《有机化学》烷烃的来源、制取及重要的烷烃（2）（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）

举一反三考点练 《有机化学》烷烃（2）-课后自测 知识点一 甲烷的燃烧 1．请写出甲烷在纯净的氧气中燃烧的化学方程式 。 2．某甲烷和氢气的混合气体共a L，完全燃烧需要的氧气的体积也为a L，则原混合气体中，甲烷和氢气的体积比为 。 3．甲烷充分燃烧的化学方程式为 。若现在一个容积可变的密闭容器中，充入和一定量的氧气，欲使完全燃烧，至少应充入氧气 g。该次反应后发现密闭容器的容积没有改变，试判断生成物的状态为 (填“固态”“液态”或“气态”)。 4．甲烷是目前使用量非常大的一种清洁燃料。 (1)甲烷的电子式为 ，空间构型为 ，二氯甲烷的结构共有 种。 (2)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： 电池的正极是 填“a”或“b”，该极的电极反应式是： ，总反应式为 。 5．生活处处有化学。甲烷完全燃烧的化学方程式为 ；“釜底抽薪”体现的灭火原理是 。 知识点二 甲烷的氯代反应 1．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。 2．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 。 3．将如图装置放置在光亮的地方，随后观察到如下实验现象：大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。 （1）油状液滴的成分可能是CCl4和 。 （2）水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制 与水的反应。 （3）试管内液面上升的原因是 极易溶于水。    4．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。将和按照一定比例充入大试管中，并将试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处。      (1)光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是_______。 A．   B．   C．   D．   (2)写出装置中生成的化学方程式 。 (3)下列关于甲烷和氯气在光照下的反应的说法中正确的是 。 A．该反应属于取代反应 B．产物中物质的量最多的是 C．甲烷完全转化为一氯甲烷后，一氯甲烷才会与氯气反应生成二氯甲烷 D．与反应生成的分子数为(为阿伏伽德罗常数的值) E．生成的四种有机产物均不溶于水，其空间结构均为正四面体形 (4)甲烷与氯气反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，如、)反应，包括以下几步： I链引发 Ⅱ链传递 Ⅲ链终止 …… …… ①根据上述反应机理，写出由生成过程中链传递的方程式，一个即可： 。 ②丙烷也能与氯气发生反应，其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。    则断裂中键比断裂  中键所需能量 (填“大”或“小”)。 5．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)的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢地反应一段时间。 (1)请写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 (2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是 。 A．升高B．降低C．不变D．无法确定 (3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是 ，它可能的结构有 种。 知识点三 甲烷的制法 1．写出实验室制取甲烷的化学方程式，并说明反应类型。 2．简述实验室制取甲烷时的操作步骤及注意事项。 3．某学生用含结晶水的醋酸钠与碱石灰共热制取甲烷，发现收集到的气体体积明显少于理论值。分析可能的原因，并设计实验验证。 4．对比甲烷与乙烯的实验室制法，从反应原理、装置、收集方法三方面分析差异。 5．设计实验鉴别甲烷、氢气和一氧化碳三种气体。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 《有机化学》烷烃（2）-课后自测 知识点一 甲烷的燃烧 1．请写出甲烷在纯净的氧气中燃烧的化学方程式 。 【答案】CH4+2O2CO2+2H2O 2．某甲烷和氢气的混合气体共a L，完全燃烧需要的氧气的体积也为a L，则原混合气体中，甲烷和氢气的体积比为 。 【答案】1:2 3．甲烷充分燃烧的化学方程式为 。若现在一个容积可变的密闭容器中，充入和一定量的氧气，欲使完全燃烧，至少应充入氧气 g。该次反应后发现密闭容器的容积没有改变，试判断生成物的状态为 (填“固态”“液态”或“气态”)。 【答案】 128 气态 4．甲烷是目前使用量非常大的一种清洁燃料。 (1)甲烷的电子式为 ，空间构型为 ，二氯甲烷的结构共有 种。 (2)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： 电池的正极是 填“a”或“b”，该极的电极反应式是： ，总反应式为 。 【答案】(1) 正四面体形 1 (2)b O2+4e-+2H2O=4OH- CH4+2O2+2OH-=+3H2O 5．生活处处有化学。甲烷完全燃烧的化学方程式为 ；“釜底抽薪”体现的灭火原理是 。 【答案】 CH4+2O2CO2+2H2O 清除可燃物 知识点二 甲烷的氯代反应 1．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。 【答案】光照(或强光照射) CH2Cl2 CHCl3、CCl4 取代反应 2．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 。 【答案】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) 3．将如图装置放置在光亮的地方，随后观察到如下实验现象：大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。 （1）油状液滴的成分可能是CCl4和 。 （2）水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制 与水的反应。 （3）试管内液面上升的原因是 极易溶于水。    【答案】CHCl3（或CH2Cl2） 氯气 HCl 4．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。将和按照一定比例充入大试管中，并将试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处。      (1)光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是_______。 A．   B．   C．   D．   (2)写出装置中生成的化学方程式 。 (3)下列关于甲烷和氯气在光照下的反应的说法中正确的是 。 A．该反应属于取代反应 B．产物中物质的量最多的是 C．甲烷完全转化为一氯甲烷后，一氯甲烷才会与氯气反应生成二氯甲烷 D．与反应生成的分子数为(为阿伏伽德罗常数的值) E．生成的四种有机产物均不溶于水，其空间结构均为正四面体形 (4)甲烷与氯气反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，如、)反应，包括以下几步： I链引发 Ⅱ链传递 Ⅲ链终止 …… …… ①根据上述反应机理，写出由生成过程中链传递的方程式，一个即可： 。 ②丙烷也能与氯气发生反应，其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。    则断裂中键比断裂  中键所需能量 (填“大”或“小”)。 【答案】(1)D (2) (3)AB (4)或 大 5．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)的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢地反应一段时间。 (1)请写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式 。 (2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是 。 A．升高B．降低C．不变D．无法确定 (3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是 ，它可能的结构有 种。 【答案】CH4+Cl2CH3Cl+HCl B C5H12 3 知识点三 甲烷的制法 1．写出实验室制取甲烷的化学方程式，并说明反应类型。 【答案】；反应类型为脱羧反应。 2．简述实验室制取甲烷时的操作步骤及注意事项。 【答案】步骤：①检查装置气密性；②将无水醋酸钠与碱石灰混合均匀后装入试管；③固定试管，试管口略向下倾斜；④加热，用排水法或向下排空气法收集甲烷；⑤实验结束后，先撤导管再熄灭酒精灯。 注意事项：①反应物必须无水（否则反应不发生）；②加热时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管；③收集前需验纯（甲烷与空气混合遇明火可能爆炸）。 3．某学生用含结晶水的醋酸钠与碱石灰共热制取甲烷，发现收集到的气体体积明显少于理论值。分析可能的原因，并设计实验验证。 【答案】可能原因：①结晶水导致反应体系含水，抑制脱羧反应；②水分稀释NaOH浓度，降低反应速率；③部分甲烷溶解于生成的水中。验证实验：①取等量含结晶水和无水醋酸钠，分别与碱石灰反应，比较收集到的气体体积；②将含结晶水的醋酸钠先加热脱水，再与碱石灰反应，观察产气量是否增加。 4．对比甲烷与乙烯的实验室制法，从反应原理、装置、收集方法三方面分析差异。 【答案】 5．设计实验鉴别甲烷、氢气和一氧化碳三种气体。 【答案】 ①点燃气体，在火焰上方罩干冷烧杯：烧杯内壁无水珠→CO；有水珠→可能为H₂或CH₄。 ②向有水珠的烧杯中加入澄清石灰水：变浑浊→CH₄；不变浑浊→H₂。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$