高中化学第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物第1课时学业分层测评.docx

第3章 重要的有机化合物 第1节 认识有机化合物（第1课时）(建议用时：45分钟)达标必做1下列物质中属于有机物的是()乙醇食盐石墨甲烷蔗糖水一氧化碳碳酸钙乙酸ABCD【解析】有机物是含碳元素的化合物，但是CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等属于无机物。碳单质和不含碳的化合物一定不属于有机物。【答案】B2下列关于甲烷的说法错误的是()A甲烷是烃类中相对分子质量最小的物质B甲烷是含氢量最高的烃C甲烷分子中四个CH键是完全等价的键D甲烷分子中含有非极性键【解析】甲烷的相对分子质量为16，其他烃类均含有两个或两个以上碳原子，相对分子质量均大于16，A项正确；甲烷分子中碳、氢原子个数比为14，在烃类中含氢量最高，B项正确；甲烷分子中的四个CH键是相同的极性共价键，C项正确，D项错误。【答案】D3下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是()A氯气与氢气反应B次氯酸分解C甲烷与氯气反应D甲烷与氧气反应【解析】甲烷与氧气反应的条件是点燃，光照条件下不反应。【答案】D4下列叙述错误的是() 【导学号：55102122】A通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂均不反应B甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D甲烷的四种取代物都难溶于水【解析】CH4的化学性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但在点燃的条件下可以与氧气这种氧化剂反应，故选项A正确，选项B错误；CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成4种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故选项C、D均正确。【答案】B5下列反应不属于取代反应的是()ACH3ClCl2CH2Cl2HClBC2H5OHHBrC2H5BrH2OCC2H5BrNaOHC2H5OHNaBrDCaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl【解析】A、B、C三项反应均为取代反应，D项反应为复分解反应。【答案】D6在标准状况下，11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共()A11.2 LB.22.4 LC33.6 L D44.8 L【解析】由反应方程式：CH42O2CO22H2O可知，标况下11.2 L CH4和22.4 L O2恰好反应生成标况下11.2 L CO2。【答案】A7为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过浓H2SO4；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是() 【导学号：55102123】A BC D【解析】甲烷的燃烧产物为CO2和H2O，验证CO2用澄清石灰水，验证H2O用无水CuSO4。因先验证CO2时会带出水蒸气，干扰H2O的验证。因此应先验证H2O，再验证CO2。【答案】D8氯仿(CHCl3)可作麻醉剂，但常因保存不妥而被氧气氧化，产生剧毒物质光气(COCl2)，2CHCl3O22HCl2COCl2，为了防止事故发生，在使用前需检验氯仿是否变质，应选用的试剂是()A氢氧化钠溶液 BAgNO3溶液C盐酸 D水【解析】CHCl3中的氯元素不是以Cl形式存在的，而AgNO3溶液检验的是Cl。若CHCl3已变质，根据题中所给反应的生成物中有HCl，遇AgNO3溶液会产生白色沉淀，故可用AgNO3溶液来检验。【答案】B9如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内的气体是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D【解析】中CO与O2在光亮条件下不发生反应，且都不与水反应，不会使瓶内压强减小；中CH4与Cl2发生反应，生成易溶于水的HCl和一些油状液体，可使瓶内压强减小；中NO2与水发生反应，可使瓶内压强减小；N2与H2通常情况下不会发生反应，且都不与水反应，瓶中压强不变。【答案】D10有石油的地方一般有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，结合甲烷的性质，回答下列问题： 【导学号：55102124】(1)甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必须_，甲烷燃烧时火焰呈_色，甲烷不完全燃烧时的产物有_，其中_是厨房气体污染的主要原因之一。(2)甲烷_(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液退色。(3)甲烷能与氯气在_条件下发生一系列的_反应(填反应类型)，写出第一步反应的化学方程式：_。【解析】点燃甲烷前必须检验纯度，甲烷不完全燃烧时的产物有一氧化碳、二氧化碳和水，一氧化碳可造成厨房气体污染，甲烷与氯气发生的反应是取代反应。【答案】(1)检验纯度淡蓝一氧化碳、二氧化碳和水一氧化碳(2)不能(3)光照取代CH4Cl2CH3ClHCl11甲烷是最简单的有机化合物(1)下列关于甲烷性质的叙述中，正确的是_(填字母)。A甲烷是一种无色无味的气体B甲烷的密度比空气的密度小C甲烷极难溶于水D只有纯净的甲烷才能安静地燃烧(2)在标准状况下，32 g CH4的物质的量为_mol，它的体积为_L，它所含有氢原子的数目为_。(3)为了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸气，可将混合气体先通过盛有_(填物质名称，下同)的洗气瓶除去_；再通过盛有_的洗气瓶除去_。【解析】(1)天然气的主要成分为甲烷，但能安静地燃烧，D不正确。(2)n(CH4)2 molV(CH4)22.4 Lmol12 mol44.8 LN(H)26.02102344.8161024。(3)先用NaOH溶液除去CO2，再用浓H2SO4干燥CH4。【答案】(1)ABC(2)244.84.8161024(3)氢氧化钠溶液二氧化碳浓硫酸水蒸气12如下图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲中注入10 mL CH4，同温同压下乙中注入50 mL Cl2，将乙中气体推入甲中，用日光照射一段时间，气体在甲中反应。 【导学号：55102125】甲 乙(1)下列是某同学预测的实验现象：气体最终变为红色；实验过程中，甲中活塞向内移动；甲中内壁有油珠；产生火花。其中正确的是_。(2)甲管中发生的化学反应类型为_。(3)反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是_。A水B.氢氧化钠溶液C硝酸银溶液 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】在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为14时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5141，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。反应进行过程中不会产生火花。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，甲中活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3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，溶液会先变红后退色。【答案】(1)(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退色自我挑战13由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是()A将该气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B在导管口点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C点燃该气体，火焰呈淡蓝色，用内壁有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷【解析】CH4、CO、H2均不能使酸性KMnO4溶液退色，A项错误；三种气体燃烧火焰均呈淡蓝色，其中CH4和H2燃烧的产物都能使干燥的冷烧杯壁变模糊，有水滴生成，B项错误；CO、CH4燃烧的产物均能使内壁有澄清石灰水的烧杯壁上产生白色物质，C项错误；D项正确。【答案】D14将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为()A1.5 mol B3 molC4.5 mol D6 mol【解析】解答此题宜用原子守恒法。CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种取代物共1 mol，设CH3Cl的物质的量为x，则x(x0.1 mol)(x0.2 mol)(x0.3 mol)1 mol，得x0.1 mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，含Cl原子的物质的量共为0.1 mol10.2 mol20.3 mol30.4 mol43 mol。而一个Cl2分子中只有一个Cl原子参加取代反应，因此消耗的Cl2也为3 mol。【答案】B15一定量的甲烷燃烧后得到的产物是CO、CO2和H2O(g)，此混合气的质量为49.6 g，当其缓慢通过足量的无水氯化钙时，质量减少25.2 g，则此混合气中CO的质量为()A24.4 g B13.2 gC12.5 g D11.2 g【解析】因甲烷燃烧不充分，所以通过足量的无水氯化钙，气体质量减少的是25.2 g H2O(g)，则生成的CO、CO2的质量和为49.6 g25.2 g24.4 g。由氢元素守恒可求得：n(CH4)20.7 mol。设生成CO、CO2的物质的量分别为x、y，则有xy0.7 mol，28 gmol1x44 gmol1y24.4 g。解得：x0.4 mol，y0.3 mol。所以CO的质量为0.4 mol28 gmol1 11.2 g。【答案】D16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下： 【导学号：55102126】根据设计要求回答：(1)B装置有三种功能：控制气流速度；均匀混合气体；_。(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_(填编号)。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_(填编号)。aCH4B.CH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4【解析】(1)B装置的三个作用为：控制气流速度从而达到合适的反应比例；均匀混合气体，便于后续实验；干燥