2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時分層作業(yè)14 天然氣的利用 甲烷 蘇教版必修2.doc
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課時分層作業(yè)(十四) 天然氣的利用 甲烷 (建議用時:45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1.關(guān)于化石燃料的說法不正確的是( ) A.化石燃料為不可再生能源 B.石油的化學(xué)成分主要是液態(tài)烴類 C.煤就是碳,只含碳元素 D.天然氣和沼氣的主要成分均為甲烷 C [煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的混合物,含量最高的為碳元素,其次還有氫、氧等元素。] 2.以下關(guān)于甲烷的說法中正確的是( ) A.甲烷分子有兩種結(jié)構(gòu),即正四面體結(jié)構(gòu)或平面正方形結(jié)構(gòu) B.根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知甲烷分子中C—H鍵的夾角為90 C.甲烷分子中四個C—H鍵是完全相同的鍵 D.甲烷分子中具有C—H極性鍵和H—H非極性鍵 C [甲烷分子為空間正四面體結(jié)構(gòu),而不是平面正方形結(jié)構(gòu),A錯;由于甲烷分子為正四面體型結(jié)構(gòu),故C—H鍵的夾角為109.5,B錯;在甲烷分子中只有C—H極性鍵,兩個H原子之間無化學(xué)鍵,D錯。] 3.下列關(guān)于甲烷的說法正確的是( ) A.實驗室可以用排水法收集甲烷 B.純凈甲烷在空氣中燃燒時發(fā)出黃色火焰 C.甲烷與氯水發(fā)生取代反應(yīng) D.甲烷在空氣中燃燒一定只生成二氧化碳和水 A [甲烷難溶于水,可以用排水法收集,A項正確;甲烷在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,B項錯誤;甲烷與鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),但不能與鹵素單質(zhì)的水溶液反應(yīng),C項錯誤;在氧氣不足的條件下,甲烷燃燒會生成一氧化碳和水,D項錯誤。] 4.將漫射日光照射到裝有氯氣和甲烷混合氣體(體積比4∶1)的裝置上,現(xiàn)列出下列現(xiàn)象: ①試管內(nèi)黃綠色逐漸消失?、谠嚬軆?nèi)黃綠色加深 ③無任何現(xiàn)象?、茉嚬軆?nèi)液面上升?、菰嚬軆?nèi)壁有油狀物生成 其中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572116】 A.只有③ B.①④⑤ C.①⑤ D.②⑤ B [混合氣體能發(fā)生取代反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,Cl2逐漸被消耗,故試管內(nèi)黃綠色逐漸消失;因為取代反應(yīng)生成物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4都為油狀液體,且HCl極易溶于水,使得試管中壓強(qiáng)減小,故試管內(nèi)液面上升,試管內(nèi)壁有油狀物生成。] 5.有機(jī)化合物分子里的原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))所取代的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。下列反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572117】 A.AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3 B.CH4+2O2CO2+2H2O C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl D.CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O C [A反應(yīng)不是有機(jī)反應(yīng),不屬于取代反應(yīng);B反應(yīng)為CH4的燃燒,是氧化反應(yīng),而D反應(yīng)中沒有原子或原子團(tuán)被替代,故B、D也不屬于取代反應(yīng)。] 6.關(guān)于CH4和的敘述不正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572118】 A.均能用CnH2n+2組成通式來表示 B.與所有烷烴互為同分異構(gòu)體 C.因為它們結(jié)構(gòu)相似,所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似 D.它們互為同系物 B [B項它們與其他烷烴互為同系物;C項化學(xué)性質(zhì)相似;D項它們結(jié)構(gòu)相似,相差4個“CH2”原子團(tuán),互為同系物。] 7.如圖是某兩種烴的結(jié)構(gòu),分析其結(jié)構(gòu),下列分析正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572119】 A.這兩種分子中,碳原子的化合價都達(dá)到“飽和” B.這兩種分子結(jié)構(gòu)不同,分子式不同 C.這兩種烴都屬于烷烴,具有相似的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) D.這兩種烴互為同系物 A [此兩種烴,分子式均為C4H10,兩者都為烷烴且互為同分異構(gòu)體,兩者有相似的化學(xué)性質(zhì),但物理性質(zhì)不同,前者的熔沸點(diǎn)高于后者。] 8.甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),而不是正方形的平面結(jié)構(gòu),理由是( ) A.CH3Cl只有一種結(jié)構(gòu) B.CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu) C.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu) D.CH4中含有4個C—H共價鍵 B [甲烷分子無論是正四面體結(jié)構(gòu),還是正方形的平面結(jié)構(gòu),A、C、D三項都是成立的,CH2Cl2若是正方形的平面結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)應(yīng)有兩種,即和,若是正四面體結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)只有一種。無論是正四面體結(jié)構(gòu)還是正方形結(jié)構(gòu),CH4中含有4個C—H極性共價鍵。] 9.某課外活動小組利用如圖所示裝置探究甲烷與氯氣的反應(yīng)。根據(jù)題意,回答下列問題: (1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是 _______________________________________________________________。 (2)實驗中可觀察到的實驗現(xiàn)象有:試管內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴,飽和食鹽水中有少量固體析出,________________,________________等。 (3)實驗中生成的油狀液滴的化學(xué)式為__________________________。 (4)用飽和食鹽水而不用水的原因是_________________________________ ______________________________________________________________。 【解析】 CH4和Cl2在光照條件下反應(yīng)生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,隨著反應(yīng)進(jìn)行,Cl2不斷被消耗,黃綠色逐漸變淺;又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常溫下是無色油狀液體,故試管內(nèi)壁上有油滴,同時生成的HCl易溶于水,使得試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小,故試管內(nèi)液面上升;HCl溶于水后,溶液中Cl-濃度增大,使NaCl固體析出。 【答案】 (1)光照 (2)試管內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺 試管內(nèi)液面上升 (3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4 (4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反應(yīng) 10.現(xiàn)有下列6種有機(jī)物: 【導(dǎo)學(xué)號:13572120】 請回答: (1)其中不屬于烴類的是________(填序號,下同); (2)其中屬于烷烴的是________; (3)其中與①互為同系物的是________; (4)其中與②互為同分異構(gòu)體的是________。 【解析】 只含C、H兩種元素的有機(jī)物屬于烴;分子式符合通式CnH2n+2(n≥1)的烴屬于烷烴;結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或多個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互為同系物;分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體。 【答案】 (1)④ (2)⑥ (3)⑤ (4)③ 11.如圖是幾種烷烴的球棍模型,試回答下列問題: (1)A、B、C三者的關(guān)系是________。 (2)A的分子式為________,C的名稱為________。 (3)寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________。 (4)若1 mol B氣體完全燃燒,生成CO2氣體和液態(tài)水,放出2 217.8 kJ熱量,則其燃燒的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________ _______________________________________________________________。 【解析】 據(jù)球棍模型知結(jié)構(gòu)簡式分別為: A.CH3CH3,B.CH3CH2CH3,C.CH3CH2CH2CH3,名稱分別為乙烷、丙烷、正丁烷,它們分子組成上依次相差一個“CH2”,互為同系物。 【答案】 (1)同系物 (2)C2H6 正丁烷 [沖A挑戰(zhàn)練] 12.在光照條件下,CH4與Cl2能發(fā)生取代反應(yīng)。使1 mol CH4與Cl2反應(yīng),待反應(yīng)完全后測得四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,則消耗的Cl2的物質(zhì)的量為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572121】 A.1.0 mol B.2.0 mol C.3.0 mol D.4.0 mol C [在光照條件下,CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時,生成1 mol CH3Cl 消耗1 mol 氯氣,生成1 mol CH2Cl2消耗2 mol 氯氣,生成1 mol CHCl3消耗3 mol氯氣,生成1 mol CCl4消耗4 mol氯氣。四種有機(jī)取代產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,根據(jù)碳原子守恒可知,生成的n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)分別是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol,消耗的Cl2的物質(zhì)的量為0.1 mol+20.2 mol+30.3 mol+40.4 mol=3.0 mol。] 13.一定條件下,兩種氣態(tài)烴的混合物共1 mol,在空氣中完全燃燒生成1.5 mol CO2和2 mol水蒸氣。關(guān)于該混合物的說法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572122】 A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.一定含有甲烷,可能含有乙烷 D.可能是甲烷和丙烷的混合物 A [設(shè)混合烴的平均分子式為CxHy,則有 CxHy+O2xCO2+H2O(g) 1 x 1 mol 1.5 mol 2 mol 列式解得:x=1.5,y=4 即混合烴的平均分子式為C1.5H4,則其中一定含有CH4,且另一種烴的1個分子中含有4個H。] 14.利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬上述過程,其設(shè)計的模擬裝置如下: 根據(jù)設(shè)計要求回答: (1)B裝置有三個功能:①控制氣流速率;②均勻混合氣體;③________。 (2)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末,其作用是________________________ _____________________________________________________________。 (3)E裝置的作用是________(填編號)。 A.收集氣體 B.吸收氯氣 C.防止倒吸 D.吸收氯化氫 (4)在C裝置中,經(jīng)過一段時間的光照,發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生,寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式:____________________________。 (5)裝置E中的物質(zhì)除鹽酸外,還有有機(jī)物,從E中分離出鹽酸的最佳方法為________。該裝置還有缺陷,原因是沒有進(jìn)行尾氣處理,其尾氣的主要成分為________(填編號)。 a.CH4 b.CH3Cl c.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4 【解析】 (1)B裝置的作用有三個:①控制氣流速率從而達(dá)到合適的反應(yīng)物比例;②均勻混合氣體;③干燥混合氣體。 (2)KI能與過量的Cl2反應(yīng)。 (3)E裝置既能吸收反應(yīng)生成的HCl氣體,又能防止倒吸。 (4)由題中信息知黑色小顆粒為碳,根據(jù)原子守恒可以寫出化學(xué)方程式:CH4+2Cl2C+4HCl。 (5)從E中分離出鹽酸可用分液法。 【答案】 (1)干燥混合氣體 (2)除去過量的Cl2 (3)CD (4)CH4+2Cl2C+4HCl (5)分液 ab- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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