Question

（10分）天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，天然氣主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)。

（1）甲烷分子具有____________結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式是___________。

（2）天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，已知1mol甲烷完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸氣放出802KJ熱量，則在相同條件下，1mol甲烷完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)水，放出的熱量________802KJ（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）通常情況下，甲烷比較穩(wěn)定，但在特定條件下，甲烷也會發(fā)生某些反應(yīng)，請寫出甲烷在光照條件下與氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷的化學(xué)方程式___________________該反應(yīng)屬于______________（填反應(yīng)類型）。

（4）在一定條件下甲烷也可用于燃料電池。若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，甲烷燃料電池正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e^－＋2H₂O＝4OH^-，則負極電極反應(yīng)式為___________________；該電池工作過程中，溶液中OH^-移向_____極。

 

Answer 1

【答案】

（1）正四面體（1分），（1分）    （2）> （1分）

（3）（2分）  取代反應(yīng)（1分）

（4）CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O（2分）,負（2分）

【解析】考查甲烷的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

（1）甲烷是由極性鍵形成的共價化合物，是正四面體形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為。

（2）由于氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的，所以甲烷燃燒生成液態(tài)水放出的能量高。

（3）甲烷屬于烷烴，在光照的條件下和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，生成一氯甲烷的方程式為

。

（4）在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。甲烷在反應(yīng)中失去電子，因此在負極通入。總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即得到負極反應(yīng)式，屬于負極電極反應(yīng)式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O。