培優(yōu)認識有機化合物輔導專題訓練附詳細答案一、認識有機化合物練習題（含詳細答案解析）1．下列各組物質①O2和O3②紅磷和白磷③12C和14C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5，互為同系物的是____________；（填序號，下同）互為同分異構體的是____________；是同一物質的是____________。【答案】⑤④⑥【解析】【分析】同系物指結構相似、通式相同，組成上相差1個或者若干個CH2原子團，具有相同官能團的化合物；具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體；組成和結構都相同的物質為同一物質，同一物質組成、結構、性質都相同，據此分析?！驹斀狻竣貽2和O3是由O元素組成的不同單質，互為同素異形體；②紅磷和白磷是由P元素組成的不同單質，互為同素異形體；③12C和14C中子數不同，是碳元素的不同核素，互為同位素；④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同，結構不同，為碳鏈異構，其名稱分別為：正丁烷、異丁烷，互為同分異構體；⑤乙烷和丁烷,結構相似,都屬于烷烴,形成2個CH2原子團，互為同系物；⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同，結構相同，只是書寫形式不同，屬于同一物質；故答案為：⑤；④；⑥?！军c睛】同系物指結構相似、通式相同，組成上相差1個或者若干個CH2原子團，具有相同官能團的化合物；具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體；組成和結構都相同的物質為同一物質，同一物質組成、結構、性質都相同；2．某烴A0.2mol在氧氣中充分燃燒后，生成化合物B、C各1.2mol，試回答：(1)烴A的分子式是________。(2)若取一定量的烴A充分燃燒后，生成B、C各3mol，則有________g的A參加了反應，燃燒時消耗標準狀況下的氧氣________L。(3)若烴A能使溴水褪色，在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應后生成2,2--二甲基丁烷，則烴A的名稱是______________________，結構簡式是_________________________。(4)比A少兩個碳原子的A的烯烴同系物的同分異構體共有____________種（不含順反異構），其中只含有一個甲基的結構簡式為____________。【答案】C6H1242100.83，3-二甲基-1-丁烯3CH3CH2CH=CH2【解析】【分析】烴含有C、H兩種元素，0.2mol烴A在氧氣中充分燃燒后生成CO2、H2O各1.2mol，所以碳原子和氫原子的個數是6、12，因此烴A的分子式為C6H12。若烴A能使溴水褪色，說明存在碳碳雙鍵，在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應后生成2,2--二甲基丁烷，說明烴A結構簡式是，以此解題?！驹斀狻浚?）烴含有C、H兩種元素，0.2mol烴A在氧氣中充分燃燒后生成化合物B、C各1.2mol，即生成CO2、H2O各1.2mol，所以碳原子和氫原子的個數是6、12，因此烴A的分子式為C6H12；（2）生成的CO2和水的物質的量均是3mol，則根據原子守恒可知，A的物質的量是0.5mol，質量是0.5mol×84g/mol＝42g。消耗氧氣的物質的量是3mol＋3mol÷2＝4.5mol，則在標準狀況下的體積是4.5mol×22.4L/mol＝100.8L；（3）若烴A能使溴水褪色，說明存在碳碳雙鍵，在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應后生成2,2-二甲基丁烷，說明烴A結構簡式是，它的名稱是3，3-二甲基-1-丁烯；（4）比烴A少2個碳原子的烴的分子式為C4H8，該烯烴類的同系物的同分異構體有1－丁烯、2－丁烯、2－甲基－1－丙烯，共計有3種同分異構體，其中只含有一個甲基的結構簡式為CH3CH2CH=CH2?！军c睛】該題是高考中的常見題型，具有較強的綜合性，側重對學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力的培養(yǎng)和計算能力的鍛煉。解決該題的關鍵是熟練記住常見官能團的結構、性質以及官能團之間的相互轉化關系。3．某種可用于治療心臟病的藥物X的結構簡式為，下列有關X法正確的是（）A．X是乙酸乙酯的同系物，可能有香味B．X能溶于水，密度可能比水的大C．X遇堿溶液或酸溶液都不變質D．與X互為同分異構體【答案】D【解析】【詳解】A．X含環(huán)狀結構，與乙酸乙酯的結構不相似，二者不是同系物，故A錯誤；B．X含-COOC-，且碳原子數不多，則X不溶于水，密度可能比水的小，故B錯誤；C．含-COOC-，具有酯的性質，遇堿溶液或酸溶液均發(fā)生水解反應而變質，故C錯誤；D．二者分子式相同、結構不同，互為同分異構體，故D正確；故答案為D。4．下列關于的說法正確的是A．所有碳原子可能共平面 B．除苯環(huán)外的碳原子共直線C．最多只有4個碳原子共平面 D．最多只有3個碳原子共直線【答案】A【解析】【分析】根據常見的有機化合物中，甲烷是正四面體結構，乙烯和苯是平面型結構，乙炔是直線型結構，其它有機物可在此基礎上進行共線、共面分析判斷，注意單鍵可以旋轉，而碳碳雙鍵和碳碳三鍵不能旋轉?！驹斀狻緼.碳碳單鍵可以旋轉，乙炔與乙烯所在的平面一定共面，乙烯所在的平面與苯所在的平面可能在同一平面上，所以所有C原子可能共平面，A正確；B.乙炔分子是直線型分子，四個原子在同一條直線上，與碳碳三鍵連接的苯環(huán)上的C原子及苯環(huán)對位的C原子在同一直線上，與苯環(huán)連接的亞甲基C原子取代苯分子的H原子位置，在該直線上，乙烯是平面型結構，鍵角是120°，所以共線的原子共有2個，因此除苯環(huán)外的C原子不可能共直線，B錯誤；C.苯分子是平面分子，乙炔是直線型分子，在苯環(huán)平面上；乙烯是平面分子，甲基、亞甲基取代乙烯分子中H原子的位置，因此在乙烯分子的平面上，由于碳碳單鍵可以旋轉，乙烯所在的平面與苯所在的平面可能在同一平面上，因此所有C原子可能共平面，C錯誤；D.苯分子是平面型結構，苯環(huán)處于對位的C原子及與該原子連接的原子在同一直線上，所以苯分子中共線的原子共有4個，乙炔是直線型結構，共線的原子共有4個，乙烯是平面型結構，共線的原子共有2個，最多只有5個C共直線，D錯誤。故合理選項是A?！军c睛】本題考查有機物的結構與性質，題目難度中等，注意掌握常見有機物結構與性質，合理分析該有機物分子中最多共平面的原子。5．一定量的甲烷恰好與一定量的氧氣完全反應后得到CO、CO2和水蒸氣共30．4g，該產物緩緩通過濃硫酸充分吸收后，濃硫酸增重14．4g，則此甲烷完全燃燒還需要氧氣的體積（標準狀況）為A．1.12L B．2.24L C．3.36L D．4.48L【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據題意可知反應產生水的物質的量是n(H2O)=14.4g÷18g/mol=0.8mol,根據H元素守恒可知甲烷的物質的量是n(CH4)=0.8mol×2÷4=0.4mol，則根據C元素守恒可知反應產生的CO、CO2的物質的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4mol，二者的質量和m(CO)+m(CO2)=30.4g-14.4g=16g，解得n(CO)=0.1mol，n(CO2)=0.3mol，若該甲烷完全燃燒，還需使CO發(fā)生反應產生CO2，根據方程式2CO+O22CO2可知0.1molCO完全燃燒需要消耗0.05molO2，其在標準狀況下的體積是v(O2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故選項A正確。6．下列有關物質結構或性質的說法不正確的是（）A．三聯(lián)苯與四聯(lián)苯互為同系物B．可用燃燒法鑒別環(huán)乙烷、苯、CCl4C．分子式為C5H10的烴存在順反異構體D．分子中所有原子可能位于同一平面【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．結構相似，類別相同，在分子組成上相差一個或多個“-CH2-”原子團的有機物互為同系物，三聯(lián)苯與四聯(lián)苯苯環(huán)的數目不同，二者不是同系物，故A錯誤；B．苯的含碳量更高，苯燃燒時比環(huán)己烷燃燒黑煙更濃，四氯化碳不燃燒，現(xiàn)象不同可鑒別，故B正確；C．主鏈有5個C原子時，相應烯烴有CH2═CH?CH2?CH2?CH3、CH3?CH═CH?CH2?CH3，其中CH3?CH═CH?CH2?CH3有2種順反異構，主鏈有4個碳原子時，相應烯烴有CH2═C(CH3)CH2CH3；CH3C(CH3)═CHCH3；CH3CH(CH3)CH═CH2，都不存在順反異構，故C正確；D．苯環(huán)、?CHO均為平面結構，和苯環(huán)上的碳直接相連的所有原子共面，則所有原子可能共面，故D正確；答案選A?！军c睛】順反異構：立體異構的一種，由于雙鍵不能自由旋轉引起的，一般指烯烴的雙鍵，也有C=N雙鍵，N=N雙鍵及環(huán)狀等化合物的順反異構。順式異構體：兩個相同原子或基團在雙鍵同一側的為順式異構體。反式異構體：兩個相同原子或基團分別在雙鍵兩側的為反式異構體。7．芳香烴在工業(yè)生產中有著重要的用途。下列有關苯乙烯和2-苯基丙烯()的說法錯誤的是（）A．二者互為同系物B．均能使澳水溶液褪色C．分子中的所有原子均可能在同平面上D．均能發(fā)生取代反應和加成反應【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．苯乙烯的結構簡式為，2-苯基丙烯，它們的結構相似，均含有碳碳雙鍵，均含有一個苯環(huán)，分子式相差1個CH2，是同系物，A正確，不選；B．碳碳雙鍵可以與溴水發(fā)生加成，能夠使溴水褪色，B正確，不選；C．2－苯基丙烯中含有一個－CH3，具有類似于CH4空間結構，所有原子不可能共平面，C錯誤，符合題意；D．均含有苯環(huán)，均可以發(fā)生硝化反應，與液溴發(fā)生取代反應；苯環(huán)和碳碳雙鍵均可以發(fā)生加成反應，D正確，不選。答案選C。8．燃燒法是測定有機化合物分子式的一種重要方法。0.05mol某烴完全燃燒后，測得生成的二氧化碳為5.6L（STP）、生成的水為5.4g。請通過計推導該烴的分子式，并寫出它可能的結構簡式及對應的名稱。_______________【答案】分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2異戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷【解析】【分析】【詳解】0.05mol某烴完全燃燒后，生成的二氧化碳為5.6L（STP）、生成的水為5.4g，則碳元素的物質的量為，氫元素的物質的量為，n（烴）：n（C）：n（H）=0.05mol：0.25mol：0.6mol=1:5:12，該烴的分子式為C5H12，它有三種結構，分別為正戊烷：CH3CH2CH2CH2CH3，異戊烷CH3CH2CH(CH3)2，新戊烷；CH3C(CH3)3；綜上所述，答案為：分子式：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷；CH3CH2CH(CH3)2異戊烷；CH3C(CH3)3新戊烷。9．芳香化合物A、B互為同分異構體，B的結構簡式如圖：，A經①、②兩步反應得C、D和E。B經①、②兩步反應得E、F和H。上述反應過程、產物性質及相互關系如圖所示。（1）寫出E的結構簡式：___；（2）A有2種可能的結構，寫出相應的結構簡式___；（3）F和小粒金屬鈉反應的化學方程式是___，實驗現(xiàn)象：___；（4）寫出F在濃H2SO4作用下在170℃發(fā)生反應的化學方程式：___，實驗現(xiàn)象：___，反應類型：___；（5）寫出F與H在加熱和濃H2SO4催化作用下發(fā)生反應的化學方程式：___，實驗現(xiàn)象：___，反應類型：___；（6）在B、C、D、F、G、I化合物中，互為同系物的是___?！敬鸢浮炕?CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑有氣體產生CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O有氣體產生消去反應CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O有香味產生酯化反應或取代反應C和F【解析】【分析】B的結構簡式是，B在氫氧化鈉的水溶液作用下水解、酸化得到CH3CH2OH、CH3COOH、，結合E的分子式以及其一溴代物有兩種可知，E為，F(xiàn)能氧化生成G、G氧化生成H，則F為CH3CH2OH、G為CH3CHO、H為CH3COOH；A在氫氧化鈉的水溶液作用下水解、酸化得到C、HCOOH、，因為A和B互為同分異構體且都是芳香族化合物，則C為CH3CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH3，故A為或，結合題目分析解答．【詳解】(1)根據分析可知E為；(2)根據分析可知A為或；(3)F為CH3CH2OH，和鈉反應生成乙醇鈉和氫氣，反應方程式為2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，現(xiàn)象為：有氣體產生；(4)乙醇在濃H2SO4作用下在170℃發(fā)生消去反應生成乙烯，反應的化學方程式：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，反應類型為消去反應，實驗現(xiàn)象為：有氣體產生；(5)F為CH3CH2OH、H為CH3COOH，F(xiàn)與H在加熱和濃H2SO4催化作用下發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯，該反應的化學方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，反應類型是酯化反應或取代反應，實驗現(xiàn)象為：有香味產生；(6)同系物是具有相同的官能團、屬于同一類物質、通式相同且分子組成上相差一個或若干個-CH2-基團的有機物之間的互稱，在B、C、D、F、G、I化合物中，只有C和F符合條件，故C、F互為同系物。10．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應來生產鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，所設計的裝置如圖所示：(1)A中制取Cl2的反應的化學方程式是________________________。(2)B裝置的作用：①；________；②________；③________。(3)D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI，其作用是________________________________。(4)E裝置的作用有________(填序號)。A．收集氣體B．吸收氯氣C．吸收氯化氫(5)E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法是________?！敬鸢浮縈nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O控制氣流速度使氣體混合均勻干燥氣體除去過量的Cl2C分液【解析】【分析】裝置A中，MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl2、Cl2和H2O；裝置B中，生成的Cl2中混有水蒸氣，可被濃硫酸除去，另外，B裝置還可使氣體均勻混合、通過觀察氣泡來控制氣體流速。裝置C中，CH4與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應；裝置D中，未反應的Cl2可用KI除去；裝置E中，用水吸收HCl生成鹽酸，而有機產物二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層。【詳解】(1)MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl2、Cl2和H2O，反應的化學方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。答案為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；(2)由以上分析可知，B裝置不僅具有干燥Cl2的作用，還能控制氣體流速、混勻氣體，從而得出B裝置的作用是干燥氣體、使氣體混合均勻、通過觀察氣泡來控制氣流速度。答案為：控制氣流速度、使氣體混合均勻、干燥氣體；(3)濕潤的可與過量的氯氣反應，從而除去過量的Cl2。答案為：除去過量的Cl2；(4)E裝置用來吸收產生的HCl，并防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，故選C。答案為：C；(5)E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、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，液體分層，可通過分液的方法分離出鹽酸。答案為：分液?！军c睛】二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是不溶于水、密度比水大的液體，在水溶液中，它們都位于下層。11．根據下圖所示的實驗，回答問題：(1)裝置A中的實驗現(xiàn)象是____________________裝置B中的實驗現(xiàn)象是____(2)根據上述實驗，你能得出的結論是________________________________(3)寫出上述實驗A中反應的化學方程式：____________________________________________________；____________________________________________________；___________________________________________________；______________________________________________________。(4)上述反應的反應類型是________________________【答案】裝置A中：①試管內氣體顏色逐漸變淺②試管內壁有油狀液滴出現(xiàn)③試管中有少量白霧④試管內液面上升⑤水槽中有固體析出裝置B中無明顯現(xiàn)象甲烷與氯氣在光照時才能發(fā)生化學反應CH4＋Cl2CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClCH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HClCHCl3＋Cl2CCl4＋HCl取代反應【解析】【分析】(1)根據甲烷與氯氣的反應實驗條件和產物性質，分析判斷實驗現(xiàn)象；(2)根據甲烷與氯氣在不同條件下的實驗現(xiàn)象推斷結論；(3)利用甲烷取代反應特點書寫反應方程式；(4)根據上述反應的特點判斷反應類型；【詳解】(1)裝置A中是甲烷與氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應，所以裝置A中的實驗現(xiàn)象為①試管內氣體顏色逐漸變淺，因為氯氣被反應掉了②試管內壁有油狀液滴出現(xiàn)，因為有四氯化碳的產生③試管中有少量白霧；產生的氯化氫與水面上的小水滴結合④試管內液面上升，試管內的產生的氯化氫會溶解在水中試管中的氣壓減?、菟壑杏泄腆w析出，因為產生的HCl溶于水使氯離子的濃度升高所以會有氯化鈉晶體析出；裝置B中的試管用黑色紙?zhí)滋鬃o法進行反應，所以實驗現(xiàn)象為裝置B中無明顯現(xiàn)象；(2)根據上述實驗現(xiàn)象，可以得出結論甲烷與氯氣在光照時才能發(fā)生化學反應；(3)上述實驗A中反應的化學方程式：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl；(4)上述反應的反應類型是取代反應；12．利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，同時獲得副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：根據要求填空：根據要求填空：（1）A裝置發(fā)生反應的離子方程式是_________________________________。C裝置中CH4與Cl2生成一氯代物的化學反應方程式是___________________________。（2）導管a的作用是____________。儀器b的名稱是____________。（3）D裝置中的石棉上均勻附著潮濕的KI，其作用是______________。（4）E裝置的作用是____________。（填序號）。A．收集氣體B．吸收氯氣C．防止倒吸D．吸收氯化氫（5）該裝置的缺陷是沒有進行尾氣處理，其尾氣的主要成分是_______.A．CH4B．CH3ClC．CH2Cl2D．CHCl3E.CCl4（6）設V(Cl2)/V(CH4)=x,若理論上欲獲得最多的氯化氫,則x值應______?！敬鸢浮縈nO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2OCH4+Cl2CH3Cl+HCl平衡內外壓強干燥管吸收過量氯氣CDABx≥4【解析】【分析】A裝置：實驗室用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應生成Cl2，B裝置：干燥Cl2，裝置C：經干燥后和甲烷在光照條件下發(fā)生取代反應，生成多種氯代烴和HCl，D裝置：吸收過量的氯氣，E裝置：最后生成的HCl溶于水生成鹽酸，球形漏斗球形部分具有較大空間，能防止倒吸，與有機物可用分液的方法分離，據此分析。【詳解】（1）MnO2能將HCl（濃）氧化為Cl2，A中制取Cl2反應的化學方程式MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O，離子反應為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，C裝置中CH4與Cl2生成一氯代物，反應的化學反應方程式為：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；（2）A裝置制取氯氣，導管a連接分液漏斗和燒瓶，其作用為：平衡氣壓，使?jié)恹}酸能夠順利流下；根據儀器的構造可知，儀器b為球形干燥管；（3）氯氣具有氧化性，KI中-1價的碘能被氯氣氧化，產物為氯化鉀和碘單質，所以，D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，能吸收過量的氯氣；（4）甲烷和氯氣發(fā)生取代反應，產物為氯化氫和一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳；其中一氯甲烷為氣態(tài)，反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、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，能分層，可用分液分開，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應生成氯化氫，氯化氫極易溶于水，球形干燥管球形體積大，能防止倒吸；答案選CD；（4）一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，所以尾氣的主要成分是可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等氣體，應進行尾氣處理，該裝置的缺陷是沒有進行甲烷和生成的一氯甲烷等尾氣處理；答案選AB；（6）氯氣與甲烷發(fā)生取代反應，反應特點是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl，若理論上欲獲得最多的氯化氫，設=x，則x值應保證甲烷被完全取代，x≥4。【點睛】易錯點為（6）氯氣與甲烷發(fā)生取代反應，反應特點是1mol氯氣可取代1molH原子生成1molHCl。13．為了確定三種可燃性氣體：CH4、H2和CO(簡稱試驗氣)，分別將它們在O2中燃燒，再將燃燒后的產物分別依次通過圖中A、B兩個洗氣瓶．試回答：(1)裝置A中的液體是______，裝置B中的液體是______；(2)若裝置A的質量增加，B的質量不變，則待測試驗氣是______；(3)若裝置A質量不變，B的質量增加，則試驗氣是______；(4)若裝置A、B的質量都增加，則試驗氣是______，若這時裝置B的質量增加mg，則裝置A的質量增加______．【答案】濃H2SO4NaOH溶液氫氣COCH49/11mg【解析】【分析】CH4燃燒生成二氧化碳和水，H2燃燒生成水，CO燃燒生成二氧化碳；濃硫酸可吸收水分，質量增加，NaOH溶液可以吸收二氧化碳，質量增加?！驹斀狻浚?）如果氣體先通過氫氧化鈉溶液，水蒸氣會溶于氫氧化鈉溶液中，導致測量不準確，所以應該先通過濃硫酸再通過氫氧化鈉溶液，所以A是濃硫酸，B是氫氧化鈉溶液；（2）若裝置A的質量增加，B的質量不變，說明該氣體燃燒后只生成水，氣體是氫氣；（3）若裝置A質量不變，B的質量增加，說明該氣體燃燒后只生成二氧化碳，氣體是一氧化碳；（4）若裝置A、B的質量都增加，說明該氣體燃燒后生成二氧化碳和水，該氣體是甲烷，B質量增加的量是二氧化碳，方程式CH4+2O2CO2+2H2O知，A質量增加的量=mg/44×(2×18)=9m/11g。14．己知化合物X是離子化合物，其離子具有相同的電子層結構。X遇水劇烈反應，產生的氣體甲是天然氣的主要成分。（1）氣體甲的電子式________________；寫出反應①的化學方程式：________________________；（2）向溶液乙中通入過量CO2的離子方程式：________________________________；（3）利用以上原理，某同學為了探究氣體甲的還原性并檢驗產物設計如圖1的實驗：Ⅰ、請從圖2裝置中選擇適合作為圖1中A部分的裝置，適合的是________（填裝置序號）；Ⅱ、正確選擇發(fā)生裝置后，連接裝置進行實驗。一段時間后，出現(xiàn)以下實驗現(xiàn)象：C硬質玻璃管里黑色粉末變成紅色；D干燥管里白色粉末變成藍色；E裝置中澄清石灰水變渾濁；尾氣燃燒產生藍色火焰。①圖1中D干燥管里的試劑可能是________，其作用是________________。②若C中紅色固體是一種單質，氧化產物是平均相對分子質量為36的混合氣體，寫出硬質玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式：________________________________；Ⅲ、實驗完畢后，要先后熄滅C和F處的酒精燈，應后熄滅的是________處酒精燈，理由是________________。【答案】Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Ⅰ無水硫酸銅檢驗甲烷與氧化銅反應的產物是否含有水2CH4+7CuO7Cu+CO+CO2+4H2OC停止加熱C玻璃管后，繼續(xù)通入甲烷至玻璃管冷卻，避免熾熱銅粉被氧化，且尾氣是可燃氣體，可能含有有毒的CO，要用燃燒法除去【解析】【分析】(1)氣體甲是天然氣的主要成分，則甲為CH4，X是離子化合物，其離子具有相同的電子層結構，且X與水反應得到甲烷與沉淀，沉淀能被氫氧化鈉溶液溶解，金屬應為Al，應是金屬碳化物與水反應，可推知X為Al4C3，反應得到的沉淀為氫氧化鋁；(2)生成沉淀為Al(OH)3，可與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2，二氧化碳過量，反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根離子；(3)Ⅰ．根據制取氣體的反應特點選擇發(fā)生裝置；Ⅱ．①根據一段時間后，C硬質玻璃管里黑色粉末變成紅色，說明得到紅色固體單質乙為Cu，干燥管D中白色粉末變成藍色等現(xiàn)象，可知干燥管D中的試劑可能是無水硫酸銅，其作用是檢驗甲烷與氧化銅反應的產物是否含有水；②甲烷與氧化銅反應的氧化產物是平均相對分子質量為36的混合氣體，則為一氧化碳和二氧化碳的混合物，據質量守恒書寫方程式；Ⅲ．實驗完畢后，應后熄滅的是C處酒精燈，理由是停止加熱C玻璃管后，繼續(xù)通入甲烷至玻璃管冷卻，避免熾熱銅粉被氧化；尾氣是可燃氣體，可能含有有毒的CO，要用燃燒法除去?！驹斀狻?1)氣體甲為CH4，為共價化合物，電子式為，反應①為碳化鋁的水解反應，化學方程式為Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4；(2)向NaAlO2溶液中通入過量CO2，反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，正確的離子方程式為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；(3)Ⅰ．根據碳化鋁與水在常溫下劇烈反應，生成大量氣體，故利用碳化鋁制取氣體，圖2中適合作為氣體發(fā)生裝置的是Ⅰ，因為裝置Ⅰ適合于固體和液體在常溫下制取氣體，而且能夠很好的控制反應的進行和開始，并能夠控制反應速率，故答案為：Ⅰ；Ⅱ．①根據一段時間后，干燥管D中白色粉末變成藍色等現(xiàn)象，可知干燥管D中的試劑可能是無水硫酸銅，其作用是檢驗甲烷與氧化銅反應的產物是否含有水；②甲烷與氧化銅反應的氧化產物是平均相對分子質量為36