2019年高考化学：甲烷专题（含解析）一、单选题1．下列反应属于加成反应的是A ．CH 4+Cl 2 光照CH 3Cl+HClB ．CH 2=CH 2 + HCl 催化剂CH 3CH 2ClC ．CH 3CH 2OH + CH 3COOH CH 3COOC 2H 5+H 2OD ．2C 6H 6 + 15O 2 点燃12CO 2 +6H 2O【答案】B【详解】A. CH 4+Cl 2 光照CH 3Cl+HCl 属于取代反应，故A 错误；B. CH 2=CH 2 + HCl 催化剂CH 3CH 2Cl 属于加成反应，故B 正确；C. CH 3CH 2OH + CH 3COOH CH 3COOC 2H 5+H 2O 属于取代反应，故C 错误；D. 2C 6H 6 + 15O 2 点燃12CO 2 +6H 2O 属于氧化反应，故D 错误；正确答案：B 。
2．实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下：下列说法不正确．．．的是A．饱和食盐水可以减少氯气的溶解B．油状液滴的主要成分是一氯甲烷C．产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成D．为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察【答案】B【分析】甲烷与氯气在光照条件下可发生取代反应，依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳及氯化氢小分子，其中一氯甲烷为气体，其他三种有机物为难溶于水的油状液体，据此分析作答。
【详解】A. 氯气溶于水形成盐酸与次氯酸，饱和食盐水中含大量的氯离子，可以减少氯气与水的反应，同时降低其在水中的溶解度，故A项正确；B. 出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，一氯甲烷再常温下为气体，故B项错误；C. 氯化氢易溶于水，在试管口形成白雾，氯气与甲烷反应生成氯化氢后试管内气体的压强减小，液面上升，故C项正确；D. 为了探究反应条件，可采用对照实验，用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，故D项正确；答案选B。
3．下列关于甲烷的叙述正确的是A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同的结构B．甲烷可以与氯气发生加成反应C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一D．甲烷能使KMnO4溶液褪色【答案】C【详解】A.甲烷分子的空间构型是正四面体，二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种结构，故A错误；B.甲烷可以与纯卤素(如氯气)发生取代反应，不能发生加成反应，故B错误；C.矿井中存在甲烷气体，甲烷易燃易爆，因此甲烷是矿井安全的重要威胁之一，故C正确；D.甲烷常温下性质稳定，与KMnO4溶液、酸或碱等均不反应，故D错误；答案选C。
4．下列事实中能证明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面正方形结构的是A．甲烷的四个碳氢键的长度和强度相同B．甲烷分子可以发生取代反应C．甲烷的二氯取代物不存在同分异构体D．甲烷的三氯取代物只有一种【答案】C【分析】如果甲烷是正方形的平面结构，而CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此只有正四面体结构才符合，以此解答该题。
【详解】A.甲烷无论是正四面体结构，还是平面正方形结构，甲烷的4个碳氢键的键长和强度都相同，无法判断甲烷的结构，故A错误；B.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，甲烷分子都可以发生取代反应，无法判断甲烷的结构，故B错误；C.甲烷的四个碳氢键的长度和强度相同，可能有正四面体和平面正方形两种结构，若为正四面体结构，甲烷的二氯取代物不存在同分异构体，若为平面正方形，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体，故C 正确；D.甲烷的四个碳氢键的长度和强度相同，可能有正四面体和平面正方形两种结构甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，三氯代物均不存在同分异构体，无法判断甲烷的结构，故D错误。
故选C。
5．下列属于加成反应的是A．乙苯与液溴在铁的催化下反应B．乙炔在空气中燃烧C．甲烷与氯气在光照条件下反应D．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色【答案】D【解析】【分析】加成反应是发生在双键上，主要是双键两端的原子直接与其它原子或原子团相连的过程，其实质是双键变单键，不饱和度降低，据此分析作答。
【详解】A. 乙苯与液溴在铁的催化下反应生成溴乙苯，属于取代反应，A项错误；B. 乙炔在空气中燃烧生成二氧化碳，属于氧化反应，B项错误；C. 甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，C项错误；D. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色，其实质是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，D项正确；答案选D。
6．下列叙述错误的是A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱和强氧化剂都不反应B．甲烷化学性质稳定，不能被任何氧化剂氧化C．甲烷与Cl2反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种有机取代产物有一种气态，其余三种为液态且都不溶于水【答案】B【解析】【详解】A项、甲烷化学性质比较稳定，跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应，故A正确；B项、甲烷可以燃烧，能与氧气发生氧化反应，故B错误；C项、甲烷是饱和链烃，跟氯气在光照条件下发生取代反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl、CCl4，故C正确；D项、甲烷的四种有机取代物中只有一氯甲烷是气体，其余三种为液态且都不溶于水，故D正确。
故选B。
7．下列化学用语或模型正确的是（）A．氯化氢的电子式：B．硫离子结构示意图：C．8个中子的碳原子：12C：D．CH4分子的比例模型：【答案】D【详解】A. 氯化氢为共价化合物，电子式应为：，故A错误；B. 硫离子有16个质子，结构示意图：，故B错误；C. 8个中子的碳原子质量数为14，表示为：14C，故C错误；D. CH4为正四面体结构，分子的比例模型：，故D正确，故选D。
8．下列说法正确的是（）A．鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯可用新制Cu（OH）2悬浊液B．对二甲苯只有一种结构证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构C．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应机理相同D．CH4和CHCl3的空间构型都是正四面体【答案】A【解析】【详解】A.新制的氢氧化铜与乙醇无明显现象，不反应，不过由于稀释颜色会变浅，与乙醛加热有红色沉淀生成，与乙酸变澄清的蓝色溶液，发生酸碱中和反应，乙酸乙酯不溶于水，与乙酸乙酯会在表面形成一层油层，现象均不相同，故鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯可用新制Cu（OH）2悬浊液，故A正确；B.无论是否含有碳碳双键，对二甲苯只有一种结构，应用邻二甲苯，故B错误；C.乙烯和溴水发生加成反应，而乙烯和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，故C错误；D.CHCl3的C−H、C−Cl键键长不等，不是正四面体结构，故D错误。
答案选A。
本题考查的知识点是判断简单分子或离子的构型，有机物的鉴别，有机物的结构和性质，乙烯的化学性质，苯的结构。
解题时特别注意证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构应用邻二甲苯；CHCl3中的C-H、C-Cl键键长不等。
据此解答。
9．下列各组物质中，能用高锰酸钾酸性溶液鉴别的是（）A．乙烯、乙炔B．乙烯、苯C．苯、甲烷D．甲烷、乙烷【答案】B【解析】【详解】A．乙烯和乙炔都含有碳碳不饱和键，都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色，现象相同，不能鉴别，故A错误；B．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，现象不同，可鉴别，故B正确；C．苯、甲烷均不与酸性高锰酸钾反应，现象相同，不能鉴别，故C错误；D．甲烷、乙烷均不与酸性高锰酸钾反应，现象相同，不能鉴别，故D错误；答案选B。
【点睛】能用高锰酸钾酸性溶液鉴别的有机物可能含有碳碳不饱和键的烃或烃的衍生物、苯的同系物或醛。
本题的易错点为C，要注意苯分子中不存在碳碳双键。
10．将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为A．1 mol B．3 molC．4.5 mol D．6 mol【答案】B【解析】发生取代反应时，Cl2中一半的Cl原子生成HCl，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，计算出各自的物质的量，进而计算所需氯气的物质的量。
【详解】将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，经计算可以确定其物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）：n（CH2Cl2）：n（CHCl3）：n（CCl4）=1：2：3：4，发生取代反应时，Cl2中的Cl原子取代甲烷分子中的H同时生成HCl，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol，故选B。
【点睛】本题考查了甲烷的取代反应，注意取代反应的特点是逐步取代，多步同时发生是解答关键。
11．下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是A．乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2B．乙烯的空间构型是三角锥形C．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键【答案】B【解析】【详解】A．乙酸分子中含有羧基，酸性比碳酸强，则可与NaHCO3溶液反应生成CO2，故A正确；B．乙烯分子中6个原子处于同一平面，空间构型是平面形，故B错误；C．甲烷与氯气的反应以及苯和硝酸的反应都为取代反应，反应类型相同，故C正确；D．苯中的碳碳键为介于单键和双键之间的一种独特的键，不能与溴发生加成反应，故故选B。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质，侧重于考查学生综合应用化学知识的能力，注意把握有机物官能团的性质以及反应类型的判断。
12．2017年5月，我国在南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试开采获得成功，下列说法中不正确的是（）A．“可燃冰”释放的甲烷属于烃B．“可燃冰”是由水变成的油C．“可燃冰”将成为人类的后续能源D．“可燃冰”的分解与释放，可能会诱发海底地质灾害，加重温室效应【答案】B【解析】【详解】A．甲烷是碳氢化合物，属于烃，A项正确；B．水不能变成油，违背了客观事实，水中不含有C元素，B项错误；C．可燃冰贮量大，有可能成为人类的后续能源，C项正确；D．可燃冰为碳氢化合物，大量燃烧排放的二氧化碳会加重温室效应，可燃冰在海底，开采不当可能会诱发海底地质灾害，D项正确。