鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物第1课时一课一练

第3章　简单的有机化合物

第1节　认识有机化合物

第1课时　认识有机化合物

基础过关练

题组一　有机化合物的一般性质

1.下列有关有机物的说法正确的是 (　　)

A.有机物指含碳元素的物质

B.大多数含碳元素的化合物属于有机物

C.有机物都难溶于水,能溶于有机溶剂

D.有机物只有在生物体内才能生成

2.下列有关有机物的说法正确的是 (　　)

A.有机物只能从动、植物中提取

B.所有的有机反应都比较复杂、缓慢,并且常伴有副反应发生

C.所有的有机物都易燃烧

D.有机物都含有碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物

题组二　碳原子的成键特点

3.(2021广东深圳实验学校第二学期一段)下列关于有机物种类繁多的原因叙述不正确的是              (　　)

A.碳原子性质活泼,容易形成化合物

B.碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环

C.碳原子之间能形成单键,也能形成双键或三键

D.碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键

4.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是 (　　)

A.CH3N　

B.CH4Si　

C.CH2OS　

D.CH4S　

5.下列不属于有机物种类繁多的原因的是 (　　)

A.同分异构现象

B.碳原子之间的结合方式多

C.多个碳原子结合时碳链长

D.碳原子的空间排列方式多样化

题组三　甲烷分子的结构和性质

6.甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,从该实验事实可以得出的结论是              (　　)

A.甲烷的分子式为CH4

B.甲烷中含碳元素和氢元素

C.甲烷的化学性质比较稳定

D.甲烷中只含碳元素和氢元素

7.(2020江苏盐城高二月考)下列关于甲烷的叙述错误的是 (　　)

A.甲烷是天然气的主要成分

B.甲烷分子具有正四面体结构

C.甲烷是最简单的有机物

D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色

8.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是              (　　)

A.CH3Cl不存在同分异构体

B.CH2Cl2不存在同分异构体

C.CHCl3不存在同分异构体

D.CH4分子中的四个碳氢键相同

9.(2020黑龙江鸡西一中高一下期中)下列关于甲烷的叙述中正确的是 (　　)

A.甲烷分子的空间构型是正四面体,所以CH2Cl2有两种结构

B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色

C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁之一

D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色

10.(2020湖北荆、荆、襄、宜四地七校高一下期中)下列说法正确的是 (　　)

A.CHCl3只有一种结构,说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构

B.1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气

C.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)

D.在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度

11.(2020湖北黄冈黄州一中高一下月考)常温下取一支大硬质试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)。下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是              (　　)

A.此反应无光照也可发生

B.甲烷和Cl2反应后的产物只有CH3Cl和HCl

C.CH4和Cl2完全反应后液面上升,液体充满试管

D.盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出

题组四　有机化合物的表示方法

12.(2020山东德州夏津一中高一下月考)下列化学用语或模型正确的是 (　　)

A.NH4Cl的电子式:[H····H]+Cl-

B.中子数为7的氮原子N

C.丙烷分子的球棍模型:

D.乙烯的结构简式:CH2CH2

13.(2020云南昆明一中高二上期中)下列有机物结构的表示方法不正确的是 (　　)

A.异戊烷的球棍模型:

B.乙烯分子的空间填充模型:

C.乙炔的结构简式:CHCH

D.四氯化碳的电子式:····

14.(2020山东枣庄高一月考)下列化学用语正确的是　 (　　)

A.正丁烷的结构简式:

B.丙烷分子的空间填充模型:

C.甲烷分子的球棍模型:

D.乙烷的结构式:

15.下图是CH4、CCl4、CH3Cl的球棍模型,下列说法正确的是 (　　)

A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B.CH4、CCl4都是正四面体结构

C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键

D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同

16.下列图示中的大黑点代表原子序数为1~18的元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是              (　　)

题组五　官能团

17.下列能表示羟基的是 (　　)

①OH-　②—OH　③···H　④[····H]-

A.② B.①②

C.②③ D.①②③④

18.(2020山东济宁高二上期中)下列物质不含官能团的是(　　)

A.CH3CHO B.CH3CH2OH

C.CH3CH2Br D.

19.下列有机物中,含有两种官能团的是 (　　)

A. B.

C.ClCH2CH2Cl D.

能力提升练

题组一　烃　烷烃

1.()下列关于烷烃的叙述不正确的是 (　　)

A.烷烃一定是饱和烃

B.烷烃分子中都含有C—C键

C.烷烃分子中都含有C—H键

D.含有C—C键的链烃不一定是烷烃

2.(2020黑龙江大庆铁人中学高二上期末,)有关烷烃的命名正确的是 (　　)

A.　2-甲基丁烷

B.　2,4,4-三甲基戊烷

C.　1,3-二甲基丁烷

D.如图所示烷烃的名称为:异戊烷

3.(2021河北衡水十四中高一下学期一调,)已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如图所示,下列关于它的叙述正确的是              (　　)

A.易溶于水 B.可以发生取代反应

C.其密度大于水的密度 D.与环己烷互为同系物

4.()如图是几种烷烃分子的球棍模型,试回答下列问题:

(1)A、B、C三者的关系是　　　　　　。 

(2)A的分子式为　　　　,C的名称为　　　　。 

(3)写出C的结构简式:　　　　　　　　。 

题组二　取代反应

5.(2020山东德州夏津一中高一下月考,)将2 mol甲烷和适量的Cl2混合后,在光照条件下充分反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量依次增多0.2 mol,则参加反应的Cl2的物质的量为              (　　)

A.1.5 mol B.3 mol 

C.4.5 mol D.6 mol

6.(2021河北衡水十四中高一下学期一调,)某兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸,设计如图装置(部分夹持装置已略去),下列说法错误的是              (　　)

A.E中的球形干燥管有防倒吸作用

B.装置B有均匀混合气体、观察气流速度、干燥混合气体等作用

C.从E中分离出盐酸的方法为过滤

D.装置C经过一段时间的光照射后,生成的有机物有4种

7.()如下图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲中注入10 mL CH4,同温同压下乙中注入50 mL Cl2,将乙中气体推入甲中,用日光照射一段时间,气体在甲中反应。

(1)下列是某同学预测的实验现象:

①气体最终变为红色;②实验过程中,甲中活塞向内移动;③甲中内壁有油珠;④产生火花。

其中正确的是　　　　　(填序号)。 

(2)甲中发生的化学反应的类型为　　　　　。 

(3)反应后,甲中剩余气体最宜选用下列哪种试剂吸收　　　　　(填字母)。 

A.水 B.氢氧化钠溶液

C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水

(4)反应后,若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

若再向其中滴入几滴石蕊溶液,又观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

第3章　简单的有机化合物

第1节　认识有机化合物

第1课时　认识有机化合物

基础过关练

1.B　含碳元素的物质不一定是有机物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐属于无机物,故A错误;大多数含有碳元素的化合物属于有机物,故B正确;乙醇、乙酸易溶于水且为有机物,故C错误;有机物可人工合成,如尿素,故D错误。

2.D　有机物可以人工合成,有机反应一般较复杂、缓慢,常伴有副反应发生,并不是所有的有机物都易燃烧。

3.A　有机物种类繁多的原因是碳原子间能以共价键形成碳链或碳环;碳原子之间能形成单键,也能形成双键、三键;碳原子除了彼此间可以成键外,还可以与其他元素的原子成键。

4.B　CH4Si的结构式应为:,故B选项符合题意。

5.C　有机物种类繁多的原因有存在同分异构现象、碳原子之间的结合方式多样化以及碳原子在空间的排列方式多样化。

6.B　有机物完全燃烧生成二氧化碳和水,该有机物可能只含C、H两种元素,也可能含有C、H、O三种元素。甲烷在氧气中完全燃烧后生成二氧化碳和水,从该实验事实可以得出,甲烷中一定含有C、H,不能确定是否含有O。

7.D　天然气的主要成分是甲烷,A正确;甲烷分子中C原子与4个H原子形成四个共价键,任意两个C—H键之间的夹角是109°28',构成的是正四面体结构,4个H原子位于正四面体的4个顶点上,C原子在正四面体几何中心,B正确;甲烷是由C、H两种元素组成的化合物,1个CH4分子中只含有1个C原子,属于最简单的有机物,C正确;甲烷性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,因此不能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误。

8.B　无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,四个碳氢键都相同。无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl和CHCl3都不存在同分异构体。如果甲烷分子是平面正方形结构,则CH2Cl2有两种结构,实际CH2Cl2只有一种结构,故B正确。

9.C　甲烷为正四面体结构,CH2Cl2只有一种结构,故A错误;甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,与氯水不反应,故B错误;不纯的甲烷点燃易爆炸,故C正确;甲烷性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。

10.D　三氯甲烷只有一种结构不能说明甲烷分子的空间构型是平面结构还是正四面体结构,故A错误;甲烷分子中的四个氢原子均可以被氯原子取代,1 mol甲烷中有4 mol氢原子,和氯气在光照条件下充分反应,最多消耗4 mol氯气,故B错误;标准状况下四氯化碳为液体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;可燃性气体在点燃之前要验纯,甲烷是可燃性气体,所以甲烷在点燃之前要验纯,D正确。

11.D　在光照条件下,CH4与Cl2能发生如下反应:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2 CCl4+HCl,常温下反应产物中,CH3Cl、HCl呈气态,CH2Cl2、CHCl3、CCl4呈液态,只有HCl易溶于水,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都难溶于水。CH4与Cl2的取代反应在光照条件下才能发生,若无光照则不能发生,故A不正确;甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应后的产物有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故B不正确;CH4和Cl2反应很难完全进行,且反应后的气体产物CH3Cl难溶于水,反应后液面会上升,但液体不能充满试管,故C不正确;反应生成的HCl易溶于饱和食盐水,使得水槽底部有少量晶体(NaCl)析出,故D正确。

12.C　氯化铵的电子式为[H····H]+[····]-,故A错误;质量数=质子数+中子数,中子数为7的氮原子的质量数为14,该氮原子可表示为N,故B错误;丙烷的球棍模型为,故C正确;烯烃的结构简式中碳碳双键不能省略,乙烯的结构简式为CH2CH2,故D错误。

13.C　乙炔的结构简式为,C项错误。

14.D　正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,A错误;为丙烷分子的球棍模型,不是它的空间填充模型,B错误;为甲烷的空间填充模型,不是它的球棍模型,C错误;乙烷的分子式为C2H6,碳原子之间以及碳原子与氢原子之间均以单键相连,其结构式为,D正确。

15.B　CH3Cl不是正四面体结构,A错误;CH4、CCl4都是正四面体结构,B正确;CH4中的C—H键与CCl4中的C—Cl键均属于极性共价键,C错误;CH4、CCl4由于组成元素不同,含有的化学键不同,性质也不同,D错误。

16.C　氨气中氮原子与氢原子形成三个共价键,N上还有1对未成键电子,A正确;乙烯中碳原子与碳原子形成碳碳双键,B正确;四氯化碳中每个氯原子的最外层有3对未成键电子,正确图示为,C错误;二氧化碳中碳原子分别与两个氧原子形成2个共价键,每个氧原子上有2对未成键电子,D正确。

17.C　①是氢氧根离子;②为羟基的结构简式;③为羟基的电子式;④是氢氧根离子的电子式。

18.D　A项,CH3CHO含有的官能团为—CHO;B项,CH3CH2OH含有的官能团为—OH;C项,CH3CH2Br含有的官能团为—Br;D项,不含官能团。

19.A　中含有碳碳双键和溴原子两种官能团,A项符合题意;中只含有碳碳三键这一种官能团,B项不符合题意;ClCH2CH2Cl中含有两个氯原子,但是只有一种官能团,C项不符合题意;中只含有羟基这一种官能团,D项不符合题意。

能力提升练

1.B　烷烃分子中只有单键,一定是饱和烃,且一定含有氢原子,则烷烃分子中都含有C—H键,A、C正确;烷烃分子中不一定都含有C—C键,例如甲烷(CH4),B错误;含有C—C键的链烃不一定是烷烃,例如丙烯(CH3CHCH2),D正确。

2.A　A项,该分子中最长链上有4个碳原子、甲基位于2号碳原子上,可称为2-甲基丁烷,故A正确;B项,该分子中最长的碳链上含有5个碳原子,支链分别位于2、2、4号碳原子上,其名称为2,2,4-三甲基戊烷,故B错误;C项,该分子中最长的碳链上含有5个碳原子、甲基位于2号碳原子上,其名称为2-甲基戊烷,故C错误;D项,该物质名称为2-甲基戊烷或者异己烷,故D错误。

3.B　烃都难溶于水,故A错误;该烃可以在一定条件下与氯气发生取代反应,故B正确;所有烃的密度都比水的密度小,故C错误;只有结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物,才互为同系物,故D错误。

4.答案　(1)互为同系物　(2)C2H6　正丁烷　(3)CH3CH2CH2CH3

解析　根据球棍模型知A、B、C的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3,名称分别为乙烷、丙烷、正丁烷,它们结构相似、分子组成依次相差一个“CH2”原子团,互为同系物。

5.D　根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2 mol,可知CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量分别是0.2 mol、0.4 mol、0.6 mol、0.8 mol;消耗氯气的物质的量为0.2 mol+2×0.4 mol+3×0.6 mol+4×0.8 mol=6 mol,故选D。

6.C　HCl极易溶于水,E中的球形干燥管有防倒吸作用,A正确;生成的氯气中含有水,B装置除具有观察气流速度、均匀混合气体之外,还具有干燥作用,故B正确;不能用过滤的方法从E中分离出盐酸,C错误;装置C经过一段时间的光照射后,甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳4种有机物,D正确。

7.答案　(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层,产生白色沉淀　溶液先变红后褪色

解析　在光照下,甲烷与氯气发生多步反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。

(1)理论上,CH4与Cl2体积比为1∶4时二者恰好完全反应,而甲中Cl2与CH4体积比为5∶1,Cl2过量,最终气体中仍有Cl2。反应进行过程中不会产生火花。产物中只有HCl和CH3Cl为气体,所以气体的总物质的量减小,内部压强减小,甲中活塞向内移动。

(2)甲中发生的是甲烷与氯气的取代反应。

(3)剩余气体中含有Cl2和HCl,可用NaOH溶液吸收剩余气体。

(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水而可看到液体分层,Cl2有剩余,与H2O反应生成HCl和HClO,若加入几滴石蕊溶液,溶液会先变红后褪色。