1、第七章有机化合物第一节认识有机化合物课后训练提升学考过关检验1.下列说法正确的是()。A.互称为同分异构体的物质不可能具有相同的通式B.通式相同的不同有机化合物一定属于同系物C.互为同分异构体的物质之间物理性质一定不同,但化学性质一定相似D.同系物一定是同类物质答案:D解析:有机化合物中存在通式相同的碳链异构,如正丁烷与异丁烷互为同分异构体,两者具有相同的通式,故A错误;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,通式相同,但是结构不同,则不是同系物,如乙烯(CH2CH2)与环丙烷()的通式相同,但两者不是同系物,故B错误;互为同分异构体的物质,若是同类物质,则化学性
2、质相似,若不是同类物质,则化学性质不同,故C错误;D正确。2.下列烷烃的沸点按由高到低的顺序排列正确的是()。CH4C2H6C5H12C18H38C22H46A.B.C.D.答案:B解析:一般来说,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,熔、沸点越高。3.下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是()。A.氯气B.溴水C.氯水D.酸性高锰酸钾溶液答案:A解析:类比甲烷的化学性质,乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,与溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。4.下列关于烷烃的叙述不正确的是()。A.烷烃可作燃料B.烷烃均能与氯水发生取代反应C.正戊烷的熔、沸点比丙烷的高D.烷烃不能被酸性高锰酸钾溶
3、液氧化答案:B解析:烷烃与卤素单质发生取代反应,与卤素单质的水溶液不反应。5.下列有机化合物中,其一氯取代物的结构只有一种的是()。A.C2H6B.C3H8C.C4H10D.C5H12答案:A解析:C、D两种烷烃本身存在同分异构体,其一氯取代物可以发生在不同的同分异构体中,所以肯定有多种一氯取代物;乙烷分子的结构是对称的,它的6个氢原子是等效氢原子,所以一氯取代物只有一种;丙烷虽然也是对称结构,但其有两种不同化学环境的氢原子,所以有两种一氯取代物。6.下列有机化合物中,互为同分异构体的是()。CH2CHCH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3A.和B.和C.和D.和答案:A解析:的分子
4、式是C3H6,的分子式是C3H6,的分子式是C3H8,的分子式是C3H4,的分子式是C4H8,的分子式是C4H10。只有和的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。7.下列物质中不属于烷烃的是()。A.CH4B.C2H4C.C3H8D.C4H10答案:B解析:CH4只含碳、氢两种元素,碳原子达到饱和,符合烷烃的通式,是最简单的烷烃,故A不符合题意;C2H4不符合烷烃通式,碳原子未饱和,存在碳碳双键,不属于烷烃,故B符合题意;C3H8符合烷烃通式,碳原子均达到饱和,故C不符合题意;C4H10符合烷烃通式,碳原子均达到饱和,故D不符合题意。8.下列关于同分异构体的说法正确的是()。A.相对分子质量相
5、同,组成元素相同,结构相同B.元素百分组成、相对分子质量都相同,结构不同C.相对分子质量相同,分子结构不同D.最简式相同,分子结构不同答案:B解析:同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物。而相对分子质量相同、最简式相同,分子式可能相同也有可能不相同,但元素百分组成、相对分子质量都相同,则分子式一定相同。故B项符合题意。9.将1 mol甲烷与一定量的氯气混合于一量筒中,倒立于盛有饱和食盐水的水槽(如图所示),对于此反应,有关叙述不正确的是()。A.该反应属于取代反应B.该反应的条件是光照C.该反应的生成物只有四种D.该反应现象是量筒内气体颜色变浅,量筒内壁上有油状液滴,量筒内液面上升答案:C
6、解析:CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应,该反应的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢五种产物,反应现象是量筒内气体颜色变浅,量筒内壁上有油状液滴,量筒内液面上升。10.如图所示,U形管的左端是被水和胶塞封闭的甲烷和氯气(体积比为14)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气充分反应,且只生成一种有机化合物,请写出化学方程式: 。(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为11,则得到的产物为。A.CH3Cl、HClB.CCl4、HClC.CH3Cl、CH2Cl2D.CH3C
7、l、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)经过几个小时的反应后,U形管右侧的液面变化是。A.升高B.降低C.不变D.无法确定(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左侧会观察到。(5)右端玻璃管的作用是。答案:(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl(2)D(3)B(4)有白色胶状沉淀生成(5)平衡气压解析:(1)因Cl2足量,若充分反应,则CH4中的四个H原子可完全被取代,生成CCl4和HCl,化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应,是四步反应同时发生,故得到四种氯代产物和HCl。(3)甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化
8、氢气体易溶于水,压强减小,U形管右侧液面降低,左侧液面上升。(4)因左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HCl+Na2SiO3H2SiO3+2NaCl,所以观察到有白色胶状沉淀生成。(5)为了平衡气压,在U形管右端插有一个玻璃管。选考素养提升1.下列化学用语正确的是()。A.甲烷的结构式:CH4B.乙烷的结构简式:CH3CH3C.四氯化碳的电子式:ClCClClClD.丙烷的结构简式:C3H8答案:B解析:甲烷的结构式为;乙烷的结构简式为CH3CH3;CCl4的电子式为ClCClClCl;丙烷的结构简式为CH3CH2CH3。2.下列物质之间的相互关系错误的是()。A.CH3CH2OH和CH3OC
9、H3互为同分异构体B.干冰和冰为同一种物质C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物D.O2和O3互为同素异形体答案:B解析:干冰的成分为CO2,冰的成分是水,两者不是同一种物质。3.瓦斯爆炸是当空气中含甲烷5%15%(体积分数)时遇火所产生的爆炸,发生爆炸最剧烈时,甲烷在空气中的体积分数大约为()。A.10.5%B.9.5%C.8%D.5%答案:A解析:由CH4+2O2CO2+2H2O可知,瓦斯爆炸最剧烈时,CH4和O2的体积比应为12,因此CH4与空气的体积比为1(221%)19.5,那么它在空气中的体积分数为19.5+1100%9.5%。4.一定量的甲烷在O2不足的情况下燃烧,得到C
10、O、CO2和H2O的总质量为14.4 g,若其中水的质量为7.2 g,则CO的质量是()。A.2.8 gB.4.4 gC.5.6 gD.在2.85.6 g之间答案:A解析:甲烷燃烧时,当O2少量时生成CO和H2O,当O2足量时生成CO2和H2O;所以在不足量的O2中燃烧生成CO、CO2和H2O。由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2 mol。设CO和CO2的质量分别为x、y。则x+y=14.4 g-7.2 g=7.2 gx28 gmol-1+y44 gmol-1=0.2 mol解得x=2.8 g。5.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:(1)A、B、C三者的关系是。(2)A的分子式为
11、,C的名称为。(3)写出C的同分异构体的结构简式:。答案:(1)同系物(2)C2H6丁烷(3)解析:烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的结构简式为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者均为碳原子数不同的烷烃,应属同系物。(2)C的名称为丁烷。(3)丁烷的同分异构体的结构简式为,叫异丁烷。6.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图1所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。(B中装的是无水硫酸铜)图1图2图3(1)A是氯气发生装置,实验室制取Cl
12、2的原理是(用化学方程式表示)。(2)该实验中A部分的装置是图2中的(填字母)。(3)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的氧化剂反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是。(4)装置E的作用是。(5)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。该装置中应放入。(6)用如图3所示装置,收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照后观察到量筒内液面上升,认为有氯化氢生成。该反应的反应类型为;该反应的化学方程式为;(只写第一步)
13、水槽中盛放的液体应为(填字母)。A.水B.饱和石灰水C.饱和食盐水D.饱和NaHCO3溶液答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)c(3)浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后,将不再反应;加热时浓盐酸因挥发而损失(4)吸收氯气(5)湿润的淀粉KI试纸(6)取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HClC解析:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。(2)实验室制备氯气的反应物为液体+固体,反应条件为加热,所以应选择装置c。(3)加热时部分浓盐酸挥发,同时随着反应的进行,盐酸不断消耗,浓
14、度变稀,不再与二氧化锰反应,所以制得的氯气小于理论产量。(4)四氯化碳为有机溶剂,氯气易溶于有机溶剂,可以用来吸收氯气。(5)氯气与碘化钾反应生成单质碘,碘能使淀粉溶液变蓝,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气是否被吸收完全。(6)甲烷与氯气的反应属于取代反应;甲烷中一个氢原子被氯气取代的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl;Cl2+H2OH+Cl-+HClO,氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小,所以为防止氯气与水反应,水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水;由于氯气在水中溶解度较大、氯水能够与饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液反应,干扰实验结果,因此不能使用水,更不能使用饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液。
