高考化学认识有机化合物推断题综合练习题含详细答案

高考化学认识有机化合物推断题综合练习题含详细答案
一、认识有机化合物练习题（含详细答案解析）
1．(1)某有机物由C、H、O三种元素组成，球棍模型如图所示：
①含有的官能团名称是_______；
②写出此有机物与金属钠反应的化学方程式_______。

(2)四种常见有机物分子的比例模型示意图如下，其中甲、乙、丙为烃，丁为烃的衍生物。

①可以鉴别甲和乙的试剂为_________；
a.稀硫酸
b.溴的四氯化碳溶液
c.水
d.酸性高锰酸钾溶液
②上述物质中有毒、有特殊气味，且不溶于水、密度比水小的是_________（填名称），
③乙和丁的物质的量共1.5mol，完全燃烧需要的氧气的物质的量是_______。

【答案】碳碳双键和羧基 2CH2=CH-COOH+2Na→2CH2=CH- COONa+H2↑ bd 苯 4.5mol 【解析】
【分析】
(1)根据价键规律和球棍模型，写出有机物的结构简式CH2=CHCOOH，据此写出其所含官能团名称；该有机物含有羧基，能够与钠反应放出氢气，据此写出方程式；
(2)甲、乙、丙为烃类，丁为烃的衍生物，据比例模型可知四种有机物：甲为甲烷、乙为乙烯、丙为苯、丁为乙醇；据以上物质的相关性质进行分析解答。

【详解】
(1)①根据价键规律和球棍模型，该有机物的结构简式为：CH2=CHCOOH，含有的官能团为碳碳双键和羧基；综上所述，本题答案是：碳碳双键和羧基。

②CH2=CHCOOH与钠反应生成羧酸盐和氢气，化学方程式为：2CH2=CH-
COOH+2Na→2CH2=CH-COONa+H2↑；综上所述，本题答案是：2CH2=CH-
COOH+2Na→2CH2=CH-COONa+H2↑。

(2)由比例模型可知甲为甲烷、乙为乙烯、丙为苯、丁为乙醇；
①a项，甲烷和乙烯都不与稀硫酸反应，也不溶于水，无法鉴别，故不选a项；
b项，乙烯能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，使其褪色，甲烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故可以鉴别，故选b项；
c项，甲烷和乙烯都不溶于水，故无法鉴别，故不选c项；
d项，乙烯有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能
被酸性高锰酸钾溶液氧化，故选d项；
综上所述，本题选bd。

②有毒、有特殊气味，且不溶于水、密度比水小的有机物为苯，苯为良好的有机溶剂；综上所述，本题答案是：苯。

③乙为乙烯、丁为乙醇，1.5mol乙烯完全燃烧需要氧气的物质的量是
1.5×（2+4
4
）=4.5mol；1.5mol乙醇完全燃烧需要的氧气的物质的量是1.5×（2+6
4
-
1
2
）=4.5mol；所以1.5mol乙烯和乙醇的混合物，完全燃烧需要的氧气的物质的量是
4.5mol；综上所述，本题答案是：4.5mol。

2．下列各组物质① O2和O3②红磷和白磷③12C和14C ④ CH3CH2CH2CH3和 (CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥ CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5，互为同系物的是
____________；（填序号，下同）互为同分异构体的是____________；是同一物质的是
____________。

【答案】⑤④⑥
【解析】
【分析】
同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同，据此分析。

【详解】
①O2和O3是由O元素组成的不同单质，互为同素异形体；
②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质，互为同素异形体；
③12C和14C中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素；
④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同，结构不同，为碳链异构，其名称分别为：正丁烷、异丁烷，互为同分异构体；
⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团，互为同系物；
⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同，结构相同，只是书写形式不同，属于同一物质；
故答案为：⑤；④；⑥。

【点睛】
同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同；
3．在C4H11N中，N原子以三个单键与其他原子相连接，它具有的同分异构体的数目为（）
A．6 B．7 C．8 D．9
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据该有机物中C 、N 、H 原子之间都是以单键相连，以氮原子为中心，氮原子连一个甲基、一个甲基和一个乙基，有一种结构；氮原子连接一个氢原子、一个乙基、一个乙基，共1种；八种氮原子连一个氢原子、一个甲基和一个丙基，丙基有两种，有2种结构；氮原子连两个氢原子和一个丁基，丁基有4种，有4种结构；共有8种同分异构体，故选C 。

【点睛】
本题主要考查了同分异构体的判断，原子的连接方式是解题关键，难度不大，注意丙基分正丙基和异丙基，丁基有4种。

4．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1 L 该混合烃与9 L 氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L 。

下列各组混合烃中不符合此条件的是 （ ） A ．CH 4 C 2H 4
B ．CH 4
C 3H 4 C ．C 2H 4 C 3H 4
D ．C 2H 2 C 3H 6 【答案】D
【解析】
【分析】
设有机物的平均式为C x H y ，燃烧通式为：C x H y +(x+4y )O 2→xCO 2+y 2H 2O ，105℃时生成的水为气体，反应前后气体体积不变，则反应方程式中反应前后气体化学计量数之和相等相等，据此计算判断。

【详解】
设有机物的平均式为C x H y ，则有C x H y +( x+
4y )O 2→xCO 2+y 2H 2O ，105℃时生成的水为气体，有机物燃烧前后体积不变，则1+x+
4
y =x+y 2，解答y=4，即混合气中平均含有H 原子数为4。

A ．CH 4、C 2H 4中H 原子数都为4，平均值为4，故A 符合；
B ．CH 4、
C 3H 4中H 原子数都为4，平均值为4，故B 符合；
C ．C 2H 4、C 3H 4中H 原子数都为4，平均值为4，故C 符合；
D ．C 2H 2、C 3H 6中H 原子数都为2、6，只有1:1混合才能使平均值为4，不符合以任意比例混合的要求，故D 不符合；
答案选D 。

5．下列物质在给定条件下的同分异构体数目（不包括立体异构）正确的是
A ．结构简式为的一溴代物有4种
B ．分子组成是
C 4H 8O 2属于酯的同分异构体有6种
C．分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有4种
D．C5H12O属于醇的同分异构体有8种
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．先确定烃的对称中心，即找出等效氢原子，有几种氢原子就有几种一溴代物，中含有5种H，故其一溴代物有5种，故A错误；
B．分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2、
CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3共4种，故B错误；
C．分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2，不考虑顺序异构只有三种，故C错误；
D．羟基为-OH，剩余为戊基，戊基有8种，故分子组成是C5H12O属于醇类的同分异构体有8种，故D正确；
答案为D。

6．下列说法正确的是（）
A．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基，为同一种物质
B．和为同一物质
C．CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH（CH3）2互为同素异形体
D．CH3CH2OH 和 CH2OHCHOHCH2OH 具有相同的官能团，互为同系物
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同，但结构不同，不是同一物质，故A错误；
B．不存在异构现象，因此和为同一物质，故B正确；
C．CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C错误；
D．CH3CH2OH 和 CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同，不互为同系物，故D错误；故答案为：B。

【点睛】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；一般出现在有机化学中，且必须是同一类物质（含有相同且数量相等的官能团，羟基例外，因酚和醇不能成为同系物，如苯酚和苯甲醇）。

但值得注意的是，一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团；二是有同一基团的物质不一定是同系物。

7．有下列各组物质：(A)O2和O3；（B）23592U和23892U；(C) CH3CH2CH2CH3和
；(D) 和；(E)甲烷和新戊烷。

(1)__________组两物质互为同位素；
(2)__________组两物质互为同素异形体；
(3)__________组两物质互为同系物；
(4)__________组两物质互为同分异构体。

【答案】B A E C
【解析】
【详解】
(A)O2和O3都是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体；
(B)235
92U和238
92
U都是U元素的不同核素，互为同位素；
(C)CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3分子式相同，碳链结构不同，互为同分异构体；
(D)和都代表二氟二氯甲烷，为同一种物质；
(E)甲烷和新戊烷结构相似，分子组成上相差4个-CH2，互为同系物；
则：(1)互为同位素的是B；(2)互为同素异形体的是A；(3)互为同系物的是E；(4)互为同分异构体的是C。

【点睛】
考查同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的概念判断。

判断同位素、同素异形体、同分异构体的方法是：若化学式为元素，可能是同位素；若化学式为单质，则可能是同素异形体；若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物，则为同分异构体；若是分子式不同结构相似的有机化合物，则为同系物。

8．从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分：
(1)①乙中含氧官能团的名称分别为_______。

②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式_______。

a．苯环上有两个不同的取代基
b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
c．遇FeCl3溶液显呈现紫色
(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物)：
反应I的反应类型为______，Y的结构简式_______。

(3)1mol乙最多可与______molH2发生加成反应。

(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_________。

【答案】醛基、加成反应
5
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O 【解析】
【分析】
(1)①根据乙的结构简式确定乙含有的官能团名称；
②同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物；甲的同分异构体符合条件：a．苯环上有两个不同的取代基；b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明含有碳碳双键；c．遇FeCl3溶液显呈现紫色说明含有酚羟基，据此书写；
(2)甲分子中含有碳碳双键，可以与HCl发生加成反应产生，该物质含有醇羟基，与O2在Cu催化作用下发生氧化反应产生Y是，Y发生
消去反应产生乙：。

(3)苯环、碳碳双键、碳氧都可以与H2发生加成反应；
(4)乙是C6H5CH=CH-CHO，含有醛基，可以被新制Cu(OH)2氧化产生C6H5CH=CH-COOH，同时产生Cu2O砖红色沉淀，结合对应有机物的结构和性质解答该题。

【详解】
(1)①乙结构简式是，分子中含有的官能团名称碳碳双键、醛基，其中含氧官能团名称为醛基；
②甲物质的同分异构体要求符合条件：a．苯环上有两个不同的取代基；b．能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明含有碳碳双键；c．遇FeCl3溶液显呈现紫色说明含有酚羟基，则
其同分异构体有：、等；
(2)甲和氯化氢发生加成反应生成，所以反应I类型为加成反应；
中羟基连接的C原子上含有2个H原子，与O2在Cu作催化剂时被氧气氧化生成含有醛基的Y，Y的结构简式为：；
(3)乙结构简式为：，可知乙分子中含有1个苯环、一个碳碳双键、一个碳氧双键，所以1mol乙最多可与 5 mol H2发生加成反应；
(4)乙与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸条件下发生氧化反应产生C6H5CH=CH-COOH，该反应的化学方程式为
+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。

【点睛】
本题考查了有机物的结构、性质及转化关系，涉及有机物推断及合成、有机物的结构与性质、有机反应类型、同分异构体书写等，关键是熟练掌握各种官能团结构和性质，侧重考查学生的分析能力，注意根据有机物的结构与反应条件进行推断。

茉莉花香气的成分有多种，有机物E （C9H10O2）是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用酒精和苯的某一同系物（C7H8）为原料进行人工合成，合成路线如下：
9．甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是一种重要的化工原料，是制造聚氨酯系列产品的原料之一。

而工业TDI产品是2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物。

工业上生产TDT的方法有几种，但比较成熟和经济的方法是胺光气化法。

下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品的主要反应流程图(副产物没有标出)
已知：第③、④和⑤步反应两物质等物质的量反应。

试回答：
(1)写出光气(COCl2)和流程图中A的结构简式：
______________________、_____________________；
(2)按要求写出与第①步反应产物(见流程图)互为同分异构体的结构简式或数目。

A．只呈碱性的芳香族化合物(任写一种)________________；
B．既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物的种数为____________。

(3)已知聚氨酯X链节中含有结构。

第⑤步反应类型为_________，
聚氨酯X的结构简式：___________________________________。

(4)写出反应④的化学方程式：______________________________。

(5)资料显示，TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成)，写出上述流程图中TDI的一种结构自身反应生成的二聚物的结构简式。

______________________。

【答案】 10 加聚反应
++4HCl
或
【解析】
【分析】
甲苯和浓硝酸发生取代反应生成2，4-二硝基甲苯，在铜作催化剂、加热条件下，2，4-二
硝基甲苯和氢气发生还原反应生成A，A和COCl2反应生成，则A的结构简式为：，和乙二醇反应生成X，X的结构简式为：。

【详解】
根据上述分析可知A为，X为。

(1)光气中2个Cl原子与羰基C原子形成2个成单电子形成2对共用电子对，则光气的结构
式是；A的结构简式为：；
(2)A. 2，4-二硝基甲苯的同分异构体为只呈碱性的芳香族化合物，其中一种结构简式为：
；
B. 2，4-二硝基甲苯的同分异构体为既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物，呈碱性说明含有氨基，呈酸性说明含有羧基，当氨基和羧基处于邻位时，硝基有4种排列方法，当氨基和羧基处于间位时，硝基有4种排列方法，当氨基和硝基处于对位时，硝基有两种排列方法，所以一共有10种符合条件的同分异构体；
(3)通过以上分析知，该反应属于加聚反应，X的结构简式为：
；
(4)根据流程图知，该反应方程式为：++4HCl；
(5)TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环(由C、N原子构成)，则该物质的结构简式为：或。

【点睛】
本题考查了有机物的推断，明确物质的官能团及其性质是解本题关键，注意有机物的断键和成键位置，难点是同分异构体种类的判断，采用“定二议一”的方法进行推断。

10．从煤焦油中可以分离出重要化工原料烃A，淀粉水解得到产物F，可发生如下转化，E 有果香味：
请回答下列问题：
（1）F的分子式________；反应①的反应类型________________。

（2）写出反应③的化学方程式：________________________________。

（3）有机物B可以在一定条件下聚合形成一种无色透明的热塑性塑料，被广泛用于制作一次性泡沫容器，俗称保利龙，请写出化学方程式________________________________。

（4）下列说法正确的是________
A．有机物B中只含有一种官能团，是苯的同系物
B．1molB最多可以与4molH2发生加成反应
C．可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F
D．淀粉、纤维素在人体内水解均可以得到F，进一步转化提供为人体所需要的能量
【答案】C6H12O6加成反应
n BC
【解析】
【分析】
由转化关系可知A为，B为，D为，淀粉水解得到产物F，F为葡萄糖，G为CH3CH2OH，E为，以此解答该题。

【详解】
(1)由分析知：F为葡萄糖，分子式为C6H12O6；反应①的反应类型为加成反应；
(2)反应③的化学方程式为
；
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，方程式为
n；
(4)A．有机物B为苯乙烯，含有的官能团为碳碳双键，与苯的结构不同，不是苯的同系物，故A错误；
B．苯乙烯含有碳碳双键和苯环，都可与氢气发生加成反应，则1molB最多可以与4molH2发生加成反应，故B正确；
C．葡萄糖含有醛基，可与氢氧化铜浊液发生氧化还原反应，产生红色沉淀氧化亚铜；F属于酯类，不溶于水，密度比水小，和氢氧化铜浊液混合后分层，上层是无色的酯，下层是氢氧化铜浊液；苯乙酸具有酸性，可溶解氢氧化铜；苯乙醇溶于水，与氢氧化铜浊液均匀混合，没有明显现象，则可以用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别C、D、E、F，故C正确；D．纤维素在人体内不能水解，故D错误。

故答案为：BC。

11．PCT是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成PCT的路线
其中A的分子式为810
C H,请回答下列问题：
（1）由D生成E的化学方程式为____________________________；
（2）由B生成C的反应类型是________，由E生成F的反应类型是________。

（3）由F和B发生缩聚反应的化学方程式为____________________________。

（4）B的同分异构体中，能发生解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是
______________（写结构简式）
【答案】+2NaOH+2NaCl 酯化反应（取代反应）加成反应
【解析】
【分析】
A的不饱和度为28210
2
⨯+-
=4，由PCT的结构，结合A转化生成F及C，可知A中含有
苯环，侧链为2个甲基处于对位，A为，A与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成D，D在氢氧化钠水溶液是发生取代反应，生成E，由E的分子式结合PTC的结构可知，A中每个甲基发生一元取代生成D，D为，D在氢氧
化钠水溶液是发生取代反应生成E，E为；E与氢气发生加成反应生成
F，F为，由PTC的结构可知，A→B是对二甲苯被酸性高锰酸钾氧化成对苯二甲酸，B→C是对苯二甲酸与甲醇酯化反应生成对苯二甲酸甲酯，对苯二甲酸甲酯和交换后缩聚形成PTC与甲醇。

【详解】
(1)D为，在在氢氧化钠水溶液是发生取代反应生成的E为
，发生反应的化学方程式为
+2NaOH+2NaCl；
(2)B→C是对苯二甲酸与甲醇酯化反应生成对苯二甲酸甲酯，E→F是
与氢气发生加成反应生成；
(3)B为对苯二甲酸，F为，两者发生缩聚反应生成聚合酯的化学方程式为
；
(4)对苯二甲酸的同分异构体能发生水解反应，含有酯基，且苯环上一氯代产物只有一种，苯环上只有1种H原子，含有2个-CHO，处于对位位置，则符合条件的结构简式为。

12．某链烃的化学式为C6H4, 若分子中已有一个碳碳双键，则还含有碳碳叁键_______个，某链烃的化学式为C200H200，则分子中最多含碳碳叁键_____个。

【答案】2 50
【解析】
【分析】
根据分子中含有1个双键比相同碳原子的烷烃少2个氢原子，含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子来解答。

【详解】
某链烃的化学式为C6H4，比相同碳原子的烷烃少10个氢原子，而分子中已有1个碳碳双键，少2个氢原子，则含碳碳叁键(-C≡C-)为2个；
某链状烃的化学式为C200H200，比相同碳原子的烷烃少202个氢原子，含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子，则分子中最多含碳碳叁键50个。

13．某化学学习小组欲探究己烷的性质，用己烷进行下列实验：
实验1：
实验2：将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。

过一段时间，溶液颜色变浅，打开瓶盖瓶口出现白雾。

实验3：利用如图所示实验装置在一定条件分解己烷（生成丙烷和丙烯
32CH CH CH =），且丙烯能被酸性4KMnO 溶液氧化。

(1)实验1中用到的玻璃仪器主要有______________________________________（填名称）。

(2)由实验1可知，己烷的物理性质有____________________________________。

(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是__________________（填序号）。

A .己烷与溴发生了取代反应
B .溴代己烷为无色物质
C .液溴向外挥发浓度降低
D .己烷与液溴发生了加成反应
E .液溴与己烷分层，密度大的液溴在下层
(4)实验3中装置Ⅱ的作用是______________________________________。

(5)试管C 中的现象是______________________________________。

(6)试写出装置Ⅰ中发生的生成丙烷和丙烯的化学方程式：
______________________________________。

【答案】烧杯、分液漏斗（有无玻璃棒均正确） 己烷的密度比水小，难溶于水，可溶解溴 AB 冷凝己烷分解产生的气体 酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
()323323324CH CH CH CH CH CH CH CH CH −−−−→+=一定条件下
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验①的主要操作是分液，需要的玻璃仪器主要是烧杯和分液漏斗，故答案为：烧杯、分液漏斗；
(2)溴水和己烷混合后，下层几乎是无色的，且分液后得到橙色溶液，这说明己烷比水轻，难溶于水，可溶解溴，故答案为：己烷比水轻，难熔于水，可溶解溴；
(3)由于打开瓶盖瓶口出现白雾，这说明有溴化氢生成。

由于己烷是烷烃，能和溴发生取代反应生成溴代烷和溴化氢，因此正确的答案选AB，故答案为：AB；
(4)实验3的装置Ⅱ中有冰水浴，所以该装置的作用是冷凝己烷分解产生的气体，故答案为：冷凝己烷分解产生的气体；
(5)己烷裂化有气态的烯烃生成，烯烃含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此看到试管C中酸性高锰酸钾的紫色褪去，故答案为：酸性高锰酸钾的紫色褪去；
(6)在一定条件下，己烷裂化生成丙烷和丙烯，反应的化学方程式是CH3(CH2)4CH3
CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2，故答案为：CH3(CH2)4CH3CH3CH2CH3﹢CH3CH=CH2。

14．将一支试管中盛满甲烷和氯气的混合气体，倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，在漫射光的照射下，产生的现象是：①________，②__________，③__________，④_________。

【答案】颜色变浅液面上升有黄色油状物生成溶液中有沉淀生成
【解析】
【分析】
甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯气逐渐减少甚至消失，氯气的颜色逐渐变浅或消失；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压；氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，溶液的pH变小。

【详解】
甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯气逐渐减少甚至消失，氯气的颜色逐渐变浅或消失；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压；氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，溶液的pH变小。

故答案为：颜色变浅；液面上升；有黄色油状物生成；溶液中有沉淀生成
【点睛】
甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，其中，一氯甲烷、氯化氢属于气体，而其余的三种为无色的油状液体。

15．己知化合物X是离子化合物，其离子具有相同的电子层结构。

X遇水剧烈反应，产生的气体甲是天然气的主要成分。

（1）气体甲的电子式________________；写出反应①的化学方程式：
________________________；
（2）向溶液乙中通入过量CO2的离子方程式：________________________________；（3）利用以上原理，某同学为了探究气体甲的还原性并检验产物设计如图1的实验：
Ⅰ、请从图2装置中选择适合作为图1中A部分的装置，适合的是________（填装置序号）；
Ⅱ、正确选择发生装置后，连接装置进行实验。

一段时间后，出现以下实验现象：
C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色；
D干燥管里白色粉末变成蓝色；
E装置中澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。

①图1中D干燥管里的试剂可能是________，其作用是________________。

②若C中红色固体是一种单质，氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：________________________________；
Ⅲ、实验完毕后，要先后熄灭C和F处的酒精灯，应后熄灭的是________处酒精灯，理由是________________。

【答案】 Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Ⅰ
无水硫酸铜检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水 2CH4+7CuO
7Cu+CO+CO2+4H2O C 停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化，且尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去
【解析】
【分析】
(1)气体甲是天然气的主要成分，则甲为CH4，X是离子化合物，其离子具有相同的电子层结构，且X与水反应得到甲烷与沉淀，沉淀能被氢氧化钠溶液溶解，金属应为Al，应是金属碳化物与水反应，可推知X为Al4C3，反应得到的沉淀为氢氧化铝；
(2)生成沉淀为Al(OH)3，可与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，二氧化碳过量，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子；
(3)Ⅰ．根据制取气体的反应特点选择发生装置；
Ⅱ．①根据一段时间后，C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色，说明得到红色固体单质乙为Cu，干燥管D中白色粉末变成蓝色等现象，可知干燥管D中的试剂可能是无水硫酸铜，其作用是检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水；
②甲烷与氧化铜反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，则为一氧化碳和二氧化碳的混合物，据质量守恒书写方程式；
Ⅲ．实验完毕后，应后熄灭的是 C处酒精灯，理由是停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去。

【详解】
(1)气体甲为CH4，为共价化合物，电子式为，反应①为碳化铝的水解反应，化学
方程式为Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4；
(2)向NaAlO2溶液中通入过量CO2，反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，正确的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；
(3)Ⅰ．根据碳化铝与水在常温下剧烈反应，生成大量气体，故利用碳化铝制取气体，图2中适合作为气体发生装置的是Ⅰ，因为装置Ⅰ适合于固体和液体在常温下制取气体，而且能够很好的控制反应的进行和开始，并能够控制反应速率，故答案为：Ⅰ；
Ⅱ．①根据一段时间后，干燥管D中白色粉末变成蓝色等现象，可知干燥管D中的试剂可能是无水硫酸铜，其作用是检验甲烷与氧化铜反应的产物是否含有水；
②甲烷与氧化铜反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体，则为一氧化碳和二氧化碳的混合物，反应为：2CH4+7CuO 7Cu+CO+CO2+4H2O；
Ⅲ．实验完毕后，应后熄灭的是 C处酒精灯，理由是停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免炽热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有有毒的CO，要用燃烧法除去。