苏教版必修2 专题三第一单元 化石燃料与有机化合物（第1课时） 作业 (1).doc

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若甲烷与氯气以物质的量之比13混合，在光照下得到的产物可能是ch3clch2cl2chcl3ccl4，其中正确的是()a只有 b只有c的混合物 d的混合物答案d解析甲烷与氯气在光照的条件下，发生取代反应时总共有五种产物，ch3cl，ch2cl2，chcl3，ccl4和氯化氢，因此答案选d。2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 分子的元素原子序数小于10，组成 g 分子的元素为第三周期的元素)。如下图所示，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答案d解析本题实为用图像考查甲烷与氯气的反应。l 为ch3cl，常温常压下是一种气态有机物；e 为甲烷，含有极性键；g 为氯气，干燥的氯气不能漂白有色物质。3为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过浓硫酸澄清石灰水无水硫酸铜。正确的顺序是()a bc d答案d解析要证明ch4中含有碳、氢两种元素，可通过证明co2和h2o的存在来证明，可选择和；但应注意检验的先后顺序，即先证明水后证明co2。4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叫取代反应。下列化学反应中不属于取代反应的是()ach2cl2br2chbrcl2hbrbch3ohhclch3clh2oc2na2h2o=2naohh2dch3ch2brh2och3ch2ohhbr答案c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。5将含o2和ch4的混合气体充入有23.4 g na2o2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内于150 时压强约为0，将残留物溶于水，无气体逸出。(1)原混合气体中o2和ch4体积比为_。(2)残留固体成分为_。答案(1)12(2)na2co3和naoh解析(1)甲烷燃烧生成水和二氧化碳，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，该反应为2na2o22co2=2na2co3o2，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气的化学反应为2na2o22h2o=4naoho2，依题意，容器内于150 时压强约为0，将残留物溶于水，无气体逸出，这说明最后产物只能是na2co3和naoh的混合物，根据原子守恒原理(尤其是ch4中c和h原子个数比为14)，可得2ch4o26na2o2=2na2co38naoh，所以原混合气体中o2和ch4体积比为12。(2)根据以上分析可知残留物是碳酸钠和氢氧化钠的混合物。基础过关题组一甲烷的分子组成与结构1以下关于甲烷的说法中错误的是()a甲烷分子是由极性键构成的分子b甲烷分子具有正四面体结构c甲烷分子中四个ch键是完全等价的键d甲烷分子中具有非极性键答案d2下图是ch4、ccl4、ch3cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是()ach4、ccl4和ch3cl都是正四面体结构bch4、ccl4都是正四面体结构cch4和ccl4中的化学键均为非极性键dch4、ccl4的结构相同，性质也相同答案b解析ccl4的分子结构同ch4相似，为正四面体结构，ch3cl中的ch和ccl键不同，不是正四面体结构，而是四面体结构。题组二甲烷的性质及应用3在光照条件下，下列物质中能与甲烷反应的是()a盐酸 bcl2cnaoh溶液 d酸性kmno4溶液答案b解析甲烷与氯气在光照的条件下能发生取代反应，所以答案选b。4在标准状况下，11.2 l甲烷和22.4 l氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共()a11.2 l b22.4 lc33.6 l d44.8 l答案a解析甲烷燃烧的化学方程式为ch42o2co22h2o，当温度超过100 时(即水为气态)，反应前后气体体积不变。而在标准状况下，水是液态，11.2 l甲烷与22.4 l 氧气恰好完全反应，最后只剩下二氧化碳，其体积为11.2 l。5公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。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答案b解析ch4的性质比较稳定，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。6有一种无色的混合气体可能由ch4、nh3、h2、co、co2和hcl组成。为确定其组成，进行了以下实验：将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少；把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有()aco和hcl bch4和nh3cch4和hcl dh2和co2答案a解析由知，不含nh3；由知，不含co2，含hcl；由知，不含ch4、h2，含co。7一定量的ch4燃烧后得到的产物是co、co2、h2o(g)，此混合物的质量为49.6 g，当其缓缓通过足量的无水cacl2时气体质量减少25.2 g，则混合气中co的质量为()a24.4 g b13.2 gc12.5 g d11.2 g答案d解析设产物中co的物质的量为x，co2的物质的量为y。由碳原子守恒可得ch4的物质的量为xy，又由氢原子守恒可得生成h2o的物质的量为2(xy)，即可得：44 gmol1y28 gmol1x2(xy)18 gmol149.6 g,2(xy)18 gmol125.2 g。则解得x0.4 mol，y0.3 mol，m(co)0.4 mol28 gmol111.2 g。题组三取代反应8下列反应属于取代反应的是()ac2h43o22co22h2obzncuso4=znso4cucnaclagno3=agclnano3dch2cl2cl2chcl3hcl答案d解析取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。a项，c2h4的燃烧不是取代反应；b项为置换反应；c项为复分解反应；d项，cl原子取代了ch2cl2中的一个h原子，故属于取代反应。9在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是()a容器内原子总数不变 b容器内分子总数不变c容器内压强不变 d发生的反应属于取代反应答案c解析由质量守恒定律知，a正确；甲烷与氯气的反应中，由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数，再由每取代1个h原子，消耗一分子氯气，生成一分子hcl，故反应前后分子总数不变，b正确；由于有机产物中只有ch3cl为气体，故反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，c错误；甲烷与氯气的反应属于取代反应，d正确。10在光照条件下，将1 mol ch4与cl2反应，得到等物质的量的4种取代物，则消耗cl2物质的量为()a1 mol b2 molc2.5 mol d10 mol答案c解析由于ch4cl2ch3clhcl、ch42cl2ch2cl22hcl、ch43cl2chcl33hcl、ch44cl2ccl44hcl。1 mol ch4生成ch3cl、ch2cl2、chcl3、ccl4各为0.25 mol，则消耗cl2为(0.250.2520.2530.254)mol2.5 mol。能力提升11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14)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)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：_。(2)若题目中甲烷与氯气体积之比为11，则得到的产物为_(填字母，下同)。ach3clhcl bccl4hclcch3clch2cl2dch3clch2cl2chcl3ccl4hcl(3)经过几个小时的反应后，u形管右端的水柱变化是_。a升高 b降低 c不变 d无法确定答案(1)ch44cl2ccl44hcl(2)d(3)b解析(1)因cl2足量，若充分反应，则ch4中的四个h原子可完全被取代，生成ccl4和hcl：ch44cl2ccl44hcl。(2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和hcl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应生成油状液滴，u形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水。压强减小，u形管右端液面下降，左端液面上升。12把1 mol ch4和一定量cl2组成的混合气体通入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，回答下列问题：(1)片刻后试管中的现象：试管内气体的黄绿色变浅，试管壁上出现_，试管内_。(2)在反应结束后，试管内的产物最多的是_，空间构型呈正四面体的产物为_。(3)若(2)中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的cl2的物质的量为_。(4)已知ch4分子在空间呈正四面体形状，1个c原子与4个h原子各共用一对电子形成4条共价键，c原子位于中心，4个h原子位于4个顶点。如图所示为一个立方体，已画出1个c原子(在立方体中心)、1个h原子(在立方体顶点)和1条共价键(实线表示)。请画出另外3个h原子的合适位置和3条共价键。答案(1) 油状液滴出现白雾、液面上升(2)hclccl4(3)2.5 mol(4)解析甲烷与氯气在光照下发生取代反应，消耗氯气，所以黄绿色变浅，由于产生的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都难溶于水，所以在试管内壁有油状液滴，由于取代反应产生的hcl气体在水中溶解，所以试管内液面上升，而且出现白雾。(1)片刻后试管中的现象：试管内气体的颜色变浅，试管壁上出现油状液滴，试管内出现白雾、液面上升。(2)由于取代反应是逐步进行的，每一步取代反应都会产生hcl气体，所以在反应结束后，试管内的产物最多的是hcl；其中空间构型呈正四面体的产物为ccl4。(3)甲烷物质的量是1 mol，若(2)中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的cl2的物质的量为(0.2510.2520.2530.254) mol2.5 mol。13如图所示，某气体x可能由h2、co、ch4中的一种或几种组成，将x气体燃烧后生成的气体通过a、b两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若a洗气瓶的质量增加，b洗气瓶的质量不变，则气体x是_。(2)若a洗气瓶的质量不变，b洗气瓶的质量增加，则气体x是_。(3)若a、b两个洗气瓶的质量都增加，则x气体可能是(完成下表，可不填满，也可补充)：答案(1)h2(2)co(3)ch4h2、coh2、ch4co、ch4h2、co、ch4解析本题主要考查根据洗气瓶中溶液质量的变化来确定x气体的成分。2h2o22h2o,2coo22co2，ch42o2co22h2o由浓h2so4吸收水，石灰水吸收co2，得：(1)若a洗气瓶质量增加，b洗气瓶质量不变，则说明x气体燃烧只生成水，故x为h2。(2)若a洗气瓶质量不变，b洗气瓶质量增加，则说明x气体燃烧只有co2生成，故x为co。(3)若a、b两个洗气瓶质量都增加，则说明x气体的燃烧产物既有h2o又有co2，它可以是ch4或下列组合：h2、co，h2、ch4，co、ch4，h2、co、ch4。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程，其设计的模拟装置如下：根据设计要求回答：(1)b装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。(2)设v(cl2)/v(ch4)x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应为_。(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_(填字母)。a收集气体 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装置除生成盐酸外，还含有油状有机物，从e中分离出油状有机物的最佳方法为_。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为_(填字母)。ach4bch3clcch2cl2dchcl3eccl4答案(1)