河南省罗山高中高三化学二轮复习 考点突破20 最简单的有机化合物甲烷（含解析）.doc

最简单的有机化合物甲烷1、烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应，称为羰基合成，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯制丙醛的反应为：由分子式为c4h8的烯烃进行醛化反应，得到醛的同分异构体可能有 (a)2种(b)3种(c)4种(d)5种【答案】c【解析】2、10ml某气态烃在50ml氧气里充分燃烧得到液态水和体积为35ml的混合气体（所有气体体积都是在同温同压下测定的），则该气态烃可能是（ ）a.甲烷 b.乙烷 c.丙烷 d.丁炔【答案】b 【解析】 3、萘分子的结构可以表示为 或 ，两者是等同的。苯并芘是强致癌物质（存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中）。它的分子由5个苯环并合而成，其结构式可以表示为（）或（）式： （） () 这两者也是等同的。现有结构式a 、b 、 c 、d ， 与（）、（）式同分异构体的是（ ） a b c d【答案】b【解析】4、若不考虑立体异构，则分子式为c5h10o2且为酯的同分异构体共（ ）a7种 b 8种 c9种 d10种【答案】c【解析】5、为控制和整治大气污染，科技界开展了大量研究，取得了许多新成果。sn 化合物在此领域的应用属于先进技术，如图是已经合成的最著名的sn 化合物的分子结构。下列说法正确的是a、据均摊法可知该物质的分子式为s2n b、该物质具有很高的熔、沸点 c、该物质的分子中既有极性键又有非极性键 d、该物质与化合物s2n2 互为同素异形体【答案】c【解析】6、试判断c5h12o的同分异构体的种数：( )a.8 b.10 c.13 d.14 【答案】d【解析】7、分子式为c3h6cl2的链状有机物的同分异构体共有（不包括立体异构）a6种 b5种 c4种 d3种【答案】c【解析】8、常温常压下，一定量的甲烷在足量的氧气中完全燃烧生成9 g水，该反应中有关物质的物理量描述正确的是(na表示阿伏加德罗常数)（）a电子转移的物质的量为1 molb断裂了1 mol ch键，转移的电子数目为2nac有4 g ch4参加反应，生成了5.6 l的co2d1 mol ch4(g)和2 mol o2(g)的能量总和小于1 mol co2(g)和2 mol h2o的能量总和【答案】c【解析】同体积同物质的量浓度的bacl2溶液可使同体积的fe2(so4)3、znso4、k2so4三种溶液中so42完全沉淀，说明这三种溶液中so42的物质的量相等。假设有1 mol bacl2，则有2/3 mol fe3、1 mol zn2、2 mol k，故三种硫酸盐中金属离子物质的量浓度之比为2:3:6。9、已知乙炔（c2h2）、苯（c6h6）、乙醛（c2h4o）的混合气体中含氧元素的质量分数为8%，则混合气体中碳元素的质量分数为（ ）a84% b60% c91% d42%【答案】a【解析】10、分子式为c5h11cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)（）a.6种b.7种c.8种d.9种【答案】c【解析】根据题中所给出的信息分析，本题重点考察的是同分异构体的相关知识。11、下列物质互为同分异构体的是()。a12c和14c bch4和c2h6cc2h5oh和ch3och3 do2和o3【答案】c【解析】a项物质互为同位素；b项物质互为同系物；d项物质互为同素异形体。12、下列有关说法中，正确的是（ ）a分馏、干馏、裂化都是化学变化 b聚乙烯、聚氯乙烯、纤维素都是合成高分子 c硫酸铜、醋酸、铁都是电解质 d盐酸、漂白粉、铝热剂都是混合物 【答案】d【解析】试题分析：a分馏是物理变化，干馏、裂化都是化学变化，错误；b聚乙烯、聚氯乙烯、都是合成高分子 ；纤维素是天然高分子化合物，错误；c硫酸铜、醋酸、是电解质。而铁是金属单质，错误；d盐酸、漂白粉、铝热剂中都含有两种以上的物质，都是混合物，正确。13、一定量的甲烷燃烧后得到的产物为co、co2和水蒸气，此混合气体质量为49.6 g，当其缓慢经过无水氯化钙(足量)时，氯化钙质量增加25.2 g，则原混合气体中co2的质量为()a24.4 g b19.7 gc13.2 g d12.5 g【答案】c【解析】25.2 g是甲烷燃烧生成的h2o(g)的质量，n(h2o)25.2g/18g/mol1.4 mol，则甲烷的物质的量可由氢原子守恒求得：n(ch4)1.4 mol0.7 mol。则混合气体中co和co2的物质的量之和为0.7 mol，而其质量之和为49.6 g25.2 g24.4 g。据此可得下列方程：n co +n co2=0.7mol 28g/moln co +44g/moln co2=24.4g解得n(co)0.4 mol，n(co2)0.3 mol。则m(co2)0.3 mol44 g/mol13.2 g。14、某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个ch3、2个ch2和1个，则该结构的烃的一氯取代物最多可能有（ ）种（不考虑立体异构）a4 b5 c6 d9【答案】d 【解析】某烃的相对分子质量为86，其结构中含有3个ch3、2个ch2和1个，则该烃有两种结构为、，该结构的烃的一氯取代物：、，有9种。故答案选d思路点拨：本题考查同分异构体的书写，运用基元法，注意取代基的不同位置，按顺序写，省得遗漏，难度不大。15、若某一个烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能是（）ac2h6 bc4h10 cc5h12 dc8h18【答案】b【解析】根据题中所给出的信息分析，a项中的ch3ch3符合要求；c项中的符合要求；d项中的符合要求。16、将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。(1)图中a、b、c三种仪器的名称是_、_、_。(2)a仪器中c是_，d是_。(3)蒸馏时，温度计的水银球的位置应在_。(4)在b中注入原油后，加入几片碎瓷片的目的是_。【答案】(1)冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶(2)进水口出水口(3)蒸馏烧瓶支管口处(4)防止暴沸【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。17、如图所示，u型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1:1）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢地反应一段时间。 假设甲烷与氯气恰好完全反应，且只产生一种有机物，请写出化学方程式： 。 根据的假设，推测反应一段时间后，u型管右端的玻璃管中水柱变化情况(升高、降低或不变)及变化的主要原因： 。【答案】【解析】18、某同学想设计实验探究甲烷与cl2反应的反应条件以及反应类型。请完成下列问题：(一)制取ch4和cl2(1)实验室通常用无水ch3coona与碱石灰在加热的条件下反应制取ch4，其制取装置还可以制取_、_等气体。(2)实验室通常用mno2与浓盐酸反应制取cl2，其反应方程式为_。(二)探究甲烷与氯气反应的反应条件及反应类型分别用铁架台固定好如图所示装置，其中甲试管用预先准备好的黑色纸套套上，丙、丁试管用点燃的镁条照射，乙试管放在自然光下。(3)能否用蒸馏水代替饱和食盐水？_，理由是：_。(4)从_现象推断cl2与ch4开始了反应；从_现象推断cl2和ch4发生的是取代反应。【答案】(1)o2nh3(其他合理答案也可)(2)mno24hcl(浓) mncl2cl22h2o(3)否cl2可溶于水且与水反应(4)气体颜色变浅及液面上升agno3溶液中出现白色沉淀【解析】(一)制ch4的装置类似制o2、nh3等的装置，属于固体与固体加热制气装置。制取cl2的反应方程式为mno24hcl(浓) mncl2cl22h2o。(二)通过对比实验寻求最佳反应条件：甲中几乎无反应；乙中缓慢反应；丙、丁受强光照射，剧烈反应。产生的hcl可用agno3溶液检验。19、一所学校课外实验小组欲探究甲烷的性质。实验小组的成员发现实验台上有两个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为氯气)。小组成员从实验台上拿出一支20 ml的刻度试管，欲在试管中取5 ml甲烷、15 ml氯气的混合气体进行实验探究。请你帮助他们完成下列问题：(1)用最简单的方法区别两个集气瓶中的气体：_。(2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪器组装，可以将集气瓶中的气体取到刻度试管中。请你在下面的方框中画出刻度试管中取用5 ml甲烷、15 ml氯气的混合气体的操作装置，并说明使用的其他试剂及简单的操作方法：_。(3)在水槽中将橡皮塞塞在集有混合气体的试管口上，取出，放置在_(填写下面的序号)的地方，探究甲烷与氯气的取代反应。a黑暗中 b阳光直射的地方 c室内自然光 d任何地方写出该反应中的一个化学方程式：_。足够长的一段时间后，用手握住试管，口朝下，伸入水中，在水下拨出橡皮塞，可以观察到的现象是_。(4)通过(3)的实验现象，结合氨气的喷泉实验，请你设计一个上述甲烷取代反应的喷泉实验。简述实验方法：_。【答案】(1)用观察法可以区别，有颜色的气体为氯气，另外一集气瓶中的气体为甲烷(2)操作装置图如下图所示：使用的其他试剂：饱和氯化钠溶液操作方法：先将双孔塞塞到盛有氯气的集气瓶口上，打开分液漏斗活栓，使食盐水缓缓流下，收集15 ml氯气；然后将双孔塞换到盛有甲烷的集气瓶上，再打开分液漏斗活栓，收集5 ml甲烷(3)cch4cl2ch3clhcl、ch3clcl2ch2cl2hcl、ch2cl2cl2chcl3hcl或chcl3cl2ccl4hcl(任写一个即可)试管内有水柱慢慢上升(4)在烧瓶中收集体积的甲烷，然后再收集满氯气，在烧瓶口塞上连有玻璃导管、乳胶管、止水夹(止水夹夹在乳胶管上)的单孔塞，在有光亮的地方放置片刻，待烧瓶内的黄绿色消失时，将玻璃导管插入水中，打开止水夹，便可形成喷泉【解析】根据题中所给出的信息分析，本题重点考查的是探究甲烷的性质的实验。20、某气态烃在标况下的密度为2.59g/l，取一定量的该烃在氧气中完全燃烧时生成co2和水蒸气在同温同压下的体积比为45。试通过计算求出该烃的分子式。【答案】c4h10【解析】21、a、b、c是单质，其中a是金属，各种物质间的转化关系如图：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式a_，b_，乙_，丁_(2)写出下列变化的化学方程式a与naoh溶液反应的化学方程式_.甲与naoh溶液反应的离子方程式_.(3)将一定量的a加入到naoh溶液中，产生的c在标准状况下的体积为3.36 l，则消耗的a的物质的量为_，转移电子的物质的量为_【答案】(1)alo2naalo2al(oh)3(2)2al2naoh2h2o=2naalo23h2al2o32oh=2alo2h2o(3)0.1 mol0.3 mol【解析】常见金属单质中能与naoh溶液反应产生气体的只有al，所以a是al，乙是naalo2，c是h2，甲是al的化合物，可和naoh溶液反应产生naalo2，可能是al2o3，则丙是h2o，b即是o2.根据naalo2co22h2o=nahco3al(oh)3得丁是al(oh)3.22、下列物质之间能够发生如图所示的化学反应，合金由两种金属组成，取c溶液进行焰色反应则火焰呈黄色。在反应中产生的水均未在图中标出。（1）写出下列物质的化学式：a： m： h： （2）写出下列反应的化学方程式，并标出电子转移情况：gh： （3）写出下列反应的离子方程式：abc： kd： 【答案】（1）a：na m：al2o3 h：fe（oh）3（2）（3）a bc：2na+2h2o=2na+2oh+h2kd：【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是会各种元素化合物知识的综合运用。23、ag表示中学化学中常见的物质，其中d能与na2co3反应生成无色、无味的气体，它们之间有如下所示关系。(1)用化学式表示ag的组成：a_；b_；c_；d_；e_；f_；g_。(2)用化学方程式表示上述有关反应。_；_；_；_。【答案】(1)浓h2so4naclhclnahso4baso4mno2cl2(2)naclh2so4(浓)nahso4hclmno24hcl(浓)mncl2cl22h2ocl22ki=2kcli2nahso4bacl2=baso4naclhcl【解析】解答框图题最关键的是选好突破口，在一般情况下，一道题一般有多个突破口，一定要从自己最熟悉的实验或现象开始，步步深入地进行分析而得到答案。我们选择“黄绿色气体g”为突破口。我们学过的气体中，只有氯气为黄绿色，即g为cl2；制取氯气的常用方法是二氧化锰(黑色粉末)与浓盐酸共热，故得f为mno2，c为hcl；由钠盐d能与na2co3反应生成co2，且与bacl2反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，知d为nahso4；故得a为浓硫酸，b为nacl，e为baso4。24、如图所示，u形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为14)的混合气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：_。(2)经过几个小时的反应后，u形管右端的玻璃管中水柱变化是_。a升高 b降低c不变 d无法确定(3)试解释u形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：_。【答案】(1)ch44cl2ccl44hcl(2)b(3)由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的hcl能够溶解于水，所以左侧压强减小，故右侧玻璃管中的水柱降低，左侧气柱体积减小【解析】(1)假如甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，则反应的化学方程式为ch44cl2光照,ccl44hcl。(2)(3)由上述化学方程式可知，此反应中气体的物质的量减少，且生成的hcl能够溶解于水，所以经过几个小时的反应后，左侧压强减小，故右侧玻璃管中的水柱降低。25、有一种无色混合气体可能由ch4、nh3、h2、co、co2和hcl中的一种或几种组成。将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；再通过少量澄清石灰水，最终无沉淀生成，但气体总体积减小；把剩余气体在供氧的情况下引燃，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。则原混合气体中符合条件的可能气体组合为_【答案】hcl与co或co与co2或co、co2与hcl【解析】由可知一定不含nh3；由可知一定含有hcl或co2中的至少一种；由可知一定不含ch4、h2，一定含co。故原混合气体可能是hcl与co或co与co2或co、co2与hcl。26、科学家最近制得一种物质a，a可看做是烃b中的所有氢原子被烃c中的一价基团取代而得。a不能使br2的ccl4溶液褪色。a中氢原子被一个氯原子取代只得到一种物质。一定量的c完全燃烧所得的h2o和co2的物质的量之比为1.251。c的同分异构体不超过3种，而c的二溴代物有三种。一定量的b完全燃烧生成的co2和h2o的物质的量之比为21。b的相对分子质量大于26，小于78。试完成下列问题：(1)b的分子式为_。(2)写出c的结构简式：_。(3)a的分子式为_；a的结构简式为_。【答案】(1)c4h4(2)(ch3)3ch(3)c20h36(结构简式如图)【解析】(1)由烃b完全燃烧生成的co2和h2o的物质的量之比为21，可推知烃b中c、h原子个数比为11，再结合b的相对分子质量范围，可得出烃b的分子式为c4h4。(2)由烃c完全燃烧所得的h2o和co2的物质的量之比为1.251，可推知烃c的分子式为c4h10；又因烃c的二溴代物有3种，可推出烃c为(ch3)3ch。(3)由a不能使br2的ccl4溶液褪色，