高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物课后作业题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物课后作业题，共13页。试卷主要包含了单选题，判断题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列常见的有机物，其中属于烃类的是
A．乙烷B．乙醇C．乙酸D．乙酸乙酯
2．下列有关化学用语的表示方法正确的是
A．四氯化碳的电子式为
B．M2-核外有a个电子，核内有b个中子，M的原子符号为
C．乙烷的球棍模型为
D．氮离子(N3-)的结构示意图为
3．下列说法正确的是
A．和分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B．由于甲基(-CH3)的推电子效应，HCOOH的大于的
C．易溶于可以用“相似相溶”原理解释
D．分子中无手性碳原子
4．用表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是
A．17克羟基中所含的电子数为
B．常温常压下和的混合物中含有的分子数目为
C．与在光照条件下反应生成分子数为
D．常温下将5.6投入到足量浓硝酸中，转移电子数为
5．下列各组物质中，互为同系物的是
A．CH4、C10H22B．CH4、C2H5OHC．C2H6、C4H8D．CH3COOH、C3H8
6．环氧乙烷()可用作一次性医用口罩的灭菌剂。通常可用以下两种方法制备：
① 氯代乙醇法：CH2=CH2＋Cl2＋Ca(OH)2→＋CaCl2＋H2O
② 银催化氧化法：2CH2=CH2＋O2→2
下列说法错误的是( )
A．方法① 和② 均为氧化还原反应
B．环氧乙烷分子中所有原子不可能处于同一平面
C．环氧乙烷用作灭菌剂是因为其强氧化性
D．方法② 的反应类型为加成反应，原子利用率100%且原料更环保
7．下列互为同分异构体的是
A．O2 和O3
B．和
C．CH4 和CH3CH3
D．CH3CH2CH2CH3和
8．下列说法正确的是
A．H2与D2互为同位素
B．CH3CH2COOH与HCOOCH2CH2CH3互为同系物
C．CH3CH(CH2CH3)2的名称是2-乙基丁烷
D．有机物CH3CH2NO2和H2NCH2COOH是同分异构体
9．下列叙述正确的是
A．CH2Cl2有 和 两种结构
B．分子式为C3H6和C5H10的物质一定互为同系物
C． 的一氯代物有5种
D．1ml某烷烃完全燃烧消耗11ml O2，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑空间异构)有5种
10．阿司匹林是日常生活中应用广泛的医药之一。它可由下列方法合成：
下列说法正确的是( )
A．与邻羟基苯甲酸互为同分异构体，苯环上一氯代物仅有2种且能发生银镜反应的酚类化合物共有4种
B．邻羟基苯甲醛分子中所有的原子不可能在同一平面
C．用酸性KMnO4溶液直接氧化邻羟基苯甲醛可实现反应①
D．反应②中加入适量的NaHCO3可提高阿司匹林的产率
二、判断题
11．乙酸、硬脂酸、油酸互为同系物。(_______)
12．分子中含有三种官能团。( )
13．1ml甲苯中有6mlC﹣H共价键。(_______)
14．异戊烷与2-甲基丁烷互为同系物。(_______)
15．CH3CH2CH2CH3在光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃。( )
三、解答题
16．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下
根据要求填空：
(1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是 。
(4)E装置的作用是 (填编号)
A．吸收甲烷
B．吸收氯气
C．防止倒吸
D．吸收氯化氢
(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。
(6)E装置除了生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 。该装置还有缺陷，你认为是 。
17．Ⅰ．某小组学生通过观察反应中沉淀产生的快慢来定性探究影响化学反应速率的因素，实验数据如下表所示：
(1)a= ℃。
(2)对比实验Ⅰ、Ⅱ，探究 (外界因素)对该反应速率的影响。
(3)V= mL，加入VmL水的目的是 。
Ⅱ．某研究小组探究甲烷和氯气的反应情况，实验装置如图所示：
(4)水槽中盛放的液体应为 ，其作用为 。
(5)反应片刻后发现量筒内壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是 。
Ⅲ．以太阳能为热源，铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示：
(6)过程Ⅱ的化学方程式为： 。
(7)过程Ⅰ中每消耗1ml转移 ml电子。
18．已知：Al4C3与水反应生成CH4和Al(OH)3。某同学在实验室中对CH4的制备和性质进行了探究。回答下列问题：
(1)Al4C3与水反应生成CH4和Al(OH)3的化学方程式为 。
(2)甲烷的制取(如图甲所示)

①甲中仪器a的名称为 ；试剂X的作用为 。
②制备CH4时，用稀硫酸代替水的优点为 。
③甲中收集装置适合选用乙中的 (填大写字母)。
(3)甲烷与氯气的反应
将上述收集到的CH4充入注射器X中，硬质玻璃管Y中充入Cl2(两端用止水夹K1、K2夹紧)，在光照条件下按图丙装置进行实验。

实验编号
Na2S2O3
H2SO4溶液
蒸馏水
c/(ml/L)
V/mL
c(ml/L)
V/mL
V/mL
T/℃
Ⅰ
0.1
1
0.5
1
V
30
Ⅱ
0.1
2
0.5
l
7
a
Ⅲ
0.1
2
0.5
1
7
40
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，将CH注入Y中，关闭K
无明显现象
CH4与Cl2混合
将丙置于光亮处，使Y中气体反应


充分反应后，恢复至室温，打开K2


参考答案：
1．A
【详解】A．乙烷只含碳氢两种元素，属于烃类，故A符合题意；
B．乙醇含有羟基，属于醇，故B不符合题意；
C．乙酸含有羧基，属于羧酸，故C不符合题意；
D．乙酸乙酯含有酯基，属于酯类，故D不符合题意；
故答案为A。
2．C
【详解】A．CCl4分子中每个原子最外层都达到8个电子的稳定结构，其电子式为：，A错误；
B．M2-为M原子获得2个电子形成的，其离子核外有a个电子，核内有b个中子，则M原子核外电子数是a-2，原子核内质子数是a-2，该原子的质量数是(a-2+b)，用原子符号可表示M的原子符号为，B错误；
C．根据图示可知：该图示表示的是乙烷的球棍模型，C正确；
D．N3-是N原子获得3个电子形成的，其核外电子排布式是2、8，所以氮离子(N3-)的结构示意图为，D错误；
故合理选项是C。
3．C
【详解】A．三氟化硼的B原子没有达到8电子稳定结构，A错误；
B．甲基为推电子基，导致乙酸中羟基氢难电离，所以酸性比甲酸的弱，对应pKa大，即甲酸的pKa小于乙酸的，B错误；
C．碘是非极性分子，四氯化碳是非极性溶剂，根据“相溶相似”原理，碘易溶于四氯化碳，C正确；
D．中心碳原子连接的四个原子或原子团不相同，为手性碳原子，D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．17g羟基的物质的量为1ml，含有的电子数为9NA，故A错误；
B．和的摩尔质量均为28g/ml，故和的物质的量为0.5ml，含有的分子数目为，故B正确；
C．甲烷与氯气在光照下发生的取代反应不可能停留在某一步，所以产生的产物是混合物，不是完全生成一氯甲烷，所以生成的一氯甲烷的分子数小于0.1NA，故C错误；
D．常温下铁和浓硝酸发生钝化，铁不会反应完，故转移电子数小于，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】同系物必须是结构相似，组成上相差若干个-CH2-原子团的物质。
A.两者符合CnH2n+2均为烷烃，互为同系物，故A符合题意；
B.前者属于烷烃， 后者属于醇类，不是同系物，故B不符合题意；
C.前者属于烷烃，后者为烯烃或环烷烃，不是同系物，故C不符合题意；
D.前者属于羧酸，后者属于烷烃，不是同系物，故D不符合题意；
故选：A。
6．C
【分析】
【详解】
A. 方法①和②均有元素化合价变化，都为氧化还原反应，故A正确；
B. 环氧乙烷分子中一个碳原子与周围四个原子连接，只能是这五个中的三个原子共平面，因此所有原子不可能处于同一平面，故B正确；
C. 环氧乙烷灭菌原理是通过其与蛋白质分子上的巯基(—SH)、氨基(—NH2)、羟基(—OH)和羧基(—COOH)以及核酸分子上的亚氨基(—NH—)发生烷基化反应，造成蛋白质失去反应基团，阻碍了蛋白质的正常生化反应和新陈代谢，导致微生物死亡，从而达到灭菌效果，故C错误；
D. 根据方法②反应方程式得出反应类型为加成反应，原子利用率100%且原料更环保，故D正确。
答案为C。
【点睛】
加成反应、化合反应原子利用率都为100%。
7．D
【详解】A. O2 和O3是氧元素组成的不同单质，属于同素异形体，故不选A；
B. 和是质子数相同、中子数不同的原子，属于同位素，故不选B；
C. CH4 和CH3CH3结构相似、分子式相差1个CH2，属于同系物，故不选C；
D. CH3CH2CH2CH3和，分子式相同、结构不同，属于同分异构体，故选D。
8．D
【详解】A.同种元素的不同原子之间互为同位素，H2与D2都是氢气，不属于同位素，故A错误；
B.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，CH3CH2COOH为羧酸类物质，HCOOCH2CH2CH3为酯类物质，官能团不同，不是同系物，故B错误；
C.烃类物质系统命名时需选择最长碳链为主链，CH3CH(CH2CH3)2的名称是3-甲基戊烷，故C错误；
D.同分异构体是指有相同分子式而有不同结构的化合物，有机物CH3CH2NO2和H2NCH2COOH，分子式均为C2H5NO2，结构不同，为同分异构体，故D正确；
故答案选：D。
【点睛】同位素、同系物、同分异构体、同素异形体，了解“四同”的区别是解题的关键。
9．D
【详解】A、甲烷的空间结构是正四面体结构，四个氢原子是等效的，所以二氯甲烷只有一种结构，A错误；
B、分子式为C3H6和C5H10的物质其结构不一定相似，不一定互为同系物，B错误；
C、 的一氯代物有4种，C错误；
D、根据1ml烷烃完全燃烧消耗11mlO2，可以判断该烷烃是C7H16，主链上含有5个碳原子的同分异构体（不考虑空间异构）有：（CH3CH2）3CH、CH3CH2C（CH3）2CH2CH3、CH3CH2CH2C（CH3）2CH3、CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH3、CH3CH（CH3）CH2CH（CH3）CH3，共5种，D正确。
答案选D。
10．D
【详解】A. 苯环上一氯代物仅有2种，说明苯环上有2种不同环境的氢原子，能发生银镜反应，说明含有-CHO或HCOO-，是酚类化合物说明至少含有一个酚羟基，符合上述条件的化合物有 、 、 共计3种，故A错误；
B. 邻羟基苯甲醛分子中，醛基与苯环通过单键相连，可以旋转共平面，故B错误；
C. 邻羟基苯甲醛中的醛基和羟基均易被酸性高锰酸钾氧化，则用酸性KMnO4溶液直接氧化邻羟基苯甲醛不可实现反应①，故C错误；
D. 反应②为取代反应，同时生成氯化氢小分子，当加入适量的NaHCO3后，HCl会与其反应，从而降低了生成物中HCl的量，促进反应向生成阿司匹林的方向移动，提高阿司匹林的产率，故D正确；
答案选D。
11．错误
【详解】结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物，油酸是不饱和高级脂肪酸，烃基中含有不饱和键，但是乙酸、硬脂酸烃基中不含不饱和键，因此乙酸、硬脂酸、油酸不互为同系物，故答案为：错误。
12．错误
【解析】略
13．错误
【详解】甲苯的结构简式为，则1ml甲苯中有8mlC﹣H共价键，故错误；
14．错误
【详解】异戊烷与2-甲基丁烷分子式相同，结构相同，属于同种物质，故答案为：错误。
15．错误
【详解】丁烷分子中含有两种氢原子，故与氯气取代时，可生成两种一氯代烃，即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3，题干说法错误。
16． 干燥混合气体 大于或等于4 吸收过量的氯气 c、d CH4+2Cl2C+4HCl 分液 没有进行尾气处理，有机气体如CH4、CH3Cl会逸散到空气中
【分析】本题为甲烷与氯气发生取代反应制取盐酸的实验题。通过A装置制取氯气，在B装置中氯气与甲烷发生反应，通过C、D装置进行除杂，通过E装置进行收集产生的氯化氢气体。
【详解】(1)生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气体流速、均匀混合气体之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用，故答案为干燥混合气体；
(2)氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1ml氢原子被1ml氯原子取代生成1mlHCl，设V(Cl2)/V(CH4)=x，若理论上欲获得最多的HCl，则应保证每个甲烷分子中的H原子被完全取代，x应大于或者等于4，答案为：大于或等于4；
(3)Cl2具有氧化性，可以氧化KI中的I-，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，能吸收过量的氯气，答案为：吸收过量的氯气；
(4)装置中最后剩余的HCl气体需要处理，不能排放到空气中，HCl易溶于水需要防止倒吸，答案为：C、D；
(5)C装置中存在的反应物为甲烷和氯气，生成的黑色小颗粒应为碳单质，故置换出黑色小颗粒的化学方程式应为：CH4+2Cl2C+4HCl；
(6)E装置中除有盐酸生成，还有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，它们均不溶于水，能分层，可用分液分开；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，还可能有过量的甲烷，可能存在剩余的甲烷和生成的一氯甲烷等气体，应进行尾气处理，答案为：分液；
(7)本没有进行尾气处理，有机气体如CH4、CH3Cl会逸散到空气中。
17．(1)30
(2)Na2S2O3浓度
(3) 8 保证溶液总体积相同
(4) 饱和食盐水 吸收生成的HCl
(5)二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳
(6)3FeO+H2OFe3O4+H2↑
(7)2
【详解】（1）对比实验Ⅱ、Ⅲ，只有温度不同，则a=30℃。
（2）根据对比实验的单一变量原则，对比实验Ⅰ、Ⅱ，V=8，Na2S2O3浓度不同，探究Na2S2O3浓度(外界因素)对该反应速率的影响；
（3）根据对比实验的单一变量原则，对比实验Ⅰ、Ⅱ，V=8，Na2S2O3浓度不同，加入VmL水的目的是保证溶液总体积相同；
（4）氯气不溶于饱和食盐水，则水槽中盛放的液体应为饱和食盐水，其作用为吸收生成的HCl。
（5）甲烷和氯气反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均为油状液体，该油状液滴可能为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳；
（6）过程Ⅱ的反应即氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑；
（7）过程Ⅰ反应为2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g)，当有2mlFe3O4分解时，转移电子的物质的量为4ml，则每消耗1ml转移2ml电子。
18．(1)Al4C3+12H2O=3CH4↑+4Al(OH)3
(2) 分液漏斗 干燥CH4 溶解Al(OH)3，防止其覆盖在Al4C3表面影响反应进行(或降低原料利用率) A
(3) Y中气体颜色变浅．管内壁附着油状液体 甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应 AgNO3溶液倒吸入Y中，且生成白色沉淀 反应后气体物质的量减小，HCl极易溶于水，HCl能与AgNO3反应生成AgCl
【分析】Al4C3与水反应生成CH4，通过甲中浓硫酸干燥后使用向下排空气法收集甲烷，尾气需要处理防止污染空气；
【详解】（1）由信息可知，Al4C3与水反应生成CH4和Al(OH)3的化学方程式为Al4C3+12H2O=3CH4↑+4Al(OH)3。
（2）)①由装置图知，甲中仪器a的名称为分液漏斗，试剂X可选用浓硫酸，用于干燥CH4。
②制备CH4时，用稀硫酸代替水的优点为硫酸可以溶解生成的Al(OH)3，防止Al(OH)3覆盖在Al4C3表面影响反应进行。
③甲烷密度小于水、难溶于水，适合选用向下排空气法或排水法收集，排水法应短管进气，故收集甲烷适合选用乙中A装置。
（3）甲烷与Cl2在光照条件下反应生成油状的二氯甲烷、氯仿、四氯化碳．并使气体颜色变浅；充分反应后气体物质的量减小，Y中压强减小，且HCl极易溶于水并能与AgNO3反应生成AgCl，故打开K2可观察到的现象为AgNO3溶液倒吸入Y中，且生成白色沉淀。