1、课时作业15天燃气的利用甲烷基础巩固1在西部大开发中，投巨资兴建的“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 ()ACH4BCOCH2DNH3解析：“西气”的主要成分为CH4，A项正确。答案：A2下列关于烃的说法正确的是()A烃是指仅含有碳和氢两种元素的有机物B烃是指分子里含碳元素的化合物C烃是指发生燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物D烃是指含有碳和氢两种元素的化合物解析：烃是指仅含有碳和氢两种元素的有机物，A正确，B、D错误。C项，烃仅含有碳和氢两种元素，燃烧能生成CO2与H2O，烃的含氧衍生物燃烧也能生成CO2与H2O，如乙醇(CH3CH2
2、OH)、乙酸(CH3COOH)等，错误。答案：A3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甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D甲烷的四种取代物都难溶于水解析：甲烷的化学性质比较稳定，但可以燃烧，有可燃性，即能被O2氧化。答案：B4甲烷和氯气按等物质的量混合，在光照下得到的产物是()CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4A只有B只有C的混合物D的混合物解析：甲烷和氯气发生取代反应是逐步进行的，CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2
3、Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl，所以，得到的应是混合物。答案：D5光照对下列反应几乎无影响的是()A氢气和氯气B甲烷和氯气C甲烷和氧气DCH3Cl与Cl2解析：光照条件下发生的反应有：H2和Cl2化合，CH4和Cl2取代，HClO、HNO3、AgNO3、AgCl、AgBr、AgI等见光分解，而O2与CH4反应需要点燃。答案：C6(2019年四川绵阳模拟)已知正四面体形分子E和直线形分子G反应，生成四面体形分子L和直线形分子M。(组成E分子的元素的原子序数都小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素。)如下图，则下列判断中正确的是()A常温常压下，L是一种液态有机物BE是
4、一种含有非极性键的分子C干燥的G能漂白有色物质D上述反应的类型是取代反应解析：正四面体形分子E，组成E分子的元素的原子序数都小于10，E由两种元素组成，灰色球只形成一个共价键，所以是H元素，黑色球表示C元素，所以E是甲烷；直线形分子G，组成G分子的元素为第三周期的元素，且G是双原子分子，所以G是Cl元素，该反应是甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，即L是一氯甲烷，M是氯化氢。A.常温常压下，一氯甲烷是气体，不溶于水，故A错误；B.氯化氢中只含共价键，属于共价化合物，故B错误；C.氯气没有漂白性，但次氯酸有漂白性，故C错误；D.甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，属于取代反应，故D正
5、确。答案：D7取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是()A此反应无光照也可发生B甲烷和Cl2反应后的产物只有CH3Cl和HClC盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出DCH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管解析：CH4和Cl2反应需要光照才能进行，A项错误；无论CH4与Cl2以何种比例混合发生反应产物均为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，B项错误；水槽中有晶体析出，C项正确；试管内液面上升，但不能充满试管，生成物CH3Cl是气体，D项错误。答案：C8下列各图均能表示甲烷
6、的分子结构，按要求回答下列各问题。(1)对号入座(填序号)甲烷的球棍模型是_，甲烷的电子式是_。(2)如果甲烷是平面形，则CH2Cl2应该有_种结构，实际CH2Cl2有_种结构，证明甲烷不是平面形，而是_结构，上面_更能反映其真实存在状况。解析：(1)这几种形式都可表示甲烷这种物质，其中分子结构示意图(A)，球棍模型(C)，比例模型(D)均能反映甲烷分子的空间构型，但比例模型更能形象地表达出C、H的相对位置及所占比例；电子式(B)只反映原子最外层电子的成键情况。(2)甲烷若为平面结构，则CH2Cl2有两种结构答案：(1)CB(2)21正四面体D能力提升9下列物质分子中，属于正四面体结构的是()
7、ACCl4BCHCl3CCH2Cl2DCH3Cl解析：由甲烷是正四面体结构，可推知CCl4也应是正四面体结构。答案：A10在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是()甲烷属于烃类在相同条件下甲烷的密度大于空气甲烷难溶于水可燃冰是一种极具潜力的能源ABCD解析：甲烷是最简单的烃，难溶于水，其相对分子质量为16，小于空气的平均相对分子质量(29)，相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出大量的热，故可燃冰是一种极具潜力的能源，故C项正确。答案：C11在集气瓶中使甲烷与氧气混合，点燃，进行
8、爆炸性实验，下列甲烷与氧气的体积比(同温、同压)中爆炸声最大的是 ()A11B12C13D31解析：爆炸声最大的必要条件之一，气体恰好完全反应，使单位体积的气体反应放出的热量最多。甲烷与氧气在点燃的条件下发生完全反应的化学方程式为CH42O2CO22H2O，符合此反应中CH4和O2的物质的量之比即可，故选B。答案：B12如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体是()CO、O2；Cl2、CH4；NO2、O2；N2、H2；ABCD解析：一氧化碳与氧气在点燃条件下反应，在光照条件下不反应，压强不变化，烧杯中的水不会进入集气瓶，故错误
9、；氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体和一氢甲烷，氯化氢易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，故正确；二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，故正确；氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应，在光照条件下不反应，压强不变化，烧杯中的水不会进入集气瓶，故错误。答案：D13一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙增重25.2 g，则原混合气体中CO的质量为 ()A24.4 gB19.7 gC13.2 g D11.2
10、 g解析：氯化钙增重25.2 g，即m(H2O)25.2 g，n(H2O)1.4 mol，n(H)2.8 mol，由H守恒知n(CH4)n(H)0.7 mol；再由C原子守恒知n(CO)n(CO2)0.7 mol，m(CO)m(CO2)49.6 g25.2 g24.4 g，解得m(CO2)13.2 g，m(CO)11.2 g。答案：D141 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Cl2的物质的量为()A0.5 molB2 molC2.5 molD4 mol解析：1 mol CH4与Cl2发生取代反应，得到四种氯代物的物质的量相等，则生成的CH
11、3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25 mol，该四种氯代物中n(Cl)0.25 mol(1234)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，则n(Cl2)2.5 mol。答案：C15如图所示，一端封闭的U型管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度的变化情况是(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)()A变长B变短C不变D难以确定解析：CH4Cl2CH3ClHCl；CH3ClCl2CH2Cl2
12、HCl；CH2Cl2Cl2CHCl3HCl；CHCl3Cl2CCl4HCl。在这四个反应中：第一个反应是反应物为气体，生成物也为气体的等体积反应，气体体积不变，后三个反应由于CH2Cl2、CHCl3和CCl4都为液体，使反应后气体体积减小，使得左边液柱高度上升，而右边液柱高度下降，使液体对中间气柱的压强减小，所以体积将变大。答案：A16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)实验中生成的油状液滴
13、的化学式为_，其中_是工业上重要的溶剂。(4)用饱和食盐水而不用水的原因是_。解析：CH4和Cl2在光照下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐变浅。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，故量筒内液面上升。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、CCl4CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制C
14、l2和水的反应17某学校课外实验小组欲探究甲烷的性质。实验小组成员发现实验台有两个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为氯气)。小组成员从实验台上拿出一支规格为20 mL的刻度试管，想在试管中取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体进行实验探究。请你帮助他们完成下列问题：(1)用最简单的方法区别两个集气瓶中气体：_。(2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪器组装，可以将集气瓶中的气体取到刻度试管中。请你画出在刻度试管中取用5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体的操作装置。说明简单的操作方法：_。(3)在水槽中将橡皮塞塞在集有混合气体的试管口上，取出，放置在_(填写下面的序号)的
15、地方，探究甲烷与氯气的取代反应。A黑暗中B阳光直射的地方C室内自然光D任何地方写出该反应中的一个化学方程式：_。足够长的一段时间后，用手握住试管，口朝下，伸入水中，在水下拔下橡皮塞，可以观察到的现象是_。答案：(1)有颜色的一瓶中为氯气，另外一瓶中为甲烷(2)装置如下图所示先将双孔塞塞到盛有氯气的集气瓶口上，打开分液漏斗旋塞，使食盐水缓缓流下，收集15 mL氯气；然后将双孔塞换到盛有甲烷的集气瓶上，再打开分液漏斗旋塞，排出试管中所有的饱和氯化钠溶液即可(3)CCH4Cl2CH3ClHCl(或CH3ClCl2CH2Cl2HCl或CH2Cl2Cl2CHCl3HCl或CHCl3Cl2CCl4HCl)
16、试管内有水柱慢慢上升探究创新18(2019年广东实验中学顺德学校月考)从有机反应RHCl2RClHCl(其中R代表烃基)制取副产品盐酸的设想已成为现实。请根据所给模拟装置图回答下列问题：(1)装置A中制取Cl2的离子方程式为_。(2)装置B中盛放的溶液是_，作用是_。(3)装置C有三种功能：_；_；观察气泡的产生情况，便于控制两种气体的配比。(4)玻璃管E中放在石棉碎块上的碘化钾的作用是：_。导管末端“肚形”装置的作用是_。(5)从F中分离出盐酸的最佳方法是_。该套实验装置还存在的缺陷是_。答案：(1)MnO22Cl4HMn2Cl22H2O(2)饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl(3)干燥Cl2、CH4使CH4、Cl2充分混合(4)除去未反应完的Cl2防止倒吸(5)分液没有进行尾气(CH3Cl等)处理