高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物练习题

8.1.1天然气的利用甲烷同步练习-苏教版高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．据报道，南极上空曾出现大面积的臭氧空洞。氟利昂—12对臭氧层有很强的破坏力，它的结构式为  ，下列叙述正确的是

A．有两种同分异构体 B．是平面型分子

C．只有一种结构 D．有四种同分异构体

2．下列关于甲烷的说法正确的是(　　)

A．甲烷是含碳元素质量分数最高的有机物

B．1 mol甲烷与1 mol氯气反应恰好生成1 mol一氯甲烷

C．二氯甲烷有CClHClH和CHHClCl两种结构

D．沼气的主要成分是甲烷，常用作清洁燃料

3．法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有CH2Cl2、丙烯、戊醇等，下列说法不正确的是

A．丙烯能使溴水褪色 B．CH2Cl2有两种同分异构体

C．戊醇与乙醇都含有羟基 D．丙烯可用于合成塑料

4．乙烷分子的球棍模型如图所示。下列关于乙烷分子的说法中，不正确的是

A．属于烷烃 B．分子式为C2H6 C．含有碳氢键 D．所有原子在同一平面上

5．下列实验不能获得成功的是

①将醋酸钠晶体与碱石灰混合加热来制取甲烷；

②将乙醇与浓硫酸共热至140°C来制取乙烯；

③在电石中加水制取乙炔；

④苯、浓溴水和铁粉混和，反应后可制得溴苯；

A．只有② B．只有①② C．只有①②④ D．只有②④

6．下列物质对应的化学式不正确的是

A．玛瑙的主要成分： B．金刚砂：SiC

C．白磷： D．氯仿：

7．下列说法正确的是

A．5个碳原子形成的链状烷烃总共有3种

B．有机物都容易燃烧，受热会发生分解

C．有机物都易溶于有机溶剂，难溶于水

D．二氯甲烷有2种结构：和

8．下列关于甲烷，说法正确的是

A．CH3Cl中含有Cl—

B．甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色

C．甲烷能与氯气发生取代反应并生成H2

D．深海中，甲烷和水在高压低温的条件下，可形成的类冰状的结晶化合物，叫可燃冰

9．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．100 mL 1 mol· L-1NaCl溶液含有NaCl分子数目是0.1 NA

B．室温下28g CO和N2的混合物含有原子数目是2 NA

C．7.8gNa2O2固体中含离子数目为0.4 NA

D．1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0 NA

10．下列关于甲烷的说法正确的是

A．甲烷是含碳元素质量分数最高的有机物

B．1甲烷与1反应恰好生成1一氯甲烷

C．有和两种同分异构体

D．有机物中的碳原子之间能以共价键结合，形成多种链状和环状

二、填空题

11．将甲烷和氯气的混合气体放置于一干燥的容器中，在光照的条件下，混合气体的颜色   ，同时在容器的上方会出现油状物，该油状物的组成为   ，其中分子结构为正四面体的是   。

12．有下列各组微粒或物质：

A、O2和O3

B、 和

C、CH3CH2CH2CH3和

D、 和

E、CH3CH2CH2CH3和

（1）        组两种微粒互为同位素；

（2）        组两种物质互为同素异形体；

（3）        组两种物质属于烃；

（4）        组两物质互为同分异构体；

（5）        组两物质是同一物质。

13．（1） 用系统命名法命名：                ；

（2）下列实验操作或对实验事实的描述中正确的说法有                    ；

① 分液时，分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出

② 除去甲烷中混有的少量乙烯，可以让混合物通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气装置

③ 苯与溴水制溴苯

④ 只用溴水就可将苯、四氯化碳、乙醇、己烯四种液体区别开来

⑤ 用分液法分离苯和硝基苯的混合物

⑥酯类在碱性条件下的水解反应叫皂化反应

⑦裂化的目的主要是制得更多的乙烯、丙烯等不饱和烃

⑧除去乙酸乙酯中的乙酸也可以用氢氧化钠溶液洗涤，然后再分液

⑨煤中含有苯、甲苯，可先干馏后分馏的方法把它们分离出来

⑩乙烷、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯均可发生取代反应

（3）某芳香烃结构为，它的分子式为     ，它的一氯代物有    种。

14．有一瓶无色气体，可能含有甲烷和乙烯或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有甲烷，你认为是否正确？        (填“是”或“否”)

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，假定氯气在水中不溶解。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，让混合气体缓慢的反应一段时间。

（1）下列关于甲烷结构的说法中正确的是        。

A．甲烷的分子式是CH4，5个原子共面

B．甲烷分子的空间构型属于正四面体结构

C．甲烷中的任意三个原子都不共面

（2）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        。

（3）下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是     。

a.CH3Cl只代表一种物质b.CH2Cl2只代表一种物质

c.CHCl3只代表一种物质d.CCl4只代表一种物质

（4）烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是     。

a.形成4对共用电子对b.通过1个共价键

c.通过2个共价键d.通过离子键和共价键

（5）若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是     。

16．下图是四种常见有机物的比例模型。请回答下列问题：

(1)乙的结构简式           。

(2)上述物质中，           (填名称)是无色带有特殊气味的有毒液体，且不溶于水、密度比水小。向其中加入溴水，振荡静置后，观察到的现象是           。写出丙与液溴反应的化学方程式           ；

(3)写出乙与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式           ；在一定条件下，乙发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式：           。

(4)与甲互为同系物的物质均符合通式CnH2n+2，当n=6时，该有机物有多种同分异构体，其中碳链最短的同分异构体的结构简式是           、           。

17．同系物

(1)烷烃的分子式可以用通式       表示。

(2)同系物：       相似、分子组成相差一个或若干个       原子团的有机化合物互称为同系物。

18．天然气的组成和利用

(1)主要成分是       ，是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。

(2)天然气与水蒸气反应制取H2。原理：      

19．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)，下列根据试管内发生的反应及现象填空：

(1)为加快化学反应速率，反应应在   条件下完成。

(2)甲烷和Cl2反应后试管内油状液体产物有   、   。(任写出两种即可)

(3)该反应类型是   反应。

20．下面为元素周期表的一部分,根据元素① ~⑧在表中的位置回答下列问题｡

（1）元素④的原子结构示意图为           ,元素⑦在自然界的存在形态是          ｡

（2）用电子式表示元素⑤､⑧形成化合物的过程             ｡

（3）元素①③形成的最简单氢化物化学式是          ,写出实验室制备此物质的化学方程式           ｡

（4）元素⑥的单质与磁性氧化铁反应的化学方程式           ｡

（5）由元素②形成的只有三种同分异构体的烷烃是         (填化学式),这三种同分异构体的结构简式分别是CH3CH2CH2CH2CH3､           ､           ｡

三、实验题

21．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。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下

根据要求填空：

(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③      

(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应      

(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是       。

(4)E装置的作用是       (填编号)

A．吸收甲烷

B．吸收氯气

C．防止倒吸

D．吸收氯化氢

(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式       。

(6)E装置除了生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为       。该装置还有缺陷，你认为是       。

22．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验，请填写下列空白：

【实验一】

用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

（1）该反应的反应类型为       ，反应的化学方程式为        (只写第一步)。

（2）水槽中盛放的液体应为       (填序号)。

A．水    B．饱和石灰水   C．饱和食盐水     D．饱和NaHCO3溶液

【实验二】

收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。

（3）该实验设计的错误之处是          。

【实验三】

步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，用仪器测得溶液的pH=3.26。

步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40 W的日光灯下光照6 min后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，用仪器测得pH=1.00。

（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是         。

步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在40 W的日光灯下光照不同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH如下表：

（5）该实验可得到结论：         。

步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应的影响。

（6）试设计一个可行的实验方案：        。

23．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。请填写下列空白：

【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

(1)该反应的反应类型为                   

(2)该反应的化学方程式为（只写第一步）                         ；

(3)水槽中盛放的液体应为                       ；（填标号）

【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。

(4)你认为该实验设计得出的结论是否正确的             ，

若不正确，理由是：                   

【实验三】

步骤一：收集半试管氯气，加入10 mL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）。测得pH = 3.26；

步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40 W的日光灯下光照6 min后，加入10 mL蒸馏水，充分振荡，测得pH = 1.00。

(5)判断该反应中有氯化氢生成的依据是                   

参考答案：

1．C

2．D

3．B

4．D

5．C

6．A

7．A

8．D

9．B

10．D

11．     变浅     二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳(四氯甲烷)     四氯化碳(四氯甲烷)

12．     B     A     CE     E     D

13．     2-甲基丁烷     ①④⑩     C18H14     4

14．否

15．     B     CH4+4Cl2→CCl4+4HCl     b     b     CH4

16．     CH2=CH2     苯     溶液分层，上层为橙红色，下层接近无色     +Br2+HBr     CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br     nCH2=CH2         

17．(1)CnH2n+2

(2)     结构     CH2

18．(1)甲烷

(2)

19．     光照(或强光照射)     CH2Cl2     CHCl3、CCl4     取代反应

20．          化合态和游离态          NH3     2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑     8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe     C5H12     CH3CH(CH3)CH2CH3     C(CH3)4

21．     干燥混合气体     大于或等于4     吸收过量的氯气     c、d     CH4+2Cl2C+4HCl     分液     没有进行尾气处理，有机气体如CH4、CH3Cl会逸散到空气中

22．     取代反应     CH4+Cl2CH3Cl+HCl     C     氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀，从而无法确定反应中有氯化氢生成     步骤二测得的pH的具体值比步骤一的低     相同条件下，一定时间内，光照时间越长，甲烷与氯气反应的越充分，生成的HCl越多(其他合理答案也可)     用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测pH

23．(1)取代反应

(2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl

(3)C

(4)     不正确     氯水中加硝酸银也会产生沉淀

(5)步骤二测得的pH比步骤一测得PH小