高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物第2课时同步训练题

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[合格过关练]


1．下列反应属于取代反应的是( )


A．CH4 eq \(――→,\s\up10(高温))C＋2H2


B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2


C．CH4＋2O2 eq \(――→,\s\up10(点燃))CO2＋2H2O


D．C2H6＋Cl2 eq \(――→,\s\up10(光照))C2H5Cl＋HCl


D [取代反应是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。]


2．下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是( )


A．氯气与氢气反应 B．次氯酸分解


C．甲烷与氯气反应 D．甲烷与氧气反应


D [甲烷与氧气反应的条件是点燃，光照条件下不反应。]


3．(素养题)二氟甲烷(CH2F2)是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。对二氟甲烷的叙述正确的是( )


A．只有1种结构 B．属于烃


C．有2种结构 D．为正四面体结构


A [ 甲烷是正四面体结构，其分子中的四个氢原子是完全等效的，甲烷的二氟代物只有一种，选项A正确；二氟甲烷(CH2F2)不属于烃，选项B错误；甲烷是正四面体结构，其分子中的四个氢原子是完全等效的，甲烷的二氟代物只有一种，选项C错误；甲烷是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点，当甲烷分子上的2个氢原子被氯原子取代后，由于原子之间的相互影响，键长、键角都发生了变化，所以就不再是正四面体结构了，选项D错误。]


4．有下列物质：①氯气、②硝酸、③溴水、④烧碱、⑤氧气、⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定条件下可与甲烷发生化学反应的是( )


A．①②③ B．④⑤⑥


C．①⑤ D．②③④⑥


C [甲烷非常稳定，常温下不与强酸、强碱及强氧化剂反应。]


5．下列化学式只表示一种纯净物的是( )


A．C2H6 B．C4H10


C．C2H4Cl2 D．C


A [C4H10存在2种同分异构体：正丁烷、异丁烷；C2H4Cl2存在2种同分异构体，CH3CHCl2与CH2Cl—CH2Cl；C既可以表示石墨，又可以表示金刚石；乙烷的结构只有一种，故A项正确。]


6．1 ml乙烷在光照条件下，最多可以与多少ml Cl2发生取代反应( )


A．4 ml B．8 ml


C．2 ml D．6 ml


D [乙烷的分子式为C2H6，1 ml Cl2只能取代烷烃中的1 ml氢原子，故1 ml 乙烷最多与 6 ml Cl2发生取代反应。]


7．下列能表示羟基的是( )





A．② B．①②


C．②③ D．①②③④


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。]


8．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( )








A B C D


D [甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。]


9．下列各组物质既不是同系物，也不是同分异构体，但最简式相同是( )





[答案] C


10．分子式为C4H9Cl的同分异构体有(不含立体异构)( )


A．1种 B．2种


C．3种 D．4种





11．下列物质中都含有“”，其中一种有别于其他三种，该物质是( )





D [D项中“”连接甲基和苯环，属于酯；A、B、C三项中三种物质中“”的右端均连接氢原子，均属于羧酸。]


12．有4种碳骨架如图所示的烃，下列说法正确的是( )





A．a和b互为同分异构体


B．b和c互为同系物


C．a和b都是烷烃


D．只有b和c能发生取代反应


B [a和b的分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；b和c的结构相似，相差1个CH2原子团，都属于烷烃，互为同系物，故B正确；a分子中含有碳碳双键，不属于烷烃，故C错误；a、b、c、d四种物质均能发生取代反应，故D错误。 ]


13．下列各组微粒或物质中：





(1)互为同位素的是________(填序号，下同)；属于同系物的是________；属于同一种物质的是________；互为同分异构体的是________。


(2)E组中的两种物质的习惯命名分别是________________、________________。


[解析] (1)O2和O3是由氧元素形成的两种不同的单质，两者互为同素异形体； eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( 6))C和 eq \\al(\s\up1(13),\s\d1( 6))C是质子数相同、中子数不同的两种核素，两者互为同位素；CH3CH2CH2CH3和的结构相似、分子组成上相差1个CH2原子团，两者互为同系物；二氯甲烷为四面体结构，为同一种物质；的分子式都是C4H10，结构不同，两者互为同分异构体。


(2)CH3CH2CH2CH3的名称为正丁烷，的名称为异丁烷。


[答案] (1)B C D E (2)正丁烷 异丁烷


14．某研究性学习小组为了验证CH4是否具有还原性，设计了如下实验：





(1)实验过程中观察到无水CuSO4逐渐变蓝，澄清石灰水出现浑浊现象，则CH4与CuO反应的化学方程式为_______________________________。


(2)研究小组将CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是


______________________________________________________________


___________________________________________________________。


请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示，不必画实验装置图)：


______________________________________________________________


___________________________________________________________。


[解析] (1)无水CuSO4逐渐变蓝，说明有水生成；澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据原子守恒，CH4与CuO反应的化学方程式为CH4＋4CuO eq \(=====,\s\up10(△))CO2＋4Cu＋2H2O。


(2)CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，说明溴参加了反应或溴被带走，因甲烷为饱和烃，所以溴单质可能与甲烷发生了取代反应或溴单质被甲烷气体带走。若发生取代反应，必有溴化氢生成，用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH明显变小，则表明二者可能发生了取代反应；若溴单质被甲烷气体带走，用pH试纸检验反应前后溶液的pH，pH没有明显变化。


[答案] (1)CH4＋4CuO eq \(=====,\s\up10(△))CO2＋4Cu＋2H2O


(2)溴单质与甲烷发生了取代反应 用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH明显变小，则表明二者发生了取代反应(或溴单质被甲烷气体带走 用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH没有明显变化，则表明溴单质被甲烷气体带走)


[素养培优练]


15．若甲烷与氯气以物质的量之比为1∶3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl、②CH2Cl2、③CHCl3、④CCl4，其中正确的是( )


A．只有① B．只有③


C．①②③的混合物 D．①②③④的混合物


D [CH4与Cl2在光照下连锁发生取代反应，四步反应同时发生，故四种有机产物共存。]


16．劣质洗发水中含有超标致癌物二烷()。关于该化合物的说法正确的是 ( )


A．与互为同系物


B．分子中所有原子均处于同一平面


C．一氯代物有4种


D．1 ml二烷完全燃烧消耗5 ml O2


D [同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，与不是同系物，A项错误；甲烷为正四面体结构，中含有与甲烷相同的饱和碳原子，因此所有原子不可能处于同一平面，B项错误；中只有一种类型的氢原子，所以一氯代物只有1种，C项错误；的分子式为C4H8O2，1 ml 完全燃烧消耗O2的物质的量为5 ml，D项正确。]


17．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)( )





A．4种 B．5种


C．7种 D．8种


C [分子中有7种等效氢原子，故其一氯代物有7种。]


18．有人设想合成具有以下结构的四种烃分子，下列有关说法不正确的是 ( )





A.1 ml 甲分子内含有10 ml共价键


B．由乙分子构成的物质不能发生氧化反应


C．丙分子的二氯取代产物只有3种


D．丁分子不能合成


B [1 ml甲分子中含有6 ml 碳碳单键和4 ml碳氢键，A正确；乙分子可以燃烧，故能发生氧化反应，B错误；丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物，C正确；丁分子中的部分碳原子不符合四价键原则，不能合成，D正确。]


19．如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。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。





甲 乙


(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________。


(2)甲管中发生的化学反应类型为____________________。


(3)反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是________(填字母代号)。


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试液，又观察到___________________________


_______________________________________________________________。


[解析] 在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2 eq \(――→,\s\up10(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2 eq \(――→,\s\up10(光照))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2 eq \(――→,\s\up10(光照))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2 eq \(――→,\s\up10(光照))CCl4＋HCl。


(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应进行过程中不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，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)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲中发生的是取代反应。


(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。


(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊试液，溶液会先变红后褪色。


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