《有机化学》烷烃的来源、制取及重要的烷烃（1）（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）

举一反三考点练 《有机化学》烷烃的来源、制取及重要的烷烃（1）-课后自测 知识点一 烷烃的来源和制法 1．写出实验室用无水醋酸钠与碱石灰制取甲烷的化学方程式，并说明反应中碱石灰的作用。 【答案】化学方程式：；碱石灰中，NaOH参与化学反应，提供碱性环境使无水醋酸钠发生脱羧反应；CaO不参与化学反应，作用是吸收反应生成的水分，干燥反应体系，防止NaOH在高温下与玻璃仪器反应，同时使反应物混合更均匀。 2．简述石油分馏、裂化、裂解的区别，从目的、原料、产物三方面分析。 【答案】①石油分馏：目的是利用各成分沸点不同分离出不同沸点范围的馏分，得到汽油、煤油、柴油等轻质油和重油等；原料是原油；产物为不同沸点范围的混合物，主要是烷烃、环烷烃等。②石油裂化：目的是将大分子烷烃断裂为小分子烷烃，提高轻质油（特别是汽油）的产量和质量；原料是重油、石蜡等大分子烃；产物是汽油等轻质油和少量气体（含烷烃和烯烃）。③石油裂解：目的是获得乙烯、丙烯等小分子烯烃，作为重要化工原料；原料是石油分馏产品（包括石油气、汽油、煤油等）；产物主要是乙烯、丙烯、丁二烯等小分子烯烃，以及少量甲烷、乙烷等烷烃。 3．煤经气化和合成过程可制取烷烃，请写出相关的主要化学反应方程式，并说明该过程的意义。 【答案】煤的气化主要反应：；后续合成过程（以生成甲烷为例）：。该过程的意义在于：①实现了煤的清洁高效利用，将固体煤转化为气体燃料和化工原料，减少了直接燃煤造成的环境污染；②拓宽了能源来源途径，通过煤的转化获得烷烃等能源产品；③为化工生产提供了丰富的原料，可用于合成多种有机化合物，推动化工产业发展。 4．天然气中混有硫化氢、二氧化碳等杂质，简述提纯天然气中烷烃的方法及原理。 【答案】方法：先将天然气通入碱性溶液（如氢氧化钠溶液），再通过干燥剂（如浓硫酸或分子筛）。原理：硫化氢、二氧化碳是酸性气体，能与碱性溶液（如氢氧化钠）发生反应，生成盐和水，从而被除去；通过干燥剂可除去气体中混有的水分，得到较纯净的烷烃 。也可采用吸收剂（如醇胺溶液）选择性吸收硫化氢和二氧化碳，再利用物理吸附剂（分子筛）进一步干燥和提纯，利用不同物质与吸收剂、吸附剂的作用差异实现分离。 5．实验室制取的甲烷中可能混有哪些杂质？如何设计实验方案得到纯净干燥的甲烷？ 【答案】可能混有的杂质有：水蒸气（反应体系中产生）、乙烯（可能由副反应生成）、二氧化碳（若碱石灰部分变质，与空气中二氧化碳反应生成，或反应生成的碳酸钠受热分解产生少量二氧化碳 ）等。实验方案：将制取的气体依次通过溴水（除去乙烯）、氢氧化钠溶液（除去二氧化碳）、浓硫酸（除去水蒸气），即可得到纯净干燥的甲烷。 知识点二 甲烷的结构与用途 1．生活中使用的燃气有三种：天然气、水煤气和液化石油气。三种燃气的主要成分是什么？由液化石油气改用天然气，应该如何调整空气进气阀？ 【答案】天然气的主要成分为，水煤气的主要成分为、，液化石油气的主要成分为 单位体积的天然气燃烧比液化石油气燃烧消耗氧气少，所以应该减少空气进入量 2．下表是几种行星上“大气”(相当于地球上的空气)的主要成分： 行星名称 金星 火星 冥王星 行星上“大气”的主要成分 二氧化碳、硫酸 二氧化碳 甲烷 (1)它们中可以成为宇宙飞船燃料补给站的行星是 ； (2)科学家发现宇宙飞船飞过冥王星“大气”时，甲烷并没有被点燃，原因是： ； (3)“勇气”号太空车近日测得温度很高的火星表层土壤中可溶性盐的含量很高。科学家认为这是火星“地下”有水的证据。请结合溶液的知识说明为什么上述发现可作为火星有水的证据： ， 科学家在火星上寻找水的意义是 。 【答案】(1)冥王星 (2)冥王星上没有氧气 (3)在表面高温下，水蒸发后留下固体 有水就有生命 3．在甲烷分子中，碳原子以最外层的 个电子分别与氢原子形成 个 键。甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了 的立体结构：碳原子位于 ，氢原子位于 ；分子中的4个C-H的长度和强度 ，相互之间的夹角 。 【答案】4 4 (极性)共价 正四面体 正四面体中心 正四面体的4个顶点 相同 相等 4．写出甲烷的下列式子： ①分子式： ②电子式： ③结构式： ④空间构型： ⑤键角： ⑥甲烷与氯气取代反应方程式(写一个即可)： 【答案】CH4 正四面体 109°28’ 、、、(写一个即可) 5．晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话：“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许，如雷声，火焰出，通耀数十里，以竹筒盛其光藏之，可拽行终日不灭也”，请回答下列问题。 (1)话中描述的物质是一种最简单的有机物——甲烷，其分子的结构式为 。 (2)写出“顷许，如雷声，火焰出”涉及的化学反应方程式： 。 (3)下列有关甲烷的说法正确的是 (填字母)。 A．它属于化石能源 B．它的分子中含有非极性键 C．它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构 D．(2)中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成 【答案】 AD 知识点三 甲烷的物理性质 1．甲烷的物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 比空气 【答案】无色 无味 气体 小 难溶 2．我国是世界上第一个在海域成功试采可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，是由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，具有燃烧值高、污染小、储量大等特点，多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，用作新型高效能源。 (1)甲烷()属于___________。 A．单质 B．化合物 C．碱 D．有机物 (2)下列各图中能表示甲烷的分子结构有___________。 A．甲烷分子结构示意图 B．甲烷分子电子式 C．球棍模型 D．填充模型 A．A B．B C．C D．D (3)下列关于甲烷的说法中，正确的是___________。 A．是天然气、煤层气的主要成分 B．比空气密度小且难溶于水的气体 C．能与氯气发生取代反应 D．分子结构是正四面体构型 【答案】(1)BD (2)ABCD (3)ABCD 3．(1)如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略)，烧瓶内盛有等体积的甲烷和，用光照射烧瓶一段时间后，下列说法正确的是___________。 A．只能生成一种有机物 B．烧瓶内液面不可能上升 C．烧瓶内的液体可能会分层 D．向水中加入石蕊试液后变红 (2)在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是___________。 A． B．浓硫酸 C． D．酸性溶液 【答案】(1)CD (2)AC 4．近来年，成都市政府率先在公交车和出租车中推行天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展。走在街头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃料的汽车。现在，有不少城市已经仿效。天然气的主要成分是 ，该主要成分的电子式为: 该主要成分燃烧的化学方程式 ；下列有关该主要成分性质的叙述,正确的是 。 A．是一种无色、有臭味的气体     B．易溶于水 C．通常情况下,跟强酸、强碱、酸性溶液都不起反应 D．化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化 【答案】甲烷 CH4+2O2CO2+2H2O C 5．天然气 (1)天然气的主要成分是 。 (2)甲烷的物理性质 甲烷是 的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的 ， 溶于水。 (3)甲烷的燃烧 甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为 。1 mol CH4完全燃烧可放出802 kJ的热量。与相同状况下的CO、H2相比较，CH4完全燃烧放出热量更多，所以天然气是一种优良的燃料。 【答案】(1)甲烷 (2)无色、无味 密度小 不 (3)CH4＋2O2CO2＋2H2O 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》烷烃的来源、制取及重要的烷烃（1）-课后自测 知识点一 烷烃的来源和制法 1．写出实验室用无水醋酸钠与碱石灰制取甲烷的化学方程式，并说明反应中碱石灰的作用。 2．简述石油分馏、裂化、裂解的区别，从目的、原料、产物三方面分析。 3．煤经气化和合成过程可制取烷烃，请写出相关的主要化学反应方程式，并说明该过程的意义。 4．天然气中混有硫化氢、二氧化碳等杂质，简述提纯天然气中烷烃的方法及原理。 5．实验室制取的甲烷中可能混有哪些杂质？如何设计实验方案得到纯净干燥的甲烷？ 知识点二 甲烷的结构与用途 1．生活中使用的燃气有三种：天然气、水煤气和液化石油气。三种燃气的主要成分是什么？由液化石油气改用天然气，应该如何调整空气进气阀？ 2．下表是几种行星上“大气”(相当于地球上的空气)的主要成分： 行星名称 金星 火星 冥王星 行星上“大气”的主要成分 二氧化碳、硫酸 二氧化碳 甲烷 (1)它们中可以成为宇宙飞船燃料补给站的行星是 ； (2)科学家发现宇宙飞船飞过冥王星“大气”时，甲烷并没有被点燃，原因是： ； (3)“勇气”号太空车近日测得温度很高的火星表层土壤中可溶性盐的含量很高。科学家认为这是火星“地下”有水的证据。请结合溶液的知识说明为什么上述发现可作为火星有水的证据： ， 科学家在火星上寻找水的意义是 。 3．在甲烷分子中，碳原子以最外层的 个电子分别与氢原子形成 个 键。甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了 的立体结构：碳原子位于 ，氢原子位于 ；分子中的4个C-H的长度和强度 ，相互之间的夹角 。 4．写出甲烷的下列式子： ①分子式： ②电子式： ③结构式： ④空间构型： ⑤键角： ⑥甲烷与氯气取代反应方程式(写一个即可)： 5．晋朝人常璩在《华阳国志》里有这样一段话：“有火井，夜时光映上昭。民欲其火，先以家火投之。顷许，如雷声，火焰出，通耀数十里，以竹筒盛其光藏之，可拽行终日不灭也”，请回答下列问题。 (1)话中描述的物质是一种最简单的有机物——甲烷，其分子的结构式为 。 (2)写出“顷许，如雷声，火焰出”涉及的化学反应方程式： 。 (3)下列有关甲烷的说法正确的是 (填字母)。 A．它属于化石能源 B．它的分子中含有非极性键 C．它的分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构 D．(2)中反应发生时伴随有旧极性键的断裂和新极性键的形成 知识点三 甲烷的物理性质 1．甲烷的物理性质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 比空气 2．我国是世界上第一个在海域成功试采可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，是由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，具有燃烧值高、污染小、储量大等特点，多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，用作新型高效能源。 (1)甲烷()属于___________。 A．单质 B．化合物 C．碱 D．有机物 (2)下列各图中能表示甲烷的分子结构有___________。 A．甲烷分子结构示意图 B．甲烷分子电子式 C．球棍模型 D．填充模型 A．A B．B C．C D．D (3)下列关于甲烷的说法中，正确的是___________。 A．是天然气、煤层气的主要成分 B．比空气密度小且难溶于水的气体 C．能与氯气发生取代反应 D．分子结构是正四面体构型 3．(1)如图所示的装置是某次实验最初的情况(夹持装置省略)，烧瓶内盛有等体积的甲烷和，用光照射烧瓶一段时间后，下列说法正确的是___________。 A．只能生成一种有机物 B．烧瓶内液面不可能上升 C．烧瓶内的液体可能会分层 D．向水中加入石蕊试液后变红 (2)在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是___________。 A． B．浓硫酸 C． D．酸性溶液 4．近来年，成都市政府率先在公交车和出租车中推行天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展。走在街头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃料的汽车。现在，有不少城市已经仿效。天然气的主要成分是 ，该主要成分的电子式为: 该主要成分燃烧的化学方程式 ；下列有关该主要成分性质的叙述,正确的是 。 A．是一种无色、有臭味的气体     B．易溶于水 C．通常情况下,跟强酸、强碱、酸性溶液都不起反应 D．化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化 5．天然气 (1)天然气的主要成分是 。 (2)甲烷的物理性质 甲烷是 的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的 ， 溶于水。 (3)甲烷的燃烧 甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为 。1 mol CH4完全燃烧可放出802 kJ的热量。与相同状况下的CO、H2相比较，CH4完全燃烧放出热量更多，所以天然气是一种优良的燃料。 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 $$