2019_2020学年新教材高中化学第三章简单的有机化合物第二节从化石燃料中获取有机化合物第1课时从天然气石油和煤中获取燃料等级性测试等级性测试鲁科版必修第二册.doc

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
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 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 mol28 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________________________________________________________________________。
(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

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