有机物在光照下能与溴蒸气发生取代反应，正确。]
8．(素养题)晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话：临邛县“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许如雷声，火焰出，通耀数十里。以竹筒盛其火藏之，可拽行终日不灭也……”。请回答下列问题。
(1)话中描述的物质是一种最简单有机物——甲烷，其分子的结构式为____________。
(2)写出“顷许如雷声，火焰出”涉及反应的化学方程式：__________________________________________________________。
(3)下列有关甲烷的说法正确的是________(填选项字母)。
A．它属于化石能源
B．它的分子中含有非极性键
C．它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构
D．(2)中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成
(4)甲烷不仅可以直接用来燃烧，还是重要的化工原料，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式为___________________，反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为________。
[解析] (2)“顷许如雷声，火焰出”叙述的是甲烷燃烧，涉及反应的化学方程式为CH4＋2O2eq \(――→,\s\up10(点燃))CO2＋2H2O。(3)甲烷属于化石能源，A正确；甲烷分子中只含有极性键，B错误；甲烷分子中只有碳原子的最外层达到了8电子稳定结构，氢原子最外层是2电子稳定结构，C错误；甲烷燃烧时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成，D正确。(4)甲烷与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式为CH4＋H2Oeq \(=====,\s\up10(高温))CO＋3H2，反应得到的水煤气中CO和H2的质量比为eq \f(28,3×2)＝eq \f(14,3)。
[答案] (1) (2)CH4＋2O2eq \(――→,\s\up10(点燃))CO2＋2H2O (3)AD (4)CH4＋H2Oeq \(=====,\s\up10(高温))CO＋3H2 14∶3
物质名称
沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3
－0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.0
异戊烷CH3CH2CH(CH3)2
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0