专题5 烷烃的来源、制法及甲烷的制取 2027山东省《化工与环境类（有机化学） 45分钟专题训练卷》（原卷版+解析版）

2027版山东省（春季高考）化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷，试卷命题与山东省春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识，熟悉考试题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷，欢迎同学和老师们下载使用。 《有机化学》 一、烃 专题5 烷烃的来源、制法及甲烷的制取 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1. 工业上获得低级烷烃的重要天然来源主要是（ ） A. 石油和天然气 B. 石灰石和焦炭 C. 乙醇和乙酸钠 D. 电石和饱和食盐水 【答案】A 【解析】石油和天然气中含有大量烷烃，是低级烷烃的重要工业来源。 2. 实验室制取甲烷时，常用的反应物组合是（ ） A. 乙醇与浓硫酸 B. 电石与水 C. 乙酸钠与碱石灰 D. 氯乙烷与氢氧化钠 【答案】C 【解析】乙酸钠与碱石灰共热可发生脱羧反应，生成甲烷。 3. 用排水法收集甲烷时，判断集气瓶已集满的方法是（ ） A. 瓶口开始出现气泡 B. 瓶内液面降至瓶口，并有气泡从瓶口外逸 C. 将带火星的木条伸入瓶口，木条复燃 D. 瓶壁出现大量水珠 【答案】B 【解析】排水法收集气体，当瓶内水被排尽、瓶口有大气泡向外逸出时，说明气体已收集满。故选B。 4. 验证甲烷燃烧产物中有水和二氧化碳，正确的操作是（ ） A. 在火焰上方罩一个干冷烧杯，观察内壁是否有水珠；再倒转烧杯注入澄清石灰水，观察是否变浑浊 B. 用蘸有澄清石灰水的玻璃棒靠近火焰 C. 将燃烧产物通入紫色石蕊试液 D. 直接闻燃烧产生的气体气味 【答案】A 【解析】干冷烧杯内壁出现水珠证明有水生成；倒转烧杯注入澄清石灰水，石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成。故选A。 5. 下列有关甲烷用途的说法错误的是（ ） A. 甲烷可作气体燃料 B. 甲烷可作有机合成原料，如制取氯代烃 C. 甲烷经高温分解可制取炭黑和氢气 D. 甲烷可直接用作食品防腐剂 【答案】D 【解析】甲烷燃烧放出大量热，可作气体燃料，A正确；甲烷与氯气在光照下发生取代反应可制取氯代烃，B正确；甲烷高温分解生成炭黑和氢气，C正确；甲烷不能用作食品防腐剂，D错误。故选D。 6. 天然气的主要成分通常是（ ） A. 乙烯 B. 乙炔 C. 甲烷 D. 丙烯 【答案】C 【解析】天然气中含量最高的烃一般是甲烷，甲烷分子式为CH4，属于烷烃。乙烯、乙炔和丙烯分别属于不饱和烃。 7. 加热盛有无水乙酸钠与碱石灰混合物的试管时，正确的操作是（ ） A. 直接对试管底部集中加热 B. 先移动酒精灯使试管均匀受热，再集中加热药品部位 C. 一直用微火加热 D. 先加热试管口，再加热试管底部 【答案】B 【解析】加热固体前应先预热，使试管均匀受热，再集中加热，防止试管因受热不均而炸裂。故选B。 8. 实验室制得的甲烷可用排水法收集，主要依据是（ ） A. 密度较空气小，且性质较稳定 B. 难溶于水，且不易与水反应 C. 能溶于水，且不会污染装置 D. 易溶于水，且可除去杂质 【答案】B 【解析】排水法适用于难溶于水且不与水发生明显反应的气体。甲烷难溶于水，也不易与水反应，因此可用排水法收集。 9. 用无水乙酸钠和碱石灰共热制取甲烷时，应选用的发生装置类型是（ ） A. 固体受热制气装置 B. 固液常温制气装置 C. 液体加热制气装置 D. 固体溶解制气装置 【答案】A 【解析】无水乙酸钠和碱石灰均为固体，反应需要加热，因此应选用固体受热制气装置。其他装置类型与该反应的试剂状态和反应条件不相符。 10. 某小组用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷，若试管口略向上倾斜，最可能造成的后果是（ ） A. 固体受热更均匀 B. 气体产率明显增大 C. 甲烷燃烧更加充分 D. 冷凝水倒流炸裂试管 【答案】D 【解析】加热固体时试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使热试管炸裂。 11. 实验室制取甲烷时，试管口常放一团棉花，其作用是（ ） A. 防止固体粉末进入导管 B. 防止甲烷气体逸出 C. 加快反应速率 D. 吸收杂质气体 【答案】A 【解析】乙酸钠与碱石灰研细后加热，试管口放棉花可防止固体粉末随气流进入导管，堵塞导管。故选A。 12. 用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷时，碱石灰中氧化钙的主要作用是（ ） A. 提供强酸环境，促进乙酸生成 B. 吸收少量水分，减小玻璃腐蚀 C. 直接放出氢气，提高甲烷产量 D. 催化甲烷燃烧，验证气体性质 【答案】B 【解析】碱石灰中的氧化钙可吸收少量水分，并稀释氢氧化钠，减小强碱对玻璃的腐蚀。氧化钙不提供强酸环境，也不直接生成甲烷或氢气。 13. 无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷时，主要生成物是（ ） A. 乙烷和碳酸钠 B. 甲烷和碳酸钠 C. 甲烷和乙酸钠 D. 乙烯和氢氧化钠 【答案】B 【解析】无水乙酸钠与碱石灰中的氢氧化钠共热，发生脱羧反应，主要生成甲烷和碳酸钠。该反应不会生成乙烯或乙炔等不饱和烃。 14. 点燃实验室制得的甲烷前，应先检验气体纯度，其主要原因是（ ） A. 甲烷能与空气形成爆炸性混合物 B. 甲烷能与氯气形成稳定性混合物 C. 甲烷能与氮气形成易燃性混合物 D. 甲烷能与水汽形成腐蚀性混合物 【答案】A 【解析】甲烷与空气混合达到一定比例时，遇明火可能发生爆炸。点燃前检验纯度是为了避免甲烷混有空气而产生安全风险。 15. 实验室用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷时，下列操作或认识正确的是（ ） A. 用浓硫酸催化液体脱水 B. 将固体混合均匀后加热 C. 用溴水检验双键存在 D. 用向上排空气法收集 【答案】B 【解析】乙酸钠与碱石灰加热制甲烷，属固体加热制气，应先将固体充分混匀；甲烷密度比空气小，不能用向上排空气法收集（可用排水法或向下排空气法收集）。 16. 下列转化中，属于制备烷烃方法的是（ ） A. 乙烯催化加氢生成乙烷 B. 乙醇分子内脱水生成乙烯 C. 电石遇水反应生成乙炔 D. 乙酸碱性中和生成乙酸盐 【答案】A 【解析】不饱和烃在催化剂作用下与氢气发生加成反应，可生成相应烷烃。乙烯催化加氢生成乙烷，符合烷烃制备方法。 17. 下列关于甲烷物理性质的描述，正确的是（ ） A. 无色、无味、难溶于水，密度比空气小 B. 有刺激性气味，易溶于水 C. 黄绿色气体，密度比空气大 D. 无色、无味、易溶于水，密度比空气大 【答案】A 【解析】甲烷是无色、无味、难溶于水的气体，密度小于空气，A正确，B、C、D错误。故选A。 18. 工业上获得汽油、煤油、柴油等含烷烃馏分的主要方法是（ ） A. 对乙醇进行脱水处理 B. 对乙酸进行酯化处理 C. 对石油进行分馏处理 D. 对淀粉进行水解处理 【答案】C 【解析】石油是多种烃类的混合物，通过分馏可按沸点范围得到汽油、煤油、柴油等馏分，其中含有多种烷烃。乙醇脱水、乙酸酯化和淀粉水解都不能用于获得石油烷烃馏分。 19. 农村沼气池中，秸秆、粪便等有机废弃物在缺氧条件下发酵，所得可燃气体中的主要烷烃成分是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 丁烷 【答案】A 【解析】沼气主要由甲烷和二氧化碳等组成，其中具有可燃性的主要烷烃成分是甲烷。甲烷是最简单的烷烃，也是沼气利用时的主要能源成分。 20. 将8.2 g无水醋酸钠与足量碱石灰共热，理论上可生成甲烷的物质的量为（ ）（已知无水醋酸钠的摩尔质量为82 g/mol） A. 0.025 mol B. 0.050 mol C. 0.075 mol D. 0.100 mol 【答案】D 【解析】无水醋酸钠的物质的量为8.2 g除以82 g/mol，即0.100 mol。无水醋酸钠与甲烷按一比一的物质的量关系反应，因此理论上生成甲烷0.100 mol。 21. 实验室用排水法收集甲烷，实验结束时正确的操作顺序是（ ） A. 先熄灭酒精灯，再移出导管 B. 先移出导管，再熄灭酒精灯 C. 同时操作 D. 先打开瓶塞，再熄灭酒精灯 【答案】B 【解析】若先熄灭酒精灯，装置内温度降低、气压减小，水槽中的水会倒吸入热的试管使其炸裂，因此应先移出导管，再熄灭酒精灯。故选B。 22. 实验室用无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷，该反应属于（ ） A. 加成反应 B. 取代反应 C. 脱羧反应 D. 酯化反应 【答案】C 【解析】无水乙酸钠与碱石灰共热，乙酸钠脱去羧基生成甲烷和碳酸钠，该反应属于脱羧反应，加成反应、取代反应和酯化反应均不符合。故选C。 23. 点燃纯净的甲烷，可观察到的现象是（ ） A. 产生黄色火焰 B. 火焰呈淡蓝色 C. 产生大量白烟 D. 火焰明亮并伴有黑烟 【答案】B 【解析】甲烷在空气中完全燃烧，火焰呈淡蓝色。黄色火焰、白烟、黑烟均不是甲烷燃烧的典型现象。故选B。 24. 甲烷难溶于水，密度小于空气。下列收集甲烷的方法中，不适宜的是（ ） A. 排水法收集较纯气体 B. 向下排空气法收集气体 C. 向上排空气法收集气体 D. 集气袋密闭法收集气体 【答案】C 【解析】甲烷密度小于空气，不能用适合收集密度大于空气气体的向上排空气法。甲烷难溶于水，可用排水法收集，也可根据密度特点采用向下排空气法。 25. 关于烷烃及甲烷来源的说法，正确的是（ ） A. 可燃冰主要含甲烷水合物 B. 酒精灯燃料主要含甲烷水合物 C. 食醋溶质主要含甲烷水合物 D. 大理石成分主要含甲烷水合物 【答案】A 【解析】可燃冰的主要成分是甲烷水合物，是甲烷的一种重要资源形式。酒精灯燃料、食醋溶质和大理石成分均不是甲烷水合物。 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 26. 简述实验室制取甲烷的反应原理、发生装置类型和收集方法。 【答案】（1）反应原理：通常用无水醋酸钠与碱石灰混合加热制取甲烷，反应为 CH3COONa+NaOH 加热 CH4↑+Na2CO3。（2）发生装置：属于固体与固体加热制气装置，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。（3）收集方法：甲烷难溶于水，可用排水法收集；甲烷密度比空气小，也可用向下排空气法收集。 【解析】本题考查甲烷实验室制法。甲烷由醋酸钠与碱石灰加热脱羧生成，装置按“固固加热”选择，收集方法依据其难溶于水、密度小于空气确定。 27. 简述实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷的试剂、反应条件及两项操作要点。 【答案】（1）试剂为无水醋酸钠和碱石灰，二者应研细后混合均匀。 （2）反应条件为加热固体混合物，无水醋酸钠与碱石灰中的氢氧化钠反应生成甲烷。 （3）加热时试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使热试管炸裂。 （4）甲烷难溶于水，可用排水法收集；收集前应排尽装置中的空气，避免混入空气影响纯度和安全性。 【解析】本题考查甲烷的实验室制法。答题时应围绕固体药品、加热条件、装置安全和收集方法作答，其中试管口略向下倾斜和排水收集是常见操作要点。 三、计算题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 28. 实验室常用无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷，反应方程式为：CH3COONa+NaOH 加热 CH4↑+Na2CO3。取无水乙酸钠 8.20 g，与足量碱石灰充分混合加热。已知无水醋酸钠的摩尔质量为82 g/mol，标准状况下气体摩尔体积为 22.4 L/mol。（1）理论上可制得甲烷多少升？（2）若实验中实际收集到甲烷 1.90 L，计算甲烷的产率。（3）若将实际收集到的甲烷完全燃烧，理论上需消耗标准状况下氧气多少升？ 【答案】（1）理论上可制得甲烷 2.24 L。（2）甲烷的产率约为 84.8%。（3）理论上需消耗氧气 3.80 L。 【解析】 （1）n(CH3COONa)=8.20 g/82 g/mol=0.100 mol，由方程式知n(CH4)=n(CH3COONa)=0.100 mol，V(CH4)=0.100 mol×22.4 L/mol=2.24 L。（2）产率=1.90 L/2.24 L×100%≈84.8%。（3）CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O，同温同压下V(O2)∶V(CH4)=2∶1，V(O2)=2×1.90 L=3.80 L。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 29. 沼气是农村常用的清洁能源，其主要成分是甲烷（CH4）。（1）写出甲烷完全燃烧的化学方程式。（2）标准状况下，2.24 L甲烷完全燃烧，理论上生成二氧化碳的质量是多少克？（3）结合本专题所学，说明实验室制取甲烷与工业上获得烷烃的主要方法有何不同。 【答案】（1）CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O。（2）n(CH4)=2.24 L/22.4 L/mol=0.1 mol，生成CO2 0.1 mol，m(CO2)=0.1 mol×44 g/mol=4.4 g。（3）实验室制取甲烷用无水乙酸钠与碱石灰共热（化学合成法）；工业上获得烷烃主要通过石油分馏和天然气开采（从天然资源中分离获得）。 【解析】（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O，配平即可。（2）由标准状况下体积求出甲烷的物质的量，再按方程式计量关系求CO2的物质的量和质量。（3）实验室制取是化学变化合成，工业上获得是从天然混合物中分离，二者方法不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027版山东省（春季高考）化工与环境类《有机化学》45分钟专题训练卷，试卷命题与山东省春季高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识，熟悉考试题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷，欢迎同学和老师们下载使用。 《有机化学》 一、烃 专题5 烷烃的来源、制法及甲烷的制取 时间：45分钟 总分：100分 班级___________姓名__________学号__________成绩________ 一、单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） 1. 工业上获得低级烷烃的重要天然来源主要是（ ） A. 石油和天然气 B. 石灰石和焦炭 C. 乙醇和乙酸钠 D. 电石和饱和食盐水 2. 实验室制取甲烷时，常用的反应物组合是（ ） A. 乙醇与浓硫酸 B. 电石与水 C. 乙酸钠与碱石灰 D. 氯乙烷与氢氧化钠 3. 用排水法收集甲烷时，判断集气瓶已集满的方法是（ ） A. 瓶口开始出现气泡 B. 瓶内液面降至瓶口，并有气泡从瓶口外逸 C. 将带火星的木条伸入瓶口，木条复燃 D. 瓶壁出现大量水珠 4. 验证甲烷燃烧产物中有水和二氧化碳，正确的操作是（ ） A. 在火焰上方罩一个干冷烧杯，观察内壁是否有水珠；再倒转烧杯注入澄清石灰水，观察是否变浑浊 B. 用蘸有澄清石灰水的玻璃棒靠近火焰 C. 将燃烧产物通入紫色石蕊试液 D. 直接闻燃烧产生的气体气味 5. 下列有关甲烷用途的说法错误的是（ ） A. 甲烷可作气体燃料 B. 甲烷可作有机合成原料，如制取氯代烃 C. 甲烷经高温分解可制取炭黑和氢气 D. 甲烷可直接用作食品防腐剂 6. 天然气的主要成分通常是（ ） A. 乙烯 B. 乙炔 C. 甲烷 D. 丙烯 7. 加热盛有无水乙酸钠与碱石灰混合物的试管时，正确的操作是（ ） A. 直接对试管底部集中加热 B. 先移动酒精灯使试管均匀受热，再集中加热药品部位 C. 一直用微火加热 D. 先加热试管口，再加热试管底部 8. 实验室制得的甲烷可用排水法收集，主要依据是（ ） A. 密度较空气小，且性质较稳定 B. 难溶于水，且不易与水反应 C. 能溶于水，且不会污染装置 D. 易溶于水，且可除去杂质 9. 用无水乙酸钠和碱石灰共热制取甲烷时，应选用的发生装置类型是（ ） A. 固体受热制气装置 B. 固液常温制气装置 C. 液体加热制气装置 D. 固体溶解制气装置 10. 某小组用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷，若试管口略向上倾斜，最可能造成的后果是（ ） A. 固体受热更均匀 B. 气体产率明显增大 C. 甲烷燃烧更加充分 D. 冷凝水倒流炸裂试管 11. 实验室制取甲烷时，试管口常放一团棉花，其作用是（ ） A. 防止固体粉末进入导管 B. 防止甲烷气体逸出 C. 加快反应速率 D. 吸收杂质气体 12. 用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷时，碱石灰中氧化钙的主要作用是（ ） A. 提供强酸环境，促进乙酸生成 B. 吸收少量水分，减小玻璃腐蚀 C. 直接放出氢气，提高甲烷产量 D. 催化甲烷燃烧，验证气体性质 13. 无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷时，主要生成物是（ ） A. 乙烷和碳酸钠 B. 甲烷和碳酸钠 C. 甲烷和乙酸钠 D. 乙烯和氢氧化钠 14. 点燃实验室制得的甲烷前，应先检验气体纯度，其主要原因是（ ） A. 甲烷能与空气形成爆炸性混合物 B. 甲烷能与氯气形成稳定性混合物 C. 甲烷能与氮气形成易燃性混合物 D. 甲烷能与水汽形成腐蚀性混合物 15. 实验室用无水乙酸钠和碱石灰制取甲烷时，下列操作或认识正确的是（ ） A. 用浓硫酸催化液体脱水 B. 将固体混合均匀后加热 C. 用溴水检验双键存在 D. 用向上排空气法收集 16. 下列转化中，属于制备烷烃方法的是（ ） A. 乙烯催化加氢生成乙烷 B. 乙醇分子内脱水生成乙烯 C. 电石遇水反应生成乙炔 D. 乙酸碱性中和生成乙酸盐 17. 下列关于甲烷物理性质的描述，正确的是（ ） A. 无色、无味、难溶于水，密度比空气小 B. 有刺激性气味，易溶于水 C. 黄绿色气体，密度比空气大 D. 无色、无味、易溶于水，密度比空气大 18. 工业上获得汽油、煤油、柴油等含烷烃馏分的主要方法是（ ） A. 对乙醇进行脱水处理 B. 对乙酸进行酯化处理 C. 对石油进行分馏处理 D. 对淀粉进行水解处理 19. 农村沼气池中，秸秆、粪便等有机废弃物在缺氧条件下发酵，所得可燃气体中的主要烷烃成分是（ ） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 丁烷 20. 将8.2 g无水醋酸钠与足量碱石灰共热，理论上可生成甲烷的物质的量为（ ）（已知无水醋酸钠的摩尔质量为82 g/mol） A. 0.025 mol B. 0.050 mol C. 0.075 mol D. 0.100 mol 21. 实验室用排水法收集甲烷，实验结束时正确的操作顺序是（ ） A. 先熄灭酒精灯，再移出导管 B. 先移出导管，再熄灭酒精灯 C. 同时操作 D. 先打开瓶塞，再熄灭酒精灯 22. 实验室用无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷，该反应属于（ ） A. 加成反应 B. 取代反应 C. 脱羧反应 D. 酯化反应 23. 点燃纯净的甲烷，可观察到的现象是（ ） A. 产生黄色火焰 B. 火焰呈淡蓝色 C. 产生大量白烟 D. 火焰明亮并伴有黑烟 24. 甲烷难溶于水，密度小于空气。下列收集甲烷的方法中，不适宜的是（ ） A. 排水法收集较纯气体 B. 向下排空气法收集气体 C. 向上排空气法收集气体 D. 集气袋密闭法收集气体 25. 关于烷烃及甲烷来源的说法，正确的是（ ） A. 可燃冰主要含甲烷水合物 B. 酒精灯燃料主要含甲烷水合物 C. 食醋溶质主要含甲烷水合物 D. 大理石成分主要含甲烷水合物 二、简答题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 26. 简述实验室制取甲烷的反应原理、发生装置类型和收集方法。 27. 简述实验室用无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷的试剂、反应条件及两项操作要点。 三、计算题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 28. 实验室常用无水乙酸钠与碱石灰共热制取甲烷，反应方程式为：CH3COONa+NaOH 加热 CH4↑+Na2CO3。取无水乙酸钠 8.20 g，与足量碱石灰充分混合加热。已知无水醋酸钠的摩尔质量为82 g/mol，标准状况下气体摩尔体积为 22.4 L/mol。（1）理论上可制得甲烷多少升？（2）若实验中实际收集到甲烷 1.90 L，计算甲烷的产率。（3）若将实际收集到的甲烷完全燃烧，理论上需消耗标准状况下氧气多少升？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题15分，共15分） 29. 沼气是农村常用的清洁能源，其主要成分是甲烷（CH4）。（1）写出甲烷完全燃烧的化学方程式。（2）标准状况下，2.24 L甲烷完全燃烧，理论上生成二氧化碳的质量是多少克？（3）结合本专题所学，说明实验室制取甲烷与工业上获得烷烃的主要方法有何不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $