高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物同步达标检测题

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物同步达标检测题，共10页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列化学用语中，不正确的是
A．HCl分子的电子式：B．乙炔分子的结构式：H—C≡C—H
C．H2O分子的空间充填模型：D．甲烷分子的球棍模型：
2．下列各组物质中，互为同位素的是
A．CH4和C3H8B．H2O和D2OC．金刚石和石墨D．氕和氚
3．若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物：(1)CH3Cl，(2)CH2Cl2，(3)CHCl3，(4)CCl4，(5)HCl其中正确的是
A．只有(1)(5)B．只有(3)(5)
C．(1)(2)(3)(5)的混合物D．(1)(2)(3)(4)(5)的混合物
4．某兴趣小组同学对CH4与Cl2的反应进行探究，对此反应表述的观点不正确的是
A．该反应类型属于取代反应
B．反应的条件是光照
C．反应的生成物中含量最多的是CCl4
D．反应的现象是量筒内气体黄绿色变浅，器壁上有油状液滴，量筒内液面上升
5．下列气体中，可与水做喷泉实验的是
A．COB．NH3C．NOD．CH4
6．下列关于CH4的说法错误的是
A．CH4是沼气、天然气和煤矿坑道气的主要成分B．甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色
C．收集甲烷可以用向下排空气法D．甲烷和氯水光照时发生取代反应
7．下列操作能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
8．居室空气污染的主要来源之一是人们使用的装饰材料、胶合板、内墙涂料释放出的一种刺激性气味的气体，该气体是
A．CH4B．NH3C．HCHOD．SO2
9．下列说法正确的是
A．BaO2、NaCl、LiH 三种物质阳离子与阴离子个数比均为:1:1
B．CCl4、NH3、PCl3中所有原子都满足最外层为8电子结构
C．甲烷可与溴水发生取代反应，乙烯可与溴水发生加成反应
D．燃料电池是通过燃烧所释放的热能再转化为电能的装置
10．用下列实验装置进行实验，能达到相应实验目的的是
A．用装置甲制备并收集
B．用装置乙收集气体
C．用装置丙检验焦炭与浓硫酸反应生成混合气体中的
D．用装置丁探究与在光照条件下能发生反应
二、填空题
11．天然气和煤气是常见的气体燃料，被人们广泛应用于工业生产和日常生活中。
(1)查阅资料，了解煤气的主要成分和生产方法。
(2)写出天然气、煤气的主要成分在完全燃烧时发生反应的化学方程式 。
(3)根据以上反应，在相同条件下燃烧等体积的天然气和煤气，消耗氧气体积较大的是哪一种 ？
(4)某灶具原来使用的燃料是煤气，如果改用天然气，其进风口应改大还是改小 ？如不进行调节，可能产生什么后果 ？
12．下图中A、B、C分别是三种有机物的结构模型：

请回答下列问题：
（1）A、B两种模型分别是有机物 模型和 模型。
（2）A及其同系物的分子式符合通式 (用n表示)。当n＝ 时，烷烃开始出现同分异构体。
（3）A、B、C三种有机物中，所有原子均共面的是 (填名称)。结构简式为的有机物中，处于同一平面内的碳原子数至少为 。
（4）有机物C不具有的结构或性质是 (填字母序号)。
a．是碳碳双键和碳碳单键交替的结构 b．有毒、不溶于水、密度比水小
c．不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 d．一定条件下能与氢气或氧气反应
（5）等质量的三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2，消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是 (填A、B、C)。
13．现有下列各组物质:
A．O2和O3 B．和 C． D． E.甲烷和庚烷
回答下列问题(填字母):
(1) 互为同位素。
(2) 互为同素异形体。
(3) 互为同系物。
(4) 互为同分异构体。
(5) 是同一种物质。
14．（1） 用系统命名法命名： ；
（2）下列实验操作或对实验事实的描述中正确的说法有 ；
① 分液时，分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
② 除去甲烷中混有的少量乙烯，可以让混合物通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气装置
③ 苯与溴水制溴苯
④ 只用溴水就可将苯、四氯化碳、乙醇、己烯四种液体区别开来
⑤ 用分液法分离苯和硝基苯的混合物
⑥酯类在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
⑦裂化的目的主要是制得更多的乙烯、丙烯等不饱和烃
⑧除去乙酸乙酯中的乙酸也可以用氢氧化钠溶液洗涤，然后再分液
⑨煤中含有苯、甲苯，可先干馏后分馏的方法把它们分离出来
⑩乙烷、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯均可发生取代反应
（3）某芳香烃结构为，它的分子式为 ，它的一氯代物有 种。
15．取代反应： 。
16．已知：①O2和O3 ②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3 ③和④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚 ⑥CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3
(1)上述各组物质属于同位素的是 ，属于同素异形体的是 ，属于同系物的是 ，属于同分异构体的是 ，属于同种物质的是 。(以上各空均填序号)
(2)烷烃的通式为 。
(3)相对分子质量为58的烷烃的分子式为 ，写出它所有同分异构体的结构简式 。
(4)分子式为C5H12的烷烃，其一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式为 。
17．(1)CH4的空间构型呈 (用文字描述)。
(2)0.5mlO2的质量为 g，在标准状况下的体积约为 L，同温同压下，O2和O3的密度之比为 。
(3)氧元素的一种核素，核内有10个中子，该核素的符号可表示为 。
(4)KClO3在水中的电离方程式是 。
(5)用单线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目： 。
6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
18．按要求回答下列问题：
(1)相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，消耗氧气物质的量关系为 (填编号，用“>”或“=”表示)。
(2) 的分子式为 。
(3) 系统命名为 。
(4)现有下列几种有机物：
A．CH4 B．(CH3)2C=CH﹣CH3 C．C2H2 D．C5H12 E.CH2=CH-CH=CH2 F.环戊烷
①上述有机物中互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
②A可与Cl2反应生成二氯甲烷，用一个化学方程式表示该反应 。
③写出D的同分异构体中沸点最低的一种是 (写结构简式)。
19．有下列各组物质(在横线上填相应的序号)：
①O2 和O3 ②H2、D2、T2 ③12C和l4C ④CH3CH2CH2CH3 和(CH3)2CHCH3
(1)互为同位素的是 。
(2)互为同分异构体的是 。
(3)互为同素异形体的是 。
(4)为同一种物质的是 。
20．石油、天然气是非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题：
(1)天然气的主要成分是甲烷，能说明它是正四面体而非正方形平面结构的是 (填序号)。
①其一氯取代物不存在同分异构体 ②其二氯取代物不存在同分异构体
(2)有人设想合成具有以下结构的烃分子，结构 (填字母)是不可能合成的。

(3)烷烃()分子中的基团可能有四种：、、 、 ，其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃(除甲烷外)存在的关系作讨论：
①四种基团之间的关系为：a= (用含c、d的代数式表示)。
②若某烷烃分子中b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有 种，写出其中一种的结构简式并命名；结构简式为 ，名称为 。
(4)某有机化合物的结构简式如下：

下列关于该物质的说法不正确的是___________(填字母)。
A．该物质属于芳香烃
B．和甲苯互为同系物
C．该物质可以发生氧化反应
D．能使酸性溶液褪色是因为发生了加成反应
选项
操作
目的
A
向溴的四氯化碳中通入甲烷
证明和发生取代反应
B
将含的NO气体通入水中
除去NO中
C
在FeS中加入稀硝酸
制备
D
将可能含HCl的氯气通入溶液中
检验氯气中HCl
参考答案：
1．A
【详解】A．HCl为共价化合物，其电子式为，选项A不正确；
B．乙炔分子中含有碳碳三键，乙炔分子的结构式为H－C≡C－H，选项B正确；
C．H2O分子为V形，H2O分子的空间充填模型为 ，选项C正确；
D．甲烷为正四面体结构，甲烷分子的球棍模型为：，选项D正确；
答案选A。
2．D
【详解】A．CH4和C3H8均为烷烃，相差2个CH2，属于同系物，A错误；
B．H2O和D2O是同一物质，B错误；
C．金刚石和石墨都是由C原子构成的单质，互为同素异形体，C错误；
D．氕和氚为1H和3H,是质子数相同而中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，D正确；
故选D。
3．D
【详解】甲烷和氯气在光照下，会发生四步取代反应，而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，即使甲烷和氯气的物质的量之比是1：1的情况，也不会仅生成CH3Cl，因为一但生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，直到分子中氢原子都被取代完，因此其产物不是纯净的CH3Cl。题设甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，则四步取代反应都发生，所以得到的是四种氯代烃和氯化氢的混合物，故合理选项是D。
4．C
【详解】A．CH4与Cl2的反应时，氯原子取代甲烷中的氢原子，同时生成氯化氢，属于取代反应，A项正确；
B．CH4与Cl2反应的条件为光照，B项正确；
C．CH4与Cl2反应生成HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，其中含量最多的是HCl，C项错误；
D．CH4与Cl2反应会生成HCl、CH3Cl气体和CH2Cl2、CHCl3、CCl4等油状液体，同时氯气反应后，量筒内气体黄绿色变浅，液面上升，D项正确；
故答案选C。
5．B
【详解】A．CO难溶于水，不能在密闭容器内产生负压，不能做喷泉实验，A不符合题意；
B．NH3极易溶于水，能使密闭容器内产生负压，能做喷泉实验，B符合题意；
C．NO难溶于水，不能使密闭容器内压强小于大气压强，不能做喷泉实验，C不符合题意；
D．CH4难溶于水，在密闭容器内不能形成负压，不能做喷泉实验，D不符合题意；
故选B。
6．D
【详解】A. CH4是沼气、天然气和煤矿坑道气的主要成分，A正确；
B. 甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；
C. 甲烷密度小于空气，收集甲烷可以用向下排空气法，C正确；
D. 甲烷和氯气光照时发生取代反应，不是氯水，D错误；
答案选D。
7．B
【详解】A．甲烷不能与溴的四氯化碳发生反应，甲烷能与溴蒸气在光照条件下发生取代反应，A项错误；
B．与水反应生成NO，B项正确；
C．硝酸具有强氧化性，能与FeS发生氧化还原反应，C项错误；
D．氯气与水反应生成HCl，D项错误；
故选B。
8．C
【详解】A．CH4无色无味，该气体不是CH4，A项错误；
B．NH3有刺激性气味，常应用于农业领域，该气体不是NH3，B项错误；
C．HCHO是有刺激性气味的气体，有毒，在家居领域尤为常见，该气体是HCHO，C项正确；
D．SO2有刺激性气味，有毒，但在家居等装修材料中不常出现，该气体不是SO2，D项错误；
答案选C。
9．A
【详解】A．BaO2、NaCl、LiH 三种物质阳离子与阴离子分别为：Ba2+和、Na+和Cl-、Li+和H-，故个数比均为：1：1，A正确；
B． NH3中的H原子不满足最外层为8电子结构，B错误；
C．甲烷只能与溴蒸气在光照条件下发生取代反应，乙烯可与溴水发生加成反应，C错误；
D．燃料电池是通过燃烧所释放的化学能直接转化为电能的装置，D错误；
故答案为：A。
10．D
【详解】A．直接加热氯化铵固体无法制得氨气，应用氯化铵和消石灰共热制备氨气，故A错误；
B．一氧化氮易于氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集一氧化氮，故B错误；
C．焦炭与浓硫酸共热反应得到二氧化碳和二氧化硫的混合气体，二氧化硫能与澄清石灰水反应干扰二氧化碳的检验，所以将混合气体直接通入澄清石灰水无法检验二氧化碳，故C错误；
D．在光照条件下甲烷和氯气发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，实验时，试管中黄绿色气体逐渐变为无色，液面上升，内壁出现油状液滴，则装置丁能探究甲烷和氯气在光照条件下能发生反应，故D正确；
故选D。
11．(1)主要成分为CO，可以通过C和水蒸气反应等方法生产
(2)、
(3)天然气
(4) 改大 可能导致天然气燃烧不完全、产生黑烟或一氧化碳
【解析】(1)
煤气的主要成分为CO，可以通过C和水蒸气反应生产。
(2)
天然气的主要成分为CH4，完全燃烧时发生反应的化学方程式为：；煤气的主要成分为CO，完全燃烧时发生反应的化学方程式为：。
(3)
同温同压下，同体积的气体物质的量相同；根据以上反应，在相同条件下燃烧等体积即等物质的量的天然气和煤气，CH4消耗氧气体积较大，故答案为：天然气。
(4)
结合(3)可知，若某灶具原来使用的燃料是煤气，如果改用天然气，需消耗更多的氧气，则其进风口应改大；如不进行调节，空气不足、可能产生的后果是：可能导致天然气燃烧不完全、产生黑烟或一氧化碳。
12． 甲烷 乙烯 CnH2n+2 4 乙烯、苯 8 a A
【分析】由图可知，A分子中含1个C和4个H，结构简式为CH4，为正四面体结构，属于烷烃；B分子中含2个C和4个H，结构简式为CH2=CH2，为平面结构，能发生加成、氧化反应；C分子中含6个C和6个H，结构简式为，为平面正六边形结构，不含碳碳双键，能发生取代和加成反应，不能被高锰酸钾氧化。
【详解】（1）A、B两种模型分别是有机物甲烷的球棍模型和乙烯的比例模型，故答案为甲烷；乙烯；
（2）A为甲烷，甲烷及其同系物属于烷烃，烷烃的通式为CnH2n+2；甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体，丁烷有正丁烷和异丁烷2种同分异构体，从丁烷开始烷烃出现同分异构体，故答案为CnH2n+2；4；
（3）A、B、C三种有机物中，所有原子均共面的是乙烯、苯；分子中单键可以旋转，所以最多有12个碳原子在同一平面，至少有8个碳原子在同一平面，故答案为乙烯、苯；8；
（4）a、苯分子中碳碳键键是介于碳碳双键和碳碳单键之间特殊的化学键，故错误；
b、苯有毒、不溶于水、密度比水小，故正确；
c、苯分子中不含碳碳双键，不能使酸性KMnO4溶液褪色，苯不能与溴水发生加成反应使溴水褪色，故正确；
d、一定条件下，苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，能在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，故正确；
a错误，故答案为a；
（5）等质量时，有机物含氢量越大，燃烧时消耗氧气越多；三种物质的最简式分别为CH4、CH2、CH，显然CH4含氢量最大，等质量燃烧时，消耗O2最多，故答案为A。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质，侧重甲烷、乙烯、苯结构与性质的考查，把握模型判断有机物为解答的关键。
13．(1)B
(2)A
(3)E
(4)C
(5)D
【详解】（1）和中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素，故答案为B
（2）和是由氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故答案为A；
（3）甲烷和庚烷，结构相似，都属于烷烃，相差6个原子团，二者互为同系物，故答案为E；
（4） 和，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，故答案为C；
（5）的结构相同，为同一种物质，故答案为D。
14． 2-甲基丁烷 ①④⑩ C18H14 4
【详解】（1）主链最长的碳链含有4个C，称为丁烷，编号从左边开始，在2号C上有一个甲基，该有机物的命名为：2-甲基丁烷。
（2）分液时，为防止液体重新混合而污染，应做到下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出，①正确；乙烯可被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳，引入新杂质，应用溴水除杂，②错误；苯与液溴在催化剂作用下制溴苯，③错误；苯和四氯化碳都不溶于水，加入溴水，苯在上层，四氯化碳在下层，乙醇与水混溶，己烯与溴发生加成反应，溴水褪色，可鉴别，④正确；苯和硝基苯混溶，应用蒸馏的方法分离，⑤错误；油脂在碱性条件下水解为皂化反应，而酯不一定为油脂，⑥错误；石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料（汽油，煤油，柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量，裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等小分子烃，⑦错误；二者均与NaOH溶液反应，不能除杂，应加饱和碳酸钠溶液，然后用分液来除杂，⑧错误；煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油中能分离出来苯和甲苯，⑨错误；甲烷和卤素气体光照，自由基取代，苯和硫酸、硝酸，亲电取代，乙醇和乙酸酯化反应取代，乙酸乙酯水解反应取代，⑩正确。
（3）根据结构简式可得分子式为C18H14，根据等效氢法，如图：，一氯代物有4种。
点睛：本题是一道组合题，主要考查烷烃的系统命名、有机物的结构和性质、同分异构体种数的判断等知识，题目难度不大，注意基础知识的掌握。等效氢法：①同一碳原子上的氢原子等效；②同一碳原子上所连-CH3上的氢原子等效；③处于对称位置上的碳原子上的氢原子等效；有4类氢原子就有四种一氯代物。
15．有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子或原子团)代替的反应
【解析】略
16．(1) ⑤ ①④ ② ⑥ ③
(2)CnH2n+2
(3) C4H10 CH3CH2CH2CH3、
(4)
【详解】（1）⑤氕、氘和氚质子数都是1个，中子数分别是，0、1、2，三者互为同位素，故合理选项是⑤；
①O2和O3是O元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；④金刚石和石墨是C元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；故属于同素异形体的物质序号是①④；
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3中两种物质结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，因此两种物质互为同系物，则属于同系物的物质序号是②；
⑥CH3CH2CH2CH2CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3中两种物质分子式都是C7H16，但二者结构不同，因此二者互为同分异构体，则属于同分异构体的物质序号是⑥；
③甲烷是正四面体结构，分子中的任何2个化学键都相邻，③和中两种结构都可看作是甲烷分子中的2个H原子被Br原子取代产生的物质，因此属于同一物质，故属于同一物质的序号是③；
（2）烷烃分子式通式为CnH2n+2；
（3）烷烃分子式通式为CnH2n+2，某烷烃相对分子质量为58，则12n+2n+2=58，解得n=4，则该烷烃分子式是C4H10，其可能的同分异构体结构简式为：CH3CH2CH2CH3、；
（4）分子式为C5H12的烷烃，其一氯代物只有一种，说明该烷烃分子中只有一种位置的H原子，则其结构简式为。
17． 正四面体(形) 16 11.2 2：3 18O或O KClO3=K++ClO
【详解】(1)CH4的二氯代物只有一种结构，说明CH4为正四面体构型，故此处填正四面体；
(2)由m=n·M，得m(O2)= n(O2)·M(O2)=0.5 ml× 32 g/ml=16 g；由V=n·Vm，得V(O2)= n(O2)·Vm =0.5 ml× 22.4 L/ml=11.2 L；由阿伏伽德罗定律推论知，同温同压下，气密的密度与摩尔质量成正比，故；
(3)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)=18，在元素符号左下角标写质子数，左上角标写质量数，故该核素可表示为或18O；
(4)KClO3电离产生K+和，其电离方程式为：KClO3=K++；
(5)单线桥表示方法：由还原剂指向氧化剂，并标明转移电子数，该反应中Fe2+为还原剂，为氧化剂，转移电子为6e-，故单线桥表示如下：
18．(1)=
(2)C12H16O
(3)3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
(4) AD BF CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl
【详解】（1）相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，其中C2H6O可以写成C2H4(H2O)，所以耗氧的量与C2H4的耗氧的量相等，故答案为：=。
（2） 的分子式中有12个碳原子、一个氧原子，不饱和度为5，所以氢原子数为12×2+2-5×2=16，所以分子式为C12H16O。
（3） 主链上有8个碳原子，3号碳上有2个甲基，5号碳上有1个甲基和1个乙基，系统命名为：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷。
（4）①同系物是结构相似，组成上相差CH2原子团的物质互称同系物，而AD的均为烷烃，故结构相似，在分子组成上相差5个CH2原子团，故互为同系物；分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体，(CH3)2C=CH-CH3的分子式为C5H10，环戊烷的分子式为C5H10，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
②甲烷与氯气发生取代反应生成二氯甲烷，反应的方程式为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
③C5H12的同分异构体有：正戊烷、异戊烷、新戊烷，戊烷的同分异构体中，含有的支链越多，有机物的沸点越多，所以戊烷的同分异构体中，沸点最低的为新戊烷，结构简式为： 。
19． ③ ④ ① ②
【分析】同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素；同分异构体是指分子式相同，结构不同的物质之间的互称；同素异形体是指由同种元素组成的不同性质的单质；同系物是指组成相同，结构相似，分子组成上相差n个CH2原子团的有机物之间的互称。
【详解】①O2和O3是由氧元素组成的不同性质的单质，属于同素异形体；
②H2、D2和T2是氢元素形成的单质分子，均属于氢分子，是同种物质；
③12C和14C是质子数相同，中子数不同的不同的碳原子，属于同位素；
④CH3CH2CH2CH3 和(CH3)2CHCH3，二者均属于饱和烃，分子相同，结构不同，属于同分异构体关系；
(1)互为同位素的是③。
(2)互为同分异构体的是④。
(3)互为同素异形体的是①。
(4)为同一种物质的是②。
20．(1)②
(2)D
(3) 3 2,2,3-三甲基戊烷
(4)BD
【详解】（1）二氯取代物不存在同分异构体，证明甲烷为正四面体结构，故选②；
（2）根据碳原子的四个键，D中碳原子为5共价键，所以不可能合成；
（3）①烷烃的通式为：,、、 、 ，其数目分别用a、b、c、d表示，则烷烃的分子式为：,，，整理得；
②若某烷烃分子中，该分子的结构可能有： ，2,2,3-三甲基戊烷， ，2,2,4-三甲基戊烷和 ，2,3,3-三甲基戊烷共3种；
（4）A．该物质中只含有碳氢元素，而且含有苯环，属于芳香烃，A正确；
B．该分子中含有两个苯环和碳碳双键，不是甲苯的同系物，B错误；
C．该分子能燃烧，含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．该分子中含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化反应，D错误；
故选BD。