2019-2020学年新教材高中化学 第三章 简单的有机化合物 第一节 认识有机化合物 第1课时 认

-1-第1课时认识有机化合物的一般性质碳原子的成键特点等级性测试1．下列化学用语正确的是()A．正丁烷的结构简式：(CH3)2CHCH3B．丙烷分子的空间填充模型：C．甲烷分子的球棍模型：D．乙烷的结构式：解析：选D。A项正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，错误；B项为丙烷分子的球棍模型，错误；C项为甲烷分子的空间填充模型，错误。2．下列物质：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④环丁烷。其分子中所有原子在同一平面上的是()A．①②③④B．②③C．②③④D．①④解析：选B。乙烯分子为平面形结构，乙炔分子为直线形结构。3．1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为()A．0.5molB．2molC．2.5molD．4mol解析：选C。因为CH4与Cl2发生取代反应生成的四种取代物中的碳原子均来自CH4，由碳原子守恒可知，其生成1mol含碳取代物，且每一种取代物的物质的量均为0.25mol。由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2，由氯元素守恒得，消耗Cl2的物质的量n(Cl2)＝(0.25＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4)mol＝2.5mol。4．为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素，可将其燃烧产物依次通过①浓H2SO4；②澄清石灰水；③无水硫酸铜。正确的顺序是()A．①②③B．②③C．②③①D．③②解析：选D。甲烷燃烧的产物为CO2和H2O，用澄清石灰水检验CO2，用无水硫酸铜检验H2O，-2-为防止澄清石灰水中的水产生干扰，应先检验H2O再检验CO2。5．一端封闭的U形管中封闭着的一端有CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在光照条件下反应，则中间气柱的长度如何变化(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。在光照条件下发生反应：①CH4＋Cl2――→光照CH3Cl＋HCl；②CH3Cl＋Cl2――→光照CH2Cl2＋HCl；③CH2Cl2＋Cl2――→光照CHCl3＋HCl；④CHCl3＋Cl2――→光照CCl4＋HCl，由上述反应可知，气体物质的量减小，左端液面上升，右端液面下降，作用于气柱的压强减小，气体体积变大，气柱长度变大。6．将甲烷与氯气按物质的量之比为1∶3混合，在光照条件下发生化学反应后，得到的有机产物是()①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物解析：选D。甲烷和氯气在光照条件下会发生四步取代反应，甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，生成4种不同的取代产物，而反应进行到哪一步不是由甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，所以甲烷与氯气以物质的量之比为1∶3混合，四步取代反应都可能发生，最终得到的有机产物是①CH3Cl、②CH2Cl2、③CHCl3、④CCl4的混合物。7．下列反应属于取代反应的是()A．CH4――→高温C＋2H2B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2C．CH4＋2O2――→点燃CO2＋2H2OD．C2H6＋Cl2――→光照C2H5Cl＋HCl解析：选D。取代反应指有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。选项A中的反应为分解反应；选项B中的反应为置换反应，不属于有机反应类型；选项C中的反应为甲烷的氧化反应。8．0.1mol某烷烃完全燃烧生成CO2的质量为13.2g，则该烷烃为()-3-A．C2H6B．C3H8C．C4H10D．C5H12解析：选B。13.2gCO2的物质的量为0.3mol，又知该烷烃的物质的量为0.1mol，所以1mol该烷烃含3mol碳原子，则该烷烃为C3H8。9．某烯烃的结构简式为，下列有关该烯烃分子的叙述中正确的是()A．该烯烃分子中的所有原子都在同一平面上B．该烯烃分子中有4个碳原子可能在一条直线上C．该烯烃分子中的6个碳原子不可能都在同一平面上D．该烯烃与CH3CH===C(CH2CH3)2互为同系物解析：选D。A.该烯烃分子中的6个碳原子一定共平面，H原子不一定在该平面上，故A错误；B.根据碳碳双键的结构可知，该烯烃分子中不可能存在4个碳原子共直线的情况，故B错误；C.该烯烃分子中的6个碳原子一定共平面，故C错误；D.该烯烃分子与CH3CH===C(CH2CH3)2结构相似，在组成上相差一个CH2原子团，二者互为同系物，故D正确。10．(2018·高考全国卷Ⅱ)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()解析：选D。甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内气体颜色变浅，出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。11．某些有机化合物的分子模型如图所示。-4-回答下列问题：(1)属于空间填充模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同)。(2)表示同一种有机化合物的是________。(3)含碳量最低的是________，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留一位小数)。解析：(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式，属于空间填充模型。(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间填充模型，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，戊烷中氢元素的质量分数是1×1212×5＋1×12×100%≈16.7%。答案：(1)乙、丙(2)甲、丙(3)甲、丙16.7%12．已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，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被完全吸收)。实验前实验后(干燥剂＋U形管)的质量101.1g102.9g(石灰水＋广口瓶)的质量312.0g314.2g回答下列问题：(1)实验完毕后，生成物中水的质量为________g。(2)生成CO2的质量为________g。(3)该气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量之比为________，原子个数之比为________。解析：(1)生成水的质量为102.9g－101.1g＝1.8g。(2)生成CO2的质量为314.2g－312.0g＝2.2g。(3)碳元素与氢元素的质量之比为2.2g44g·mol－1×-5-)12g·mol－1∶1.8g18g·mol－1×2×1g·mol－1＝0．6g∶0.2g＝3∶1；原子个数之比为N(C)∶N(H)＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4。答案：(1)1.8(2)2.2(3)3∶11∶413．(1)0.1mol某烃完全燃烧，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9g，浓碱液增重17.6g。该烃的分子式为________。(2)某气态烃2.2g在O2中完全燃烧，生成6.6gCO2和3.6gH2O，在标准状况下其密度为1.9643g·L－1，其分子式为________。(3)在120℃和101kPa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合，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________(填选项字母)。A．小于4B．大于4C．等于4D．无法判断解析：(1)0.1mol烃中含n(C)＝17.6g44g·mol－1＝0.4mol，含n(H)＝9g18g·mol－1×2＝1mol，则每个该烃分子中含4个C原子、10个H原子，即分子式为C4H10。(2)该烃的摩尔质量M＝22.4L·mol－1×1.9643g·L－1≈44g·mol－1，即相对分子质量为44。该烃分子中n(C)∶n(H)＝6.6g44g·mol－1∶3.6g18g·mol－1×2＝3∶8，最简式为C3H8，最简式的相对分子质量为44，故该烃的分子式为C3H8。(3)设该烃的分子式为CxHy，则：CxHy＋x＋y4O2――→点燃xCO2＋y2H2O因为反应后气体体积缩小，则1＋x＋y4＞x＋y2，即y＜4。答案：(1)C4H10(2)C3H8(3)A