高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物同步训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物同步训练题，共8页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，下列说法不正确的是，有下列物质，下列有关叙述错误的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
第2课时烷烃的性质
(时间：40分钟)
1．2017年我国首次海域可燃冰(甲烷的结晶水合物)试采成功。关于甲烷的结构与性质说法正确的是
A．是平面正方形分子B．能与强酸、强碱反应
C．能与氯气在光照条件下反应D．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A．甲烷的分子结构为正四面体结构，故A错误；B．甲烷的化学性质比较稳定，不能与强酸和强碱反应，故B错误；C．能与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，故C正确；D．甲烷不能与酸性高锰酸钾溶液反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误；答案选C。
2．下列说法中正确的是
A．CH3Cl是正四面体结构
B．CH2Cl2有两种结构
C．CHCl3只有一种结构，可以证明甲烷是正四面体结构
D．CCl4是正四面体结构
【答案】D
【解析】A．CH3Cl中C原子上连有不同的原子，为四面体结构，但不是正四面体结构，A错误；B．CH2Cl2分子是四面体结构，CH2Cl2只有一种结构，B错误；C．无论甲烷分子是正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，C错误；D．CCl4中C原子连有四个相同的Cl原子，形成四个相同的化学键，分子的空间结构为正四面体结构，D正确；故选D。
3．下列说法不正确的是
A．符合分子通式CnH2n+2的烃一定都是烷烃，分子中均只含单键
B．CH4与C4H8一定不是同系物
C．与是同分异构体
D．相同质量的烃完全燃烧，耗氧量最大的是CH4
【答案】C
【解析】A．烷烃属于饱和烃，CnH2n+2是烷烃的通式，分子结构中只含有碳碳单键、碳氢单键，故A正确；B．CH4属于烷烃，为饱和烃，而C4H8可能为单烯烃（含有碳碳双键），也可能为环烃，二者结构不同，不属于同系物关系，故B正确；C．甲烷为正四面体结构，所以其二氯代物只有一种，即与是同种物质，故C错误；D．相同质量的烃完全燃烧，含氢量越大，耗氧量越大；烃中甲烷的含氢量最大，因此甲烷耗氧量最大，故D正确；故选C。
4．已知甲烷和丙烷分子中碳原子成键相似，下列有关丙烷的描述正确的是
A．碳原子间以双键相结合，为链状结构
B．每个碳原子都形成四个价键，碳链为锯齿状
C．丙烷分子中所有原子共平面
D．丙烷分子中三个碳原子为环状结构
【答案】B
【解析】A．丙烷分子中碳碳以单键结合为链状，A错误；B．丙烷中每个碳原子都形成四个单键，碳链为锯齿状或链状，B正确；C．丙烷中的C均为饱和C，所有原子一定不共面，C错误；D．丙烷分子中碳和碳以单键结合为链状，D错误；故选B。
5．下列各图均能表示甲烷的分子结构，其中能反映其真实存在状况的是
A．结构示意图B．电子式
C．球棍模型D．空间充填模型
【答案】D
【解析】A．表示甲烷分子的结构示意图，能够体现甲烷的正四面体结构，但不能体现原子的相对大小，不能反映其真实存在状况，故A不选；B．甲烷的电子式，表现原子的成键情况，不能体现甲烷的真实存在状况，故B不选；C．甲烷的球棍模型，能够体现甲烷的正四面体结构，能够体现原子的相对大小，但不能体现分子的真实结构，故C不选；D．甲烷的比例模型，体现原子的相对大小及连接形式，体现甲烷的正四面体结构，更接近分子的真实结构，故D可选；故选D。
6．有下列物质：①氯水②浓硫酸③溴蒸气④烧碱⑤酸性高锰酸钾溶液⑥氧气，其中在一定条件下可以与甲烷发生化学反应的是
A．①②③⑤B．④⑤⑥C．③⑥D．②③④⑤
【答案】C
【解析】甲烷通常情况下化学性质稳定，不与强酸浓硫酸、强碱烧碱NaOH、KMnO4酸性溶液、氯水反应，但能与溴蒸气在光照条件下反应CH4+Br2CH3Br+HBr，能够在氧气中燃烧：CH4+2O2CO2+2H2O，故只有③⑥能与CH4发生化学反应，故答案为：C。
7．下列有关叙述错误的是
A．甲烷与氯气光照取代产物中一氯甲烷是气态
B．甲烷能使高锰酸钾溶液褪色
C．天然气主要成分是甲烷
D．北京奥运会“祥云”火炬主要然料是丙烷
【答案】B
【解析】A．甲烷与氯气光照取代产物中一氯甲烷是气态，其余有机取代产物都是呈液态，A正确；B．甲烷性质稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与溴水发生反应，因此不能使高锰酸钾溶液褪色，B错误；C．甲烷是天然气的主要成分，C正确；D．北京奥运会“祥云”火炬燃烧时的主要然料是丙烷，D正确；故合理选项是B。
8．下列说法正确的是
A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构
B．甲烷分子的球棍模型为
C．天然气不属于可再生能源
D．标准状况下，11.2LCCl4中含有C-Cl键的数目为2NA
【答案】C
【解析】A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有1种结构，A错误；B．甲烷分子的比例模型为，B错误；C．天然气为化石燃料，属于不可再生能源，C正确；D．标准状况下，CCl4是液态不是气态，所以11.2LCCl4的物质的量不是0.5ml，D错误；故选C。
9．关于烷烃性质的叙述中，不正确的是( )
A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态
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．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】烷烃的结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，密度越大，但都比水轻，故B不正确。
10．在1.013×105Pa下，测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是
A．在标准状况下，新戊烷是气体
B．在1.013×105Pa、20℃时，戊烷都是液体
C．烷烃随碳原子数的增加，沸点降低
D．分子式为C5H12的烷烃的同分异构体中，随支链的增加，沸点降低
【答案】D
【解析】A．新戊烷沸点为9.5℃，标准状况为0℃，新戊烷为液体，A项错误；B．C5H12包括了正戊烷、异戊烷、新戊烷，而新戊烷的沸点是9.5℃，标准状况下是液体，20℃时是气体，B项错误；C．从图中数据可知，烷烃随碳原子数的增加，沸点逐渐升高；C项错误；D．C5H12的3种同分异构体中，随支链数增加，沸点逐渐降低，D项正确；本题答案选D。
11．将等质量的下列各烃，完全燃烧生成CO2和H2O，耗氧量最大的是
A．CH4B．C2H4C．C2H2D．C2H6
【答案】A
【解析】由C～O2～CO2，4H～O2～2H2O可知，消耗32g氧气需要碳12g，需要H元素4g，可见：等质量时，有机物中含氢量越大，燃烧时消耗氧气越多。A．CH4中C、H原子数目之比为1：4；B．C2H4中C、H原子数目之比为2：4=1：2；C．C2H2中C、H原子数目之比为2：2=1：1；D．C2H6中C、H原子数目之比为2：6=1：3；可见：CH4中H的质量分数最大，故相同质量时甲烷消耗氧气最多，故合理选项是A。
12．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．中含有3种等效氢，所以能生成3种沸点不同的有机物，A正确；B．中含有4种等效氢，所以能生成4种沸点不同的有机物，B错误；C．中含有2种等效氢，所以能生成2种沸点不同的有机物，C错误；D．中含有4种等效氢，所以能生成4种沸点不同的有机物，D错误；故选A。
13．烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例，进行燃烧分析。
(1)取等物质的量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是___________，生成H2O最多的是___________，消耗O2最多的是___________。由此可以得出结论：等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着___________的增多而变大。
(2)取等质量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是___________，生成H2O最多的是___________，消耗O2最多的是___________。由此可以得出结论：等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着___________的增大而变大，生成水的量随着___________的增大而变大，消耗O2的量随着___________的增大而变大。
【答案】丙烷丙烷丙烷分子中碳原子数丙烷甲烷甲烷分子中碳的质量分数分子中氢的质量分数分子中氢的质量分数
【解析】(1)物质的量相等，则一个分子中含碳原子数越多生成的CO2越多，所以生成CO2最多的是丙烷；含氢原子越多生成的H2O最多，所以生成H2O最多的是丙烷；根据烷烃燃烧通式CnH2n+2+(n+)O2→nCO2+(n+1)H2O可知消耗氧气最多的是丙烷；由此可以得出结论：等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随分子中碳原子数的增多而变大；(2)每12g碳消耗1mlO2，而每4g氢就消耗1mlO2，所以有等质量的各种烷烃，含碳量越大生成二氧化碳越多，消耗氧气越少，生成水越少；烷烃中碳原子的质量分数为，所以含碳原子数越多，碳原子的质量分数越大，则则生成CO2最多的是丙烷，生成水最多的是甲烷，消耗氧气最多的是甲烷，等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着分子中碳的质量分数的增大而变大，生成水的量随着氢的质量分数的增大而变大，消耗氧气的量随着分子中氢的质量分数的增大而变大。
14．已知某链状烷烃的相对分子质量为72，则：
(1)该烷烃的分子式为___。
(2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：___。
(3)上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是___(写结构简式)。
(4)若此有机物的一氯代物分子中有两个—CH3，两个—CH2—，一个和一个—Cl，它们的可能结构分别是___、___、___、___。
【答案】C5H12CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、
【解析】(1)链状烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其相对分子质量为(12n＋2n＋2)＝72，n＝5，烷烃分子式为C5H12。
(2)烷烃C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、。
(3)烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中，沸点最低。
(4)根据一氯代物中的结构片段，可确定其结构有：、、、。
15．写出下列链状烷烃的分子式：
(1)含有30个氢原子的烷烃的分子式为_______。
(2)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为_______。
(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则其分子式为_______。
(4)甲烷的电子式为_______，碳氢键之间键角为_______。
【答案】C14H30C10H22C5H12109°28′
【解析】(1)根据链状烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的链状烷烃为C14H30；(2)设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2=142，解得n=10，该烷烃的分子式为C10H22；(3)同一条件下，气体的密度之比和气体的摩尔质量成正比；烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则该烷烃的相对分子质量为72，设A的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2=72，解得n=5，该烷烃的分子式为C5H12；(4)CH4属于共价化合物，其电子式为，分子结构为正四面体形，碳氢键之间的键角为109°28′。
16．按要求回答下列问题。
(1)甲烷与氯气的体积比为1∶1，光照条件下在如图所示的装置中反应，则得到的产物为___________(填字母，下同)。
A．、
B．、
C．、
D．、、、、
(2)甲烷最简单的同系物与氯气光照条件下反应，其生成物的化学式最多可能有___________种。
A．5B．9C．10D．7
(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的液面变化是___________。
A．升高B．降低C．不变D．无法确定
【答案】DDB
【解析】(1)甲烷和氯气在光照条件下发生多步取代反应，但多步取代反应是同时进行且各步反应都是可逆反应，所以得到的产物与甲烷和氯气的物质的量之比无关，故得到的产物为、、、、，故D正确。故答案：D。
(2)甲烷最简单的同系物乙烷与氯气发生多步取代反应，生成物的化学式可能有、、、、、和，共7种，故D正确。故答案：D。
(3)经过几个小时的反应后，氯气被消耗，U形管左端气体的物质的量减小，生成的极易溶于水，所以压强减小，U形管右端的玻璃管中液面降低。故B正确。
17．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图所示。
根据设计要求回答下列问题：
(1)A装置中发生反应的离子方程式是_____。
(2)B装置有三种功能：①_____；②均匀混合气体；③干燥混合气体。
(3)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：__。
(4)D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是_________。
(5)E装置中除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为_______。
(6)E装置的作用是_______(填字母)。
A．吸收氯气 B．吸收氯化氢 C．防止倒吸
(7)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为_______(填字母)。
A．CH3ClB．CH2Cl2C．CHCl3D．CCl4
【答案】MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O控制气流速度CH4＋2Cl24HCl＋C吸收过量的氯气分液BCA
【解析】(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、水和氯化锰，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，故答案为：MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(2)B装置除具有均匀混合气体、干燥混合气体的作用之外，还可以根据气泡多少控制气流速度，故答案为：控制气流速度；(3)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，这说明有碳单质产生，则置换出碳单质的化学方程式为CH4＋2Cl2C＋4HCl，故答案为：CH4＋2Cl2C＋4HCl；(4)氯气能与KI反应生成氯化钾和I2，所以D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气，故答案为：吸收过量的氯气；(5)E装置中的有机物为氯代烃，氯代烃难溶于水，分离互不相溶的两种液体用分液的方法，故答案为：分液；(6)E装置中盛装的是水，反应中有HCl生成，HCl极易溶于水，所以E装置的作用是吸收氯化氢和防止倒吸，故答案为：BC；(7)甲烷与氯气反应生成的四种氯代烃中，只有一氯甲烷是气体，故尾气中主要的含氯有机物为CH3Cl，故答案为：A 。物质名称及结构简式
沸点/℃
正丁烷CH3(CH2)2CH3
-0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3
36.0
异戊烷
27.8
新戊烷C(CH3)4
9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3
69.0