1、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1课时天然气的利用甲烷1.在西部大开发中,国家投巨资兴建“西气东输”工程,将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。这里所指的“西气”的主要成分是() A.COB.CH4C.H2D.NH3解析:“西气东输”是将西部的天然气通过管道输送到东部地区,天然气的主要成分是CH4。答案:B2.下列说法中错误的是()A.有机物和无机物在一定条件下可以相互转化B.所有有机物都易燃烧C.有机物所起的反应,一般比较复杂,速率较慢,并且还常伴有副反应产生D.有机物和无机物在性质上的差别并不是绝对的解析:无机物和有机物在一定条件下可以相互转化;有机物和无机
2、物在性质上的差别,并不是绝对的,在某些方面可以是类似的。答案:B3.下列关于碳氢化合物的说法正确的是()A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2B.燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C.碳原子间以单键相连的烃是烷烃D.碳氢化合物的相对分子质量一定是偶数解析:CnH2n+2是烷烃的通式,A错误;燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物,化学式为CxHyOz的有机物的燃烧产物也是二氧化碳和水,B错误;碳原子间全部以单键相连的链烃才是烷烃,C错误;因为碳原子的相对原子质量(12)为偶数,烃分子中的氢原子数也为偶数,所以碳氢化合物的相对分子质量一定是偶数。答案:D4.(双选)点燃某气体
3、后,在其火焰上方罩一干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠出现;把烧杯迅速倒转过来,立即向杯内注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。该气体可能是()A.CH4B.H2C.COD.CO和H2的混合气体解析:烧杯内壁有水珠出现,说明有H2O生成,肯定含有H元素;澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,气体中肯定含有C元素。因此A、D符合题意。答案:AD5.(双选)下列物质在阳光照射下能发生化学反应的是()A.甲烷和氯气的混合气体B.溴化银C.氮气和氧气的混合气体D.浓硫酸解析:甲烷与氯气在光照下可发生取代反应,AgBr光照分解,C、D不反应。答案:AB6.某有机物在O2中完全燃烧,生成CO2和H2O,则下列关
4、于该有机物组成的叙述中,最合理的是()A.一定含C、H、O三种元素B.一定含C、H两种元素,可能含O元素C.一定含C、H两种元素,一定不含O元素D.一定含C元素,可能含H元素和O元素解析:C、H来自有机物。根据质量守恒定律,O元素可能来自有机物,也可能来自于氧气。答案:B7.关于取代反应和置换反应的下列说法中,正确的是()A.取代反应和置换反应中一定都有单质生成B.取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应C.取代反应大多是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的,不会有多种产物并存的现象解析:取代反应的生成物中不一定有单质;取代反应中替换
5、的原子或原子团的电性相同时应属于非氧化还原反应,电性相反时应属于氧化还原反应;取代反应是逐步进行的,因而生成物中可能会存在多种取代产物并存的现象。答案:C8.某气态烷烃20 mL,完全燃烧时,正好消耗同温同压下的氧气100 mL,该烃的化学式是()A.C2H6B.C3H8C.C4H10D.C5H12解析:气态烷烃燃烧的化学方程式为:CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O13n+1220 mL100 mL即120 mL=3n+12100 mL,解得n=3。答案:B9.将1 mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的氯气为()A.
6、0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol解析:1 mol CH4与Cl2发生取代反应,得到的4种取代物的物质的量相等,则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol,该4种取代物中n(Cl)=0.25 mol(1+2+3+4)=2.5 mol。根据取代反应的特点知,n(HCl)=2.5 mol,故生成物中含氯原子的物质的量为5 mol,根据元素守恒可判断参加反应的n(Cl2)=2.5 mol。答案:C10.下列物质中互为同系物的有,互为同分异构体的有,互为同素异形体的有,属于同位素的有,是同一种物质的有。液氯白磷氯气2,2二甲基丁烷氯水1735Cl
7、红磷1737Cl解析:同位素研究的对象是原子,同素异形体研究的对象是单质,同系物研究的对象是同一系列的有机物,同分异构体研究的对象是分子式相同、结构不同的物质。答案:、(或或)、(或)和和,和11.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)实验中可观察到的实验现象有: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)用饱和食盐水而不用水的原因是。(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体光气,反应的化学方程式为2CHCl3+O22COC
8、l2+2HCl,上述反应(填选项符号,下同)。属于取代反应不属于取代反应为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是。A.氢氧化钠溶液B.硝酸银溶液C.稀盐酸D.水E.湿润的蓝色石蕊试纸F.湿润的无色酚酞试纸解析:CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质,随着反应的进行,Cl2不断被消耗,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。氯仿变质后产生HCl,检验产物HC
9、l即可,加入硝酸银溶液后,若产生沉淀,则氯仿变质;HCl溶于水为盐酸,可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。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)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应(4)BE12.天然气的主要成分是甲烷。一定量的CH4燃烧后得到CO、CO2、H2O(g),其质量共为49.6 g。将它缓慢通过浓硫酸时,浓硫酸质量增加25.2 g,试求原混合气体中CO2的质量。解析:设生成CO的物质的量为x,由题意知,CH4燃烧的化学方程式为:CH4+(4-x2)O2xCO+(1-x)CO2+2H2O(g)根据H原子守恒:n(CH4)=12n(H2O
10、)=1225.2 g18.0 gmol-1=0.700 mol,依据C原子守恒:28.0 gmol-1x+44.0 gmol-1(0.700 mol-x)=49.6 g-25.2 g,解得:x=0.400 mol,m(CO2)=44.0 gmol-10.300 mol=13.2 g。答案:原混合气体中CO2的质量为13.2 g。13.燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1 mol某烃,燃烧产物依次通过如下图所示的装置,实验结束后,称得甲装置增重3.6 g,乙装置增重4.4 g。求该烃的分子式。解析:设该烃的分子式为CnHm,如图装置甲是利用浓硫酸的吸水性吸收该有机化合物燃烧所产生的水,浓碱液吸收二氧化碳,所以甲、乙装置增加的质量就是该有机化合物燃烧所产生的水和二氧化碳的质量。CnHm+(n+m4)O2nCO2+m2H2O1nm20.1 mol4.4 g44 gmol-13.6 g18 gmol-1解得:n=1,m=4。所以该有机化合物的化学式是CH4。答案:CH4
