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甲烷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某些袋装食品需要充气防腐,下列最宜作充入气体的是( )
A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
2.碳元素是组成物质种类最多的元素。下列含碳的物质属于有机化合物的是
A.石墨 B.甲烷 C.碳酸钠 D.一氧化碳
3.下列各组物质分别在空气中充分燃烧,产物完全相同的是
A.H2 和CH4 B.CH4和CO
C.C2H5OH和CH4 D.H2和CO
4.点燃某气体后,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有水出现,把烧杯迅速倒过来,立即向杯内注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,该气体可能是( )
A. B. C. D.
5.下列有关“化学之最”的叙述中,正确的是
A.地壳中含量最多的元素是氮元素
B.最简单的有机物是甲烷
C.相对分子质量最小的物质是水
D.空气中含量最大的气体是氧气
6.归纳法是由个别到一般,能体现事物共性。以下是C、CH4、CO三种物质转化为CO2的转化关系:①C→CO2;②CH4→CO2;③CO→CO2 ,对它们的比较归纳正确的是
A.三种转化发生的都是化合反应
B.三种物质都只能跟氧气反应转化为二氧化碳
C.三种转化中所有的生成物在常温下都是气体
D.三种物质都可以在点燃条件下转化为二氧化碳
7.北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中正式命名了“石油”,并预见“此物后必大行于世”。下列关于能源的说法中错误的是
A.煤、石油、天然气被称为化石能源,是不可再生能源
B.煤气的主要成分之一是一氧化碳,一氧化碳常用于冶金工业和用作气体燃料
C.氢气是一种清洁的高能燃料,工业上可以通过电解水或以化石能源为原料制取
D.可燃冰是甲烷水合物,若是开采不当,会引发地质灾害,但不会加剧温室效应
8.可燃冰有望成为未来新能源。下列有关可燃冰的说法,错误的是
A.属于混合物 B.若开采不当,将造成严重的温室效应
C.燃烧时放出热量 D.与冰的组成元素完全相同
9.我国城区居民家用燃料的使用经历了以下发展历程(括号内表示主要成分)。下列说法错误的是
A.柴草中纤维素是有机物
B.将煤块做成蜂窝煤是为了降低蜂窝煤的着火点
C.液化石油气泄漏有发生爆炸的危险
D.使用管道天然气时,应将燃气报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方
10.某无色气体可能由H2、CH4、CO、CO2中的几种组成。将些混合气体通过足量的澄清石灰水,出现白色浑浊;将剩余气体导出,经干燥后点燃,罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠生成。该混合气体的组成不可能是
A.H2、CH4、CO B.H2、CO2
C.CH4、CO2 D.CH4、CO、H2、CO2
二、非选择题
11.请选择适当的物质填空:空气中含量较高的气体是 ,最简单的有机 物 。
12.目前我国的管道燃气有三种,即“管道煤气”、“管道液化石油气”.管道煤气 的主要成分是一氧化碳,它具毒性,这属于 (填“物理”、“化学”),为了 让人们在煤气泄漏时能及时发现,所以添加了少量硫化氢;管道天然气(CH4) 是西气东输工程中从新疆输送过来的天然气,为了防止它泄漏造成危险,家中往 往装一个报警器.当报警器接触一定量的气体,就会发出警报,报警器应该装在 室内上方,理由是 .
13.我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物,具有能量高、燃烧值大等优点,将成为未来新能源。
(1)可燃冰能作燃料,说明其具有 (填“可燃性”或“还原性”)。
(2)甲烷的化学式为,燃烧的化学方程式为 。
(3)甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸,因此点燃前要先 。
14.现有H、C、N、O四种元素,请选用其中的元素写出符合要求的化学式各一个:
(1)最简单的有机物 ;
(2)溶于水后溶液呈碱性的气体 ;
(3)强酸 ;
(4)由三种元素组成的盐 .
15.化学与生活密切相关,厨房里蕴含着许多化学知识.
(1)下列物品中,所使用的主要材料属于天然纤维的是 (填字母序号)。
(2)我们常用洗涤剂清洗餐具上的油污,这是因为洗涤剂具有
的功能。
(3)厨房中如果有少量的天然气泄漏,能否用水吸收 (填“能”或“不能”)。
16.气体的制取和检验是化学实验的重要内容和技能。
(1)实验室常用较浓的过氧化氢溶液与二氧化锰 制氧气。
①反应的化学方程式为 。
②实验中,为了得到平稳的气流,下图中最适合的装置组合是 (填序号)。
(2)某未知气体X可能含有CO、中的一种或两种,为了确定其成分,某同学设计如下实验(如图所示)进行探究。
查阅资料:
I.加热时, 能与反应生成、 和;
Ⅱ.20℃时,和 溶解度分别为:0.165g,2.1g。
①仪器 M 的名称是 ,与 反应的化学方程式为 。
气体X成分的猜想与探究:
猜想 1:只有 CO 猜想 2:只有 猜想 3:既有 CO 又有 ②实验时,先往装置中通一段时间的 ,再通入气体 X后加热,实验中有下列变化。
变化 1:A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红;变化 2:B瓶增重;变化 3:C中出现浑浊。 根据变化 (填“1”“2”或“3”),可知猜想1不成立。
③根据上述变化仍无法确定气体X的成分,还需要测定 (填序号),并进行 定量分析才能得出结论。
a实验前 A 中 CuO 的质量 b B 瓶增重的质量 c C 瓶增重的质量
讨论和反思:
④C 中用 溶液而不用 溶液的原因是 。
⑤从环保的角度,该装置还应进行的改进是 。
17.某学习小组以“探索燃烧的奥秘”为主题开展实践探究。家用燃料经历了如图所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
Ⅰ.实验室制取O2和CH4
(1)如图1中仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2,应选择图1中的装置 (填字母),反应的化学方程式为 。若选用F装置装满水收集O2,气体应该从 (填“a”或“b”)口进入。
(3)实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固加热制取CH4,应选择图中发生装置 (填字母)。
Ⅱ.了解燃料燃烧及燃烧安全
(4)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(5)天然气的主要成分是甲烷(CH4),为防止天然气泄漏造成危险,燃气公司给用户安装了燃气报警器。图2中 (填“甲”或“乙”)同学家的燃气报警器安装正确。
《甲烷》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C A B D D D B A
1.A
【详解】A、氮气性质稳定,不易与其它物质发生反应,且无毒,可作保护气,故A正确;
B、氧气性质活泼,具有氧化性,所以不能用于食品包装填充气,故B错误;
C、甲烷是易燃物,容易发生事故,故C错误;
D、一氧化碳易燃易爆且有毒,不能用于食品包装,故D错误。故选A。
2.B
【详解】A、石墨是由碳元素组成的单质,故A不符合题意;
B、甲烷化学式为CH4,是含碳元素的化合物,属于有机化合物,故B符合题意;
C、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的,属于盐,故C不符合题意;
D、一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A、H2 燃烧后生成水,CH4燃烧后生成二氧化碳和水,故产物不同,故错误;
B 、CH4燃烧后生成二氧化碳和水,CO燃烧后只生成二氧化碳,故产物不同,故错误;
C、C2H5OH燃烧后生成二氧化碳和水,CH4燃烧后生成二氧化碳和水,故产物相同,故正确;
D、H2燃烧后生成水,CO燃烧后生成二氧化碳,故产物不同,故错误。故选C。
4.A
【分析】甲烷燃烧生成二氧化碳和水,氢气燃烧生成水,一氧化碳燃烧生成二氧化碳。
【详解】根据“烧杯内壁有水出现”和“石灰水变浑浊”可以看出燃烧产物中有水和二氧化碳,依据质量守恒定律可知,该气体含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故选A。
【点睛】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
5.B
【详解】A、地壳中含量最多的元素是氧元素,选项错误;B、甲烷是最简单的有机物,选项正确;C、相对分子质量最小的物质是氢气,其相对分子质量为2,水的相对分子质量为18,选项错误;D、空气中含量最多的气体是氮气,其体积分数约占空气体积的78%,选项错误。故本题选B。
6.D
【详解】A、C与CO都可以通过化合反应转化为二氧化碳,而CH4气体在氧气中燃烧生成两种物质二氧化碳和水不属于化合反应,错误;B、C与CO除可通过与氧气反应反应转化为二氧化碳外,都还可与金属氧化物发生氧化还原反应转化为二氧化碳,错误;C、C与CO都可与金属氧化物发生氧化还原反应转化为二氧化碳,同时生成固体金属单质;CH4甲烷燃烧生成二氧化碳和常温下为液体的水,错误;D、三种物质C、CO、CH4都具有可燃性,点燃时燃烧都能生成二氧化碳,正确。故选D。
7.D
【详解】A、煤、石油、天然气被称为化石能源,化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的,短期内不能得到补充,是不可再生能源,故A说法正确;
B、煤气的主要成分之一是一氧化碳,一氧化碳具有还原性、可燃性,常用于冶金工业和用作气体燃料,故B说法正确;
C、氢气燃烧只生成水,对环境无污染,燃烧热值高,是一种清洁的高能燃料,工业上可以通过电解水(水通电分解生成氢气和氧气)或以化石能源为原料制取,故C说法正确;
D、可燃冰是甲烷水合物,若是开采不当,会引发地质灾害,可燃冰开采不当会导致甲烷大量释放,甲烷是一种比二氧化碳温室效应更强的气体,一旦泄漏,会加剧温室效应,故D说法错误;
故选D。
8.D
【分析】本题考查对可燃冰(天然气水合物)基本性质的理解。可燃冰是甲烷()与水()在高压低温条件下形成的晶体物质,主要成分是甲烷和水。
【详解】A.混合物是由两种或多种物质混合而成,各成分保持各自性质。天然气水合物俗称可燃冰,天然气主要成分是甲烷,故可燃冰属于混合物。故A项不符合题意。
B.温室效应主要由温室气体(如二氧化碳、甲烷)引起。可燃冰中的甲烷是强温室气体,开采不当可能导致甲烷泄漏,加剧温室效应。故B项不符合题意。
C.可燃冰中的甲烷可燃烧,化学方程式为:,燃烧是物质与氧气发生的放热反应。故C项不符合题意。
D.冰是水的固体状态,组成元素只有氢()和氧()。可燃冰是甲烷水合物(),组成元素包括碳()、氢()和氧()。两者元素组成不同。故D项符合题意。
综上,说法错误的是D。
【点睛】正确认识可燃冰是解决该题的关键。
9.B
【详解】A、柴草中纤维素是一种含碳元素的化合物,属于有机物,选项说法正确;
B、将煤块做成蜂窝煤是为增大蜂窝煤与氧气的接触面积,促进蜂窝煤充分燃烧,选项说法错误;
C、液化石油气具有可燃性,与空气混合遇到明火或电火花可能会发生爆炸,因此液化石油气泄漏有发生爆炸的危险,选项说法正确;
D、天然气的密度比空气小,使用管道天然气时,应将燃气报警器安装在燃气灶附近墙壁的上方,选项说法正确。
故选:B。
10.A
【详解】通过足量的澄清石灰水,变浑浊,一定含二氧化碳气体;能够点燃,罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠生成,说明混合气体中含有氢元素,即有甲烷或氢气或甲烷和一氧化碳;所以原混合气体可能组成是H2、CO2或CH4、CO2或CH4、CO、CO2或CH4、CO、H2、CO2等。A选项中不含二氧化碳,故符合题意。
故选A。
11. 氮气; 甲烷。
【详解】空气中含量较高的气体是氮气,其体积分数约为78%;甲烷是最简单的有机物,其化学式为CH4,相对分子质量仅为16。
12. 化学 甲烷的密度小于空气的密度
【分析】一氧化碳有毒,毒性属于化学性质。因为甲烷的密度小于空气的密度,把报警器装在室内上方,让报警器更容易接触到天然气。
【详解】一氧化碳有毒属于化学性质,因为甲烷的密度小于空气的密度,所 以为了防止它泄漏造成危险,家中往往装一个报警器.当报警器接触一定量的气体,就会发出警报,报警器应该装在室内上方。
【点睛】本题考查的是化学与生活紧密联系,引导学生学以致用。
13.(1)可燃性
(2)
(3)验纯
【详解】(1)可燃冰能作燃料说明其能够燃烧,即具有可燃性;
(2)甲烷和氧气点燃生成二氧化碳和水,化学方程式是:+;
(3)甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸,因此需要检验纯度,不纯可能发生爆炸,故填:验纯。
14. CH4 NH3 HNO3( NH4NO3
【详解】(1)甲烷是结构最简单的有机物,故填:CH4;
(2)氨气溶于水后形成氨水,氨水显碱性,故填:NH3;
(3)由提供的元素组成的硝酸是一种强酸,故填:HNO3;
(4)盐是由金属离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物,由提供的元素组成的硝酸铵是一种由氮、氢、氧三种元素组成的盐,故填:NH4NO3.
15. C 乳化 不能
【详解】(1)天然纤维是自然界存在的纤维,合成词材料则是人工合成,非天然存在。
A、塑料保鲜膜,属于合成材料,不属于天然纤维,错误;
B、橡胶手套,属于合成材料,不属于天然纤维,错误;
C、棉布围裙,是由棉花纺织而成的,棉花属于天然纤维,正确。
故选C。
(2)我们常用洗涤剂清洗餐具上的油污,这是因为洗涤剂含有乳化剂,具有乳化功能;故填:乳化;
(3)天然气的主要成分是甲烷,难溶于水,故天然气泄漏不能用水吸收;故填:不能。
16. AD 酒精灯 2 bc 20℃时,的溶解度比的溶解度大,能吸收尽二氧化碳 在C装置右边导管处增加一个尾气处理装置
【分析】过氧化氢溶液与在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,甲烷和氧化铜反应生成铜和二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡和水,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。
【详解】(1)① 过氧化氢溶液与在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为。
② 实验中,为了得到平稳的气流,控制反应的速率,即要控制药品加入的速度,故最适合的装置组合是AD。
(2)① 仪器 M 的名称是酒精灯,甲烷和氧化铜反应生成铜和二氧化碳和水,故与 反应的化学方程式为。
②浓硫酸具有吸水性,由B瓶增重,说明有水生成,故由变化2,可知猜想1不成立。
③ 根据上述变化仍无法确定气体X的成分,还需要测定B瓶增重的质量和C瓶增重的质量,并进行定量分析才能得出结论,故选bc。
④ C中用 溶液而不用 溶液的原因是20℃时,的溶解度比的溶解度大,能吸收尽二氧化碳。
⑤ 本题缺少尾气处理装置,从环保的角度,装置还应进行的改进是在C装置右边导管处增加一个尾气处理装置。
17.(1)铁架台
(2) BC b
(3)A
(4)不可再生
(5)甲
【详解】(1)图中仪器①的名称是铁架台;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取由于反应物的状态和固体和液体,反应条件不需要加热,则发生装置应选B,氧气的密度比空气大,可采用向上排空气法收集,氧气不易溶于水,可采用排水法收集,排水法收集的氧气较排空气法纯净,故实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的O2,应选择题图中的装置BC;
过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为;
若选用F装置装满水收集O2,相当于排水法收集氧气,为了方便将水排出,气体应该从短管进入,即从b口进入;
(3)实验室用无水醋酸钠固体和碱石灰固加热制取甲烷,由于反应物的状态为固体,反应条件需要加热,应选择图中发生装置A;
(4)天然气属于化石能源,在短时间内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源;
(5)天然气中主要成分甲烷的密度比空气小,燃气报警器应当安装到厨房的上方才能达到目的,故甲同学家的燃气报警器安装正确。
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