高中人教版 (2019)第一节 认识有机化合物第2课时一课一练

这是一份高中人教版 (2019)第一节 认识有机化合物第2课时一课一练，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
烷烃的性质(40分钟　70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020·淄博高一检测)研究发现,火星大气层中含有甲烷。下列说法错误的是(　　)A.甲烷是一种共价化合物B.可燃冰释放出的气体中含有甲烷C.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去D.CH4与Cl2在光照下发生取代反应【解析】选C。甲烷是碳原子和四个氢原子形成的共价化合物,属于烃类,故A正确;可燃冰是由水和天然气在高压、低温情况下形成的类似冰状结晶物质,可燃冰释放出的气体为甲烷,天然气主要成分为甲烷,故B正确;烷烃是饱和链烃,不能被酸性KMnO4溶液氧化,所以烷烃都不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,故C错误;CH4和Cl2在光照下反应生成多种氯代烃,故D正确。2.(2020·天门高一检测)下列反应不属于取代反应的是 (　　)A.CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClB.C2H5OH+HBrC2H5Br+H2OC.C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBrD.CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl【解析】选D。A、B、C三项反应均为取代反应,D项反应为复分解反应。【方法规律】甲烷发生取代反应的有关规律(1)反应条件和反应物:反应条件为光照,反应物为卤素单质。例如甲烷与氯水、溴水不反应,但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。(2)反应产物:虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同,但反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物。(3)物质的量的关系:CH4与Cl2发生取代反应时,每1 mol 氢原子被取代,消耗1 mol Cl2分子,同时生成1 mol的HCl分子。3.(2020·昆明高一检测)为验证甲烷分子中含有C、H两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸;②澄清石灰水;③无水硫酸铜。正确的顺序是              (　　)A.①②③　　　　　　  B.②③C.②③①      D.③②【解析】选D。要证明CH4中含有C、H两种元素,可通过验证其燃烧产物为CO2和H2O来证明,选②、③,检验时应先检验H2O后检验CO2,故顺序为③②。4.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法,是将它们 (　　)A.先后通入溴水和澄清石灰水B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C.先点燃,后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水【解析】选C。CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2,B、D项不可选。干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。5.(2020·北京高一检测)下列关于甲烷的叙述中不正确的是 (　　)A.甲烷是一种无色、无臭、极难溶于水的气体B.甲烷分子具有正四面体结构,其中4个C—H键长度和强度相同,夹角相等C.将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色D.CH4和Cl2在光照条件下发生反应,得到多种油状物质【解析】选C。A.甲烷是非极性分子,是一种无色、无臭、极难溶于水的气体,故A不选;B.甲烷分子具有正四面体结构,其中4个C—H键长度和强度相同,结构对称,夹角相等,故B不选;C.甲烷化学性质不活泼,将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液,溶液不褪色,故C选;D.CH4和Cl2在光照条件下发生反应,可以生成一氯甲烷、二氯甲烷等有机产物,除一氯甲烷在常温下为气体外,其余为液体,得到多种油状物质,故D不选。6.(2020·厦门高一检测)硅与碳属于同族元素,有一类由Si和H形成的有机硅化合物称“硅烷”,硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。下列叙述中不正确的是              (　　)A.链状硅烷的通式为SinH2n+2(n≥1)B.乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有两种同分异构体C.甲硅烷(SiH4)沸点比甲烷(CH4)低D.甲硅烷热稳定性小于甲烷【解析】选C。由链状烷烃通式CnH2n+2可推知链状硅烷通式为Sin(n≥1),A正确;乙硅烷的二氯代物可取代同一或不同硅上的H,即其二氯代物有两种同分异构体,B正确;相对分子质量:甲硅烷>甲烷,即沸点:甲硅烷>甲烷,C错误;非金属性:Si<C,则热稳定性:甲硅烷<甲烷,D正确。7.关于取代反应和置换反应的下列说法中正确的是 (　　)A.取代反应和置换反应中一定都有单质生成B.取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应C.取代反应大多数是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的,不会有多种产物共存的现象【解析】选C。取代反应的生成物中不一定有单质,如甲烷与氯气的取代反应,A错;取代反应有的是氧化还原反应,有的不是,B错;由于取代反应是逐步进行的,因而生成物中可能会存在多种产物共存的现象,D错。8.下列有关烷烃的叙述中,正确的是 (　　)①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色A.①③⑤      B.②③C.①③④      D.①②④【解析】选C。①在烷烃分子中,无论是C—C键还是C—H键,所有的化学键都是单键,正确;②烷烃都不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,错误;③分子通式为CnH2n+2的烃达到结合氢原子的最大数目,所以一定是烷烃,正确;④烷烃的特征反应是取代反应,所以所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,正确;⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,不能使溴水褪色,错误。9.有A、B两种烃,含碳的质量分数相等。关于A和B的下列叙述正确的是(　　)A.A和B一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物C.A和B的实验式相同D.A和B各1 mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等【解析】选C。因为A、B都是烃,碳的质量分数相同,则氢的质量分数也一定相同,则C、H的个数比相同,即实验式相同,可能是同系物,例如C2H4和C3H6,但分子式不一定相同。10.如图所示,一端封闭的U形管,封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体,在水平部分有一段气柱,其他两端为液柱,已知液体与气体不反应。使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则此过程中间气柱的长度将会如何变化(假设中间气柱未移出U形管的水平部分)              (　　)A.变大　　　　　　　　　　 B.变小C.不变       D.无法确定【解析】选A。在U形管密封的一端,CH4和Cl2的混合气体会发生反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,其中除了CH3Cl、HCl在常温下为气体外,CH2Cl2、CHCl3、CCl4在常温下都是液体,所以反应后气体的物质的量会减小,气体的总体积减小,右边液面下降,中间气柱压强减小,气柱体积会膨胀变大。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10 mL CH4,同温同压下乙管中注入50 mL Cl2,将乙管气体推入甲管中,气体在甲管中反应,针管放在光亮处一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象:①气体最终变为无色;②实验过程中,甲管活塞向内移动;③甲管内壁有油珠;④产生火花。其中正确的是________。 (2)甲管中发生化学反应的类型为________。 (3)反应后,甲管中剩余无机物气体能用 ________吸收。A.水　　　　　　　　　 B.NaOH溶液C.AgNO3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】在光照条件下,甲烷与氯气发生反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+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,反应后仍有氯气剩余,为黄绿色。该反应进行缓慢,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,甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代,故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢两种无机物气体,可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3溶液反应生成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,产生白色沉淀　溶液先变红后褪色12.(10分)(2020·长春高一检测)现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母,下同); (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________; (3)等质量的以上三种物质完全燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________; (4)在120 ℃、1.01×105 Pa时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下完全燃烧测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。 【解析】由球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的依次为4、2、3,故CH4耗O2最多。(2)同状况、同体积、物质的量相同、等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,(x+)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+依次为2、3、3.5,故C2H6耗O2最多。(3)设有机物都为1 g,n(CO2)=n(C)则生成的CO2分别为×1、×2、×2,×2最大,所以生成二氧化碳最多即碳原子的质量分数最大,故C2H4生成的CO2最多;同理生成水最多,即氢的质量分数最大,甲烷生成的水最多。(4)温度≥100 ℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、C2H4。答案:(1)A　(2)C　(3)B　A　(4)A、B【补偿训练】Ⅰ.烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这四种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含__________个碳原子,其结构简式可能为__________或______________或____________。 Ⅱ.(1)请写出烷烃Cn(n≥1)在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:_____________________________________________________________。 有①甲烷、②乙烷、③丙烷、④丁烷四种烷烃,试回答下列各题(填序号):(2)相同状况下,等体积的上述气态烃充分燃烧,消耗O2的量最多的是__________。 (3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是__________。 (4)10 mL某气态烃,在50 mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是________。 【解析】Ⅰ.四种基团有、和三种连接方式;由此可知至少需要加4个—CH3才能形成烷烃,故这种烃最少应有8个碳原子,结构简式为、和。Ⅱ.(1)烷烃Cn在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式为CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。(2)相同状况下,等体积即物质的量相同,消耗O2的量取决于,即丁烷消耗O2的量最多。(3)等质量时消耗O2的量取决于氢的含量,即甲烷消耗O2的量最多。(4)反应前后体积之差为25 mL,根据燃烧化学方程式可知该烃为乙烷。答案:Ⅰ.8　Ⅱ.(1)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O(2)④　(3)①　(4)②【方法规律】烃完全燃烧耗氧规律及特例判断的内容规律特例等体积的烃完全燃烧耗氧量多少的判断烃分子式为CxHy时,(x+)值越小,耗氧越少等体积的烃完全燃烧,CH4耗氧量最少等质量的烃完全燃烧耗氧量多少的判断烃分子内含碳量越高(即C中值小),耗氧越少等质量的烃完全燃烧,CH4耗氧量最多温度不变(高于100 ℃),气态烃完全燃烧,反应前后密闭容器内压强大小的判断组成为CxHy的烃,当y<4时,反应后压强减小;当y=4时,反应后压强不变;y>4时,反应后压强增大乙炔燃烧后,密闭容器内的压强减小(20分钟　30分)1.(6分)(双选)关于烷烃性质的叙述中,不正确的是 (　　)A.正戊烷分子中所有的碳原子不在同一条直线上B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应D.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一定是饱和链烃【解析】选B、D。由碳原子的成键方式知,碳原子呈锯齿状排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上,A正确;烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大,但总比水轻,故B错误;环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃,故D错误。2.(6分)(2019·长春高一检测)m g甲烷燃烧后得到CO、CO2和H2O(g)组成的混合气体,其质量为14.4 g,通过足量碱石灰后,气体质量变为2.8 g,则混合气体中H2O的质量为              (　　)A.3.6 g　　　　　　　　 B.1.8 g C.7.2 g      D.4.8 g【解析】选C。混合气体通过碱石灰时,吸收CO2和H2O(g),剩余气体为CO,即m(CO)=2.8 g,则有m(CO2)+m(H2O)=11.6 g。由题意可知,n(CO)=0.1 mol,n(CO2)+n(CO)=n(H2O),即n(CO2)+0.1 mol=n(H2O),44n(CO2)+18n(H2O)=11.6,解得n(H2O)=0.4 mol,n(CO2)=0.1 mol,故混合气体中H2O的质量为m(H2O)=0.4 mol×18 g·mol-1=7.2 g。3.(9分)(2020·黄冈高一检测)某些有机化合物的分子模型如图所示。回答下列问题:(1)属于空间充填模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。 (2)表示同一种有机化合物的是________。 (3)上述五种物质含碳量最低的是___________,等质量时生成水最少的是________。 【解析】(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式,属于空间充填模型。(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间充填模型,属于同一种有机化合物。(3)烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),随n值增大,碳元素的质量分数逐渐增大,故含碳量最低的是甲烷;含氢量最低的是戊烷,等质量时戊烷生成的水最少。答案:(1)乙、丙　(2)甲、丙　(3)甲、丙　戊4.(9分)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,其设计的模型装置如图:根据设计要求回答:(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__________(填字母序号)。 A.收集气体　　　　　　 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,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为__________(填字母序号)。 a.CH4　b.CH3Cl　c.CH2Cl2　d.CHCl3　e.CCl4【解析】 (1)B装置的三个作用:①控制气流速度从而达到合适的反应比例;②均匀混合气体,便于后续实验;③干燥混合气体。(2)当发生反应:CH4+4Cl2CCl4+4HCl时生成HCl气体最多,所以要保证=x≥4。(3)KI能吸收多余的Cl2,反应的化学方程式为Cl2+2KI2KCl+I2。(4)E装置吸收反应生成的HCl气体,同时还防止倒吸。(5)根据信息知黑色小颗粒应为炭粉,根据原子守恒应为CH4+2Cl2C+4HCl。(6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。答案: (1)干燥混合气体　(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气　(4)CD(5)CH4+2Cl2C+4HCl　(6)分液　ab【补偿训练】某烷烃汽化后的体积为 2 mL,在一密闭容器中与16 mL 氧气恰好完全反应生成二氧化碳和水蒸气(反应前后均为相同状态)。(1)求该烷烃的分子式。(2)写出该烷烃的所有同分异构体的结构简式。(3)若该烷烃的一氯代物只有一种,写出该烷烃的结构简式。【解析】设该烷烃分子式为CnH2n+2,则由CnH2n+2 + O2nCO2+(n+1)H2O 　1     　2 mL 16 mL可得n=5,故该烷烃的分子式为C5H12,为戊烷,其同分异构体有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种;若该烷烃的一氯代物只有一种,则分子中12个氢原子等效,只有符合。答案:(1)C5H12(2)CH3CH2CH2CH2CH3、、(3)  关闭Word文档返回原板块