高中鲁科版 (2019)第1节 认识有机化合物第1课时巩固练习

这是一份高中鲁科版 (2019)第1节 认识有机化合物第1课时巩固练习，共7页。试卷主要包含了写出下列各烷烃的分子式，完全燃烧0，1 ml烃中,n=17等内容，欢迎下载使用。
第1节 认识有机化合物


第1课时 有机化合物的性质


课后篇巩固提升


夯实基础·轻松达标


1.二氟甲烷(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


答案A


解析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。


2.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是( )





答案A


解析瓷器是以黏土为主要原料烧制而成的,黏土属于无机非金属材料;丝绸的主要成分为蛋白质,而蛋白质是含C、H、O、N、S、P等元素的有机物;茶叶、中草药的主要成分均为有机物。故答案为A。


3.乙烷与氯气反应得到的有机产物最多有( )


A.10种B.9种C.8种D.7种


答案B


解析乙烷的一氯取代物和五氯取代物取代产物种数相同,各有1种,二氯取代物和四氯取代物取代产物种数相同,各有2种,三氯取代物有2种,六氯取代物1种,所以共有9种。


4.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.CH3Cl只代表一种物质


B.CH2Cl2只代表一种物质


C.CHCl3只代表一种物质


D.CCl4只代表一种物质


答案B


解析对于甲烷的正四面体结构,因为其4个顶点的位置完全相同,所以它的一氯代物(CH3Cl)、二氯代物(CH2Cl2)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有一种。而如果甲烷是平面正方形结构,虽然4个C—H键都完全相同,但4个角上的氢原子的位置关系可能相邻,也可能相间,CH2Cl2应有两种。但实际上CH2Cl2只有一种结构,所以CH2Cl2只代表一种物质可说明甲烷为正四面体结构。


5.室温下,下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是( )


A.都是有机物


B.都不溶于水


C.有一种气态物质,其余均是液体


D.除一种物质外其余均是四面体结构


答案D


解析甲烷与Cl2反应的产物中有HCl,HCl不是有机物,且易溶于水;产物中HCl、CH3Cl是气态物质;除HCl外,其余产物均为四面体结构。


6.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解,正确的是( )


A.饱和有机物中碳原子不能发生化学反应


B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键


C.任何有机物中氢原子数目不可能为奇数


D.5个碳原子之间能够形成五个碳碳单键


答案D


解析烷烃中的碳原子都是饱和碳原子,饱和碳原子能发生取代反应,故A错误;碳原子与碳原子可以形成不饱和键,如烯烃,也可以形成饱和键,如烷烃,故B错误;有的有机物分子中含有奇数个氢原子,如一氯甲烷、三氯甲烷等,故C错误;5个碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,两种情况都含有5个C—C单键,故D正确。


7.写出下列各烷烃的分子式。


(1)烷烃A的分子中含有200个氢原子: 。


(2)烷烃B的分子中含有22个共价键: 。


(3)标准状况下,1 L气态烷烃C完全燃烧时,消耗标准状况下的O2 6.5 L: 。


(4)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时,生成同温、同压下15 L水蒸气: 。


(5)烷烃E的蒸气密度是同温、同压下氢气的22倍: 。


答案(1)C99H200 (2)C7H16 (3)C4H10 (4)C14H30 (5)C3H8


解析(1)根据烷烃的通式CnH2n+2可得,2n+2=200,则n=99,A的分子式为C99H200。


(2)在烷烃分子中,n个C原子形成(n-1)个C—C键,(2n+2)个氢原子形成(2n+2)个C—H键,则n-1+2n+2=22,n=7,B的分子式为C7H16。


(3)1 ml CnH2n+2完全燃烧时,消耗O23n+12 ml,标准状况下1 L CnH2n+2完全燃烧消耗O23n+12 L,则3n+12=6.5,n=4,则C的分子式为C4H10。


(4)烷烃完全燃烧时,1 ml CnH2n+2生成(n+1) ml H2O,同温、同压下1 L CnH2n+2生成(n+1) L水蒸气,则n+1=15,n=14,D的分子式为C14H30。


(5)由ρ(CnH2n+2)=22ρ(H2)可知,Mr(CnH2n+2)=22Mr(H2),则Mr(CnH2n+2)=44,可推出n=3,即E的分子式为C3H8。


提升能力·跨越等级


1.下列关于甲烷的说法不正确的是( )


A.甲烷的分子式是CH4,是氢元素质量分数含量最高的烃


B.甲烷中最多三个原子共面


C.CCl4可由CH4制得,CCl4可萃取碘水中的碘


D.1 ml甲烷和氯气光照充分反应,最多消耗2 ml氯气


答案D


解析甲烷的分子式是CH4,甲烷是氢元素质量分数含量最高的烃,故A正确;甲烷是正四面体结构,最多三个原子共面,故B正确;四氯化碳是甲烷的完全取代产物,可由CH4制得,是一种有机溶剂,和水互不相溶,碘在其中的溶解度大于在水中的溶解度,CCl4可萃取碘水中的碘,故C正确;甲烷分子中的四个氢原子均可以被氯原子取代,1 ml甲烷中有4 ml氢原子,甲烷和氯气光照充分反应,1 ml甲烷最多消耗4 ml氯气,故D错误。


2.如图中的大黑点代表原子序数为1~18的元素的原子实(原子实是原子除最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表共价键。下列各图表示的结构与化学式一定不相符的是( )





答案C


解析氨气分子中氮原子与氢原子形成三个共价键,还有一个孤电子对,故A正确;乙烯分子中碳原子与碳原子形成碳碳双键,是平面结构,故B正确;四氯化碳分子中氯原子的最外层还有三个孤电子对未画出,正确的图式为,故C错误;二氧化碳分子中碳原子分别与两个氧原子形成2个共价键,每个氧原子还有2个孤电子对,故D正确。


3.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.①②③B.④⑤⑥C.①⑤D.②③④⑥


答案C


解析甲烷非常稳定,常温下不与强酸、强碱及强氧化剂反应。


4.(双选)下列叙述中正确的是( )


A.含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C—C键


B.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上


C.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃不一定符合通式CnH2n+2


D.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物


答案CD


解析碳原子可以形成碳链,无论带支链,还是不带支链,5个碳原子的有机物都含有4个C—C单键;碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,5个碳原子的有机物都含有5个C—C单键,故A错误;正戊烷分子中,甲基中的原子形成立体结构,正戊烷也是立体结构的有机物,所以正戊烷分子中所有原子在一条直线上是错误的,故B错误;不仅饱和链烃中只含有C—C单键与C—H单键,环烷烃中也只含有C—C单键与C—H单键,故C正确;满足通式为CnH2n+2的有机物是烷烃,互为同系物,所以分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物,故D正确。


5.(2018全国2,9)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( )





答案D


解析CH4和Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,其中CH3Cl常温下是气体,难溶于水,CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下是无色油状液体,难溶于水,HCl极易溶于水,故试管内气体体积减小,颜色变淡,液面上升,试管壁上有无色油状液滴出现,D项正确。


6.分析下表中各项的排布规律,按此规律排布C8H18在表中应为( )





A.第24项B.第25项


C.第26项D.第27项


答案C


解析根据表格中所给的项目可知,每四项为一个周期,每一个周期中四种物质的碳原子数均相同,且碳原子数均比周期数多1,由于C8H18的碳原子数为8,故为第七个周期中第2种物质,其所在的位置为4×6+2=26,故选C。


7.





如图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(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。常温下,将封闭有甲烷和氯气混合气体的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)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出反应的化学方程式: 。


(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,U形管右端水柱的变化是 。


A.升高B.降低


C.不变D.无法确定


(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到的现象是 。


(5)右端玻璃管的作用是 。


答案(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl


(2)D (3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压


解析(1)因Cl2足量,若充分反应且只产生一种有机物,则CH4中的氢原子可完全被取代,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一种连锁反应,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行,因此四步反应均发生,故得到4种氯代产物和HCl。


(3)甲烷和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,该条件下除CH3Cl外其他3种氯代物均为液体,气体压强减小,则U形管右侧液面降低,左侧液面升高。


(4)因左侧生成的HCl溶于水后发生反应2HCl+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaCl,所以可观察到有白色胶状沉淀生成。


(5)为了平衡气压,所以在U形管右侧插入了一支玻璃管。


8.(1)完全燃烧0.1 ml某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液,实验结束后,称得浓硫酸增重9 g,浓碱液增重17.6 g。该烃的化学式为 。


(2)某烃2.2 g,在O2中完全燃烧,生成6.6 g CO2和3.6 g H2O,在标准状况下其密度为1.964 3 g·L-1,其化学式为 。


(3)某烷烃的相对分子质量为128,该烷烃的化学式为 。


(4)在120 ℃和101 kPa的条件下,某气态烃和一定质量的氧气的混合气体,点燃完全反应后再恢复到原来的温度时,气体体积缩小,则该烃分子内的氢原子个数 。


A.小于4B.大于4


C.等于4D.无法判断


答案(1)C4H10 (2)C3H8 (3)C9H20 (4)A


解析(1)0.1 ml烃中,n(C)=17.6 g44 g·ml-1=0.4 ml,n(H)=9 g18 g·ml-1×2=1 ml,则每个烃分子中含4个碳原子、10个氢原子,即化学式为C4H10。


(2)由题意可得烃的摩尔质量M=22.4 L·ml-1×1.964 3 g·L-1≈44 g·ml-1。该烃分子中,n(C)∶n(H)=6.6 g44 g·ml-1∶(3.6 g18 g·ml-1×2)=3∶8,故最简式为C3H8,最简式相对分子质量为44,等于该烃的相对分子质量,故该烃的化学式为C3H8。


(3)某烷烃CnH2n+2的相对分子质量为128,则14n+2=128,解得n=9,故化学式为C9H20。


(4)设某气态烃的分子式为CxHy,则有CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,


因为反应后气体体积缩小,则1+x+y4>x+y2,


即y