自测07 认识有机化合物-【刷透假期】高一化学暑假作业自测+预习自学（人教版2019）

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自测07 认识有机化合物
目录：
测试知识点
测试题
练后小结
练后易错归纳
测试知识点：有机物、甲烷、烷烃、同系物、同分异构体
一、选择题（只有一个正确选项，10×6分）
1．（2023春·四川广元·高一广元中学校考期中）如图所示，在光照条件下，将盛有CH4和Cl2的试管倒扣于盛有饱和食盐水的水槽中进行实验，不可能出现的现象是

A．试管内壁出现油状液滴
B．试管内的黄绿色变浅
C．试管中液面上升至试管顶部
D．试管内出现少量白雾
【答案】C
【解析】A．试管壁出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，故A不符合题意；B．氯气与甲烷反生反应，逐渐被消耗，生成无色物质，黄绿色变浅，故B不符合题意；C．反应生成了一氯甲烷为气体，故液面不会上升至试管顶部，故C符合题意；D．CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成的白色的酸雾，故D不符合题意；故选C。
2．（2023春·江西宜春·高一江西省丰城拖船中学校考期末）下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是
A．甲烷的四个碳氢键的键能相等
B．甲烷的四个碳氢键的键长相等
C．甲烷的一氯代物只有一种
D．甲烷的二氯代物只有一种
【答案】D
【解析】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，四个碳氢键的键能相等、键长相等、夹角相等，一氯代物也都只有一种；而甲烷若是平面正方形结构，则其二氯代物会有两种：相邻或者对角线上的氢被Cl取代，而实际上，其二氯取代物只有一种结构，因此甲烷为正四面体结构。综上所述答案为D。
3．（2023春·全国·高一期末）关于有机化合物中碳原子的成键特点，下列叙述不正确的是
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成单键，又可以形成双键或三键
D．多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链)，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架
【答案】B
【解析】A．碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；B．常温下碳原子性质不活泼，故B错误；C．碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键、三键，故C正确；D．碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环，且多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确；答案选B。
4．（2023春·上海·高一期末）用氯气取代相对分子质量为44的烃分子上的一个氢原子，所得的化合物可能有
A．3种B．4种C．5种D．6种
【答案】A
【解析】该烃的分子式:余8，故该烃的分子式为C3H8，该烃与氯气发生一氯取代的产物有1-氯丙烷、2-氯丙烷、氯化氢3种；答案选A。
5．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期中）新戊烷的球棍模型为，下列说法不正确的是
A．新戊烷的分子式为
B．新戊烷和正戊烷互为同系物
C．新戊烷的一氯代物只有一种
D．新戊烷能与溴单质在光照下发生取代反应
【答案】B
【解析】A．根据新戊烷的球棍模型得到新戊烷的分子式为，故A正确；B．新戊烷和正戊烷是分子式 ，结构式不同，两者互为同分异构体，故B错误；C．新戊烷只有一种位置的氢原子，其一氯代物只有一种，故C正确；D．烷烃在光照条件下与卤素单质气体反应，则新戊烷能与溴单质在光照下发生取代反应，故D正确。综上所述，答案为B。
6．（2023春·辽宁沈阳·高一校联考期中）下列关于甲烷的说法不正确的是
A．甲烷分子的空间结构为正四面体形
B．甲烷是天然气、沼气的主要成分
C．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．与在光照条件下反应生成
【答案】D
【解析】A．甲烷分子的空间结构为正四面体形，故A正确；B．甲烷是天然气和沼气的主要成分，故B正确；C．甲烷的化学性质较稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；D．甲烷与氯气的取代反应为连锁式反应，四种氯代烃均生成，所以与在光照条件下充分反应，生成的少于，故D错误。故选D。
7．（2023春·陕西咸阳·高一统考期中）下列关于烷烃的叙述中，不正确的是
A．甲烷中既有极性键又有非极性键
B．烷烃的分子通式为(为整数，且)
C．丙烷分子中的碳原子不在一条直线上
D．烷烃均难溶于水
【答案】A
【解析】A．甲烷分子中只有4个C-H极性键，故A错误；B．碳碳以单键连成链，碳的其它键都与H结合的的烃为烷烃，烷烃的分子通式为(为整数，且)，故B正确；C．丙烷分子中的碳原子为折线形，3个碳原子不在一条直线上，故C正确；D．烷烃均难溶于水，溶于有机溶剂，故D正确；选A。
8．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期中）下列说法正确的是
A．与互为同分异构体
B．光照下，等物质的量甲烷与氯气反应的产物是和HCl
C．与为同一种物质
D．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A．用系统命名法为两者命名，两者都命名为2-甲基丁烷，为同一物质，A项错误；B．甲烷与氯气发生取代反应时，多步反应同时发生，多种氯代物同时生成，产物应该有5种，B项错误；C．根据甲烷分子的正四面体型构型可知，两者为同一物质，C项正确；D．甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应，不能使其褪色，D项错误；故选C。
9．（2023春·陕西延安·高一陕西延安中学校考期中）设计利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的模拟实验如图所示，下列说法错误的是
A．1 ml CH4与1 mlCl2发生取代反应，最后生成物有4种
B．B装置的作用：控制气流速率，使气体混合均匀，干燥气体
C．石棉上吸附着的潮湿的KI，其作用是除去过量的Cl2
D．E中球形干燥管的作用是防倒吸
【答案】A
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Cl2经干燥后和甲烷在光照条件下发生取代反应，生成多种氯代烃和HCl，最后生成的HCl溶于水生成盐酸与有机物可用分液的方法分离。
【解析】A．CH4 和Cl2发生取代反应的生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl共5种，A错误；B．生成的氯气中含有水，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体的作用之外，因浓硫酸具有吸水性，还具有干燥作用，装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用，B正确；C．KI有还原性，Cl2有氧化性，可用KI除去过量的Cl2，C正确；D．E中球形干燥管的作用是防倒吸，故D正确；故选A。
10．（2023春·四川达州·高一统考期中）下列说法正确的是
A．甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合时发生取代反应只生成CH3Cl
B．1ml甲烷生成CCl4，最多消耗2ml氯气
C．C3H8和Cl2光照条件下发生取代反应，产物(不考虑同分异构体)有9种，其中HCl最多
D．乙烷化学性质很稳定，不能被溴水、酸性KMnO4等强氧化剂氧化，所以乙烷不能发生氧化反应
【答案】C
【解析】A．甲烷与氯气反应，即使两者的物质的量之比为1：1，也会发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳四种氯代产物，A错误；B．甲烷与Cl2反应生成CCl4的化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl，该反应消耗4mlCl2，同时甲烷和氯气反应还有一氯甲烷等产物生成，故最少消耗4mlCl2，B错误；C．C3H8与Cl2光照条件下发生取代反应，在不考虑同分异构体的情况下，每取代一个H形成一种产物，C3H8中有8个H，同时取代时有HCl生成，故产物共有9种，其中每一次取代反应都会生成HCl，故HCl最多，C正确；D．乙烷不能被溴水、酸性高锰酸钾等强氧化剂氧化，但是乙烷能在氧气中燃烧，能发生氧化反应，D错误；故答案选C。
二、非选择题（3小题，共40分）
11．（12分）（2023春·上海·高一期末）烷烃广泛存在于自然界中，例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
(1)写出下列各烷烃的分子式。
①烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍： 。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子： 。
(2)把下列物质的沸点按由高到低的顺序排列 。(填入编号)
① ②
③2,3,4−三甲基戊烷 ④
(3)①用系统命名法命名下面的烃A： ；
②A的一氯代物有 种。
【答案】（除标注外，每空2分）(1)C6H14 （3分） C99H200（3分）
(2)③④①②
(3)2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷 10
【解析】（1）①根据密度之比等于摩尔质量之比，烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍，则烷烃A的摩尔质量为86 g∙ml−1，烷烃A的相对分子质量为86，根据分子式通式CnH2n+2得到相对分子质量14n+2=86，解得n=6即分子式为C6H14；故答案为：C6H14。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子，根据分子式通式CnH2n+2得到2n+2=200，解得n=99，即分子式为C99H200；故答案为：C99H200。
（2）根据烷烃含碳原子数越多，沸点越高，含相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低，因此物质的沸点按由高到低的顺序排列③④①②；故答案为：③④①②。
（3）①先找最长的碳原子为主链，再离支链最近的一端编号，命名时先简单基团后复杂基团，相同基团要合并，因此用系统命名法命名下面的烃A为2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷；故答案为：2,2,6−三甲基−4−乙基辛烷。
②A有10种位置的氢，如图，因此A的一氯代物有10种；故答案为：10。
12．（12分）（2023春·全国·高一期末）甲烷的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题：
(1)天然气的主要成分是甲烷，甲烷的结构式为 ，甲烷的空间构型为 。
(2)验证甲烷和氯气发生取代反应的条件，实验装置如图所示：
①装置A、B中的实验现象分别为 、
②写出甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式：
③若将2ml与一定量的反应，得到等物质的量的4种取代物，则消耗的物质的量为 。
【答案】（每空2分）(1) 正四面体
(2)A试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液产生，液面上有少量白雾出现 B试管中没有明显现象 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 5ml
【解析】（1）甲烷的结构式为；甲烷的空间构型为正四面体。
（2）①装置A 内CH4与Cl2在漫射日光作用下发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等难溶于水的物质，A试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液产生，液面上有少量白雾出现；B中试管被黑色纸套包裹，CH4与Cl2不会反应，B试管中没有明显现象；②甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；③若将2ml与一定量的反应，得到等物质的量的4种取代物，则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分别为0.5ml，根据CH3Cl~Cl2、CH2Cl2~2Cl2、CHCl3~3Cl2、CCl4~4Cl2则消耗的物质的量为0.5+0.5×2+0.5×3+0.5×4=5ml。
13．（16分）（2023春·江西吉安·高一江西省万安中学校考期末）回答下列问题
(1)下列几组物质中，互为同系物的有 (填序号，下同)，互为同分异构体的有 ；属于同种物质的有 。
①O2和O3；②35Cl和37Cl；③CH3CH3和CH3CH2CH3；④CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2；⑤乙醇、乙烷；⑥；⑦CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2.
(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是 反应(填反应类型)，请写出CH4和Cl2反应生成三氯甲烷的化学方程式： 。
(3)若要使0.5mlCH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则生成HCl的物质的量为___________。
A．2.5mlB．2mlC．1.25mlD．0.5ml
(4)写出的分子式： ，用系统命名法对该有机物进行命名 。
【答案】（每空2分）(1)③④ ⑦ ⑥
(2)取代 CH4+3Cl2CHCl3+3HCl
(3)C
(4)C6H14 2-甲基戊烷
【解析】（1）同系物结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团，③④中物质结构相似，分子组成相差一个CH2，互为同系物。同分异构体分子式相同结构不同，⑦中两种物质分子式相同，结构不同，互为同分异构体。⑥中两种物质结构类似于甲烷，为四面体结构，属于同种物质。
（2）CH4和Cl2在光照条件下发生的一系列反应都是取代反应。CH4与Cl2反应生成三氯甲烷的化学方程式为CH4+3Cl2CHCl3+3HCl。
（3）0.5mlCH4完全和Cl2发生取代反应，且生成相同物质的量的四种取代产物，根据碳守恒，四种取代产物的物质的量均为0.125ml，其中生成0.125ml一氯甲烷的同时生成0.125mlHCl，生成0.125ml二氯甲烷的同时生成0.25mlHCl，生成0.125ml三氯甲烷时生成0.375mlHCl，生成0.125ml四氯化碳的同时生成0.5mlHCl，故生成HCl的物质的量为1.25ml，答案选C。
（4）根据该物质的键线式可知，其分子式为C6H14，该物质主链上有5个碳，选择离支链最近的一端的碳为1号碳，则该物质的名称为2-甲基戊烷。
【练后小结】
【练后易错归纳】
1、有机物不一定均易燃烧，如四氯化碳不易燃烧，而且是高效灭火剂。
2、二氯甲烷只有种种结构，因为甲烷不是平面结构而是正四面体结构，故二氯甲烷只有一种结构。
3、碳原子数超过4的烃在常温常压下不一定都是液体或固体，新戊烷是例外，沸点9.5℃，气体。