(2)有科学家预测,从边缘海释放的甲烷,在大气中就占了相当大的比重。有研究表明,地质历史时期有若干全球变化事件(如地球生命灭绝)是由天然气水合物分解甲烷释放造成的,所以海底甲烷如同高悬人类头顶的达摩克利斯之剑。甲烷释放到大气中的危害有________。 A.导致温室效应 B.导致局部大气爆炸 C.使地球生物缺氧而死 D.甲烷有毒,毒死地球生命
(3)已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体,假设甲烷气体体积是标准状况下的数据,且甲烷水合物固体的密度与冰密度相同,若冰密度取水的密度1 g·cm。试计算“可燃冰”晶体中水与甲烷的分子个数比为________,用化学式表示“可燃冰”晶体:________。
答案 (1)甲烷 (2)AB (3)1∶6.7 7CH4·47H2O
解析 (1)甲烷水合物不稳定,在水中极易分解而产生甲烷气体,所以气泡内的主要气体成分就是甲烷。
(2)甲烷的温室效应比二氧化碳的温室效应要大得多,所以这是大气中甲烷含量多而导致的危害;另外当大量的甲烷逸出到空气中,与空气混合,当达到其爆炸极限时,遇闪电或火花即可导致局部甚至整个地球大气的爆炸,后果不堪设想。 (3)1立方米“可燃冰”晶体释放出的甲烷气体的物质的量: 164 m÷22.4 m·kmol≈7.32 kmol 则其中的水的物质的量:
(1 m×1 000 kg·m-7.32 kmol×16 kg·kmol)÷18 kg·kmol)≈49.05 kmol。 所以,CH4∶H2O=7.32 kmol∶49.05 kmol≈1∶6.7 甲烷水合物的组成可能是7CH4·47H2O。 12.回答下列问题:
(1)如下图所示:在光照条件下,将盛有CH4和Cl2的量筒倒扣于盛有饱和食盐水的水槽中进行实验,对实验现象及产物的分析中错误的是______。
3
-3
-1
-1
3
3
-1
-3
A.混合气体颜色变浅,量筒中液面上升
B.量筒内壁上出现的油状液滴应是三氯甲烷、四氯甲烷的混合物 C.水槽中有白色固体物质析出
D.甲烷与氯气反应后的产物只有CCl4
(2)若有一瓶无色气体,可能含有CH4和CH2===CH2或其中的一种,与一瓶Cl2混合后光照,观察到黄绿色逐渐褪去,瓶壁上有少量无色油状小液滴。
①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4,你认为是否正确,为什么? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②上述实验中可能涉及的反应类型有__________________________________________。 答案 (1)BD
(2)①不正确,因为CH2===CH2也可以与Cl2发生加成反应而使黄绿色逐渐褪去,生成的CH2ClCH2Cl也是油状液滴 ②取代反应、加成反应
解析 (1)反应中Cl2被消耗,产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4为不溶于水的油状液体,HCl溶于水,气体体积减小,且溶液中Cl浓度增大,因而析出NaCl白色固体,故A、C正确,B、D错误。
(2)①因为CH2===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl,该反应也能使Cl2的黄绿色逐渐褪去,且CH2ClCH2Cl为油状液体,故不能说明无色气体中一定含CH4。 ②涉及的反应类型可能有取代反应和加成反应。 [拓展探究]
13.环丙烷可作为全身麻醉剂,环己烷是重要的有机溶剂。下表是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某些有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
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回答下列问题:
(1)环烷烃与________是同分异构体。
(2)从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是________(填名称),判断依
据为________________________________________________________________________。 (3)环烷烃还可与卤素单质、卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为____________________(不需注明反应条件)。 答案 (1)同碳原子数的单烯烃
(2)环丙烷 反应所需条件(温度)要求最低 (3)