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高中化学第一节 认识有机化合物当堂检测题
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这是一份高中化学第一节 认识有机化合物当堂检测题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．分子式为的烃的可能结构共有
A．3种B．5种C．6种D．8种
2．下列化学用语正确的是
A．NH4Cl电子式：B．Ca(OH)2的电离方程式：
C．CH4的分子结构模型：D．HClO结构式：H-O-Cl
3．碳原子成键的多样性是有机化合物种类繁多的原因之一、乙醇和二甲醚的结构式如图所示。下列关于上述两种物质的说法正确的是
A．分子式不同B．性质有差异因分子结构不同
C．各1ml分子中碳氧键(C-O)数目相同D．各1ml分子中共用电子对数目不同
4．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是
A．不存在同分异构体B．不存在同分异构体
C．不存在同分异构体D．不存在同分异构体
5．对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代物只有一种，采用如下代换：
下列说法错误的是
A．a、b、c互为同系物B．X的通式一定为CnH2n＋2
C．b的同分异构体有2种(自身除外)D．b的二氯代物有3种
6．下列说法错误的是
A．反-2-丁烯的结构简式：
B．基态的价电子轨道表示式：
C．的空间填充模型：
D．和在光照下充分反应，反应前后的分子总数不变
7．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．只代表一种物质B．只代表一种物质
C．只代表一种物质D．只代表一种物质
8．下列各组物质互为同分异构体的是
A．和B．和
C．和D．和
9．下列化学用语表达正确的是
A．乙醛的结构简式：
B．中子数为10的氧原子：
C．乙酸的球棍模型：
D．的电子式：
10．下列说法不正确的是
A．甲烷与氯气在光照条件下发生的反应为取代反应
B．C2H6和C6H14互为同系物
C．2，3-二甲基丁烷的键线式
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
11．设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．120g由 和 组成的混合固体中 数目为
B．标准状况下， 中C-Cl键的数目为
C．将含有 的溶液滴入适量沸水中制得 Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于
D．1mlI2(g)和 1mlH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于
12．“固碳”是环境科学研究的热点课题。最近，日本东京工业大学的岩澤伸治(Iwasawa Nbuharu)教授课题组开发光催化剂实现CO2、H2和苯乙烯类氢羧化反应。转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A．反应(1)和反应(2)中C元素只被还原B．甲分子中所有原子一定共平面
C． 与乙互为同分异构体D．乙能发生取代反应、加成反应、加聚反应
13．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．溶液中含分子的数目小于
B．标准状况下，与充分反应，生成的分子数目为
C．()与()的混合物中所含的共价键数目为
D．标准状况下，22.4L氯气与甲烷的混合气体，光照时充分反应生成的HCl分子数为
14．甲基丙烯酸()是一种重要的有机化工原料，下列关于该有机物的叙述正确的是
A．属于烯烃B．能发生加成反应
C．与乙酸乙酯互为同分异构体D．分子中的所有碳原子不一定共平面
15．有机物a、b、c的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．a与b互为同分异构体
B．a、b、c均能与NaOH溶液反应
C．一定条件下，a与c可以发生反应生成b
D．含有相同官能团的b的同分异构体有3种(不考虑空间异构)
二、填空题
16．甲烷
(1)甲烷结构：甲烷分子中，碳原子与 4 个氢原子形成 个共价单键。分子中的 5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个 的结构：碳原子位于 ，4 个氢原子分别位于 ，任意两个碳氢键之间的夹角均为 。
(2)甲烷性质
①甲烷是 的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的 ， 溶于水。
②甲烷与氯气在光照条件下发生的卤代反应是一个 链反应。
链引发：Cl2·Cl+·Cl
链增长：·Cl＋CH4→HCl＋·CH3
·CH3＋Cl2→CH3Cl＋·Cl
链终止：·Cl+·Cl→Cl2
·Cl+·CH3→CH3Cl
其中Cl2、CH4为反应物，·Cl、·CH3为自由基，HCl、CH3Cl为生成物。
(3)甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为 。1 ml CH4完全燃烧可放出802 kJ的热量。与相同状况下的CO、H2相比较，CH4完全燃烧放出热量更多，所以天然气是一种优良的燃料。
17．按要求回答下列问题：
(1)相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，消耗氧气物质的量关系为 (填编号，用“>”或“=”表示)。
(2) 的分子式为 。
(3) 系统命名为 。
(4)现有下列几种有机物：
A．CH4 B．(CH3)2C=CH﹣CH3 C．C2H2 D．C5H12 E.CH2=CH-CH=CH2 F.环戊烷
①上述有机物中互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
②A可与Cl2反应生成二氯甲烷，用一个化学方程式表示该反应 。
③写出D的同分异构体中沸点最低的一种是 (写结构简式)。
三、解答题
18．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取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：
(1)有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法 (填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(2)B有三种功能：①控制气流速度；②混匀混合气体；③ 。
(3)一段时间后发现D中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有 溶液。
(4)E中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 (选填编号)。
A．结晶法B．蒸馏法C．萃取分液法D．水洗分液法
19．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，用下图装置收集一量筒甲烷和氯气的混合气体，光照一段时间后，某同学认为有氯化氢生成。回答下列问题：
(1)写出该反应中生成氯仿的化学方程式为 ，反应类型为 (填有机反应类型)。
(2)水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是 。
(3)实验中可观察到的现象：量筒内壁上出现油状液滴，水槽中有少量固体析出，量筒内 等。
(4)不考虑气态物质溶解于油状液滴，该油状液滴中含有的有机产物共有 种。
(5)某烷烃的相对分子质量为72，则该烷烃的分子式为 。
(6)某烷烃放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图装置，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)。
则该烷烃的分子式为 。
实验前
实验后
(干燥剂+U形管)的质量
100. 0 g
101. 8 g
(石灰水+广口瓶)的质量
312.0g
315.3g
参考答案：
1．B
【详解】根据分子式可知，该烃为链状烷烃，没有不饱和度，满足条件的烷烃有：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2 、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 、CH3CH2C(CH3)3 、(CH3)2CHCH(CH3)2 ，共5种，故选B。
2．D
【详解】A．NH4Cl是离子化合物，阳离子和阴离子Cl-都要写离子形式，其电子式为：，A错误；
B．Ca(OH)2是二元强碱，完全电离产生Ca2+、OH-，不存在电离平衡，故Ca(OH)2的电离方程式为Ca(OH)2=Ca2++2OH-，B错误；
C．CH4是正四面体结构，但由于原子半径：C＞H，故CH4的分子结构模型为：，C错误；
D．HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，因此HClO结构式为：H-O-Cl，D正确；
故合理选项是D。
3．B
【详解】A．由结构可知，二者分子式为C2H6O，分子式相同，A错误；
B．二者的结构不同，则导致存在性质差异，B正确；
C．乙醇有一个碳氧键，二甲醚有2个碳氧键，则各1ml分子中碳氧键(C-O)数目分别为NA、2NA，C错误；
D．各1ml分子中共用电子对均为8ml，数目相同，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，A错误；
B．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，B错误；
C．若是正方形的平面结构，则有两种结构，所以甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，C正确；
D．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A． 根据烷烃的定义，a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的烷烃，它们互为同系物，故A正确；
B． X为烷烃，X的通式一定为CnH2n＋2，故B正确；
C．b的同分异构体是CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3，故C正确；
D． b的二氯代物有2种，、，故D错误；
故选D。
6．C
【详解】A．反-2-丁烯的结构简式：，A正确；
B．基态的价电子轨道表示式：，B正确；
C．的空间填充模型，O原子在中间，应该为V型结构，C错误；
D．和在光照下的每一步反应都是取代反应，系数为1，反应前后的分子总数不变，D正确；
故选C。
7．B
【详解】无论甲烷是四面体还是正四边形，、、都只有一种结构，都只代表一种物质，只代表一种物质，说明不是平面结构，从而说明甲烷是正四面体结构。
答案为B。
8．D
【详解】A．和互为同素异形体，故A不符合题意；
B．和，两者分子式，结构式都不相同，不是同分异构体，故B不符合题意；
C．和，两者结构相似，分子组成相差两个−CH2−原子团，互为同系物，故C不符合题意；
D．和，两者分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．乙醛的结构简式为，A错误；
B．中子数为10的氧原子的质量数为18，B错误；
C．乙酸的球棍模型：，C正确；
D．的电子式为：，D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下能够发生取代反应产生一氯甲烷和HCl，取代反应逐步进行，生成的一氯甲烷会与氯气进一步发生取代反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，同时每一步反应都会产生HCl，故发生的反应为取代反应，A正确；
B．C2H6和C6H14都符合烷烃的分子式通式，它们结构相似，在分子组成上相差4个CH2原子团，因此二者互为同系物，B正确；
C．用顶点和拐点表示C原子，省去H原子，就得到物质的键线式表示式，则图示是可表示2，3-二甲基丁烷的键线式结构，C正确；
D．CH3COOH分子结构中含有官能团羧基，该物质属于羧酸，名称是乙酸；CH3OOCH分子中含有官能团酯基，该物质属于酯类，其名称是甲酸甲酯，因此二者不是同一种物质，D错误；
故合理选项是D。
11．C
【详解】A．NaHSO4和MgSO4的摩尔质量均为120g/ml,则120g混合物的物质的量为1ml，但NaHSO4固体中阴离子为，故混合固体中数目小于NA，故A错误；
B．标况下为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C．胶体为多个离子的集合体；将含有0.1ml FeCl3的饱和溶液，滴入沸水中加热形成Fe(OH)3胶体，所含的胶体粒子数目少于0.1NA，故C正确；
D．I2(g)和H2在密闭容器中是可逆反应，反应虽然不能彻底，但属于等体积反应，混合气体的分子数保持不变，1mlI2(g)和1mlH2在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数为2NA，故D错误。
答案选C。
12．C
【详解】A．反应(1)CO2转化为CO，C元素的化合价降低，C被还原，反应(2)中，甲中C元素转化为乙时平均价态升高，C被氧化，CO中的C转化为乙时，C元素化合价降低，C被还原，故A错误；
B．甲中苯环为平面结构，碳碳双键为平面结构，两平面通过单键相连，可能重合也可能不重合，故B错误；
C．该结构与乙分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．乙不含碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，故D错误；
故选：C。
13．C
【详解】A．没有明确溶液体积，不能计算溶液中含分子的数目，故A错误；
B．标准状况下，与的物质的量分别是0.1ml、0.05ml，SO2和O2反应可逆，生成的分子数目小于，故B错误；
C．()中共价键数目为 ，32g()中共价键数目为，所以()与()的混合物中所含的共价键数目为，故C正确；
D．标准状况下，22.4L氯气与甲烷的混合气体中氯气的物质的量小于1ml，光照时发生取代反应反应生成的HCl分子数小于，故D错误；
选C。
14．B
【详解】A．分子中有碳碳双键，有羧基，属于羧酸，A错误；
B．分子中有碳碳双键，能发生加成反应，B正确；
C．甲基丙烯酸C4H6O2，乙酸乙酯C4H8O2，分子式不同，不互为同分异构体，C错误；
D．甲基丙烯酸，分子中2号碳原子为sp2杂化，与其相连的3个碳原子构型为平面三角形，故分子中所有碳原子一定共面，D错误；
故答案为：B。
15．D
【详解】A．a与b分子式不同，它们不互为同分异构体，A错误；
B．c不与氢氧化钠溶液反应，B错误；
C．一定条件下，a与c可以发生反应生成含有六个碳原子的酯，其与b碳原子个数不同，C错误；
D．含有相同官能团的b的同分异构体有3种，D正确；
故选D。
16．(1) 4 正四面体 正四面体的中心 正四面体的四个顶点 109°28’
(2) 无色、无味 小 难 自由基型
(3)
【详解】（1）甲烷结构：甲烷分子中，碳原子与 4 个氢原子形成4个共价单键。分子中的 5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个正四面体的结构：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四个顶点，任意两个碳氢键之间的夹角均为109°28’。故答案为：4 ；正四面体；正四面体的中心；正四面体的四个顶点，109°28’。
（2）①甲烷是无色、无味的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的小，难溶于水。
②根据反应历程可判断反应过程中产生多个自由基，所以甲烷与氯气在光照条件下发生的卤代反应是一个自由基型链反应。
（3）甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为
17．(1)=
(2)C12H16O
(3)3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
(4) AD BF CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl
【详解】（1）相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，其中C2H6O可以写成C2H4(H2O)，所以耗氧的量与C2H4的耗氧的量相等，故答案为：=。
（2） 的分子式中有12个碳原子、一个氧原子，不饱和度为5，所以氢原子数为12×2+2-5×2=16，所以分子式为C12H16O。
（3） 主链上有8个碳原子，3号碳上有2个甲基，5号碳上有1个甲基和1个乙基，系统命名为：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷。
（4）①同系物是结构相似，组成上相差CH2原子团的物质互称同系物，而AD的均为烷烃，故结构相似，在分子组成上相差5个CH2原子团，故互为同系物；分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体，(CH3)2C=CH-CH3的分子式为C5H10，环戊烷的分子式为C5H10，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
②甲烷与氯气发生取代反应生成二氯甲烷，反应的方程式为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
③C5H12的同分异构体有：正戊烷、异戊烷、新戊烷，戊烷的同分异构体中，含有的支链越多，有机物的沸点越多，所以戊烷的同分异构体中，沸点最低的为新戊烷，结构简式为： 。
18．(1) 正确 浓盐酸具有挥发性，可进入E中
(2)干燥气体
(3)淀粉-KI溶液
(4)D
【分析】A装置中产生氯气，氯气经过B装置中浓硫酸干燥并与甲烷混合后通入C装置中发生反应，生成多种氯代烃和HCl，通过D装置中相关物质检验氯气，E装置吸收HCl并防倒吸。
【详解】（1）由于浓盐酸具有挥发性，因此无法证明E中的氯化氢为取代反应生成；
（2）装置B除控制气流速度、混匀混合气体的作用外，还具有干燥气体的作用，防止含水蒸气的气体加热导致导管炸裂；
（3）装置D的作用是检验氯气，若D中的棉花由白色变为蓝色，说明石棉上预先滴有淀粉碘化钾溶液，氯气与碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；
（4）由于甲烷与氯气发生取代反应会生成多种氯代烃和氯化氢，而卤代烃不溶于水，氯化氢易溶于水，因此可用水洗分液法，故答案为D。
19．(1) 取代反应
(2)降低Cl2在溶液中的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应或避免Cl2与其他液体反应
(3)液面上升，黄绿色变浅
(4)3
(5)C5H12
(6)C3H8
【分析】本题属于甲烷和氯气的光照发生取代反应的实验题，在光照条件下发生反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4以及HCl，随后氯化氢溶于饱和氯化钠溶液，导致溶液中有晶体析出，由于反应的发生消耗氯气，导致混合物颜色变浅，以此解题。
【详解】（1）该反应为氯气和甲烷发生取代反应，方程式为：；反应类型为：取代反应；
（2）反应产物中含有氯化氢，其中饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，且饱和食盐水不溶解氯气，则水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是：降低Cl2在溶液中的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应或避免Cl2与其他液体反应；
（3）甲烷与氯气发生反应，黄绿色气体褪去，因为CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，且HCl溶于饱和食盐水，造成量筒中压强减小，即量筒中液面上升，饱和食盐水中有晶体析出，量筒内壁上油状液体，故答案为：液面上升，黄绿色变浅；
（4）二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状液体，该油状液滴中含有的有机产物共有3种；
（5）烷烃的通式是，某烷烃的相对分子质量为72，即12n+2n+2=72，则n=5，则该烷烃的分子式为；
（6）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)=；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)=；根据元素守恒，n(C): n(H)=0.075:0.2=3:8，该烷烃的分子式为。
一、选择题
1．分子式为的烃的可能结构共有
A．3种B．5种C．6种D．8种
2．下列化学用语正确的是
A．NH4Cl电子式：B．Ca(OH)2的电离方程式：
C．CH4的分子结构模型：D．HClO结构式：H-O-Cl
3．碳原子成键的多样性是有机化合物种类繁多的原因之一、乙醇和二甲醚的结构式如图所示。下列关于上述两种物质的说法正确的是
A．分子式不同B．性质有差异因分子结构不同
C．各1ml分子中碳氧键(C-O)数目相同D．各1ml分子中共用电子对数目不同
4．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是
A．不存在同分异构体B．不存在同分异构体
C．不存在同分异构体D．不存在同分异构体
5．对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代物只有一种，采用如下代换：
下列说法错误的是
A．a、b、c互为同系物B．X的通式一定为CnH2n＋2
C．b的同分异构体有2种(自身除外)D．b的二氯代物有3种
6．下列说法错误的是
A．反-2-丁烯的结构简式：
B．基态的价电子轨道表示式：
C．的空间填充模型：
D．和在光照下充分反应，反应前后的分子总数不变
7．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．只代表一种物质B．只代表一种物质
C．只代表一种物质D．只代表一种物质
8．下列各组物质互为同分异构体的是
A．和B．和
C．和D．和
9．下列化学用语表达正确的是
A．乙醛的结构简式：
B．中子数为10的氧原子：
C．乙酸的球棍模型：
D．的电子式：
10．下列说法不正确的是
A．甲烷与氯气在光照条件下发生的反应为取代反应
B．C2H6和C6H14互为同系物
C．2，3-二甲基丁烷的键线式
D．CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
11．设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．120g由 和 组成的混合固体中 数目为
B．标准状况下， 中C-Cl键的数目为
C．将含有 的溶液滴入适量沸水中制得 Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于
D．1mlI2(g)和 1mlH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于
12．“固碳”是环境科学研究的热点课题。最近，日本东京工业大学的岩澤伸治(Iwasawa Nbuharu)教授课题组开发光催化剂实现CO2、H2和苯乙烯类氢羧化反应。转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A．反应(1)和反应(2)中C元素只被还原B．甲分子中所有原子一定共平面
C． 与乙互为同分异构体D．乙能发生取代反应、加成反应、加聚反应
13．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．溶液中含分子的数目小于
B．标准状况下，与充分反应，生成的分子数目为
C．()与()的混合物中所含的共价键数目为
D．标准状况下，22.4L氯气与甲烷的混合气体，光照时充分反应生成的HCl分子数为
14．甲基丙烯酸()是一种重要的有机化工原料，下列关于该有机物的叙述正确的是
A．属于烯烃B．能发生加成反应
C．与乙酸乙酯互为同分异构体D．分子中的所有碳原子不一定共平面
15．有机物a、b、c的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．a与b互为同分异构体
B．a、b、c均能与NaOH溶液反应
C．一定条件下，a与c可以发生反应生成b
D．含有相同官能团的b的同分异构体有3种(不考虑空间异构)
二、填空题
16．甲烷
(1)甲烷结构：甲烷分子中，碳原子与 4 个氢原子形成 个共价单键。分子中的 5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个 的结构：碳原子位于 ，4 个氢原子分别位于 ，任意两个碳氢键之间的夹角均为 。
(2)甲烷性质
①甲烷是 的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的 ， 溶于水。
②甲烷与氯气在光照条件下发生的卤代反应是一个 链反应。
链引发：Cl2·Cl+·Cl
链增长：·Cl＋CH4→HCl＋·CH3
·CH3＋Cl2→CH3Cl＋·Cl
链终止：·Cl+·Cl→Cl2
·Cl+·CH3→CH3Cl
其中Cl2、CH4为反应物，·Cl、·CH3为自由基，HCl、CH3Cl为生成物。
(3)甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为 。1 ml CH4完全燃烧可放出802 kJ的热量。与相同状况下的CO、H2相比较，CH4完全燃烧放出热量更多，所以天然气是一种优良的燃料。
17．按要求回答下列问题：
(1)相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，消耗氧气物质的量关系为 (填编号，用“>”或“=”表示)。
(2) 的分子式为 。
(3) 系统命名为 。
(4)现有下列几种有机物：
A．CH4 B．(CH3)2C=CH﹣CH3 C．C2H2 D．C5H12 E.CH2=CH-CH=CH2 F.环戊烷
①上述有机物中互为同系物的是 ，互为同分异构体的是 。
②A可与Cl2反应生成二氯甲烷，用一个化学方程式表示该反应 。
③写出D的同分异构体中沸点最低的一种是 (写结构简式)。
三、解答题
18．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取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：
(1)有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，你认为他的看法 (填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(2)B有三种功能：①控制气流速度；②混匀混合气体；③ 。
(3)一段时间后发现D中的棉花由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有 溶液。
(4)E中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 (选填编号)。
A．结晶法B．蒸馏法C．萃取分液法D．水洗分液法
19．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，用下图装置收集一量筒甲烷和氯气的混合气体，光照一段时间后，某同学认为有氯化氢生成。回答下列问题：
(1)写出该反应中生成氯仿的化学方程式为 ，反应类型为 (填有机反应类型)。
(2)水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是 。
(3)实验中可观察到的现象：量筒内壁上出现油状液滴，水槽中有少量固体析出，量筒内 等。
(4)不考虑气态物质溶解于油状液滴，该油状液滴中含有的有机产物共有 种。
(5)某烷烃的相对分子质量为72，则该烷烃的分子式为 。
(6)某烷烃放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图装置，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)。
则该烷烃的分子式为 。
实验前
实验后
(干燥剂+U形管)的质量
100. 0 g
101. 8 g
(石灰水+广口瓶)的质量
312.0g
315.3g
参考答案：
1．B
【详解】根据分子式可知，该烃为链状烷烃，没有不饱和度，满足条件的烷烃有：CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2 、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 、CH3CH2C(CH3)3 、(CH3)2CHCH(CH3)2 ，共5种，故选B。
2．D
【详解】A．NH4Cl是离子化合物，阳离子和阴离子Cl-都要写离子形式，其电子式为：，A错误；
B．Ca(OH)2是二元强碱，完全电离产生Ca2+、OH-，不存在电离平衡，故Ca(OH)2的电离方程式为Ca(OH)2=Ca2++2OH-，B错误；
C．CH4是正四面体结构，但由于原子半径：C＞H，故CH4的分子结构模型为：，C错误；
D．HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，因此HClO结构式为：H-O-Cl，D正确；
故合理选项是D。
3．B
【详解】A．由结构可知，二者分子式为C2H6O，分子式相同，A错误；
B．二者的结构不同，则导致存在性质差异，B正确；
C．乙醇有一个碳氧键，二甲醚有2个碳氧键，则各1ml分子中碳氧键(C-O)数目分别为NA、2NA，C错误；
D．各1ml分子中共用电子对均为8ml，数目相同，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，A错误；
B．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，B错误；
C．若是正方形的平面结构，则有两种结构，所以甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，C正确；
D．无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A． 根据烷烃的定义，a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的烷烃，它们互为同系物，故A正确；
B． X为烷烃，X的通式一定为CnH2n＋2，故B正确；
C．b的同分异构体是CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3，故C正确；
D． b的二氯代物有2种，、，故D错误；
故选D。
6．C
【详解】A．反-2-丁烯的结构简式：，A正确；
B．基态的价电子轨道表示式：，B正确；
C．的空间填充模型，O原子在中间，应该为V型结构，C错误；
D．和在光照下的每一步反应都是取代反应，系数为1，反应前后的分子总数不变，D正确；
故选C。
7．B
【详解】无论甲烷是四面体还是正四边形，、、都只有一种结构，都只代表一种物质，只代表一种物质，说明不是平面结构，从而说明甲烷是正四面体结构。
答案为B。
8．D
【详解】A．和互为同素异形体，故A不符合题意；
B．和，两者分子式，结构式都不相同，不是同分异构体，故B不符合题意；
C．和，两者结构相似，分子组成相差两个−CH2−原子团，互为同系物，故C不符合题意；
D．和，两者分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．乙醛的结构简式为，A错误；
B．中子数为10的氧原子的质量数为18，B错误；
C．乙酸的球棍模型：，C正确；
D．的电子式为：，D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下能够发生取代反应产生一氯甲烷和HCl，取代反应逐步进行，生成的一氯甲烷会与氯气进一步发生取代反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，同时每一步反应都会产生HCl，故发生的反应为取代反应，A正确；
B．C2H6和C6H14都符合烷烃的分子式通式，它们结构相似，在分子组成上相差4个CH2原子团，因此二者互为同系物，B正确；
C．用顶点和拐点表示C原子，省去H原子，就得到物质的键线式表示式，则图示是可表示2，3-二甲基丁烷的键线式结构，C正确；
D．CH3COOH分子结构中含有官能团羧基，该物质属于羧酸，名称是乙酸；CH3OOCH分子中含有官能团酯基，该物质属于酯类，其名称是甲酸甲酯，因此二者不是同一种物质，D错误；
故合理选项是D。
11．C
【详解】A．NaHSO4和MgSO4的摩尔质量均为120g/ml,则120g混合物的物质的量为1ml，但NaHSO4固体中阴离子为，故混合固体中数目小于NA，故A错误；
B．标况下为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C．胶体为多个离子的集合体；将含有0.1ml FeCl3的饱和溶液，滴入沸水中加热形成Fe(OH)3胶体，所含的胶体粒子数目少于0.1NA，故C正确；
D．I2(g)和H2在密闭容器中是可逆反应，反应虽然不能彻底，但属于等体积反应，混合气体的分子数保持不变，1mlI2(g)和1mlH2在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数为2NA，故D错误。
答案选C。
12．C
【详解】A．反应(1)CO2转化为CO，C元素的化合价降低，C被还原，反应(2)中，甲中C元素转化为乙时平均价态升高，C被氧化，CO中的C转化为乙时，C元素化合价降低，C被还原，故A错误；
B．甲中苯环为平面结构，碳碳双键为平面结构，两平面通过单键相连，可能重合也可能不重合，故B错误；
C．该结构与乙分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．乙不含碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，故D错误；
故选：C。
13．C
【详解】A．没有明确溶液体积，不能计算溶液中含分子的数目，故A错误；
B．标准状况下，与的物质的量分别是0.1ml、0.05ml，SO2和O2反应可逆，生成的分子数目小于，故B错误；
C．()中共价键数目为 ，32g()中共价键数目为，所以()与()的混合物中所含的共价键数目为，故C正确；
D．标准状况下，22.4L氯气与甲烷的混合气体中氯气的物质的量小于1ml，光照时发生取代反应反应生成的HCl分子数小于，故D错误；
选C。
14．B
【详解】A．分子中有碳碳双键，有羧基，属于羧酸，A错误；
B．分子中有碳碳双键，能发生加成反应，B正确；
C．甲基丙烯酸C4H6O2，乙酸乙酯C4H8O2，分子式不同，不互为同分异构体，C错误；
D．甲基丙烯酸，分子中2号碳原子为sp2杂化，与其相连的3个碳原子构型为平面三角形，故分子中所有碳原子一定共面，D错误；
故答案为：B。
15．D
【详解】A．a与b分子式不同，它们不互为同分异构体，A错误；
B．c不与氢氧化钠溶液反应，B错误；
C．一定条件下，a与c可以发生反应生成含有六个碳原子的酯，其与b碳原子个数不同，C错误；
D．含有相同官能团的b的同分异构体有3种，D正确；
故选D。
16．(1) 4 正四面体 正四面体的中心 正四面体的四个顶点 109°28’
(2) 无色、无味 小 难 自由基型
(3)
【详解】（1）甲烷结构：甲烷分子中，碳原子与 4 个氢原子形成4个共价单键。分子中的 5 个原子不在同一平面内，而是形成了一个正四面体的结构：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四个顶点，任意两个碳氢键之间的夹角均为109°28’。故答案为：4 ；正四面体；正四面体的中心；正四面体的四个顶点，109°28’。
（2）①甲烷是无色、无味的气体，在标准状况下的密度为0.717 g·L-1，比空气的小，难溶于水。
②根据反应历程可判断反应过程中产生多个自由基，所以甲烷与氯气在光照条件下发生的卤代反应是一个自由基型链反应。
（3）甲烷在空气中燃烧生成CO2和H2O，反应的化学方程式为
17．(1)=
(2)C12H16O
(3)3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷
(4) AD BF CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl
【详解】（1）相同物质的量的①C2H4②C2H6O完全燃烧，其中C2H6O可以写成C2H4(H2O)，所以耗氧的量与C2H4的耗氧的量相等，故答案为：=。
（2） 的分子式中有12个碳原子、一个氧原子，不饱和度为5，所以氢原子数为12×2+2-5×2=16，所以分子式为C12H16O。
（3） 主链上有8个碳原子，3号碳上有2个甲基，5号碳上有1个甲基和1个乙基，系统命名为：3，3，5-三甲基-5-乙基辛烷。
（4）①同系物是结构相似，组成上相差CH2原子团的物质互称同系物，而AD的均为烷烃，故结构相似，在分子组成上相差5个CH2原子团，故互为同系物；分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体，(CH3)2C=CH-CH3的分子式为C5H10，环戊烷的分子式为C5H10，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
②甲烷与氯气发生取代反应生成二氯甲烷，反应的方程式为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
③C5H12的同分异构体有：正戊烷、异戊烷、新戊烷，戊烷的同分异构体中，含有的支链越多，有机物的沸点越多，所以戊烷的同分异构体中，沸点最低的为新戊烷，结构简式为： 。
18．(1) 正确 浓盐酸具有挥发性，可进入E中
(2)干燥气体
(3)淀粉-KI溶液
(4)D
【分析】A装置中产生氯气，氯气经过B装置中浓硫酸干燥并与甲烷混合后通入C装置中发生反应，生成多种氯代烃和HCl，通过D装置中相关物质检验氯气，E装置吸收HCl并防倒吸。
【详解】（1）由于浓盐酸具有挥发性，因此无法证明E中的氯化氢为取代反应生成；
（2）装置B除控制气流速度、混匀混合气体的作用外，还具有干燥气体的作用，防止含水蒸气的气体加热导致导管炸裂；
（3）装置D的作用是检验氯气，若D中的棉花由白色变为蓝色，说明石棉上预先滴有淀粉碘化钾溶液，氯气与碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；
（4）由于甲烷与氯气发生取代反应会生成多种氯代烃和氯化氢，而卤代烃不溶于水，氯化氢易溶于水，因此可用水洗分液法，故答案为D。
19．(1) 取代反应
(2)降低Cl2在溶液中的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应或避免Cl2与其他液体反应
(3)液面上升，黄绿色变浅
(4)3
(5)C5H12
(6)C3H8
【分析】本题属于甲烷和氯气的光照发生取代反应的实验题，在光照条件下发生反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4以及HCl，随后氯化氢溶于饱和氯化钠溶液，导致溶液中有晶体析出，由于反应的发生消耗氯气，导致混合物颜色变浅，以此解题。
【详解】（1）该反应为氯气和甲烷发生取代反应，方程式为：；反应类型为：取代反应；
（2）反应产物中含有氯化氢，其中饱和食盐水可以除去其中的氯化氢，且饱和食盐水不溶解氯气，则水槽中盛放的液体最好为饱和食盐水的目的是：降低Cl2在溶液中的溶解度，使其与CH4在光照条件下反应或避免Cl2与其他液体反应；
（3）甲烷与氯气发生反应，黄绿色气体褪去，因为CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，且HCl溶于饱和食盐水，造成量筒中压强减小，即量筒中液面上升，饱和食盐水中有晶体析出，量筒内壁上油状液体，故答案为：液面上升，黄绿色变浅；
（4）二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状液体，该油状液滴中含有的有机产物共有3种；
（5）烷烃的通式是，某烷烃的相对分子质量为72，即12n+2n+2=72，则n=5，则该烷烃的分子式为；
（6）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)=；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)=；根据元素守恒，n(C): n(H)=0.075:0.2=3:8，该烷烃的分子式为。
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