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必刷题07 认识有机化合物-高一化学下学期期末复习（人教版2019必修第二册）
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A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】一定条件下，某烃恰好能与发生加成反应，说明1ml该有机物中含1ml碳碳双键，0.2ml该加成产物又可以与的氯气发生完全取代，所以每1ml加成产物中含5ml氢原子，则每1ml原物质中除了含1ml碳碳双键外，还含有4ml氢原子，则符合题意的为乙烯，A正确。
2．（22-23高一下·辽宁·期末）下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。下列说法正确的是
A．①的一氯代物只有1种
B．②④⑤⑥互为同分异构体
C．⑥的分子式为C4H8，其能与溴水发生反应而使溴水褪色
D．0. 1 ml ③在氧气中完全燃烧生成8.96 L CO2
【答案】B
【详解】A．①为正丁烷，分子中含有2种氢，则一氯代物有2种，A错误；
B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；②④⑤⑥化学式均为C4H8且结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．⑥的分子式为C4H8，分子中不含不饱和键，不能与溴水发生反应而使溴水褪色，C错误；
D．没有标况，不能计算生成二氧化碳的体积，D错误；
故选B。
3．（22-23高一下·宁夏石嘴山·期末）下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A．将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶B．将气体与氯气混合
C．将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶D．将气体通过盛溴水的洗气瓶
【答案】D
【详解】A．二者都不和浓硫酸反应，既不能鉴别也不能除杂，A不符合题意；
B．将气体与氯气混合，乙烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成油状液体卤代烃，乙烯可以和氯气加成生成1，2二氯乙烷，也是油状液体，不能鉴别也不能除杂，B不符合题意；
C．虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能，可以鉴别二者，但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化物二氧化碳引入新的杂质，所以不能除杂，C不符合题意；
D．因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，所以可以鉴别，且生成的CH2BrCH2Br为液态，可以除杂，D符合题意；
综上所述答案为D。
4．（22-23高一下·山东潍坊·期末）聚苯乙烯( )是一种无毒、无臭、无色的热塑性材料，是四大通用塑料之一、以苯、乙烯为原料生产聚苯乙烯的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A．乙和丙均为甲的同系物
B．丙和丁互为同分异构体
C．可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙
D．丙分子中至少有6个碳原子共平面
【答案】C
【详解】A．乙是苯的同系物，丙含有碳碳双键，因此乙为甲的同系物，故A错误；
B．丙和丁分子式不相同，因此两者不互为同分异构体，故B错误；
C．丙含有碳碳双键，因发生加成反应能使溴的四氯化碳溶液褪色，乙不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙，故C正确；
D．由于苯中12个原子共平面，因此丙分子中至少有7个碳原子共平面，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．（22-23高一下·河北张家口·期末）下列有关有机物的说法正确的是
A．与是同一种物质
B．与互为同系物
C．和互为同系物
D．和互为同分异构体
【答案】A
【详解】A．苯环中没有单双键交替，两种结构为同一种物质，故A正确；
B．两者分别属于醇类和醚类，类别不同，不是同系物，故B错误；
C．两者结构不相似，不是同系物，故C错误；
D．甲烷为正四面体结构，因此其二氯代物只有一种结构，故D错误；
故选：A。
6．（22-23高一下·海南省直辖县级单位·期末）下列说法不正确的是
A．烷烃分子中所有的化学键都是单键
B．二氯甲烷只有一种结构说明甲烷是正四面体
C．丙烯分子中所有原子都在同一平面
D．烷烃同系物的熔沸点随碳原子数的增加逐渐升高
【答案】C
【详解】A．烷烃分子中C原子之间以C-C单键结合，C原子与H原子之间以C-H键结合，也是共价单键，因此烷烃分子中所有的化学键都是单键，A正确；
B．甲烷分子是正四面体结构，分子中任何两个化学键都相邻。分子中的2个H原子被2个Cl原子取代就得到二氯甲烷，因此可二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷是正四面体，B正确；
C．丙烯分子结构简式是CH2=CH-CH3，物质分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此不可能所有原子都在同一平面上，C错误；
D．烷烃是由分子构成的物质，分子结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。对应烷烃的同系物，随着分子中C原子数的增加，相对分子质量增大，分子间作用力也逐渐增大，物质的熔沸点也逐渐升高，D正确；
故合理选项是C。
7．（22-23高一下·浙江宁波·期末）我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图：
下列说法正确的是
A．反应①有非极性键的断裂与生成B．反应②中有碳碳键形成
C．汽油主要是C20以上的烃类混合物D．图中a的名称是正丁烷
【答案】B
【详解】A．反应①中只有H-H非极性键的断裂，但没有非极性键的生成，故A错误；
B．反应②为CO+H2→(CH2)n，有碳碳键和碳氢键的形成，故B正确；
C．根据题目信息，CO2催化加氢制取的汽油主要是C5∼C11的烃类混合物，故C错误；
D．a的结构简式为：CH3CH(CH3)CH2CH3，其系统命名法名称是2-甲基丁烷，故D错误；
故选B。
8．（22-23高一下·黑龙江双鸭山·期末）两种气态烃的混合物共1 L，在空气中完全燃烧生成1.5 L CO2气体和2 L水蒸气(均在120 ℃下测定)，关于该混合物的说法正确的是
A．一定有甲烷B．一定有乙烷
C．一定含有甲烷，不一定含有乙烷D．可能是甲烷和丙烷的混合物
【答案】A
【详解】由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L二氧化碳和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H4，烃分子中碳原子小于1.5的烃只能为甲烷，则混合物中一定含有甲烷，由甲烷的氢原子个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。
9．（22-23高一下·湖南长沙·期末）利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
A．利用装置①实验室制取
B．图②用于验证二氧化硫的还原性
C．图③用于检验浓硝酸受热分解产生的气体
D．图④用于光照下与的取代反应
【答案】D
【详解】A．试管口应略向下倾斜，A错误；
B．生成硫单质使溶液出现浑浊，二氧化硫中硫元素化合价降低、体现了SO2的氧化性，B错误；
C．浓硝酸受热分解产生，浓硝酸易挥发，硝酸和均能氧化碘离子而出现蓝色，C错误；
D．图④可用于光照下与的取代反应：甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，CH3Cl、HCl是气体， HCl溶于饱和食盐水中，氯离子浓度增大，抑制了部分氯化钠的溶解，则饱和食盐水中有NaCl晶体析出，CH3Cl不溶于水， CH2Cl2、CHCl3、CCl4是，难溶于水的油状液体，故可观察到试管壁上有油状液体、气体颜色变浅、液面上升、杯底有固体析出，D正确；
选D。
10．（22-23高一下·河南郑州·期末）有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A．乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色，性质相似
B．可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
C．苯能与氢气发生加成反应，说明苯含有碳碳双键
D．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，断裂的是碳氢键
【答案】D
【详解】A．聚乙烯中不含碳碳双键，聚乙烯不能使溴水褪色，故A错误；
B．乙烯被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体，若用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯，引入杂质二氧化碳，故B错误；
C．苯不含碳碳双键，苯分子中的碳碳键为介于单键有双键之间的独特键，故C错误；
D．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢，断裂的是碳氢键，故D正确；
选D。
11．（22-23高一下·广西北海·期末）下列关于和的叙述不正确的是
A．均能用通式(n为正整数)来表示
B．和互为同分异构体
C．与互为同系物
D．的一氯取代物有5种
【答案】D
【详解】A．和均为链状烷烃，符合通式，A正确；
B．二者的分子式均为，但二者具有不同的结构，故二者互为同分异构体，B正确；
C．与结构相似，分子式相差2个，故二者互为同系物，C正确；
D．的一氯取代物有4种，D错误；
故选D。
12．（22-23高一下·广西钦州·期末）在105下，两种气态烃以任意比例混合，1L该混合烃与9L氧气充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中符合此条件的是
A．与B．与C．与D．与
【答案】A
【详解】混合烃与氧气的体积比是1:9， 常温下则混合烃完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)。设混合烃的平均分子组成为 CxHy，则: 因为燃烧前后气体体积未变 y=4， 因此混合烃的平均分子式是 CxH4；只有和的混合气体平均分子式是 CxH4，故选A。
13．（22-23高一下·安徽宣城·期末）由和组成的混合气体在光照下反应生成四种氯代产物，其沸点如下表所示。利用如图实验装置对液态氯代产物进行分离，下列叙述错误的是
A．毛细玻璃管有平衡气压兼搅拌的作用
B．可用热水浴加热，便于控制温度且受热均匀
C．分离氯仿控制温度范围：
D．冷凝管水流方向为b进a出
【答案】C
【详解】A．由实验装置图可知，毛细玻璃管进入少量空气，在液体中形成汽化中心，起平衡气压防暴沸作用，同时兼有搅拌作用，故A正确；
B．根据表格数据可知，实验时应用热水浴加热对四种氯代物进行分离，目的是便于控制温度且受热均匀，故B正确；
C．氯仿是三氯甲烷的俗名，由表格数据可知，分离时应控制温度，故C错误；
D．冷凝管冷却水和蒸汽逆向流动冷凝效果好，所以冷凝管水流方向为b进a出，故D正确；
故选C。
14．（22-23高一下·黑龙江大庆·期末）下列说法不正确的是
A．一氯甲烷分子具有正四面体结构
B．与互为同分异构体
C．共有8种同分异构体
D．只有一种结构，说明是正四面体结构
【答案】A
【详解】A．CH4是正四面体结构，但CH3Cl中因C—Cl键不同于C—H键，所以是四面体结构，而不是正四面体结构，故A错误；
B．与分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B正确；
C．是的一氯代物，有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，相应的一氯代物各有3种、4种、1种，则有8种同分异构体，故C正确；
D．甲烷为正四面体结构，其分子中所有H原子都完全等效，所以甲烷的二氯代物不存在同分异构体，则只有1种同分异构体，故D正确；
故选A。
15．（22-23高一下·云南普洱·期末）任意两个环共用两不直接相连的碳原子的环烃称为桥环化合物。金刚烷就是其中的一种，其结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A．与癸烷互为同分异构体B．一氯代物超过3种
C．分子结构中不含甲基D．结构中含有3个6元环
【答案】C
【详解】A．金刚烷分子式为C10H16、癸烷分子式为C10H22，二者分子式不同，所以不是同分异构体，故A错误；
B．金刚烷有2种类型的氢原子，一氯代物为2种，故B错误；
C．结合物质结构，该分子中不含甲基，故C正确；
D．金刚烷是由4个等同的6元环组成的空间构型，故D错误；
故选：C。
16．（23-24高一下·河北保定·期末）下列化学用语正确的是
A．的电离方程式：
B．的结构示意图：
C．的电子式：
D．与互为同分异构体
【答案】D
【详解】A．的电离方程式：，故错误；
B．镁离子的核内质子数为12，B项错误；
C．的电子式：，故错误；
D．与分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故正确。
答案为：D。
17．（22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．氨水，其中分子的数目为
B．标准状况下，二氯甲烷中共价键数目为
C．与足量氢氟酸反应，生成气体在标准状况下的体积为
D．含的浓硫酸与足量在加热的条件下反应生成的
【答案】C
【详解】A．一水合氨为弱碱，在溶液中发生部分电离，氨水，其中分子的数目小于，A错误；
B．二氯甲烷在标准状况下为非气体，不能利用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B错误；
C．与足量氢氟酸反应生成的四氟化硅气体为1ml，则在标准状况下的体积为，C正确；
D．随着浓硫酸与足量反应，浓硫酸会变稀，稀硫酸不与铜反应，所以0.4ml浓硫酸反应不完全，不能得到0.2ml二氧化硫，D错误；
故选C。
18．（23-24高一下·全国·期末）将甲烷和适量的混合后光照充分反应，先后生成、、、的物质的量依次增多，反应后无存在，则参加反应的物质的量为
A．1.5mlB．6mlC．4.5mlD．3ml
【答案】B
【详解】2ml甲烷和氯气混合后光照充分反应，反应后无甲烷存在，根据生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2ml，可设CH3Cl其物质的量为xml，则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别是xml、(x+0.2)ml、(x+0.4)ml、(x+0.6)ml，根据碳元素守恒可得关系式xml+(x+0.2)ml+(x+0.4)ml+(x+0.6)ml=2ml，求得x=0.2ml，所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别是0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml，发生取代反应时，有一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.2ml+2×0.4ml+3×0.6ml+4×0.8ml=6ml。
答案选B。
19．（22-23高一下·山东泰安·期末）下列关于丁烷(分子式)的叙述不正确的是
A．在常温常压下，是气体
B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
C．与互称为同系物
D．进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物
【答案】D
【详解】A．常温常压下1至4个碳的烃为气体，A项正确；
B．丁烷C4H10同分异构体考虑碳链的异构：正丁烷和异丁烷，B项正确；
C．结构相似，且相差n个CH2的物质。前者为丁烷后者为甲烷，它们互为同系物，C项正确；
D．正丁烷CH3CH2CH2CH3有两种等效氢，其一氯代物有2种；异丁烷CH3CH(CH3)2有两种等效氢，一氯代物有2种。C4H10一氯代物有4种，得到4种不同沸点的一氯取代产物，D项错误；
故选D。
20．（22-23高一下·安徽宿州·期末）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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
下列有关说法不正确的是
A．A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
B．B装置有三种功能：①干燥气体②显示气流速度③均匀混合气体
C．C装置中发生反应，产物共五种
D．E装置除生成盐酸外，还含有液态有机物，从E中分离出盐酸的操作名称为过滤
【答案】D
【详解】A．A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,A正确；
B．A装置制备的氯气含有杂质水，浓硫酸可以吸水，同时将甲烷与氯气均匀混合，还可以通过观察导管口的气泡速率，故B正确；
C．C装置中氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷好、三氯甲烷、四氯化碳以及氯化氢，产物共五种，故C正确；
D．E装置除生成盐酸外，还含有液态有机物，盐酸与有机物互不相容，分层，从E中分离出盐酸的操作名称为分液，故D错误。
答案为：D。
21．（22-23高一下·四川内江·期末）（1）找出合适的序号填在对应的空格中
①正戊烷和异戊烷 ②和 ③CH3CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3
④和 ⑤和
互为同系物的是 ；属于同一物质的是 。
互为同位素的是 ；互为同分异构体的是 。
（2）已知有机物A、B、C、D、E、F有以下转化关系。A的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志；D能使石蕊试液变红；E是不溶于水且具有香味的无色液体，相对分子质量是C的2倍；F是高分子聚合物，常用于制食品袋。结合如图关系回答问题：
①写出A的结构简式 ；写出D中官能团的名称 。
②反应①的反应类型为 。
③写出反应②的反应方程式 。
写出反应④的反应方程式 。
④E的同分异构体有多种，写出其中与D互为同系物的任意一种物质的结构简式 。
【答案】③ ⑤ ② ① CH2=CH2 羧基 加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH（任写一种）
【详解】（1）①正戊烷和异戊烷的分子式均为C5H12，但结构不同，所以两者互为同分异构体；
②和的质子数相同，中子数不同，所以两者互为同位素；
③CH3CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3同属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，所以两者互为同系物；
④是苯，是苯乙烯，两者既不是同系物，也不是同分异构体；
⑤甲烷是正四面体结构，甲烷中的两个氢原子被氟原子代替后只有一种结构，所以和是同一种物质；
故答案为③⑤②①；
（2）A的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志，所以A为乙烯；乙烯和水生成B，则B为乙醇，乙醇催化氧化为C，C为乙醛；D能使石蕊溶液变红，D为羧酸；B和D生成E，E是不溶于水且具有香味的无色液体，E为酯，E的相对分子质量是乙醛的2倍，所以E为乙酸乙酯，则D为乙酸；F是高分子聚合物，常用于制食品袋，F为乙烯发生聚合反应生成的聚乙烯；
①A为乙烯，乙烯的结构简式为CH2=CH2，D为乙酸，官能团为羧基；
②反应①为乙烯和水加成生成乙醇的反应，故反应类型为加成反应；
③反应②是乙醇催化氧化为乙醛的反应，化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；反应④是乙酸和乙醇的酯化反应，化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
④E是乙酸乙酯，D为乙酸，乙酸乙酯的同分异构体中属于羧酸的有：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。
22．（22-23高一下·上海徐汇·期末）甲烷既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为 ，下列说法能证明甲烷是如上空间构型的实验事实是 。
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
(2)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入 10mLCH4，同温同压下乙管中注入 50mL Cl2， 将乙管气体全部推入甲管中，用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。
①某同学预测的实验现象：a.气体最终变为无色；b.反应过程中，甲管活塞向内移动；c.甲管内壁有油珠；d.产生火花。其中正确的是(填字母，下同) 。
②实验结束后，甲管中剩余气体最宜选用下列试剂吸收 。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.硝酸银溶液 d.饱和食盐水
③反应结束后，将甲管中的所有物质推入盛有适量AgNO3溶液的试管中，振荡后静置，可观察到 。
(3)将 1ml 甲烷和适量的 Cl2混合后光照，充分反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为 1： 2： 3： 4，则参加反应的 Cl2的物质的量为 ml。
【答案】
(1)正四面体 b
(2)bc b 液体分为两层，产生白色沉淀
(3)3
【详解】（1）甲烷分子的空间构型为正四面体结构；CH4分子中有四个等同的CH键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构。甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体。而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位。若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构；故答案为正四面体；b。
（2）①甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯气逐渐减少，但不消失，因为氯气过量，所以氯气的颜色逐渐变浅，不会变成无色；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压，体积减少，甲管活塞向内移动，故答案为bc。
②反应后，甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH3Cl，三者都能与碱反应，可以用氢氧化钠溶液溶液吸收，故答案选选b。
③甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯离子能与AgNO3溶液产生氯化银白色沉淀；其余有机物不溶于水，溶液分层，所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到液体分为两层，产生白色沉淀；故答案为液体分为两层，产生白色沉淀。
（3）发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，一半的氯在有机物中，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为1：2：3：4，可以设其物质的量分别是xml、2xml、3xml、4xml，四种有机取代物的物质的量之和为xml＋2xml＋3xml＋4xml＝1ml，解得x＝0.1ml，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1ml＋2×0.2ml＋3×0.3ml＋4×0.4ml＝3ml，故答案为3。
23．（22-23高一下·山东青岛·期末）某化学兴趣小组在实验室设计如下装置模拟甲烷与氯气反应。回答下列问题：
(1)C中硬质玻璃管发生的主反应类型为 ，产物中与甲烷空间结构一致的是 。
(2)设，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是 。
(3)B装置有三种功能：控制气流速度、 、干燥混合气体。
(4)D装置的石棉中均匀附着KI粉末，其作用是 。
(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，置换出黑色小颗粒的化学方程式为 ，可见有机反应有很多副反应。
(6)该小组同学又利用注射器设计简易实验装置。甲中注入10mL，同温同压下乙中注入50mL，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。
①下列是某同学预测的实验现象：A．气体最终变为无色；B．实验过程中，甲中活塞向内移动；C．甲中内壁有油珠；D．产生火花。其中正确的是 (填序号)。
②反应后，若将甲中的物质推入盛有适量溶液的小试管中会观察到 。
【答案】
(1)取代反应 四氯化碳()
(2)x≥4
(3)使气体混合均匀
(4)吸收未反应的氯气
(5)
(6)BC 液体分为两层，产生白色沉淀
【详解】A中反应生成氯气，通过B干燥且和甲烷混合后的气体进入C，氯气和甲烷发生取代反应，过量的氯气和D装置的石棉中均匀附着的KI粉末反应被吸收，尾气进入E吸收，球形干燥管可以防止倒吸；
（1）C中硬质玻璃管发生的主反应类型为氯气和甲烷的取代反应，甲烷分子为正四面体结构，产物中与甲烷空间结构一致的是四氯化碳()；
（2）1分子氯气可以取代甲烷分子中的1个氢，则若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是x≥4；
（3）B装置中浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂，其有三种功能：控制气流速度、使气体混合均匀、干燥混合气体。
（4）氯气能和碘化钾反应生成碘单质，故D装置作用为吸收未反应的氯气；
（5）根据质量守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒为碳，置换反应为单质化合物生成单质化合物的反应，故反应为；
（6）①A．反应中氯气过量，气体最终不会变为无色，A错误；
B．实验过程中，消耗气体生成的四氯化碳等为液体，导致装置中压强减小，故甲中活塞向内移动，B正确；
C．甲中生成的四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷为液体，故内壁有油珠，C正确；
D．该反应不会燃烧爆炸，不产生火花，D错误；
故选BC。
②反应后生成的氯化氢会和硝酸银生成氯化银沉淀且反应生成不溶于水的有机物，若将甲中的物质推入盛有适量溶液的小试管中会观察到液体分为两层，产生白色沉淀。
24．（22-23高一下·安徽亳州·期末）按要求回答下列问题
(1)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其只有一种氢结构简式 ， 其中直链烷烃的习惯命名为 。
(2)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同系物的有 (填序号)。
①CH3CH2OH ②37Cl ③石墨 ④ ⑤35Cl ⑥CH3COOH
⑦金刚石 ⑧ ⑨丁烷 ⑩
(3)，该单体的结构简式为 ；的二氯取代物有 种。
【答案】
(1)C5H12 C(CH3)4 正戊烷
(2)④⑧ ③⑦ ②⑤ ④⑨或⑧⑨
(3) 7
【详解】（1）烷烃的通式为CnH2n+2，则14n+2=72，n=5，烷烃的分子式为C5H12，其分子中只有一种氢原子的结构中，氢原子全部构成-CH3，且连在性质相同的碳原子上，所以其结构简式为：C(CH3)4，其中直链烷烃的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，习惯命名为：正戊烷。答案为：C5H12；C(CH3)4；正戊烷；
（2）④和⑧ 的分子式相同，二者互为同分异构体，故选④⑧，③石墨和⑦金刚石属于性质不同的两种碳单质，二者互为同素异形体，故选③⑦，②37Cl和⑤35Cl是质量数不同的两种氯原子，二者互为同位素，故选②⑤，④和⑧与⑨丁烷，属于分子式不同的烷烃，它们互为同系物，故选④⑨或⑧⑨。答案为：④⑧；③⑦；②⑤；④⑨或⑧⑨；
（3）的链节为，该单体的结构简式为；的二氯取代物有、、、、、、，共7种。答案为：；7。
【点睛】书写二氯代物的可能结构时，考虑二个Cl连在同一个碳原子上，连在不同的碳原子上。
25．（22-23高一下·湖北武汉·期末）I.根据要求回答下列有关问题：
(1)下列各组物质：①O2和O3 ②H、D、T ③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
⑤乙烷和丁烷 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
以上互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，是同一物质的是 。(以上作答均填序号)
II.利用甲烷与氯气光照下发生反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：(D装置的石棉中均匀混有KI粉末)：
(2)A装置中盛放浓盐酸仪器的名称为 ，E装置的作用是 。
(3)B装置有三种功能：①使气体混合均匀②控制气流速度，调整气体比例③ 。
(4)请写出C装置中生成常温下全呈气态产物的化学方程式： ，该反应属于有机反应类型为： 。
【答案】
(1)⑤ ④ ②③ ① ⑥
(2)分液漏斗 吸收HCl气体、防倒吸
(3)干燥混合气体
(4)CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 取代反应
【详解】（1）①O2和O3是氧元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体；②H、D、T 是氢元素的不同核素，互为同位素；③12C和14C中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素；④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3，分子式相同，结构不同，为碳链异构，互为同分异构体；⑤乙烷和丁烷，结构相似，都属于烷烃，相差2个CH2原子团，互为同系物；⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同，结构相同，只是书写形式不同，属于同一物质；属于同系物的是⑤；属于同分异构体的是④；属于同位素的是②③；属于同素异形体的是①；是同一物质的是⑥；故答案为：⑤ ；④ ；②③；①；⑥；
（2）观察A装置中盛放浓盐酸仪器可知为分液漏斗；E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还起到了防倒吸的作用，故答案为：分液漏斗；吸收HCl气体、防倒吸；
（3）B装置中装的是浓硫酸，它可以起到：①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②控制气流速度，调整气体比例；③干燥混合气体。故答案为：干燥混合气体；
（4）C装置中生成常温下全呈气态产物即为甲烷的光照取代反应，CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，故答案为：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl；取代反应。
26．（22-23高一下·福建南平·期末）某小组欲研究烷烃的某些性质设计下图实验装置。回答下列问题：
Ⅰ．烷烃可以发生取代反应。
向下图的B中通入一定量的氯气和甲烷气体，混合均匀后通入C中硬质玻璃管中，夹紧C两端弹簧夹，用强光照射硬质玻璃管。
(1)将实验室制得的先通过饱和食盐水的目的是 。
(2)写出装置C中与反应生成氯仿的化学方程式 。
(3)一段时间后，C中玻璃管内的实验现象 、 。
(4)若2 ml 与发生取代反应，测得生成4种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是 ml。
(5)某丁烷与氯气发生反应的产物之一为，则分子式为的同分异构体有 种。
Ⅱ．烷烃可以发生氧化反应。
将一定量的某烷烃在足量氧气中充分燃烧，并使产生的气体全部通入下图装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
(6)试写出该烷烃分子式为 。
【答案】
(1)降低氯气的溶解度，除去其中的氯化氢气体
(2)
(3)内壁上出现油状液滴 黄绿色气体变浅
(4)5
(5)4
(6)
【详解】实验室制取的氯气中混入了氯化氢，通过饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，甲烷和氯气在被浓硫酸干燥后，一起通入装置C中发生取代反应，最后用装置D处理尾气；以此解题。
（1）氯气先通过饱和食盐水的目的是降低氯气的溶解度，除去其中的氯化氢气体；
（2）C中生成氯仿的化学方程式为CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；
（3）甲烷和氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。实验中可观察到玻璃管内的实验现象有：黄绿色气体变浅、玻璃管内壁上出现油状液滴；
（4）将2ml CH4与Cl2发生取代反应，测得4种有机取代产物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量各为0.5ml，则消耗的氯气的物质的量是0.5ml×1+0.5ml×2+0.5ml×3+0.5ml×4=5ml；
（5）分子式为的结构，相当于丁烷分子中的一个氢被氯原子取代，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，每种结构中含2种氢，则分子式为的结构有4种；
（6）实验前后石灰水和广口瓶的质量差为烷烃燃烧生成二氧化碳的质量，n(CO2)==0.075ml，实验前后干燥剂和U形管的质量差为烷烃燃烧生成水的质量，n(H2O)==0.1ml，根据元素守恒，n(C):n(H)=0.075:0.2=3:8，该烷烃的分子式C3H8。
27．（22-23高一下·云南普洱·期末）美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应，根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。
(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， 等。
(3)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2→2COCl2＋2HCl，上述反应 (填字母，下同)。
A．属于取代反应 B．不属于取代反应
(5)为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．水 E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
【答案】
(1)光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅、量筒内液面上升
(3)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应
(4)B
(5)BE
【详解】（1）甲烷为饱和烷烃，在光照条件下能够与氯气发生取代反应，若用日光直射，反应剧烈，可能会引起爆炸。
（2）甲烷与氯气发生取代反应生成卤代烃和氯化氢，氯气消耗使量筒内气体颜色变浅。生成的HCl易溶于水，使饱和食盐水中浓度增大，NaCl的溶解平衡逆向移动，析出少量固体。气体减少使量筒内的压强减小，量筒内液面上升。反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油液体。
（3）用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应，有利于甲烷取代反应充分进行。
（4）氯仿分子中的碳为饱和结构，反应生成的光气分子含有C=O，因此该反应不属于取代反应，故选B。
（5）氯仿如变质，生成光气和氯化氢，氯化氢溶于水电离生成，可将混合气体通入硝酸银溶液看是否生成白色沉淀或混合气体是否能使湿润的蓝色石蕊试纸变红来证明氯仿是否变质，故选BE。
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氯代产物
沸点/℃
39.8
61.2
76
实验前
实验后
实验前实验后(干燥剂＋U形管)的质量
101.1g
102.9g
(石灰水＋广口瓶)的质量
312.0g
315.3g
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】一定条件下，某烃恰好能与发生加成反应，说明1ml该有机物中含1ml碳碳双键，0.2ml该加成产物又可以与的氯气发生完全取代，所以每1ml加成产物中含5ml氢原子，则每1ml原物质中除了含1ml碳碳双键外，还含有4ml氢原子，则符合题意的为乙烯，A正确。
2．（22-23高一下·辽宁·期末）下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。下列说法正确的是
A．①的一氯代物只有1种
B．②④⑤⑥互为同分异构体
C．⑥的分子式为C4H8，其能与溴水发生反应而使溴水褪色
D．0. 1 ml ③在氧气中完全燃烧生成8.96 L CO2
【答案】B
【详解】A．①为正丁烷，分子中含有2种氢，则一氯代物有2种，A错误；
B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；②④⑤⑥化学式均为C4H8且结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．⑥的分子式为C4H8，分子中不含不饱和键，不能与溴水发生反应而使溴水褪色，C错误；
D．没有标况，不能计算生成二氧化碳的体积，D错误；
故选B。
3．（22-23高一下·宁夏石嘴山·期末）下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A．将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶B．将气体与氯气混合
C．将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶D．将气体通过盛溴水的洗气瓶
【答案】D
【详解】A．二者都不和浓硫酸反应，既不能鉴别也不能除杂，A不符合题意；
B．将气体与氯气混合，乙烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成油状液体卤代烃，乙烯可以和氯气加成生成1，2二氯乙烷，也是油状液体，不能鉴别也不能除杂，B不符合题意；
C．虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能，可以鉴别二者，但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化物二氧化碳引入新的杂质，所以不能除杂，C不符合题意；
D．因为乙烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，所以可以鉴别，且生成的CH2BrCH2Br为液态，可以除杂，D符合题意；
综上所述答案为D。
4．（22-23高一下·山东潍坊·期末）聚苯乙烯( )是一种无毒、无臭、无色的热塑性材料，是四大通用塑料之一、以苯、乙烯为原料生产聚苯乙烯的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A．乙和丙均为甲的同系物
B．丙和丁互为同分异构体
C．可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙
D．丙分子中至少有6个碳原子共平面
【答案】C
【详解】A．乙是苯的同系物，丙含有碳碳双键，因此乙为甲的同系物，故A错误；
B．丙和丁分子式不相同，因此两者不互为同分异构体，故B错误；
C．丙含有碳碳双键，因发生加成反应能使溴的四氯化碳溶液褪色，乙不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此可用溴的四氯化碳溶液区分乙和丙，故C正确；
D．由于苯中12个原子共平面，因此丙分子中至少有7个碳原子共平面，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．（22-23高一下·河北张家口·期末）下列有关有机物的说法正确的是
A．与是同一种物质
B．与互为同系物
C．和互为同系物
D．和互为同分异构体
【答案】A
【详解】A．苯环中没有单双键交替，两种结构为同一种物质，故A正确；
B．两者分别属于醇类和醚类，类别不同，不是同系物，故B错误；
C．两者结构不相似，不是同系物，故C错误；
D．甲烷为正四面体结构，因此其二氯代物只有一种结构，故D错误；
故选：A。
6．（22-23高一下·海南省直辖县级单位·期末）下列说法不正确的是
A．烷烃分子中所有的化学键都是单键
B．二氯甲烷只有一种结构说明甲烷是正四面体
C．丙烯分子中所有原子都在同一平面
D．烷烃同系物的熔沸点随碳原子数的增加逐渐升高
【答案】C
【详解】A．烷烃分子中C原子之间以C-C单键结合，C原子与H原子之间以C-H键结合，也是共价单键，因此烷烃分子中所有的化学键都是单键，A正确；
B．甲烷分子是正四面体结构，分子中任何两个化学键都相邻。分子中的2个H原子被2个Cl原子取代就得到二氯甲烷，因此可二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷是正四面体，B正确；
C．丙烯分子结构简式是CH2=CH-CH3，物质分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此不可能所有原子都在同一平面上，C错误；
D．烷烃是由分子构成的物质，分子结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。对应烷烃的同系物，随着分子中C原子数的增加，相对分子质量增大，分子间作用力也逐渐增大，物质的熔沸点也逐渐升高，D正确；
故合理选项是C。
7．（22-23高一下·浙江宁波·期末）我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如图：
下列说法正确的是
A．反应①有非极性键的断裂与生成B．反应②中有碳碳键形成
C．汽油主要是C20以上的烃类混合物D．图中a的名称是正丁烷
【答案】B
【详解】A．反应①中只有H-H非极性键的断裂，但没有非极性键的生成，故A错误；
B．反应②为CO+H2→(CH2)n，有碳碳键和碳氢键的形成，故B正确；
C．根据题目信息，CO2催化加氢制取的汽油主要是C5∼C11的烃类混合物，故C错误；
D．a的结构简式为：CH3CH(CH3)CH2CH3，其系统命名法名称是2-甲基丁烷，故D错误；
故选B。
8．（22-23高一下·黑龙江双鸭山·期末）两种气态烃的混合物共1 L，在空气中完全燃烧生成1.5 L CO2气体和2 L水蒸气(均在120 ℃下测定)，关于该混合物的说法正确的是
A．一定有甲烷B．一定有乙烷
C．一定含有甲烷，不一定含有乙烷D．可能是甲烷和丙烷的混合物
【答案】A
【详解】由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L二氧化碳和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H4，烃分子中碳原子小于1.5的烃只能为甲烷，则混合物中一定含有甲烷，由甲烷的氢原子个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。
9．（22-23高一下·湖南长沙·期末）利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
A．利用装置①实验室制取
B．图②用于验证二氧化硫的还原性
C．图③用于检验浓硝酸受热分解产生的气体
D．图④用于光照下与的取代反应
【答案】D
【详解】A．试管口应略向下倾斜，A错误；
B．生成硫单质使溶液出现浑浊，二氧化硫中硫元素化合价降低、体现了SO2的氧化性，B错误；
C．浓硝酸受热分解产生，浓硝酸易挥发，硝酸和均能氧化碘离子而出现蓝色，C错误；
D．图④可用于光照下与的取代反应：甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，CH3Cl、HCl是气体， HCl溶于饱和食盐水中，氯离子浓度增大，抑制了部分氯化钠的溶解，则饱和食盐水中有NaCl晶体析出，CH3Cl不溶于水， CH2Cl2、CHCl3、CCl4是，难溶于水的油状液体，故可观察到试管壁上有油状液体、气体颜色变浅、液面上升、杯底有固体析出，D正确；
选D。
10．（22-23高一下·河南郑州·期末）有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A．乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色，性质相似
B．可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
C．苯能与氢气发生加成反应，说明苯含有碳碳双键
D．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，断裂的是碳氢键
【答案】D
【详解】A．聚乙烯中不含碳碳双键，聚乙烯不能使溴水褪色，故A错误；
B．乙烯被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体，若用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯，引入杂质二氧化碳，故B错误；
C．苯不含碳碳双键，苯分子中的碳碳键为介于单键有双键之间的独特键，故C错误；
D．乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢，断裂的是碳氢键，故D正确；
选D。
11．（22-23高一下·广西北海·期末）下列关于和的叙述不正确的是
A．均能用通式(n为正整数)来表示
B．和互为同分异构体
C．与互为同系物
D．的一氯取代物有5种
【答案】D
【详解】A．和均为链状烷烃，符合通式，A正确；
B．二者的分子式均为，但二者具有不同的结构，故二者互为同分异构体，B正确；
C．与结构相似，分子式相差2个，故二者互为同系物，C正确；
D．的一氯取代物有4种，D错误；
故选D。
12．（22-23高一下·广西钦州·期末）在105下，两种气态烃以任意比例混合，1L该混合烃与9L氧气充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中符合此条件的是
A．与B．与C．与D．与
【答案】A
【详解】混合烃与氧气的体积比是1:9， 常温下则混合烃完全燃烧生成 CO2和 H2O(l)。设混合烃的平均分子组成为 CxHy，则: 因为燃烧前后气体体积未变 y=4， 因此混合烃的平均分子式是 CxH4；只有和的混合气体平均分子式是 CxH4，故选A。
13．（22-23高一下·安徽宣城·期末）由和组成的混合气体在光照下反应生成四种氯代产物，其沸点如下表所示。利用如图实验装置对液态氯代产物进行分离，下列叙述错误的是
A．毛细玻璃管有平衡气压兼搅拌的作用
B．可用热水浴加热，便于控制温度且受热均匀
C．分离氯仿控制温度范围：
D．冷凝管水流方向为b进a出
【答案】C
【详解】A．由实验装置图可知，毛细玻璃管进入少量空气，在液体中形成汽化中心，起平衡气压防暴沸作用，同时兼有搅拌作用，故A正确；
B．根据表格数据可知，实验时应用热水浴加热对四种氯代物进行分离，目的是便于控制温度且受热均匀，故B正确；
C．氯仿是三氯甲烷的俗名，由表格数据可知，分离时应控制温度，故C错误；
D．冷凝管冷却水和蒸汽逆向流动冷凝效果好，所以冷凝管水流方向为b进a出，故D正确；
故选C。
14．（22-23高一下·黑龙江大庆·期末）下列说法不正确的是
A．一氯甲烷分子具有正四面体结构
B．与互为同分异构体
C．共有8种同分异构体
D．只有一种结构，说明是正四面体结构
【答案】A
【详解】A．CH4是正四面体结构，但CH3Cl中因C—Cl键不同于C—H键，所以是四面体结构，而不是正四面体结构，故A错误；
B．与分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B正确；
C．是的一氯代物，有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，相应的一氯代物各有3种、4种、1种，则有8种同分异构体，故C正确；
D．甲烷为正四面体结构，其分子中所有H原子都完全等效，所以甲烷的二氯代物不存在同分异构体，则只有1种同分异构体，故D正确；
故选A。
15．（22-23高一下·云南普洱·期末）任意两个环共用两不直接相连的碳原子的环烃称为桥环化合物。金刚烷就是其中的一种，其结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A．与癸烷互为同分异构体B．一氯代物超过3种
C．分子结构中不含甲基D．结构中含有3个6元环
【答案】C
【详解】A．金刚烷分子式为C10H16、癸烷分子式为C10H22，二者分子式不同，所以不是同分异构体，故A错误；
B．金刚烷有2种类型的氢原子，一氯代物为2种，故B错误；
C．结合物质结构，该分子中不含甲基，故C正确；
D．金刚烷是由4个等同的6元环组成的空间构型，故D错误；
故选：C。
16．（23-24高一下·河北保定·期末）下列化学用语正确的是
A．的电离方程式：
B．的结构示意图：
C．的电子式：
D．与互为同分异构体
【答案】D
【详解】A．的电离方程式：，故错误；
B．镁离子的核内质子数为12，B项错误；
C．的电子式：，故错误；
D．与分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故正确。
答案为：D。
17．（22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．氨水，其中分子的数目为
B．标准状况下，二氯甲烷中共价键数目为
C．与足量氢氟酸反应，生成气体在标准状况下的体积为
D．含的浓硫酸与足量在加热的条件下反应生成的
【答案】C
【详解】A．一水合氨为弱碱，在溶液中发生部分电离，氨水，其中分子的数目小于，A错误；
B．二氯甲烷在标准状况下为非气体，不能利用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B错误；
C．与足量氢氟酸反应生成的四氟化硅气体为1ml，则在标准状况下的体积为，C正确；
D．随着浓硫酸与足量反应，浓硫酸会变稀，稀硫酸不与铜反应，所以0.4ml浓硫酸反应不完全，不能得到0.2ml二氧化硫，D错误；
故选C。
18．（23-24高一下·全国·期末）将甲烷和适量的混合后光照充分反应，先后生成、、、的物质的量依次增多，反应后无存在，则参加反应的物质的量为
A．1.5mlB．6mlC．4.5mlD．3ml
【答案】B
【详解】2ml甲烷和氯气混合后光照充分反应，反应后无甲烷存在，根据生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2ml，可设CH3Cl其物质的量为xml，则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别是xml、(x+0.2)ml、(x+0.4)ml、(x+0.6)ml，根据碳元素守恒可得关系式xml+(x+0.2)ml+(x+0.4)ml+(x+0.6)ml=2ml，求得x=0.2ml，所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别是0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml，发生取代反应时，有一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.2ml+2×0.4ml+3×0.6ml+4×0.8ml=6ml。
答案选B。
19．（22-23高一下·山东泰安·期末）下列关于丁烷(分子式)的叙述不正确的是
A．在常温常压下，是气体
B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
C．与互称为同系物
D．进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物
【答案】D
【详解】A．常温常压下1至4个碳的烃为气体，A项正确；
B．丁烷C4H10同分异构体考虑碳链的异构：正丁烷和异丁烷，B项正确；
C．结构相似，且相差n个CH2的物质。前者为丁烷后者为甲烷，它们互为同系物，C项正确；
D．正丁烷CH3CH2CH2CH3有两种等效氢，其一氯代物有2种；异丁烷CH3CH(CH3)2有两种等效氢，一氯代物有2种。C4H10一氯代物有4种，得到4种不同沸点的一氯取代产物，D项错误；
故选D。
20．（22-23高一下·安徽宿州·期末）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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
下列有关说法不正确的是
A．A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
B．B装置有三种功能：①干燥气体②显示气流速度③均匀混合气体
C．C装置中发生反应，产物共五种
D．E装置除生成盐酸外，还含有液态有机物，从E中分离出盐酸的操作名称为过滤
【答案】D
【详解】A．A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,A正确；
B．A装置制备的氯气含有杂质水，浓硫酸可以吸水，同时将甲烷与氯气均匀混合，还可以通过观察导管口的气泡速率，故B正确；
C．C装置中氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷好、三氯甲烷、四氯化碳以及氯化氢，产物共五种，故C正确；
D．E装置除生成盐酸外，还含有液态有机物，盐酸与有机物互不相容，分层，从E中分离出盐酸的操作名称为分液，故D错误。
答案为：D。
21．（22-23高一下·四川内江·期末）（1）找出合适的序号填在对应的空格中
①正戊烷和异戊烷 ②和 ③CH3CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3
④和 ⑤和
互为同系物的是 ；属于同一物质的是 。
互为同位素的是 ；互为同分异构体的是 。
（2）已知有机物A、B、C、D、E、F有以下转化关系。A的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志；D能使石蕊试液变红；E是不溶于水且具有香味的无色液体，相对分子质量是C的2倍；F是高分子聚合物，常用于制食品袋。结合如图关系回答问题：
①写出A的结构简式 ；写出D中官能团的名称 。
②反应①的反应类型为 。
③写出反应②的反应方程式 。
写出反应④的反应方程式 。
④E的同分异构体有多种，写出其中与D互为同系物的任意一种物质的结构简式 。
【答案】③ ⑤ ② ① CH2=CH2 羧基 加成反应 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH（任写一种）
【详解】（1）①正戊烷和异戊烷的分子式均为C5H12，但结构不同，所以两者互为同分异构体；
②和的质子数相同，中子数不同，所以两者互为同位素；
③CH3CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3同属于烷烃，结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，所以两者互为同系物；
④是苯，是苯乙烯，两者既不是同系物，也不是同分异构体；
⑤甲烷是正四面体结构，甲烷中的两个氢原子被氟原子代替后只有一种结构，所以和是同一种物质；
故答案为③⑤②①；
（2）A的产量是衡量一个国家石油化工生产水平的标志，所以A为乙烯；乙烯和水生成B，则B为乙醇，乙醇催化氧化为C，C为乙醛；D能使石蕊溶液变红，D为羧酸；B和D生成E，E是不溶于水且具有香味的无色液体，E为酯，E的相对分子质量是乙醛的2倍，所以E为乙酸乙酯，则D为乙酸；F是高分子聚合物，常用于制食品袋，F为乙烯发生聚合反应生成的聚乙烯；
①A为乙烯，乙烯的结构简式为CH2=CH2，D为乙酸，官能团为羧基；
②反应①为乙烯和水加成生成乙醇的反应，故反应类型为加成反应；
③反应②是乙醇催化氧化为乙醛的反应，化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；反应④是乙酸和乙醇的酯化反应，化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
④E是乙酸乙酯，D为乙酸，乙酸乙酯的同分异构体中属于羧酸的有：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。
22．（22-23高一下·上海徐汇·期末）甲烷既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为 ，下列说法能证明甲烷是如上空间构型的实验事实是 。
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
(2)如图是某同学利用注射器设计的简易实验装置。甲管中注入 10mLCH4，同温同压下乙管中注入 50mL Cl2， 将乙管气体全部推入甲管中，用日光照射一段时间，气体在甲管中反应。
①某同学预测的实验现象：a.气体最终变为无色；b.反应过程中，甲管活塞向内移动；c.甲管内壁有油珠；d.产生火花。其中正确的是(填字母，下同) 。
②实验结束后，甲管中剩余气体最宜选用下列试剂吸收 。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.硝酸银溶液 d.饱和食盐水
③反应结束后，将甲管中的所有物质推入盛有适量AgNO3溶液的试管中，振荡后静置，可观察到 。
(3)将 1ml 甲烷和适量的 Cl2混合后光照，充分反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为 1： 2： 3： 4，则参加反应的 Cl2的物质的量为 ml。
【答案】
(1)正四面体 b
(2)bc b 液体分为两层，产生白色沉淀
(3)3
【详解】（1）甲烷分子的空间构型为正四面体结构；CH4分子中有四个等同的CH键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构。甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体。而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位。若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构；故答案为正四面体；b。
（2）①甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，氯气逐渐减少，但不消失，因为氯气过量，所以氯气的颜色逐渐变浅，不会变成无色；反应后有油状液滴（二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷）出现；反应过程中气体的体积减小，导致试管内的压强低于外界大气压，体积减少，甲管活塞向内移动，故答案为bc。
②反应后，甲管中剩余气体为氯气、氯化氢和CH3Cl，三者都能与碱反应，可以用氢氧化钠溶液溶液吸收，故答案选选b。
③甲管中的氯气、氯化氢溶于水，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，氯离子能与AgNO3溶液产生氯化银白色沉淀；其余有机物不溶于水，溶液分层，所以将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到液体分为两层，产生白色沉淀；故答案为液体分为两层，产生白色沉淀。
（3）发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，一半的氯在有机物中，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为1：2：3：4，可以设其物质的量分别是xml、2xml、3xml、4xml，四种有机取代物的物质的量之和为xml＋2xml＋3xml＋4xml＝1ml，解得x＝0.1ml，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1ml＋2×0.2ml＋3×0.3ml＋4×0.4ml＝3ml，故答案为3。
23．（22-23高一下·山东青岛·期末）某化学兴趣小组在实验室设计如下装置模拟甲烷与氯气反应。回答下列问题：
(1)C中硬质玻璃管发生的主反应类型为 ，产物中与甲烷空间结构一致的是 。
(2)设，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是 。
(3)B装置有三种功能：控制气流速度、 、干燥混合气体。
(4)D装置的石棉中均匀附着KI粉末，其作用是 。
(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，置换出黑色小颗粒的化学方程式为 ，可见有机反应有很多副反应。
(6)该小组同学又利用注射器设计简易实验装置。甲中注入10mL，同温同压下乙中注入50mL，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。
①下列是某同学预测的实验现象：A．气体最终变为无色；B．实验过程中，甲中活塞向内移动；C．甲中内壁有油珠；D．产生火花。其中正确的是 (填序号)。
②反应后，若将甲中的物质推入盛有适量溶液的小试管中会观察到 。
【答案】
(1)取代反应 四氯化碳()
(2)x≥4
(3)使气体混合均匀
(4)吸收未反应的氯气
(5)
(6)BC 液体分为两层，产生白色沉淀
【详解】A中反应生成氯气，通过B干燥且和甲烷混合后的气体进入C，氯气和甲烷发生取代反应，过量的氯气和D装置的石棉中均匀附着的KI粉末反应被吸收，尾气进入E吸收，球形干燥管可以防止倒吸；
（1）C中硬质玻璃管发生的主反应类型为氯气和甲烷的取代反应，甲烷分子为正四面体结构，产物中与甲烷空间结构一致的是四氯化碳()；
（2）1分子氯气可以取代甲烷分子中的1个氢，则若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是x≥4；
（3）B装置中浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂，其有三种功能：控制气流速度、使气体混合均匀、干燥混合气体。
（4）氯气能和碘化钾反应生成碘单质，故D装置作用为吸收未反应的氯气；
（5）根据质量守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒为碳，置换反应为单质化合物生成单质化合物的反应，故反应为；
（6）①A．反应中氯气过量，气体最终不会变为无色，A错误；
B．实验过程中，消耗气体生成的四氯化碳等为液体，导致装置中压强减小，故甲中活塞向内移动，B正确；
C．甲中生成的四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷为液体，故内壁有油珠，C正确；
D．该反应不会燃烧爆炸，不产生火花，D错误；
故选BC。
②反应后生成的氯化氢会和硝酸银生成氯化银沉淀且反应生成不溶于水的有机物，若将甲中的物质推入盛有适量溶液的小试管中会观察到液体分为两层，产生白色沉淀。
24．（22-23高一下·安徽亳州·期末）按要求回答下列问题
(1)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其只有一种氢结构简式 ， 其中直链烷烃的习惯命名为 。
(2)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同系物的有 (填序号)。
①CH3CH2OH ②37Cl ③石墨 ④ ⑤35Cl ⑥CH3COOH
⑦金刚石 ⑧ ⑨丁烷 ⑩
(3)，该单体的结构简式为 ；的二氯取代物有 种。
【答案】
(1)C5H12 C(CH3)4 正戊烷
(2)④⑧ ③⑦ ②⑤ ④⑨或⑧⑨
(3) 7
【详解】（1）烷烃的通式为CnH2n+2，则14n+2=72，n=5，烷烃的分子式为C5H12，其分子中只有一种氢原子的结构中，氢原子全部构成-CH3，且连在性质相同的碳原子上，所以其结构简式为：C(CH3)4，其中直链烷烃的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，习惯命名为：正戊烷。答案为：C5H12；C(CH3)4；正戊烷；
（2）④和⑧ 的分子式相同，二者互为同分异构体，故选④⑧，③石墨和⑦金刚石属于性质不同的两种碳单质，二者互为同素异形体，故选③⑦，②37Cl和⑤35Cl是质量数不同的两种氯原子，二者互为同位素，故选②⑤，④和⑧与⑨丁烷，属于分子式不同的烷烃，它们互为同系物，故选④⑨或⑧⑨。答案为：④⑧；③⑦；②⑤；④⑨或⑧⑨；
（3）的链节为，该单体的结构简式为；的二氯取代物有、、、、、、，共7种。答案为：；7。
【点睛】书写二氯代物的可能结构时，考虑二个Cl连在同一个碳原子上，连在不同的碳原子上。
25．（22-23高一下·湖北武汉·期末）I.根据要求回答下列有关问题：
(1)下列各组物质：①O2和O3 ②H、D、T ③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3
⑤乙烷和丁烷 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5
以上互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 ，互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 ，是同一物质的是 。(以上作答均填序号)
II.利用甲烷与氯气光照下发生反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：(D装置的石棉中均匀混有KI粉末)：
(2)A装置中盛放浓盐酸仪器的名称为 ，E装置的作用是 。
(3)B装置有三种功能：①使气体混合均匀②控制气流速度，调整气体比例③ 。
(4)请写出C装置中生成常温下全呈气态产物的化学方程式： ，该反应属于有机反应类型为： 。
【答案】
(1)⑤ ④ ②③ ① ⑥
(2)分液漏斗 吸收HCl气体、防倒吸
(3)干燥混合气体
(4)CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 取代反应
【详解】（1）①O2和O3是氧元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体；②H、D、T 是氢元素的不同核素，互为同位素；③12C和14C中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素；④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3，分子式相同，结构不同，为碳链异构，互为同分异构体；⑤乙烷和丁烷，结构相似，都属于烷烃，相差2个CH2原子团，互为同系物；⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同，结构相同，只是书写形式不同，属于同一物质；属于同系物的是⑤；属于同分异构体的是④；属于同位素的是②③；属于同素异形体的是①；是同一物质的是⑥；故答案为：⑤ ；④ ；②③；①；⑥；
（2）观察A装置中盛放浓盐酸仪器可知为分液漏斗；E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还起到了防倒吸的作用，故答案为：分液漏斗；吸收HCl气体、防倒吸；
（3）B装置中装的是浓硫酸，它可以起到：①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②控制气流速度，调整气体比例；③干燥混合气体。故答案为：干燥混合气体；
（4）C装置中生成常温下全呈气态产物即为甲烷的光照取代反应，CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl，故答案为：CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl；取代反应。
26．（22-23高一下·福建南平·期末）某小组欲研究烷烃的某些性质设计下图实验装置。回答下列问题：
Ⅰ．烷烃可以发生取代反应。
向下图的B中通入一定量的氯气和甲烷气体，混合均匀后通入C中硬质玻璃管中，夹紧C两端弹簧夹，用强光照射硬质玻璃管。
(1)将实验室制得的先通过饱和食盐水的目的是 。
(2)写出装置C中与反应生成氯仿的化学方程式 。
(3)一段时间后，C中玻璃管内的实验现象 、 。
(4)若2 ml 与发生取代反应，测得生成4种有机取代产物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是 ml。
(5)某丁烷与氯气发生反应的产物之一为，则分子式为的同分异构体有 种。
Ⅱ．烷烃可以发生氧化反应。
将一定量的某烷烃在足量氧气中充分燃烧，并使产生的气体全部通入下图装置，得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。
(6)试写出该烷烃分子式为 。
【答案】
(1)降低氯气的溶解度，除去其中的氯化氢气体
(2)
(3)内壁上出现油状液滴 黄绿色气体变浅
(4)5
(5)4
(6)
【详解】实验室制取的氯气中混入了氯化氢，通过饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，甲烷和氯气在被浓硫酸干燥后，一起通入装置C中发生取代反应，最后用装置D处理尾气；以此解题。
（1）氯气先通过饱和食盐水的目的是降低氯气的溶解度，除去其中的氯化氢气体；
（2）C中生成氯仿的化学方程式为CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；
（3）甲烷和氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢。实验中可观察到玻璃管内的实验现象有：黄绿色气体变浅、玻璃管内壁上出现油状液滴；
（4）将2ml CH4与Cl2发生取代反应，测得4种有机取代产物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量各为0.5ml，则消耗的氯气的物质的量是0.5ml×1+0.5ml×2+0.5ml×3+0.5ml×4=5ml；
（5）分子式为的结构，相当于丁烷分子中的一个氢被氯原子取代，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，每种结构中含2种氢，则分子式为的结构有4种；
（6）实验前后石灰水和广口瓶的质量差为烷烃燃烧生成二氧化碳的质量，n(CO2)==0.075ml，实验前后干燥剂和U形管的质量差为烷烃燃烧生成水的质量，n(H2O)==0.1ml，根据元素守恒，n(C):n(H)=0.075:0.2=3:8，该烷烃的分子式C3H8。
27．（22-23高一下·云南普洱·期末）美国宇航局科学家确认火星大气中存在甲烷气体，可能来自火星火山活动或者生命活动，这一发现将为寻找火星生命带来希望。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应，根据题意，回答下列问题：
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是 ；若用日光直射，可能会引起 。
(2)实验中可观察的实验现象有：量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出， 等。
(3)用饱和食盐水而不用水的原因是 。
(4)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气，反应的化学方程式为2CHCl3＋O2→2COCl2＋2HCl，上述反应 (填字母，下同)。
A．属于取代反应 B．不属于取代反应
(5)为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是 。
A．氢氧化钠溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．水 E．湿润的蓝色石蕊试纸 F．湿润的无色酚酞试纸
【答案】
(1)光照(或光亮处) 爆炸
(2)量筒内黄绿色气体颜色变浅、量筒内液面上升
(3)降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应
(4)B
(5)BE
【详解】（1）甲烷为饱和烷烃，在光照条件下能够与氯气发生取代反应，若用日光直射，反应剧烈，可能会引起爆炸。
（2）甲烷与氯气发生取代反应生成卤代烃和氯化氢，氯气消耗使量筒内气体颜色变浅。生成的HCl易溶于水，使饱和食盐水中浓度增大，NaCl的溶解平衡逆向移动，析出少量固体。气体减少使量筒内的压强减小，量筒内液面上升。反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油液体。
（3）用饱和食盐水而不用水的原因是降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应，有利于甲烷取代反应充分进行。
（4）氯仿分子中的碳为饱和结构，反应生成的光气分子含有C=O，因此该反应不属于取代反应，故选B。
（5）氯仿如变质，生成光气和氯化氢，氯化氢溶于水电离生成，可将混合气体通入硝酸银溶液看是否生成白色沉淀或混合气体是否能使湿润的蓝色石蕊试纸变红来证明氯仿是否变质，故选BE。
建议完成时间： 90 分钟
选择题：精选 20 题
实际完成时间： 分钟
非选择题：精选 7 题
氯代产物
沸点/℃
39.8
61.2
76
实验前
实验后
实验前实验后(干燥剂＋U形管)的质量
101.1g
102.9g
(石灰水＋广口瓶)的质量
312.0g
315.3g
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