高中化学课时作业12认识有机化合物鲁科版必修第二册

课时作业12认识有机化合物[学业达标]1．下列关于有机物的说法中正确的是()A.凡是含有碳元素的化合物都属于有机物B.易溶于有机溶剂的物质一定是有机物C.所有有机物都易燃烧D.有机物组成元素不多，但其种类众多2．如图表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法正确的是()A.图中属于烷烃的是A、C、DB.一个C分子和一个E分子中氢原子数相同C.图中物质碳元素的质量分数最小的是AD.图中与B互为同分异构体的有C、D、E3．下列关于链状烷烃的说法正确的有()①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键；②分子组成上满足CnH2n＋2(n≥1)的有机物一定是烷烃；③丁烷分子中所有的碳原子一定在同一平面上；④烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明烷烃不能发生氧化反应；⑤CH3CH(CH3)CH2CH3的一氯代物有四种；⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是烷烃。A.3个B．4个C.5个D．6个4．下列有机物结构的表示方法不正确的是()A.异戊烷的球棍模型：B.乙烯分子的空间填充模型：C.乙炔的结构简式：CHCHD.四氯化碳的电子式：5．下列关于甲烷的说法不正确的是()A.甲烷分子中任意两个碳氢键之间的夹角均为109°28′B.甲烷分子中的四个C—H键相同C.甲烷分子是平面正方形结构D.甲烷分子的结构式是6．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A.甲烷的四个碳氢键的强度相等B.甲烷的四个碳氢键的长度相等C.甲烷的一氯代物只有一种D.甲烷的二氯代物只有一种7．下列说法中错误的是()A.同系物具有相同的最简式B.同系物都符合同一通式C.相邻的同系物彼此在分子组成上相差一个CH2原子团D.同系物的化学性质相似8．下列各组中的关系互为同系物的是()A.C2H6和C3H8B.CH3—CH2—CH2—CH3和C.1H和2HD.O2和O39．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，生成物中物质的量最大的是()A.HClB．CH3ClC.CH2Cl2D．CCl410．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是()A.甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3ClB.甲烷与氯气的取代反应，产物中CH3Cl最多C.甲烷与氯气的取代反应，产物为混合物D.1mol甲烷与氯气反应生成CCl4，最多消耗2mol氯气11．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是()A.CH3ClB．CCl4C.CH2Cl2D．CH4[等级突破]12．下列说法正确的是()A.CHCl3只有一种结构，说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构B.1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气C.标准状况下，11.2LCCl4中含有C—Cl键的数目为2NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度13.常温下取一支大硬质试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图)，下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是()A.此反应无光照也可发生B.甲烷和Cl2反应后的产物只有CH3Cl和HClC.CH4和Cl2完全反应后液面上升，液体充满试管D.盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出14．将2mol甲烷和适量的Cl2混合后，在光照条件下充分反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量依次增多0.2mol，则参加反应的Cl2的物质的量为()A.1.5molB．3molC.4.5molD．6mol15．下列反应中，属于取代反应的是()①CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O③CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O④A.①②B．③④C.①③D．②④16．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品HCl的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图。根据要求填空：(1)写出CH4与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)B装置有三种作用：①控制气体流速；②将气体混合均匀；③________________________________________________________________________。(3)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是________________________________________________________________________。(4)E装置中除了有盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为________。(5)该装置有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是________(填序号)。A.CH4B．CH3ClC．CH2Cl2D．CHCl3E．CCl417．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验。请填写下列空白：[实验一]用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。(1)该反应的反应类型为________。(2)该反应的化学方程式为(只写第一步)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)水槽中盛放的液体应为________(填序号)。A.水B．饱和石灰水C.饱和食盐水D．饱和NaHCO3溶液(4)该实验的实验现象为________、________、试管壁上出现油状液滴。(5)该油状液滴中含有的有机产物共有________种。[实验二]收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认为甲烷与氯气反应有氯化氢生成。(6)你认为该实验设计得出的结论是否正确：________；若不正确，理由是________________________________________________________________________。[实验三]步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)，测得pH＝3.26；步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40W的日光灯下光照6min后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得pH＝1.00。(7)判断该反应中有氯化氢生成的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业12认识有机化合物1．解析：一般含碳元素的化合物为有机物，但CO、二氧化碳及碳酸盐等均为无机物，故A错误；碘单质、溴单质均易溶于有机溶剂，但碘单质、溴单质均为无机物，故B错误；四氯化碳为有机物，四氯化碳不能燃烧，故C错误；有机物组成元素不多，碳原子和碳原子之间可形成单键、双键、三键，不仅可以形成碳链还可以形成碳环，且许多有机物还存在同分异构现象，所以有机物种类众多，D正确。答案：D2．解析：图中A、C分别为丙烷和异丁烷，属于烷烃，D为环丁烷，不属于烷烃，故A错误；图中C的分子式为C4H10，而E的分子式为C4H8，它们每个分子中的氢原子数目不同，故B错误；题中丙烷中碳元素的质量分数最小，故C正确；B的分子式为C4H8，C的分子式为C4H10，二者不互为同分异构体，故D错误。答案：C3．解析：①烷烃分子中存在C—C键、C—H键(注：甲烷中只含有C—H键)，所以只存在单键，正确；②分子通式为CnH2n＋2(n≥1)的烃一定是烷烃，正确；③丁烷分子中碳原子以单键相连，单键可以旋转，所以四个碳原子可能在同一平面上，也可能不在同一平面上，错误；④烷烃能够燃烧，说明可以发生氧化反应，错误；⑤CH3CH(CH3)CH2CH3中有四种不同环境的氢原子，所以其一氯代物有四种，正确；⑥碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物不一定是烷烃，可以是环烷烃，错误。故选A。答案：A4．解析：乙炔的结构简式为CH≡CH，C项错误。答案：C5．解析：甲烷分子的空间结构是正四面体形，不是平面正方形。答案：C6．解析：甲烷的四个碳氢键强度都相等和碳氢键长度相等，都不能证明甲烷是正四面体结构，其也可能是平面正方形结构，故A、B项错误；C项，甲烷的一氯代物只有一种不能证明甲烷是正四面体结构，其也可能是平面正方形结构，故错误；D项，甲烷是正四面体结构时，其二氯代物只有一种，甲烷若为平面正方形结构，其二氯代物有2种，故正确。答案：D7．解析：同系物不一定具有相同的最简式，如甲烷、乙烷、丙烷互为同系物，但它们的最简式分别为CH4、CH3、C3H8；结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物；同系物具有相同的通式，化学性质相似。答案：A8．解析：A项，C2H6和C3H8都是烷烃，且碳原子个数不同，二者互为同系物，故A正确；B项，CH3—CH2—CH2—CH3和分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；C项，1H和2H是氢元素的两种核素，二者互为同位素；D项，O2和O3是氧元素的不同单质，二者互为同素异形体。答案：A9．解析：等物质的量的CH4和Cl2混合后，在漫射光照射的条件下发生取代反应，生成HCl的物质的量最大。答案：A10．解析：甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，生成的产物为混合物，得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的取代反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1mol甲烷与氯气反应生成CCl4，最多消耗4mol氯气，D错误。答案：C11．解析：CH4、CH3Cl、CH2Cl2均能与氯气发生取代反应，但CCl4与氯气不能发生取代反应。答案：B12．解析：三氯甲烷只有一种结构不能说明甲烷分子的空间结构是平面结构还是正四面体结构，故A错误；甲烷分子中的四个氢原子均可以被氯原子取代，1mol甲烷中有4mol氢原子，和氯气在光照条件下充分反应，最多消耗4mol氯气，故B错误；标准状况下四氯化碳为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故C错误；可燃性气体在点燃之前要验纯，甲烷是可燃性气体，所以甲烷在点燃之前要验纯，D正确。答案：D13．解析：在光照条件下，CH4与Cl2能发生如下反应：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl、CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl、CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl、CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋HCl，常温下反应产物中，CH3Cl、HCl呈气态，CH2Cl2、CHCl3、CCl4呈液态，只有HCl易溶于水，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都难溶于水。CH4与Cl2的取代反应只有在光照条件下才能发生，若无光照则不能发生反应，故A不正确；甲烷和Cl2在光照条件下发生取代反应后的产物有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故B不正确；CH4和Cl2反应很难完全进行，且反应后的气体产物CH3Cl难溶于水，反应后液面会上升，但液体不能充满试管，故C不正确；由于反应生成的HCl易溶于饱和食盐水，使得饱和食盐水中c(Cl－)增大，从而使水槽底部有少量晶体(NaCl)析出，故D正确。答案：D14．解析：根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.2mol，可知CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量分别是0.2mol、0.4mol、0.6mol、0.8mol；消耗氯气的物质的量为0.2mol＋2×0.4mol＋3×0.6mol＋4×0.8mol＝6mol，故选D。答案：D15．解析：①CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br，属于加成反应；②2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O，属于氧化反应；③CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O，属于取代反应；④＋H2O，属于取代反应；故选B。答案：B16．解析：(1)CH4与Cl2反应生成的一氯代物为CH3Cl，则化学方程式为CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl。(2)浓硫酸具有吸水性，所以B装置可干燥甲烷和氯气。(3)Cl2与CH4反应可能Cl2有剩余，Cl2能与KI反应生成I2和KCl，所以D装置中石棉上吸附着的KI饱和溶液及KI粉末的作用是除去未反应的Cl2。(4)CH4与Cl2反应生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，难溶于水，生成的CH3Cl和HCl是气体，HCl易溶于水而CH3Cl难溶于水，最终得到的液体分层，故从E中分离出盐酸的最佳方法为分液。(5)反应物CH4可能有剩余，生成物CH3Cl为气体，因此尾气的主要成分是CH4和CH3Cl。答案：(1)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl(2)干燥甲烷和氯气(3)除去未反应的Cl2(4)分液(5)AB17．