2020高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物 第一课时 天然气的

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.天然气的利用甲烷[A篇知识对点训练]知识点一甲烷的性质1．下列关于天然气、石油和煤的说法中正确的是()A．三者都是有机物B．三者含有的元素种类相同C．三者都是化石燃料D．三者都是清洁能源答案C解析天然气、石油的主要成分是有机物，煤是由有机物和无机物组成的混合物，A项错误；天然气中含有的主要元素是C、H，而石油中除含有C、H外，还含有S、O、N等，煤中主要含有C、H、O，还含有少量的S、P、N等，B项错误；天然气、石油和煤为三大化石燃料，C项正确；三者中只有天然气为清洁能源，D项错误。2．下列各项均能表示甲烷的分子结构，但最能反映其真实状况的是()答案D解析甲烷分子的结构示意图和球棍模型只能表示分子中各原子在空间的连接方式，甲烷分子的电子式只能表示分子的成键情况，以上三种表示方法均不能反映甲烷的真实存在状况，而比例模型既表示分子中各原子的连接方式，又给出了各原子在空间的相对位置，故四种方式中比例模型最能反映其真实存在状况。3．由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是()A．将该气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B．在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C．点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用内壁有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D．若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷答案D解析CH4、CO、H2均不能使酸性KMnO4溶液褪色，A项错误；三种气体燃烧火焰均呈淡蓝色，其中CH4和H2燃烧的产物都能使干燥的冷烧杯壁，有水滴生成，B项错误；CO、CH4燃烧的-2-产物均能使内壁有澄清石灰水的烧杯壁上产生白色物质，C项错误；D项正确。4．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()A．HClB．CH3ClC．CH2Cl2D．CCl4答案A解析等物质的量的CH4和Cl2混合后反应，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都有生成，生成这四种物质的时候，都有HCl生成，即HCl的物质的量最大。5．用“短线”将甲烷与Cl2在广口瓶内混合并在光照条件下发生反应的实验现象和产生这些现象的原因连接起来。答案①—C②—A③—D④—B知识点二烷烃6．下列物质中，属于烷烃的是()A．C8H16B．CH3CH2OHC．D．CH2===CH2答案C解析A不符合烷烃通式CnH2n＋2；B不是烃(含O)；D项分子中碳原子间不是单键结合，不是烷烃。7．下列性质中，属于烷烃特征的是()A．完全燃烧只生成二氧化碳和水B．它们不溶于水C．分子的通式为CnH2n＋2，与氯气发生取代反应D．它们密度都较小答案C-3-解析分子通式为CnH2n＋2，与Cl2发生取代反应是烷烃的特征，而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水，且密度较小，难溶于水，故A、B、D错误，选C。8．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，它们都是气态烷烃答案A解析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。9．下列反应属于取代反应的是()A．CH4――→高温C＋2H2B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2C．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OD．C2H6＋Cl2――→光C2H5Cl＋HCl答案D解析取代反应是指有机物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。A项明显不符合；取代反应是有机反应类型，反应物中至少有一种是有机物，B项错误；C项为氧化反应，错误；D项，乙烷分子中的一个氢原子被一个氯原子取代，属于取代反应，正确。10．下列关于同系物的说法中，错误的是()A．同系物具有相同的最简式B．同系物符合同一通式C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化答案A解析同系物指结构相似，组成上相差n(n≥1)个CH2原子团的化合物，但不一定有相同的最简式，如CH4与C2H6，最简式分别为CH4、CH3，但可用同一通式CnH2n＋2来表示。[B篇综合提升训练]11．在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。若将1molCH4与Cl2反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量之比为1∶2∶3∶4，则消耗的Cl2为()A．1.0molB．2.0molC．3.0molD．4.0mol答案C-4-解析1molCH4与Cl2发生取代反应，若生成的四种取代物的物质的量之比为1∶2∶3∶4，则生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，这四种氯代物中n(Cl)＝0.1mol×1＋0.2mol×2＋0.3mol×3＋0.4mol×4＝3.0mol，根据取代反应的特点知n(HCl)＝3.0mol，根据元素守恒可判断参加反应的氯气的物质的量n(Cl2)＝3.0mol。12．下列叙述正确的是()A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质B．通式相同的不同物质一定属于同系物C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体D．同系物的性质完全相同答案C解析分子式相同的物质，结构不一定相同，可能是同分异构体；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；同系物的化学性质相似，物理性质不同。13．一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g)，此混合气体的质量为49.6g，当其缓慢通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2g，则混合气体中CO质量为()A．24.4g4.4gB．13.2gC．12.5gD．11.2g答案D解析由题意可知H2O质量为25.2g，物质的量为1.4mol，利用氢元素守恒则CH4为0.7mol。CO、CO2质量为49.6g－25.2g＝24.4g，利用碳元素守恒可列{nCO＋nCO2＝0.7mol，nCO＋44nCO2＝24.4g求解可得D正确。14．如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：(1)A、B、C三者的关系是________。(2)A的分子式为________，C的名称为________。(3)写出C的同分异构体的结构简式______________。(4)若1molB气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出2217.8kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为____________________________________________。答案(1)同系物(2)C2H6丁烷-5-(3)(4)C3H8(g)＋5O2(g)――→点燃3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2217.8kJ·mol－1解析据球棍模型知结构简式分别为：A.CH3CH3，B.CH3CH2CH3，C.CH3CH2CH2CH3，名称分别为乙烷、丙烷、丁烷、它们分子组成上依次相差一个“CH2”，互为同系物。15．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的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比为1∶1，则得到的产物为________。A．CH3ClHClB．CCl4HClC．CH3ClCH2Cl2D．CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4HCl(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________。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___________________________________。答案(1)CH4＋4Cl2――→光照CCl4＋4HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压解析(1)因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2――→光照CCl4＋4HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应连锁进行，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，-6-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。