《3.1.1 天然气的利用 甲烷》同步训练（含答案）

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1、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基础巩固1.下面列举的是某化合物的组成和性质，能说明该物质肯定是有机物的是()A.仅由碳、氢两种元素组成B.仅由碳、氢、氧三种元素组成C.在氧气中燃烧只生成二氧化碳D.熔点低而且难溶于水解析仅由碳、氢两种元素组成的是烃，属于有机物，故A正确；碳酸仅由碳、氢、氧三种元素组成，不属于有机物，故B错误；在氧气中燃烧只生成二氧化碳，可能是一氧化碳，属于无机物，故C错误；熔点低而且难溶于水的物质，如一氧化碳，属于无机物，故D错误；答案选A。答案A2.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( )A.CH3Cl只有一种结构B

2、.CH2Cl2只有一种结构C.CHCl3只有一种结构D.CH4中含有4个CH共价键解析甲烷分子无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，A、C、D三项都是成立的，CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即和，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CH极性共价键。答案B3.下列关于甲烷的叙述中，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CH4的性质

3、比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，而不是不能被任何氧化剂氧化，A正确，B错误；CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成4种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故C、D均正确。答案B4.下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()解析要知道烷烃的一氯代物的种数可分析烷烃分子中氢原子的种数，有几种氢原子即有几种一氯代物。A项，CH3CH2CH2CH3分子中含两种氢原子，所以有两种一氯代物；B项分子中含两种氢原子，所以一氯代物有两种；C项，分子中含一种氢原子，一氯代物只有一种；D项分子中有四种氢原子，一氯代物共有四种。答案C5

4、.下列化学反应中不属于取代反应的是( )A.CH2Cl2Br2CHBrCl2HBrB.CH3OHHClCH3ClH2OC.2Na2H2O=2NaOHH2D.CH3CH2BrH2OCH3CH2OHHBr解析取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反应，不是有机反应，更不是取代反应。答案C6.如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是()A.其一氯代物只有一种B.其二氯代物有三种C.在光照下，其能与氯水发生取代反应D.它与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体解析整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称的，是非极性分子。它的一氯代物只有

5、一种，二氯代物有三种；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，所以它们互为同分异构体。烃发生取代反应时，使用的是卤素单质而不是溶液。答案C7.有关烷烃的叙述：都是易燃物；特征反应是取代反应；碳原子数相邻的两个烷烃在分子组成上相差一个甲基，其中正确的是()A.和 B.和C.只有 D.和解析相邻烷烃在分子组成上相差一个CH2，而不是CH3。答案D8.下列说法正确的是()A.HO与DO属同系物B.CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)2互为同系物C.丙烷是CH4的同系物，能使溴水因反应褪色D.在光照条件下，丁烷不能与氯气发生取代反应解析从化学组成上分析，水是由氢、氧两种元素组成

6、的，二者属同一种物质；CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)2都属于烷烃，分子组成上相差3个“CH2”原子团，二者互为同系物；同系物化学性质相似，故丙烷不能使溴水因反应而褪色，丁烷能与Cl2发生取代反应。答案B9.一定体积的甲烷在一定量O2中燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，测得混合气体的质量为49.6 g，将混合气体缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2 g，则原混合气体中CO2的质量为()A.12.5 g B.13.2 gC.19.7 g D.24.4 g解析CaCl2吸收水蒸气，生成H2O 25.2 g，即生成1.4 mol H2O；根据氢原子守恒，可得CH

7、4 0.7 mol；再根据碳原子守恒，可得CO和CO2共0.7 mol，可得44 g/moln(CO2)28 g/mol0.7 moln(CO2)49.6 g25.2 g，可得n(CO2)0.3 mol，m(CO2)13.2 g。答案B10.有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下，其密度为1.16 gL1，则关于此混合物组成的说法正确的是( )A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.可能是甲烷和己烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物解析标准状况下该混合物的平均摩尔质量为M1.16 gL122.4 Lmol126 gmol1，气态烷烃中只有甲烷摩尔质量小于26 gmol1，其他烷烃摩尔质量都大于26 g

8、mol1，所以一定有甲烷，另一种可以为其他任意气态烷烃。答案A能力提升11.下列物质属于同系物的是_，属于同分异构体的是_。与CH3CH2CH2CH3；CH3CH3与CH3CH=CH2；解析前者是环状，后者是链状，两者不是同系物，分子式不相同，不是同分异构体。前者全是单键，后者不全是单键，两者不是同系物，分子式不相同，不是同分异构体。两者分子式相同，属于同分异构体。两者分子式不同，相差3个“CH2”原子团，结构相似，都是以单键形成的链烃，属于同系物。答案12.按要求完成下列填空。(1)同温同压下烷烃A蒸气的密度是H2的15倍，烷烃A的分子式：_；结构简式_。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原

9、子，烷烃B的分子式：_。(3)含有5个碳原子的烷烃D，烷烃D的分子式：_。(4)分子中含有22个共价键的烷烃，烷烃的分子式：_。解析烷烃的通式为CnH2n2，烷烃的相对分子量为14n2。(1)密度之比等于摩尔质量之比，就等于相对分子质量之比，A的相对分子质量为1523014n2，解得n2，所以A的分子式为C2H6；(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子，即2n2200，解得：n99，所以B的分子式为C99H200；(3)含有5个碳原子的烷烃D，烷烃D的分子式：C5H12；(4)烷烃的组成为CnH2n2，含有的共价键数目为3n1，该烷烃有22个共价键，则：3n122，解得n7，所以该烷烃中碳原子

10、数目为7，分子式为C7H16。答案(1)C2H6CH3CH3(2)C99H200(3)C5H12(4)C7H1613.如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：(1)A、B、C三者的关系是_。(2)A的分子式为_，C的名称为_。(3)写出C的同分异构体的结构简式_。解析据球棍模型知结构简式分别为：A.CH3CH3，B.CH3CH2CH3，C.CH3CH2CH2CH3，名称分别为乙烷、丙烷、正丁烷，它们分子组成上依次相差一个“CH2”，互为同系物。答案(1)同系物(2)C2H6正丁烷(3) 14.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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过

11、程，其设计的模拟装置如下：根据要求填空：(1)制备Cl2时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_(填字母)。A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸(2)B装置有三种功能：均匀混合气体；_；_。(3)设x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是_。(4)D装置中的石棉上均匀附着KI粉末，其作用是_。(5)E装置的作用是_(填字母)。A.收集气体 B.吸收氯气C.防止倒吸 D.吸收氯化氢(6)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_(填分离方法名称)。(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分是_(填字母)。A.CH4 B.CH

12、3ClC.CH2Cl2 D.CHCl3E.CCl4(8)制备Cl2反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，可采用酸碱中和滴定法。用_(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取试样20.00 mL，用0.10 molL1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_ molL1。解析(1)检验完装置的气密性后，先向烧瓶中加入MnO2粉末，再向烧瓶中加入浓盐酸，组装好仪器后加热。(2)氯气与甲烷反应，气体需要干燥，所以B装置中浓硫酸起干燥作用，另外可以根据B装置中气泡的速度控制气流速度。(3)若要获得最多的氯化氢，则应使甲烷中的氢原子都被取代，所以氯气的量要多，即x4。(4)D装置可以吸收过量的氯气，发生反应：2KI2Cl2=2KClI2。(5)由装置图可知，E装置可以吸收氯化氢，且能防止倒吸。(6)有机物不溶于水，故可以用分液的方法分离出盐酸。(7)因为只有CH4和CH3Cl为气体且不溶于水，CH2Cl2、CHCl3和CCl4均为液体，所以尾气中含有CH4和CH3Cl。(8)量取酸液用酸式滴定管，c(HCl)0.11 molL1。答案(1)ACB(2)干燥气体控制气流速率(3)x4(4)吸收过量的Cl2(5)CD(6)分液(7)AB(8)酸式0.11