- 有机化合物
- 共26513题
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
根据要求填空：
（1）实验室制取Cl2的化学反应方程式为：______
（2）写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式______
（3）B装置有三种功能：①控制气体流速；②将气体混合均匀；③______
（4）D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是______
（5）E装置的作用是______（填编号）；
A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为______．
（7）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是______（填编号）．
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E．CCl4．
正确答案
解：（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为MnCl2和Cl2，故答案为：MnO2+4HCl（浓）
（2）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为：CH4+Cl2
（3）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢，故答案为：干燥混合气体；
（4）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，KI饱和溶液及KI粉末可除去过量的氯气，故答案为：除去过量的氯气；
（5）E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD；
（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，故答案为：分液；
（7）反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故选AB．
解析
解：（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为MnCl2和Cl2，故答案为：MnO2+4HCl（浓）
（2）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的方程式为：CH4+Cl2
（3）浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢，故答案为：干燥混合气体；
（4）氯气能将碘化钾氧化为碘单质，KI饱和溶液及KI粉末可除去过量的氯气，故答案为：除去过量的氯气；
（5）E装置在吸收氯化氢时可防止倒吸，故选CD；
（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，故答案为：分液；
（7）反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，故选AB．
利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如图所示：
（1）A中制取Cl2反应的化学方程式是______．
（2）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是______．
（3）E装置的作用是______（填序号）．
a．收集气体 b．吸收氯气 c．吸收氯化氢
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是______．
（5）将1mol CH4与Cl2发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是______．
正确答案
解：甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成多种氯代甲烷和氯化氢．A装置是浓盐酸和二氧化锰制取氯气的发生装置，通过B装置，除去氯气中的水蒸气，控制两种气体的流速，使氯气和甲烷混合均匀，C装置是甲烷和氯气发生取代反应的装置，D装置盛有湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气，尾气中含有有毒气体CH3Cl和过量的甲烷，容易污染空气，需要进行尾气处理．
（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为MnCl2和Cl2，A中制取Cl2反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
（2）湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，
故答案为：除去过量的氯气；
（3）由于上述过程中产生的氯气和HCl均易导致大气污染，所以E的作用是吸收尾气，HCl极易溶于水易发生倒吸，所以E还可以防止倒吸，
故答案为：C；
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，
故答案为：分液；
（5）1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.25mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等，所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯气0.25mol氯气，生成0.25mol二氯甲烷需要氯气0.5mol，生成0.25mol三氯甲烷需要氯气0.75mol氯气，生成0.25mol四氯化碳需要氯气1mol，所以总共消耗氯气的物质的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol，
故答案为：2.5mol；
解析
解：甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成多种氯代甲烷和氯化氢．A装置是浓盐酸和二氧化锰制取氯气的发生装置，通过B装置，除去氯气中的水蒸气，控制两种气体的流速，使氯气和甲烷混合均匀，C装置是甲烷和氯气发生取代反应的装置，D装置盛有湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气，尾气中含有有毒气体CH3Cl和过量的甲烷，容易污染空气，需要进行尾气处理．
（1）MnO2能将HCl（浓）氧化为MnCl2和Cl2，A中制取Cl2反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
（2）湿润的KI粉末可以用来除去过量的氯气，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，
故答案为：除去过量的氯气；
（3）由于上述过程中产生的氯气和HCl均易导致大气污染，所以E的作用是吸收尾气，HCl极易溶于水易发生倒吸，所以E还可以防止倒吸，
故答案为：C；
（4）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开，
故答案为：分液；
（5）1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.25mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等，所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯气0.25mol氯气，生成0.25mol二氯甲烷需要氯气0.5mol，生成0.25mol三氯甲烷需要氯气0.75mol氯气，生成0.25mol四氯化碳需要氯气1mol，所以总共消耗氯气的物质的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol，
故答案为：2.5mol；
将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关此实验的现象和结论叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，试管中气体颜色会变浅，故A正确；
B、一氯甲烷是气体，内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故B正确；
C、若日光直射，甲烷与氯气迅速反应生成大量气体，气体剧烈膨胀，可能发生爆炸，故C正确；
D、生成物除了有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，还有氯化氢，故D错误；
故选D．
（2015春•邢台校级月考）若要使2mol CH4完全和Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，则所需Cl2的物质的量为（ ）
正确答案
解析
解：2mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.5mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等，
所以生成0.5mol一氯甲烷需要氯气0.5mol氯气，
生成0.5mol二氯甲烷需要氯气1mol，
生成0.5mol三氯甲烷需要氯气1.5mol氯气，
生成0.5mol四氯化碳需要氯气2mol，
所以总共消耗氯气的物质的量=0.5mol+1mol+1.5mol+2mol=5mol，
故选A．
在常温下，把一个盛有一定量的甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．化学变化前后原子的种类不变，故A正确；
B．原子是化学变化中的最小微粒，即化学变化前后原子的种类不变、原子的数目没有增减，故B正确；
C．甲烷与氯气反应是气体的物质的量减小的反应，反应后压强减小，故C错误；
D．甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代烃，属于取代反应，故D正确．
故选C．
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：①干燥气体；②______；③______．
（2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若测得通入1molCH4得到四种有机产物物质的量相等，则理论上x值应为______．
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是______．
（4）E装置的作用是______（填编号）．
A．收集气体 B．吸收氯气 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式______．
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为______．该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为______（填编号）．
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4．
正确答案
解：（1）生成的氯气中含有水，因浓硫酸具有吸水性，具有干燥作用，B装置除具有干燥作用之外，具有控制气流速度、均匀混合气体，
故答案为：控制气流速度；均匀混合气体；
（2）1mol甲烷与氯气完全反应生成四种有机产物的物质的量相同，即分别生成了0.25molCH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据取代反应特点，每取代1molH原子，需要消耗1mol氯气，则总共消耗氯气的物质的量为：0.25mol+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol，则V（Cl2）/V（CH4）=x=2.5，
故答案为：2.5；
（3）氯气具有氧化性，KI中-1价的碘能被氯气氧化，产物为氯化钾固体和碘单质，所以，D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气，
故答案为：吸收过量的氯气；
（4）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸；
故答案为：CD；
（5）生成的黑色小颗粒为炭黑，甲烷在强光照射下可发生CH4+2Cl2
故答案为：CH4+2Cl2
（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，
故答案为：分液；ab．
解析
解：（1）生成的氯气中含有水，因浓硫酸具有吸水性，具有干燥作用，B装置除具有干燥作用之外，具有控制气流速度、均匀混合气体，
故答案为：控制气流速度；均匀混合气体；
（2）1mol甲烷与氯气完全反应生成四种有机产物的物质的量相同，即分别生成了0.25molCH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据取代反应特点，每取代1molH原子，需要消耗1mol氯气，则总共消耗氯气的物质的量为：0.25mol+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol，则V（Cl2）/V（CH4）=x=2.5，
故答案为：2.5；
（3）氯气具有氧化性，KI中-1价的碘能被氯气氧化，产物为氯化钾固体和碘单质，所以，D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气，
故答案为：吸收过量的氯气；
（4）装置中最后剩余的氯化氢气体需要吸收不能排放到空气中，氯化氢易溶于水需要防止倒吸；
故答案为：CD；
（5）生成的黑色小颗粒为炭黑，甲烷在强光照射下可发生CH4+2Cl2
故答案为：CH4+2Cl2
（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液分开；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，
故答案为：分液；ab．
（1）片刻后试管中的现象为：①试管内气体的颜色变浅，②试管壁上出现______、③试管内______．
（2）在反应结束后，试管内的产物最多的是______，空间构型呈正四面体的产物为______．
（3）若（2）中生成的四种有机产物的物质的量相同，则反应消耗的Cl2的物质的量为______．
正确答案
解：（1）CH4和Cl2光照生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，使试管壁上有油状液滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，
故答案为：油状液滴；液面上升；
（2）甲烷与氯气的反应的产物有CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，由于CH4和Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成，则产物中物质的量最多的是HCl；四氯化碳的空间结构与甲烷相同，为正四面体结构，
故答案为：HCl；CCl4；
（3）1mol甲烷与氯气完全反应生成四种有机产物的物质的量相同，即分别生成了0.25molCH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据取代反应特点，每取代1molH原子，需要消耗1mol氯气，则总共消耗氯气的物质的量为：0.25mol+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol，
故答案为：2.5mol．
解析
解：（1）CH4和Cl2光照生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，使试管壁上有油状液滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，
故答案为：油状液滴；液面上升；
（2）甲烷与氯气的反应的产物有CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，由于CH4和Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成，则产物中物质的量最多的是HCl；四氯化碳的空间结构与甲烷相同，为正四面体结构，
故答案为：HCl；CCl4；
（3）1mol甲烷与氯气完全反应生成四种有机产物的物质的量相同，即分别生成了0.25molCH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据取代反应特点，每取代1molH原子，需要消耗1mol氯气，则总共消耗氯气的物质的量为：0.25mol+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol，
故答案为：2.5mol．
下图是A~O 的转化关系。已知A是一种金属单质，B、C、D、E、F、H、I、J、K常温常压下均为气体，且B、C、D、E是单质，I是一种红棕色气体，G是一种淡黄色固体，M是混合物，含有气体，J与K相遇会产生大量白烟。请回答下列问题
（1）写出G与水反应的化学方程式______________________________；写出气体E与N溶液反应的离子方程式__________________________。
（2）化合物G中含有的化学键为___________________。
（3）写出F的电子式________________，化合物O的电子式__________________。
（4）E与F反应生成气体的化学方程式为_________________________________。
正确答案
（1）2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑；Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
（2）离子键、共价键
（3）
（4）CH4+Cl2
标准状况下，5.6L甲烷和乙烯的混合气体，通入足量溴水中，溴水增重2.8克，则：
（1）甲烷和乙烯的物质的量分别是______，______．
（2）上述混合气体先与氯气完全加成，再与氯气彻底取代，两个过程共需氯气______升．
正确答案
（1）混合气体的物质的量为
（2）乙烯0.1mol与氯气完全加成消耗氯气0.1mol，所的混合物含有0.15mol的甲烷，消耗0.6mol的氯气发生取代反应，还有0.1mol的1，2-二氯乙烷，消耗0.4mnol的氯气，两个过程共消耗1.1mol氯气彻底取代，即氯气的体积是：1.1mol×22.4mol/L=24.64L．
故答案为：24.64．
（1）甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色变浅．写出第一步反应的化学方程式______
（2）点燃酒精灯，将一根前端绕成螺旋状的洁净、红亮铜丝放在酒精灯外焰灼烧，然后慢慢移向内焰，迅速取出．写出上述过程中与酒精有关的两个反应的化学方程式：
______，______
（3）将一个鸡蛋放入食醋中，过一段时间取出发现鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）变软，写出发生反应的化学方程式：______
（4）腈纶（人造羊毛）的主要成份是聚丙烯腈，可由丙烯腈（CH2=CH-CN）聚合得到，试写出该反应的化学方程式：______．
正确答案
（1）光照条件下，甲烷上的氢原子能被氯原子取代生成氯代烃，甲烷和氯气发生反应的第一步反应的化学方程式：CH4+Cl2 
故答案为：CH4+Cl2 
（2）点燃条件下，乙醇能燃烧生成二氧化碳和水CH3CH2OH+3O2
故答案为：CH3CH2OH+3O2
（3）食醋中含有醋酸，鸡蛋壳中含有碳酸钙，醋酸酸性大于碳酸，所以醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，2CH3COOH+CaCO3═（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑，
故答案为：2CH3COOH+CaCO3═（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑．
（4）含有碳碳双键的有机物能发生加聚反应，丙烯腈含有碳碳双键能发生加聚反应，
nCH2=CH-CN
，故答案为：nCH2=CH-CN
．
据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：
（1）写出瓦斯爆炸的化学方程式______________________________
（2）可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体（或蒸汽或粉尘等）与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度（通常以体积百分数表示）。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限
下面是瓦斯和空气组成的混和气体中瓦斯的体积含量，从是否能够爆炸方面考虑，请判断哪些是不安全的_______________
A．3％ B．10％ C．30％ D．60％
（3）请分析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡：_______________________________________。
（4）由矿井中的瓦斯爆炸，根据你的化学实验经验，你可以得出什么启示？_________________________________________。
正确答案
（1）CH4+2O2
（2）B
（3）从上述瓦斯爆炸的化学方程式可以看出这是一个耗氧性的反应，爆炸时几乎耗尽了矿井中所有的氧气，所以人在其中会窒息死亡
（4）可燃性气体的加热、点燃操作前必须进行验纯操作（答案合理即可）
（6分）（1）甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为_________________________。
（2）能证明甲烷是正四面体结构的理由是
①中心原子C采取sp3杂化，②中心原子C上没有孤对电子，
③CH2Cl2不存在同分异构体，④键角是109028，，而不是900
正确答案
（1） CH4（g）＋2O2（g）→CO2（g）＋2H2O（l） △H＝－889kJ/mol （2分）
（2）①②③④（4分，每个1分）
略
（8分）写出分子中碳原子数小于10、一氯代物只有一种的所有烷烃的结构简式：____________、___________、____________、____________。
正确答案
（8分）略，每空2分
略
（1）（4分）写出分子中碳原子数小于10、一氯代物只有一种的所有烷烃的结构简式：
____________、 ____________、 ____________、
（2）（6分）由CH3CH2Cl经过3步制乙二醇，写出化学方程式：
①_____________________________________________________
②_____________________________________________________
③_____________________________________________________
正确答案
略
略
有CH4和CO的混合气体共0.5mol，在足量氧气中充分燃烧，生成物用足量碱石灰吸收，碱石灰增重25.6 g。
（1）原混合气体中碳原子与氢原子的个数比是____________。
（2）若用足量的Na2O2吸收燃烧后的混合气体，Na2O2将增重____________g。
正确答案
（1）5:4（3分）（2）14.4 g（3分）
略
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