高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物课后测评

第一节　认识有机化合物

课后·训练提升

合格考过关检验

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(　　)。

①CH4　②C2H6　③C5H12　④C18H38　⑤C22H46

A.①②③④⑤ B.⑤④③②①

C.⑤③④②① D.③④⑤②①

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.有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。下列化学反应中不属于取代反应的是(　　)。

A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr

B.CH3OH+HClCH3Cl+H2O

C.2Na+2H2O2NaOH+H2↑

D.CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr

答案C

解析C项中的反应为置换反应,不是有机反应,更不是取代反应。

4.下列分子只表示一种物质的是(　　)。

A.C3H7Cl B.C3H8

C.C2H4Cl2 D.C5H12

答案B

解析C3H7Cl中的氯原子可以连在端点碳原子上,也可以连在中间碳原子上,有两种结构,C3H7Cl可表示两种物质,A项不符合题意;C3H8不存在同分异构体,只表示一种物质,B项符合题意;C2H4Cl2中的两个氯原子可同时连在同一个碳原子上,也可分别连在两个碳原子上,有两种结构,C项不符合题意;C5H12可以表示正戊烷、异戊烷和新戊烷,D项不符合题意。

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.C2H6 B.C3H8

C.C6H14 D.C7H16

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(　　)。

①CH2CHCH3　②　③CH3CH2CH3

④　⑤

⑥CH3CH2CH2CH3

A.①和② B.①和③

C.①和④ D.⑤和⑥

答案A

解析①的分子式是C3H6,②的分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C3H4,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。

7.液化石油气中含有丙烷,且丙烷中C原子成键特点与CH4中碳原子相似,性质相似。下列有关丙烷的叙述中不正确的是(　　)。

A.分子中碳原子不在一条直线上

B.光照下能够发生取代反应

C.丙烷与甲烷不是同系物

D.丙烷不能使酸性KMnO4溶液褪色

答案C

解析结合CH4中C原子成键特点可知丙烷分子中C原子不在同一条直线上,A正确;丙烷光照下能与Cl2等卤素单质发生取代反应,B正确;丙烷与甲烷均为烷烃,互为同系物,C错误;丙烷性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。

8.下列关于同分异构体的说法正确的是(　　)。

A.相对分子质量相同,组成元素相同,结构相同

B.组成元素、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或最简式相同,分子式可能相同也有可能不相同,但组成元素、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中(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

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密封的甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将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1∶1,则得到的产物为　　　　。 

A.CH3Cl、HCl

B.CCl4、HCl

C.CH3Cl、CH2Cl2

D.CH3Cl、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,所以观察到有白色沉淀生成。

(5)为了平衡气压,在U形管右端插有一个玻璃管。

等级考素养提升

1.下列说法中正确的一组是(　　)。

A.和C(CH3)4是同一种物质

B.H2和D2互为同位素

C.正丁烷和异丁烷是同系物

D.和互为同分异构体

答案A

解析A项,表示形式不同,但属于同一种物质,故正确;B项,两者为单质,因此不属于同位素,故错误;C项,两者属于同分异构体,故错误;D项,甲烷的二溴代物只有一种,两者属于同一种物质,故错误。

2.下列相对分子质量的数值对应的一定为链状烷烃的是 (　　)。

A.44 B.42 C.54 D.126

答案A

解析链状烷烃的通式为CnH2n+2,根据Mr=14n+2进行判断,只有A项符合题意。

3.分子式为C3H6Cl2的有机物,若再有一个氢原子被氯原子取代,则产物有两种可能的结构,原有机物的结构简式为              (　　)。

A.CH2Cl—CH2—CH2Cl

B.CHCl2—CH2—CH3

C.CH2Cl—CHCl—CH3

D.CH3—CCl2—CH3

答案A

解析A项,CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2种等效氢原子,再取代一个氢原子有2种结构,故正确;B项,CHCl2—CH2—CH3分子中有3种等效氢原子,再取代一个氢原子有3种结构,故错误;C项,CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3种等效氢原子,再取代一个氢原子有3种结构,故错误;D项,CH3—CCl2—CH3分子中有1种等效氢原子,再取代一个氢原子有1种结构,故错误。

4.(1)分子式为CmH20的链状烷烃中m为　　　　,分子式为C8Hn的链状烷烃中n为　　　　,与CO2密度(同温同压)相同的链状烷烃分子式为　　　　;若上述三种烃各为1 mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是　　　　。 

(2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是　　　　。 

答案(1)9　18　C3H8　C9H20　(2)CH4

解析(1)根据链状烷烃通式为CnH2n+2可求出m为9,n为18,密度与CO2相同的烷烃相对分子质量为44,由14n+2=44可求出n为3,即分子式为C3H8。若同为1mol烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“x+”的大小,“x+”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是C9H20。

(2)若同为1g烃,消耗O2的多少取决于CxHy中“”的大小,“”的值越大,消耗O2越多,此题中消耗O2最多的是CH4。