2018-2019学年高中化学 课时分层作业14 天然气的利用 甲烷 苏教版必修2.doc

课时分层作业(十四) 天然气的利用 甲烷(建议用时：45分钟)学业达标练1关于化石燃料的说法不正确的是()A化石燃料为不可再生能源B石油的化学成分主要是液态烃类C煤就是碳，只含碳元素D天然气和沼气的主要成分均为甲烷C煤是由有机物和无机物组成的混合物，含量最高的为碳元素，其次还有氢、氧等元素。2以下关于甲烷的说法中正确的是()A甲烷分子有两种结构，即正四面体结构或平面正方形结构B根据结构式可知甲烷分子中CH键的夹角为90C甲烷分子中四个CH键是完全相同的键D甲烷分子中具有CH极性键和HH非极性键C甲烷分子为空间正四面体结构，而不是平面正方形结构，A错；由于甲烷分子为正四面体型结构，故CH键的夹角为109.5，B错；在甲烷分子中只有CH极性键，两个H原子之间无化学键，D错。3下列关于甲烷的说法正确的是()A实验室可以用排水法收集甲烷B纯净甲烷在空气中燃烧时发出黄色火焰C甲烷与氯水发生取代反应D甲烷在空气中燃烧一定只生成二氧化碳和水A甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，B项错误；甲烷与卤素单质在光照条件下发生取代反应，但不能与卤素单质的水溶液反应，C项错误；在氧气不足的条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。4.将漫射日光照射到装有氯气和甲烷混合气体(体积比41)的装置上，现列出下列现象：试管内黄绿色逐渐消失试管内黄绿色加深无任何现象试管内液面上升试管内壁有油状物生成其中正确的是() 【导学号：13572116】A只有 B C DB混合气体能发生取代反应，随着反应的进行，Cl2逐渐被消耗，故试管内黄绿色逐渐消失；因为取代反应生成物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4都为油状液体，且HCl极易溶于水，使得试管中压强减小，故试管内液面上升，试管内壁有油状物生成。5有机化合物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所取代的反应叫做取代反应。下列反应中属于取代反应的是() 【导学号：13572117】AAgNO3HCl=AgClHNO3BCH42O2CO22H2OCCH2Br2Cl2CHClBr2HClDCH3CH2OHCH2=CH2H2OCA反应不是有机反应，不属于取代反应；B反应为CH4的燃烧，是氧化反应，而D反应中没有原子或原子团被替代，故B、D也不属于取代反应。6关于CH4和的叙述不正确的是() 【导学号：13572118】A均能用CnH2n2组成通式来表示B与所有烷烃互为同分异构体C因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似D它们互为同系物BB项它们与其他烷烃互为同系物；C项化学性质相似；D项它们结构相似，相差4个“CH2”原子团，互为同系物。7如图是某两种烃的结构，分析其结构，下列分析正确的是() 【导学号：13572119】A这两种分子中，碳原子的化合价都达到“饱和”B这两种分子结构不同，分子式不同C这两种烃都属于烷烃，具有相似的化学性质和物理性质D这两种烃互为同系物A此两种烃，分子式均为C4H10，两者都为烷烃且互为同分异构体，两者有相似的化学性质，但物理性质不同，前者的熔沸点高于后者。8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()ACH3Cl只有一种结构BCH2Cl2只有一种结构CCHCl3只有一种结构DCH4中含有4个CH共价键B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。9.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_。(2)实验中可观察到的实验现象有：试管内壁出现油状液滴，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的化学式为_。(4)用饱和食盐水而不用水的原因是_。【解析】CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断被消耗，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，故试管内壁上有油滴，同时生成的HCl易溶于水，使得试管内的压强减小，故试管内液面上升；HCl溶于水后，溶液中Cl浓度增大，使NaCl固体析出。【答案】(1)光照(2)试管内黄绿色气体颜色变浅试管内液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度，抑制Cl2和水的反应10现有下列6种有机物： 【导学号：13572120】请回答：(1)其中不属于烃类的是_(填序号，下同)；(2)其中属于烷烃的是_；(3)其中与互为同系物的是_；(4)其中与互为同分异构体的是_。【解析】只含C、H两种元素的有机物属于烃；分子式符合通式CnH2n2(n1)的烃属于烷烃；结构相似，分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体。【答案】(1)(2)(3)(4)11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_。(4)若1 mol B气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出2 217.8 kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为_。【解析】据球棍模型知结构简式分别为：ACH3CH3，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 冲A挑战练12在光照条件下，CH4与Cl2能发生取代反应。使1 mol CH4与Cl2反应，待反应完全后测得四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)n(CH2Cl2)n(CHCl3)n(CCl4)1234，则消耗的Cl2的物质的量为() 【导学号：13572121】A1.0 mol B2.0 mol C3.0 mol D4.0 molC在光照条件下，CH4与Cl2发生取代反应时，生成1 mol CH3Cl 消耗1 mol 氯气，生成1 mol CH2Cl2消耗2 mol 氯气，生成1 mol CHCl3消耗3 mol氯气，生成1 mol CCl4消耗4 mol氯气。四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl)n(CH2Cl2)n(CHCl3)n(CCl4)1234，根据碳原子守恒可知，生成的n(CH3Cl)、n(CH2Cl2)、n(CHCl3)、n(CCl4)分别是0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，消耗的Cl2的物质的量为0.1 mol20.2 mol30.3 mol40.4 mol3.0 mol。13一定条件下，两种气态烃的混合物共1 mol，在空气中完全燃烧生成1.5 mol CO2和2 mol水蒸气。关于该混合物的说法正确的是() 【导学号：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设混合烃的平均分子式为CxHy，则有CxHyO2xCO2H2O(g)1 x 1 mol 1.5 mol 2 mol列式解得：x1.5，y4即混合烃的平均分子式为C1.5H4，则其中一定含有CH4，且另一种烃的1个分子中含有4个H。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装置有三个功能：控制气流速率；均匀混合气体；_。(2)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_。(3)E装置的作用是_(填编号)。A收集气体 B吸收氯气C防止倒吸 D吸收氯化氢(4)在C装置中，经过一段时间的光照，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：_。(5)装置E中的物质除盐酸外，还有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为_(填编号)。aCH4bCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4【解析】(1)B装置的作用有三个：控制气流速率从而达到合适的反应物比例；均匀混合气体；干燥混合气体。(2)KI能与过量的Cl2反应。(3)E装置既能吸收反应生成的HCl气体，又能防止倒吸。(4)由题中信息知黑色小颗粒为碳，根据原子守恒可以写出化学方程式：CH42Cl2C4HCl。(5)从E中分离出盐酸可用分液法。【答案】(1)干燥混合气体(2)除去过量的Cl2(3)CD(4)CH42Cl2C4HCl(5)分液ab