第三章简单的有机化合物第二节从化石燃料中获取有机

第三章简单的有机化合物第二节从化石燃料中获取有机

第1课时　从天然气、石油和煤中获取燃料 等级性测试 ‎1．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．只有纯净甲烷才能在空气中安静燃烧 C．甲烷能与溴水发生取代反应 D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水 解析：选A。甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与气态卤素单质在光照条件下发生取代反应，甲烷不能与溴水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。‎ ‎2．石油经过分馏提取汽油、煤油、柴油所剩余的固态与液态烃的混合物又叫作重油，其所含分子的碳原子数在20以上，黏度高，难挥发。工业上对重油进行分馏具有重要意义。下列对重油进行分馏的措施正确的是(　　)‎ A．加压、高温加热，冷凝 B．减压、低温加热，冷凝 C．加入催化剂低温加热，冷凝 D．加入催化剂高温加热，冷凝 解析：选B。重油难挥发，加压会升高重油组成成分的沸点，减压会降低重油组成成分的沸点；重油组成成分相对分子质量大，高温加热会使其炭化结焦；重油分馏属于物质变化中的物理变化，而催化剂是能够改变化学反应速率的物质，对物理变化无效。综合上述可知，对重油进行分馏的措施应是减压、低温加热，冷凝。‎ ‎3．如图是石油分馏塔的示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．a的沸点最高 B．b的熔点最低 C．c的平均相对分子质量最大 - 5 -‎ D．每一种馏分都是纯净物 解析：选C。分馏塔内的温度从下往上逐渐降低。石油蒸气从分馏塔的底部进入，沸点低的馏分先汽化，冷凝后流出，沸点高的馏分后汽化，冷凝后流出，因此a、b、c的沸点依次升高。沸点高的物质熔点高、相对分子质量大。石油中有些成分的沸点很接近，因此石油分馏的馏分仍为混合物。‎ ‎4．可燃冰是海底蕴藏的资源之一，其主要成分是甲烷。以下是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，符合该反应微观过程先后顺序的选项是(　　)‎ A．②③① B．①③②‎ C．③②① D．②①③‎ 解析：选D。甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，该过程首先是分子状态的甲烷和氧气(图②)，然后化学键断裂形成原子(图①)，最后原子重新组合得到二氧化碳和水(图③)。‎ ‎5．下列叙述不正确的是(　　)‎ A．天然气是一种清洁、不可再生的化石燃料 B．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺 C．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物 D．在能源的开发和利用中必须同时考虑对环境的影响 解析：选C。煤是由有机化合物和无机物组成的复杂混合物。‎ ‎6．鉴别CH4、CO、H2三种无色气体的方法是(　　)‎ A．点燃——通入澄清石灰水——加入溴的四氯化碳溶液 B．点燃——罩上干而冷的小烧杯——加入澄清石灰水 C．点燃——通入澄清石灰水 D．点燃——通入酸性KMnO4溶液 解析：选B。根据燃烧后的产物来判断，甲烷燃烧后生成CO2和H2O，H2燃烧后生成H2O，CO燃烧后生成CO2。在火焰的上方罩一个干而冷的小烧杯，烧杯内壁出现水珠的是甲烷和H2，没有水珠的是CO；然后在有水珠的两个小烧杯里加入澄清石灰水，出现浑浊的是甲烷，无现象的是H2。‎ ‎7．将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合点燃，恢复到原状况后，气体的体积为(　　)‎ A．11.2 L B．22.4 L C．33.6 L D．44.8 L 解析：选A。CH4＋2O2CO2＋2H2O，因此，标准状况下11.2 L甲烷与22.4 ‎ - 5 -‎ L氧气恰好完全反应生成11.2 L的CO2气体，故选A。‎ ‎8．一定量的甲烷燃烧后得到的产物是CO、CO2和H2O(g)，此混合气体的质量为49.6 g，当其缓慢通过足量的无水氯化钙时，质量减少25.2 g，则此混合物中CO的质量为(　　)‎ A．24.4 g B．13.2 g C．12.5 g D．11.2 g 解析：选D。通过足量的无水氯化钙，气体质量减少的是25.2 g H2O(g)，则生成的CO、CO2的质量和为49.6 g－25.2 g＝24.4 g。由氢元素守恒可求得：n(CH4)＝×2×＝0.7 mol。设生成CO、CO2的物质的量分别为x、y，则有x＋y＝0.7 mol，28 g·mol－1×x＋44 g·mol－1×y＝24.4 g。解得x＝0.4 mol，y＝0.3 mol。所以CO的质量为0.4 mol×28 g·mol－1＝11.2 g。　‎ ‎9．已知正四面体形分子E和单质分子G反应，生成四面体形分子L和分子M(组成E分子的元素的原子序数小于10，组成G分子的元素为第3周期的元素)，如图所示，则下列判断中不正确的是(　　)‎ A．常温常压下，E、L均为气态有机物 B．E是一种含有10个电子的分子 C．上述反应的类型是置换反应 D．上述4种物质中有3种为共价化合物 解析：选C。由题意可知，E为正四面体形分子，组成E分子的元素的原子序数都小于10，由题图可知，E由两种元素组成，灰色球只形成一个共价键，所以是H，黑色球表示C，所以E是甲烷；G为直线形分子，组成G分子的元素为第3周期的元素，且G是双原子分子，所以G是Cl2，该反应是甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，即L是一氯甲烷，M是氯化氢。常温常压下，甲烷、一氯甲烷均是气体，A项正确；E是甲烷分子，含有10个电子，B项正确；甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，属于取代反应，生成物中没有单质，不是置换反应，C项错误；四种物质中甲烷、一氯甲烷和HCl均属于共价化合物，所以4种物质中有3种为共价化合物，D项正确。‎ ‎10．天然气作为清洁能源，在助力节能减排的同时，也带来“气荒”等问题，于是出现了“油改气”或“煤改气”。‎ ‎(1)天然气主要成分的分子式是________，电子式为________，结构式为________；分子里各原子的空间分布呈________结构。‎ ‎(2)天然气主要成分在空气中燃烧的实验现象是________________，反应的化学方程式为 - 5 -‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)天然气主要成分与Cl2在光照条件下反应生成一氯甲烷的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)天然气的主要成分是甲烷，甲烷的分子式、电子式、结构式分别为CH4、，甲烷分子是正四面体结构。‎ 答案：(1)CH4　 　正四面体 ‎(2)产生淡蓝色火焰　CH4＋2O2CO2＋2H2O ‎(3)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl ‎11．将下表所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油。‎ ‎(1)图中A、B、C三种仪器的名称分别是____________、____________、____________。‎ ‎(2)将以上仪器按顺序连接为一整套装置：e接(　　)；(　　)接(　　)；(　　)接(　　)；(　　)接(　　)；(　　)接(　　)。(填字母)‎ ‎(3)仪器A中c口用于________，d口用于________。‎ ‎(4)在仪器B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是 ‎________________________。‎ 解析：实验仪器的安装要遵循从下到上，从左到右的顺序。由所学的石油的炼制知识可知：第一，为了防止暴沸，反应前要向蒸馏烧瓶中加碎瓷片或沸石；第二，温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，温度计测量的是蒸气的温度；第三，冷凝管中的水要从下口进，从上口出。‎ 答案：(1)直形冷凝管　蒸馏烧瓶　锥形瓶 ‎(2)i　h　a　k　l　b　f　g　j ‎(3)进水　出水　(4)防止暴沸 - 5 -‎ - 5 -‎