化学同步苏教版必修2课时跟踪检测：(十三)天然气的利用甲烷

1、课时跟踪检测（十三）天然气的利用 甲烷高中化学A级一基础全面练1右图是某物质分子的比例模型，该物质的分子式是（）A. NH3B. CH 4C. H2OD. C2H4解析：选B从图上看出，符合甲烷的结构。2. 光照对下列反应几乎无影响的是 （）A .氢气与氯气B.甲烷与氯气C .甲烷与氧气D .次氯酸分解解析：选C CH4与02反应需点燃；H2与C12反应可光照，也可点燃；CH4与C12光光照照发生取代反应；2HCl0= 2HC1 + 02 f。3. 有下列物质：氯气；硝酸；溴水；烧碱；氧气；酸性KMnO 4溶液，其中在一定条件下可与甲烷反应的是（）A .B.C .D .解析：选C 甲烷在光照条

2、件下可与 Cl 2发生取代反应，在点燃条件下可与02反应生成C02和H20;甲烷与硝酸、溴水、烧碱、酸性KMnO 4溶液均不发生化学反应。4. 下列反应属于取代反应的是 （）髙温一 C-I-2H2B 2HI+C12HC1+I3a CH4+26 co2+2h2o光D ch4+ci3 ch3ci-fhci解析：选D A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化还原反应（燃烧）,D属于 取代反应。5. 下列关于同系物的说法中，错误的是（）A. 同系物具有相同的分子式B. 同系物符合同一通式C .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解析：选A 同系物结构相似，属于同

3、一类物质，因此有同一通式，但一定不具有相D正确。同的分子式，A错误，B正确；相邻同系物在分子组成上相差一个CH2原子团，C正确;因结构相似，所以化学性质基本相似，6. 下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是()A. CH3CIB. CCI4C . CH2CI2D . CH 4解析：选B甲烷和CH 3CI、CH2CI2、CHCI 3均能与氯气发生取代反应，但CH4分子中的氢原子全部被取代后即 CCI4与氯气不能再发生取代反应。7等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关实验现象和结论中，正确的是 () 反应后CI2完全反应而CH 4有剩余 瓶内壁有油状液滴生成 最后有 CH4

4、、C“、CH 3CI、CH2CI2、CHCI 3、CCI4、HCI 七种物质共存 只有CH 3CI和HCI两种产物A .B.C .D .解析：选B 有机化学反应进行不彻底，故反应后有CH4和CI2剩余，产物有CH 3CI、CH2CI2、CHCI 3、CCI4 和 HCI。8. 下列叙述错误的是()A 通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应B. 甲烷是正四面体结构C 甲烷跟氯气反应无论生成CH 3CI、CH2CI2、CHCI 3,还是CCI4,都属于取代反应D 甲烷的四种取代物常温下均为液体解析：选D 通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂反应，A正确；甲烷分子是以碳原子为中心的

5、正四面体结构，B正确；甲烷与CI2在光照时发生取代反应生成CH 3CI、CH2CI2、CHCI 3、CCI4及HCI五种产物，其中四种有机产物中 CH 3CI为气体，CH 2CI2、 CHCI 3、CCI 4为液体，C正确，D错误。9. 已知某烷烃的相对分子质量为30。(1) 该烷烃的分子式为。(2) 该烷烃在光照时与CI2反应生成一氯代物的化学方程式为 , 属于 反应。解析：烷烃的通式为 CnH2n+ 2,则14n + 2= 30,得n= 2,即C2H6。答案：C2H6(2)CH 3CH 3+ CI2 光照,CH 3CH 2CI + HCI 取代10. 如下图是某同学利用日常用品注射器设计的

6、简易实验装置。甲中注入10 mL CH 4, 同温同压下乙中注入 50 mL CI2,将乙中气体推入甲中，用漫散光照射一段时间，气体在甲中反应。甲乙(1) 下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为红色；实验过程中，甲中活塞向内移动；甲中内壁有油珠；产 生火花。其中正确的是。(2) 甲管中发生反应的反应类型为。(3) 反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是。A 水B.氢氧化钠溶液C .硝酸银溶液D .饱和食盐水反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO 3溶液的小试管中会观察到 。若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到 。光照解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4+ Cl2 - CH3C

7、I + HCI , CH3CI +光昭光昭光昭Cl2 CH2CI2+ HCI , CH2CI2+ Cl2 CHCI 3+ HCI , CHCI 3+ Cl2 CCI4+ HCI。(1) 理论上，甲烷与氯气按体积比为 1 : 4时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5 ： 14 ： 1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应过程中不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲中活塞向 内移动。(2) 甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲中发生的是取代反应。(3) 剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。生成的HCI会与

8、AgNO 3溶液反应生成 AgCI白色沉淀，同时因CH2CI2、CHCI 3、CCI4难溶于水而看到液体分为两层，因CI2有剩余，若加入几滴石蕊溶液，溶液会先变红后褪色。答案：(1)(2)取代反应 (3)B (4)液体分为两层，产生白色沉淀溶液先变红后褪色B级深化提能练1. 下列物质互为同系物的是 ()A. HCCl 与 ClCClIIClHBCHgCH耳与 CH5CHCHCHSch3C. CH3CH2CI 与 CH2CICH2CID . CH 4 与 CH 3CH2CI解析：选B A项为同种物质，B项互为同系物，C项所含氯原子数不同，分子组成不 是相差一个CH2原子团或其倍数，D项不是同一类

9、别的物质，故不属于同系物。2. 将甲烷与氯气按1 : 3的体积比混合于一试管中，倒立于盛有饱和備盐水艳和 備盐水艳和食盐水的水槽，置于光亮处（如图所示），下列有关此实验的现象和结论的 叙述不正确的是（）A .试管中气体的黄绿色逐渐变浅，水面上升B. 生成物只有三氯甲烷和氯化氢在标准状况下是气体C 试管内壁有油状液滴形成D 试管内有少量白雾解析：选B A项，在光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应，生成物均没有颜色，所 以气体颜色变浅，氯化氢溶于水后导致试管内液面上升，正确；B项，甲烷和氯气反应的生成物只有一氯甲烷和 HCI在标准状况下是气体，错误；C项，二氯甲烷和三氯甲烷都是液态有机物，所以试管内

10、壁有油状液滴生成，正确；D项，该反应中有氯化氢生成，氯化氢遇空气中的水蒸气形成白雾，正确。3. 鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是（）A .点燃一通入澄清石灰水 一加入溴的四氯化碳溶液B.点燃一罩上小烧杯一加入澄清石灰水C .点燃一通入澄清石灰水D .点燃一通入酸性 KMnO 4溶液解析：选B 根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成CO 2和H2O, H2燃烧后生成H2O, CO燃烧后生成CO2。在火焰的上方罩一个干燥的小烧杯，出现水雾的是甲烷和H2,没有水雾的是 CO;然后在有水雾的两个小烧杯里加入澄清石灰水，出现浑浊的是甲烷，无 现象的是H?。4. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面

11、体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（ ）A. CH 3CI只有一种结构B. CH 2CI2只有一种结构C. CHCI 3只有一种结构D . CH 4中含有4个C H共价键A、C、D三项CICIHC1解析：选B甲烷分子无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构,H-都是成立的，CH2CI2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即HIClcC1IH，若是正四面体结构，则其结构只有一种。无论是正四面体结构还是正方形结构，CH4中含有4个C H共价键。5. 1 mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔CI2发生取代反应（）B. 8 molA. 4 molC. 2 molD. 6 mol解析：选D

12、 乙烷的分子式为 C2h6,1 mol Cl2只能取代烷烃中的1 mol H原子，故1 mol 乙烷最多与6 mol Cl 2发生取代反应。16有两种气态烷烃组成的混合物，标准状况下的密度为1.16 g L ，则关于混合物的组成判断正确的是（）A. 一定有甲烷B. 定有乙烷C. 一定是 甲烷和乙烷的混合物D 可能是乙烷和丙烷的混合物解析：选 A 混合气体的平均摩尔质量是M（平均）=1.16 g L 1X 22.4 Lmol1= 26gmolS即平均相对分子质量为26,在烷烃中相对分子质量小于26的只有甲烷，因此一定含有甲烷。7. 将0.2 mol下列烃完全燃烧后，生成的气体缓缓通入0.5 L

13、2 mol L1的NaOH溶液中，生成正盐和酸式盐的物质的量之比为1 : 3,则该烷烃是（）A .乙烷B.丙烷C.丁烷D .戊烷解析：选C 设该烷烃分子中含有 n个C原子，则完全燃烧产生 CO 2的物质的量是0.2n mol。n（NaOH） = 0.5 L x 2 mol L 1= 1 mol;又设产生的 Na2CO3 的物质的量为 a mol，则 NaHCO 3为3a mol,根据钠原子守恒可得 2a+ 3a = 1,解得a= 0.2 mol,所以Na2CO3为0.2 mol, NaHCO 3为0.6 mol;根据碳原子守恒可得 0.2n = 0.8, n= 4，因此该烷烃是丁烷。8. 在一

14、定的温度、压强下，向100 mL CH 4和Ar的混合气体中通入 400 mL O2,点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460 mL ,则反应前混合气体中 CH4和Ar的物质的量之比为()A. 1 : 4B. 1 : 3C. 1 : 2D. 1 : 1解析：选A Ar是稀有气体，不参与反应，反应前后气体的体积变化由CH 4燃烧生成的水引起。反应前后气体的体积变化为100 mL + 400 mL 460 mL = 40 mL。设混合气体中CH4的体积为x。占燃CH 4+ 202 CO2 + 2出0 N 减小1 mL 2 mL 1 mL2 mL40 mLx= 20 mLAr的体积为10

15、0 mL 20 mL = 80 mL , CH 4与Ar的体积之比为1 : 4，相同条件下, 气体的体积之比等于物质的量之比，即n(CH 4) : n(Ar) = 1 ： 4。9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。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图。根据要求填空：(1)写出CH4与CI2反应生成一氯代物的化学方程式:(2)B装置有三种功能：控制气体流速；将气体混合均匀；D装置中的石棉上吸附着 KI饱和溶液及 KI粉末，其作用是(4) E装置中除了有盐酸生成外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为(5) 该装置还有缺陷，原因是没有进行尾

16、气处理，尾气的主要成分是(填编号)。A. CH 4 B. CH 3ClC . CH2C“D . CHCl 3 E . CCl4光昭解析：(1)CH4与Cl2反应生成的一氯代物为CH 3Cl，则化学方程式为 CH4+ Cl2CH 3Cl + HCl。(2) B装置盛有浓硫酸，具有吸水性，所以B装置的第种作用为干燥甲烷和氯气。(3) Cl2与CH4反应可能有部分 C12剩余，C12能与KI反应生成12和KCI，所以D装置中石棉上吸附着的 KI饱和溶液及 KI粉末的作用是除去未反应的CI2。(4) CH 4与Cl2反应生成的CH 3CI和HCI是气体，HCI易溶于水而 CH3CI难溶于水，液 体分层

17、，从E中分离出盐酸的最佳方法为分液。(5) 反应物CH4可能有剩余，生成物CH3CI为气体，尾气的主要成分是CH4和CH3CI。光昭答案：(1)CH 4+ CI2照CH 3CI + HCI干燥甲烷和氯气(3)除去未反应的CI2 (4)分液(5)AB10. (1)完全燃烧0.1 moI某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得 浓硫酸增重9 g，浓碱液增重17.6 g。该烃的化学式为 ，并写出其所有可能的结构简式：。某烃2.2 g,在02中完全燃烧，生成6.6 g CO2和3.6 g H2O,在标准状况下其密度为 1.964 3 g L ，其化学式为 。(3) 某烷烃的相对分子质量为128，该烷烃的化学式为 。(4) 在120 C和101 kPa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合气体，点燃完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积缩小，则该烃分子内的氢原子个数。B.大于4C 等于4A .小于4D 无法判断解析：(1)0.1 mol烃中,n(C) = 44?=0.4 航，n(H)=2= 1 mol则ch3CH 3 CH 2CH CH ch3-ch-ch3-CH 2 CH 3,每个烃分子中含 4个C原子、10个H原子，即分子式为C4H10。该烃结构简式有二种:_ 1_ 1_ 1 6.6 g ,44 g mol该烃的摩尔质量 M = 22.4 L mol X 1