第16讲 认识有机化合物（下）（教师版）-高一化学同步讲义（人教版必修第二册）

第16讲第16讲认识有机化合物（下）知识导航知识导航知识精讲知识精讲一、烷烃的物理性质物理性质递变规律状态①碳原子数C≤4的烷烃在常温常压下是气体；②碳原子数5≤C≤16的烷烃在常温常压下一般是液体；③碳原子数C≥17的烷烃在常温常压下是固体。熔、沸点①烷烃的相对分子质量越大，烷烃的熔、沸点_________；②相对分子质量相同时，支链越多，熔、沸点_________。密度随碳原子的增多而逐渐增大，但都小于水的密度。溶解性烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。【答案】越高；越低二、烷烃的化学性质1.稳定性通常情况下，烷烃比较稳定，与强酸、强碱或酸性高锰酸钾等强氧化剂都不发生反应。2．氧化反应烷烃都具有可燃性，可用作燃料CH4+2O2CO2+2H2OC3H8+5O23CO2+4H2O燃烧通式为：_______________________________________________【答案】CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O3．分解反应烷烃在较高温度下会发生分解。CH4C+2H2C4H10CH2CH2（乙烯）+CH3CH3这个性质常被应用于石油化工和天然气化工生产中，从烷烃可得到一系列重要的化工基本原料和燃料。4．取代反应（1）有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应。（2）在光照条件下，烷烃可与卤素单质发生取代反应：CnH2n+2+X2________________________【答案】CnH2n+1X+HX实验——CH4与Cl2的取代反应实验操作取两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4，和半试管Cl2，分别用铁架台固定好。将其中一支试管用铝箔套上，另一支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方）。静置，比较两支试管内的现象。实验现象光亮处的试管气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，同时出现少量白雾，试管内液面上升，饱和食盐水中有少量固体析出；套上铝箔的试管无明显现象。反应原理+（一氯甲烷，气体）CH3Cl+Cl2HCl+CH2Cl2（二氯甲烷，油状液体）CH2Cl2+Cl2HCl+CHCl3（三氯甲烷，油状液体，俗称氯仿）CHCl3+Cl2HCl+CCl4（四氯甲烷，也称四氯化碳，油状液体）对点训练对点训练题型一：烷烃的物理性质【变1-1】几种烷烃的沸点如下：烷烃甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/℃-164-89-0.536根据以上数据推断丙烷的沸点可能是A．约-40℃ B．低于-162℃C．低于-89℃ D．高于36℃【答案】A【解析】丙烷（C3H8）分子中含三个碳原子，其相对分子质量比乙烷（C2H6）要大，比丁烷（C4H10）要小，所以其的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于-89℃～-1℃之间，A选项是约-40℃，A选项正确，答案选A。题型二：烷烃的燃烧【变2-1】2LN2和CH4的混合气体与4LO2点燃充分反应后，用干燥剂除去水分，剩余气体的体积为5L。原来混合气体中N2和CH4的物质的量之比（各气体体积都在相同的温度、压强下测定）为A．1：3 B．1：1 C．2：1 D．3：1【答案】D【解析】V(CH4)=0.5L所以V(N2)=1.5L，故D正确。【变2-3】一定量的甲烷在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2、H2O的质量一共为22.4g，若其中水的质量为10.8g，则其中CO的质量为A．2.8g B．4.2g C．5.0g D．5.6g【答案】A【解析】根据题意，水的物质的量是10.8g÷18g/mol=0.6mol，H元素的物质的量是1.2mol，甲烷的分子式为CH4，甲烷为4.8g，其中碳的质量为3.6g，完全燃烧生成0.3mol的二氧化碳，质量为0.3mol×44g/mol=13.2g，现在二氧化碳和CO的总质量为22.4g-10.8g=11.6g，设CO的质量为x，则CO2的质量为11.6-x，x×12/28+(11.6-x)×12/44=3.6，解得x=2.8g，A符合题意，答案选A。题型三：取代反应的判断【例3】下列反应属于取代反应的是()①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O③CH3CH3＋2Br2CH2BrCH2Br＋2HBr④CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBrA．②③ B．①③ C．②④ D．③④【答案】D【解析】反应①属于置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中CH3CH3中的2个H原子分别被2个Br原子替代：该反应是取代反应；反应④中CH2Cl2中的1个H原子被1个Br原子替代，该反应是取代反应。故属于取代反应的有③④。答案选D。题型四：烷烃的取代反应【变4-1】常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是A．5种 B．6种 C．4种 D．3种【答案】C【解析】集气瓶上的淡黄色液滴是氯气溶于有机溶剂的结果，说明氯气在此反应中有剩余，甲烷和氯气的体积相等，故甲烷也有剩余。甲烷取代反应的产物中是气体的有CH3Cl、HCl，另外还有没有完全反应的甲烷和氯气。答案选C。【变4-3】若甲烷与氯气以物质的量之比1︰3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl；②CH2Cl2；③CHCl3；④CCl4，其中正确的是()A．只有① B．只有②C．①②③的混合物 D．①②③④的混合物【答案】D【解析】甲烷和氯气在光照下，会发生四步取代反应，而反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的，即使甲烷和氯气的物质的量之比是1：1的情况，也不会仅生成CH3Cl，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，直到分子中氢原子都被取代完，因此其产物不是纯净的CH3Cl。题设甲烷与氯气以物质的量之比1：3混合，则四步取代反应都可能发生，所以得到的是四种氯代烃的混合物，答案选D。【例5】将如图所示的装置放置在光亮的地方(日光没有直接照射)，回答下列问题。(1)反应一段时间后观察到的实验现象：量筒中___________。(2)饱和NaCl溶液的pH___________(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)反应得到的气态产物有___________(填化学式)。【答案】

气体颜色变浅，液面上升，有油状液滴出现

变小

CH3Cl、HCl【解析】(1)CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种不溶于水的有机物和极易溶于水的无机物HCl。氯气不断反应消耗，使气体的黄绿色逐渐变浅；在生成物中，CH3Cl和HCl在常温下是气体，而CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色不溶于水的液体，因此看到量筒的器壁上有油状液滴；生成的HCl极易溶于水，从而使量筒内气体的体积减小，量筒内由于气体溶解，导致压强减小，使部分水槽中的食盐水进入量筒内，导致量筒内液面升高。(2)HCl溶于水得到盐酸，使溶液中H+的浓度增大，因此溶液的酸性增强，pH变小。(3)反应生成的气态产物是CH3Cl和HCl。【变6-1】1mol甲烷和氯气发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗氯气的物质的量为A．0.5mol B．2mol C．2.5mol D．4mol【答案】C【解析】1molCH4与Cl2发生取代反应，欲得到四种取代物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，该四种取代物中n(Cl)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol，根据取代反应的特点知n(Cl2)=n(HCl)=2.5mol；答案选C。题型五：烷烃的性质综合【变7-2】下列说法不正确的是（）A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低C．甲烷分子中最多有4个原子共平面D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应【答案】C【详解】A．所有碳氢化合物中，甲烷分子中H元素的含量最高，则其中碳元素的质量分数最低，A正确；B．在烷烃中，随着分子中C原子数的增多，物质的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此物质的熔沸点逐渐升高，故在所有烷烃中，甲烷的沸点最低，B正确；C．甲烷分子是正四面体结构，键角是109°28′，物质分子中最多有3个原子共平面，C错误；D．甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有C-H键，在光照下都能与氯气发生取代反应，产生氯代烷烃，D正确；故合理选项是C。【变7-4】如图是A、B、C三种烃的球棍模型。(1)A的名称是___。(2)B与C是___(填序号)。a.同系物

b.同分异构体

c.同位素(3)C的结构简式是___。(4)下列说法正确的是___(填序号)。a.它们都属于烷烃b.都可以与氯气发生取代反应c.都可以使高锰酸钾溶液褪色d.都可以燃烧生成CO2和H2O(5)写出B与氯气在光照条件下的反应____________________________(只写第一步)。【答案】

丙烷

b

CH3CH(CH3)2

abdC4H10+Cl2C4H9Cl+HCl【解析】(1)由A的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH2CH3，分子式为C3H8，其名称为丙烷；答案为丙烷。(2)由B的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10，由C的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH(CH3)2，分子式为C4H10，B与C符合分子式相同，结构不同的有机物，属于同分异构体，b符合题意；答案为b。(3)由C的球棍模型可知，该有机物的结构简式为CH3CH(CH3)2；答案为CH3CH(CH3)2。(4)由A、B、C三种烃的球棍模型可知，它们分子式分别为C3H8、C4H10、C4H10，均由C和H两种元素组成，均符合CnH2n+2通式，均属于烷烃，根据烷烃的通性，均能与Cl2在光照的条件下发生取代反应，属于饱和烃，均不能使高锰酸钾溶液褪色，都可以燃烧生成CO2和H2O，则abd符合题意；答案为abd。(5)C4H10+Cl2C4H9Cl+HCl提分特训提分特训【题1】下列说法不正确的是（）A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低C．甲烷分子中最多有4个原子共平面D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应【答案】C【解析】A．所有碳氢化合物中，甲烷分子中H元素的含量最高，则其中碳元素的质量分数最低，A正确；B．在烷烃中，随着分子中C原子数的增多，物质的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此物质的熔沸点逐渐升高，故在所有烷烃中，甲烷的沸点最低，B正确；C．甲烷分子是正四面体结构，键角是109°28′，物质分子中最多有3个原子共平面，C错误；D．甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有C-H键，在光照下都能与氯气发生取代反应，产生氯代烷烃，D正确；故合理选项是C。【题2】下列有关烷烃的叙述中，正确的是()①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应⑤在光照条件下，将乙烷通入溴水中，可使溴水褪色A．①②③ B．①④C．②③④ D．①②③④⑤【答案】B【解析】①烷烃属于饱和烃，碳与碳之间、碳与氢之间都以单键结合，故①正确；②烷烃性质稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色，故②错误；③分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃，故③错误；④烷烃在光照下都能与Cl2发生取代反应，故④正确；⑤C2H6不能与溴水发生取代反应使其褪色，但能与溴蒸气在光照下发生取代反应，故⑤错误。答案选B。【点睛】本题考查了烷烃的结构和性质，题目难度不大，掌握物质的结构和性质是解题的关键。【题3】下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是A．CH4C2H6 B．C2H6C3H6C．C2H4C3H6 D．C2H4C3H4【答案】C【解析】A．CH4、C2H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，A错误；B．C2H6、C3H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，B错误；C．C2H4、C3H6的分子式不相同，但二者最简式相同，符合题意，C正确；D．C2H4、C3H4的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，D错误；故合理选项是C。【题4】最新研究发现，火星大气层中含有甲烷。下列说法错误的是A．甲烷是一种共价化合物B．可燃冰释放出的气体中含有甲烷C．甲烷是最简单的有机化合物D．等物质的量的与在光照下的反应产物只有和【答案】D【解析】A．甲烷是由碳元素和氢元素组成的共价化合物，属于烃类，A项正确；B．可燃冰是由水和甲烷在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质，可燃冰释放出的气体为甲烷，B项正确；C．最简单的有机化合物是甲烷，C项正确；D．等物质的量的和在光照下发生取代反应，属于连锁反应，生成4种氯代甲烷，同时生成，D项错误；答案选D。【题5】燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.2mol某烃后，测得生成17.92L(标准状况下)二氧化碳，生成18g水，则该烃的分子式为A．C2H6 B．C3H8 C．C4H10 D．C8H18【答案】C【解析】生成标准状况下二氧化碳的体积为17.92L，则0.2mol烃中含碳原子物质的量为n(C)==0.8mol，生成水的质量为18g，则0.2mol烃中含氢原子物质的量为n(H)=×2＝2mol，则1mol烃中n(C)=0.8mol×5=4mol，n(H)=2mol×5=10mol，则该烃的分子式为C4H10。故选C。【点睛】有机物分子式的确定方法归纳为：一、“单位物质的量”法：根据有机物的摩尔质量（或相对分子质量）和有机物中各元素的质量分数，推算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中各原子个数，最后确定有机物分子式。二、最简式法：根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比（最简式），然后结合该有机物的摩尔质量（或相对分子质量）求有机物的分子式。三、燃烧通式法：根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系求解，计算过程中要注意“守恒”思想的运用。【题6】在常温常压下断裂1mol指定共价键时吸收的能量如下表：共价键C—HCl—ClC—ClH—Cl吸收的能量/kJ•mol-1413.4243330436有关CH4与Cl2反应的下列说法正确的是A．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气 B．反应只生成1molCH3Cl时放热109.6kJC．反应的有机产物常温下都是液态 D．该反应为放热反应，无需提供能量即可实现【答案】B【解析】A．甲烷中的四个氢原子均可以被Cl原子取代，同时生成HCl，1

mol甲烷中有4mol氢原子，和氯气光照充分反应，最多消耗4mol氯气，故A错误；B．反应只生成1molCH3Cl时，断裂1molC-H键和1molCl-Cl键，吸收(413.4+243)kJ能量，生成1molC-Cl键和1molH-Cl键，释放(330+436)kJ能量，所以放出的能量为(766-656.4)kJ=109.6kJ，故B正确；C．CH3Cl在常温下为气体，故C错误；D．该反应需要在光照条件下进行，需要提供能量，故D错误；故答案为B。【题9】某烃在标准状况下的密度为3.215g/L，现取3.6g该烃完全燃烧，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，求：（1）该烃分子的摩尔质量为________。（2）确定该烃的分子式为___________。（3）已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式_________。【答案】

72g·mol－1

C5H12

【解析】（1）烃的摩尔质量为3.215g/L×22.4L/mol=72g/mol；（2）生成水的物质的量为n（H2O）==0.3mol，所以n（H）=2n（H2O）=0.3mol×2=0.6mol，生成CO2的物质的量为n（CO2）==0.25mol，所以n（C）=n（CO2）=0.25mol,烃中C原子、H原子的个数比为0.25mol：0.6mol=5：12，实验式为C5H12，实验式中C原子与H原子的关系满足烷烃关系，实验式即是分子式，所以该烃的分子式为C5H12；（3）分子中只有一种H原子，C5H12是烷烃，所以H原子一定位于甲基上，所以甲基数目为=4，剩余的1个C原子通过单键连接4个甲基，结构简式为。提分作业提分作业【练1】不属于有机物的特点是（

）A．大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B．有机反应比较复杂，一般反应速率较慢C．绝大多数有机物受热不易分解，且不易燃烧D．绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点较低【答案】C【解析】A.大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，正确；B.有机反应比较复杂，一般反应速率较慢，正确；C.绝大多数有机物受热易分解，且易燃烧，C错误；D.绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点较低，正确。故选C。【练2】下列物质中，在常温和光照的条件下可以与乙烷发生化学反应的是A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．Cl2 D．酸性KMnO4溶液【答案】C【解析】【详解】在常温和光照的条件下，乙烷可以与Cl2发生取代反应产生氯代乙烷及HCl，而乙烷与题干中其它选项的物质都不能发生反应，故合理选项是C。【练3】下列说法正确的是A．随着碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐降低B．随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目也增加C．所有的链状烷烃一定互为同系物D．乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物只有CH3CH2Cl一种【答案】B【详解】A．随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力逐渐增大，沸点逐渐升高，故A错误；B．随着碳原子数的增加，碳原子连接方式增多，烷烃的同分异构体数目增加，如甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体，丁烷有两种同分异构体，戊烷有三种同分异构体等，故B正确；C．分子式相同的不同链状烷烃互为同分异构体，分子式不同的链状烷烃互为同系物，故C错误；D．乙烷与氯气在光照下反应生成的有机物有CH3CH2Cl、CH2ClCH2Cl、CH3CHCl2等，不止一种，故D错误；答案选B。【练4】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，生成的产物中CH3Cl最多C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物D．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气【答案】C【解析】甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气，D错误。【练5】下列叙述错误的是A．烷烃中每个碳原子都形成4个共价单键 B．正丁烷的4个碳原子可以在同一直线上C．甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种 D．烷烃不能与溴的四氯化碳溶液反应【答案】B【解析】A．碳原子的最外层有4个电子，故能与其他原子形成4个共价键，在烷烃中原子之间形成的都是单键，A项正确；B．由碳原子形成的4个共价键在空间排列成四面体结构可知，正丁烷的4个碳原子不可能在同一直线上，B项错误；C．甲烷、乙烷、丙烷都不存在同分异构体，其结构都只有一种，C项正确；D．烷烃为饱和烃，不与溴的四氯化碳溶液反应，D项正确；故选：B。【练6】下列反应属于取代反应的是（

）A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 D．CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl【答案】D【解析】A.

甲烷的燃烧反应，属于氧化反应，不属于取代反应，故A错误。B.

Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4是无机物之间的置换反应，不属于取代反应，故B错误；C.

NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3是无机物之间的复分解反应，不属于取代反应，故C错误；D.

CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl是CH2Cl2中氢原子被氯原子所取代，属于取代反应，故D正确。故选D。【点睛】根据取代反应的定义“有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应”进行判断。【练7】在光照条件下，CH4与C12能发生取代反应。若将1molCH4与C12反应，待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为：n(CH3Cl):n(CH2Cl2)：n(CHCl3):n(CCl4)=4:3:2:l,则消耗的C12为A．1.0mol B．2.0mol C．3.0mol D．4.0mo1【答案】B【解析】若将1molCH4与Cl2反应，待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）∶n（CH2Cl2）∶n（CHCl3）∶n（CCl4）＝4∶3∶2∶1，假设一氯甲烷的物质的量为4xmol，则二氯甲烷的物质的量为3xmol，三氯甲烷的物质的量为2xmol，四氯化碳的物质量为xmol，x+2x+3x+4x=1，解得x=0.1mol，则含有的氯原子的物质的量为4x+3x×2+2x×3+x×4=20x=20×0.1mol=2.0mol，则氯气的物质的量为2.0mol。答案选B。课后检测(时间：100分钟满分：100分)第Ⅰ卷一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．在2010年两会的政府工作报告中，温家宝总理在对节能减排工作进行部署时强调，要完善能源资源节约和环境保护奖惩机制。大力发展“低碳经济”，实现经济的可持续发展。以下说法正确的是()A．发展“低碳经济”就是禁止开采使用化石能源B．加快发展核电、可再生等清洁、低碳能源，有利于“低碳经济”的发展C．大力发展火电，能有效减少CO2的排放D．将工厂的烟囱加高，能有效地减少SO2、CO2等的排放，有利于环境保护2．下列有关能量转换的说法正确的是()A．煤燃烧是化学能转化为电能的过程B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程3．下列对实验事实的叙述正确的是()①煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，其中含有苯、甲苯等有机物，可以用煤的干馏的方法获得苯②实验室石油分馏时，在蒸馏烧瓶中加入一些碎瓷片，防止暴沸；冷凝管下口进冷水，上口出热水③钠是活泼金属，易和空气中的氧气、水反应，实验室将钠保存在无水酒精中④做酯化反应实验时，先向试管中加入乙醇，然后边振荡边缓缓加入浓硫酸和冰醋酸⑤植物油和裂化汽油可用溴水鉴别A．②③ B．②④ C．④⑤ D．①②③④4．下列有关化学用语使用正确的是()A．硫原子的原子结构示意图：B．NH4Cl的电子式：C．原子核内有10个中子的氧原子：eq\a\vs4\al(\o\al(18,8)O)D．对氯甲苯的结构简式：5．X、Y为短周期元素，X位于ⅠA族，X与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是()A．X的原子半径一定大于Y的原子半径B．X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构C．两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为1∶1D．X2Y可能是离子化合物，也可能是共价化合物6．下列有关叙述正确的是()A．如图表示反应X(g)4Y(g)＋Z(g)，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：6min后，反应就终止了B．MgSO4晶体中只存在离子键C．蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3，液体也不能蒸干D．将金属钠在研钵中研成粉末，使钠与水反应的实验更安全7．下列叙述中错误的是()A．在平衡体系PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)中加入一定量的37Cl2，一段时间后37Cl存在于五氯化磷、三氯化磷和氯气这三种物质中B．CH3COOH与H18O—CH2CH3发生酯化反应是可逆反应，达到平衡后18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯分子里，不可能存在于乙酸和水分子里C．CH2Cl2没有同分异构体的事实证明了甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构D．在氧气中完全燃烧后生成物只有CO2和H2O的有机物一定是烃8．X、Y、Z、W、E为原子序数相邻且依次递增的同一短周期元素(稀有气体除外)，下列说法正确的是()A．若Y为非金属，则X一定为金属B．Z为氧化物常温下可能为液态C．X、E的简单离子的半径大小为X＞ED．若E的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HmEOn，则其气态氢化物的化学式为H8－2n＋m或EH8－2n＋m(m、n均为正整数)9．为体现“绿色奥运”、“科技奥运”，2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．通入氧气的电极发生氧化反应B．通入氢气的电极为正极C．总反应式为O2＋2H2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2OD．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O10．下列说法正确的是()A．SiH4比CH4稳定B．O2－的半径比F－小C．Na和Cs属于ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强D．P和As属于ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱11．下列除杂方法不正确的是()A．除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入饱和碳酸钠溶液，振荡、静置、分液B．除去乙醇中混有的少量水：加入适量的金属钠，充分反应后蒸馏C．除去溴苯中混有的少量溴：加入足量的氢氧化钠溶液，振荡、静置、分液D．除去96%的乙醇中的少量水制无水乙醇：加入生石灰，振荡、静置、蒸馏12．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是()A．升高温度可使该反应的逆反应速率减小B．使用高效催化剂可有效增大正反应速率C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡13．用下列实验装置进行实验，能达到相应实验目的的是()A．装置甲：防止铁钉生锈B．装置乙：除去乙烯中混有的乙炔C．装置丙：验证HCl气体在水中的溶解性D．装置丁：实验室制取乙酸乙酯14．美国墨西哥湾美国石油公司的一海上石油钻探平台发生爆炸，致使大量石油泄漏，给墨西哥湾海域带来巨大的经济损失和生态灾难。下列关于石油加工的叙述中，不正确的是()A．石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的纯净物B．石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量C．石油裂解的原料是石油分馏产物，包括石油气D．石油在催化剂的作用下加热，可以使链状烃转化为环状烃(如苯、甲苯)15．主链含5个碳原子，有甲基、乙基两个支链的烷烃有()A．2种 B．3种 C．4种 D．5种16．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的平均反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L－1C．反应开始到10s，Y的物质的量浓度减少了0.395mol·L－1D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g)第Ⅱ卷二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17．(10分)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)④⑤⑥的原子半径由大到小的顺序是________________________________________________________________________。(2)②③⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。(3)由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解，可使用的催化剂为(填序号)______。a．MnO2 b．FeCl3 c．Na2SO3 d．KMnO418．(8分)现用纯净的锌粒与0.1mol·L－1的稀硫酸反应制取氢气，请回答下列问题。(1)写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)实验过程中生成氢气的速率曲线如图所示，通过分析比较，可发现曲线中的k(OE)＜k(EF)(k代表曲线斜率，)F点之后，曲线斜率又逐渐变小，试分析其原因。(3)为了增大反应速率，有人采取了下列措施，你认为可行的是______。A．加入蒸馏水B．加入浓盐酸C．将锌粒改为锌粉D．加入ZnSO4溶液(4)实验结束时，用手触摸所用的试管壁，感觉其温度比反应前明显升高，这说明ZnSO4溶液和H2的总能量______(填“＞”、“＜”或“＝”)锌片和稀硫酸的总能量。(5)某中学为了节约药品，利用铜和浓硫酸反应后的废液经过滤，稀释得到0.1mol·L－1的稀溶液，做上述实验时，发现反应速率明显增大。请你分析其原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。19．(10分)通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。(1)X的分子式是________。(2)X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是________________________(有机物用结构简式表达)。(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是____________。(4)X与酸性KMnO4溶液反应可生成Z，在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W，若184gX和120gZ反应能生成106gW，计算该反应的产率。20．(8分)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：(1)当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为____________。(2)当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置__________(填“能”或“不能”)形成原电池。若不能，请说明理由；若能，请说明在两电极上所发生的现象：________。(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，甲烷为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液。则甲烷应通入________(填“a”或“b”)极，正极上的电极反应式为____。21．(8分)普通锌锰干电池是利用上述反应原理设计的，其结构如图所示。回答下列问题。①电池中电解质溶液为__________。②正极反应式为____________。③放电时NHeq\o\al(＋,4)向__________(填“正极”或“负极”)移动。④废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是________，原因是___________________________。22．(8分)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2＋O2催化剂△2SO3催化剂△达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_________________________(填字母)。a．SO2和SO3浓度相等b．SO2百分含量保持不变c．容器中气体的压强不变d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e．容器中混合气体的密度保持不变(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示，计算结果保留一位小数)。(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克(计算结果保留一位小数)。期末模块检测卷(一)1．B[发展“低碳经济”是有效利用化石能源，提高能源利用率，并不是禁止开采使用化石能源；发展火电要消耗大量的化石燃料，会增加CO2的排放；将工厂的烟囱加高，不能减少SO2、CO2等的排放。]2．B[煤燃烧及葡萄糖氧化放出热量，是化学能转化为热能的过程，A、C错误；选项D应该是太阳能转化为化学能，D错误。]3．B[煤是一种复杂的混合物，其中不含有苯、甲苯等有机物，苯、甲苯是煤干馏的产物；钠与乙醇反应，钠应保存在煤油中；植物油和裂化汽油都含有不饱和键，都能使溴水褪色，应选B。]4．C[A项，硫原子的原子结构示意图为；B项，NH4Cl是由NHeq\o\al(＋,4)和Cl－构成，由于Cl－是阴离子，必须写出其电子式；C项，eq\a\vs4\al(\o\al(18,8)O)表示质量数为18，质子数为8的氧原子，所以该原子核内有10个中子；D项，该结构简式是邻氯甲苯，对氯甲苯中的氯原子和甲基的位置应该处于苯的相对位置。]5．D[X为ⅠA族短周期元素，化合价为＋1，X2Y中Y为－2价，为ⅥA族元素，当X为H时，则X的原子半径一定小于Y的原子半径；X和Y分别是Na和O时，它们的简单离子具有相同的电子层结构，且可形成原子个数比为1∶1的化合物Na2O2；Na2O是离子化合物，H2O是共价化合物。]6．C[6min时反应达平衡，但反应并未停止，故A项错误；MgSO4中的SOeq\o\al(2－,4)内部含有共价键，故B项错误；钠的化学性质活泼，在空气中易与O2、H2O等反应，不能在研钵中研磨。]7．D[A项，加入37Cl2反应一段时间后，37Cl存在于五氯化磷、三氯化磷和氯气中；B项酯化反应的原理为“酸脱羟基醇脱氢”，CH3COOH与CH3CHeq\o\al(18,2)OH发生酯化反应：,18O只存在于乙醇与乙酸乙酯分子中；C项，若CH4为平面结构，则CH2Cl2应有两种同分异构体，CH2Cl2无同分异构体说明CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构；D项，在O2中完全燃烧后生成物只有CO2和H2O的有机物除了烃，还有烃的含氧衍生物，如CH3CH2OH、CH3CHO等。]8．D[五种元素原子序数相邻，且在同一周期，如果同在第三周期，A符合，如果同在第二周期，A不符合，故A错误；短周期中其氧化物为液态的只有氢，B错误；X、E的简单离子，X为阳离子，E为阴离子，分别为失电子和得电子，故半径应为E＞X，C错误；由题意可得，E的最高正价为＋(2n－m)，可得其负价为－(8－2n＋m)；故选D。]9．D[原电池的负极是还原剂失去电子发生氧化反应的电极，正极是氧化剂得到电子发生还原反应的电极，质子交换膜燃料电池中氢气是还原剂，氧气是氧化剂，A、B均不正确；燃料电池是将化学能转化为电能的装置，总反应式不能写“点燃”，C错；正极发生的反应是O2得电子生成O2－，进一步结合传导至正极的H＋生成H2O。]10．C[选项A中C与Si属于同主族元素，其氢化物的稳定性逐渐减弱，即CH4比SiH4稳定；选项B中O2－与F－的电子层结构相同，核电荷数小的离子半径大，所以O2－的半径大于F－的半径；选项C中Na与Cs同主族，随着核电荷数的增大，原子失去电子的能力逐渐增强，即失去电子的能力：Cs＞Na；选项D中根据同主族元素从上到下最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，所以酸性：H3PO4＞H3AsO4。]11．B[乙醇与钠反应。]12．A[升高温度、使用催化剂都会使化学反应速率增大，既包括正反应速率也包括逆反应速率，故A错误，B正确。反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等，因此C、D都正确。]13．C[装置甲中将铁钉连在电源的正极，作阳极，发生氧化反应，会加速铁钉的腐蚀，不能起到防止生锈的作用；装置乙中乙烯、乙炔均能与酸性KMnO4溶液反应；装置丙中滴入的水能溶解大量的HCl气体，使烧瓶内压强减小，外面的空气进入气球，从而引起气球体积膨胀，能验证HCl气体在水中的溶解情况；装置丁中不能用NaOH溶液来收集生成的乙酸乙酯，这样会引起乙酸乙酯的水解。]14．A[石油分馏所得的馏分依然是混合物。]15．A[这类烷烃的结构简式为：16．C[从题图中可看出：达到平衡后，X、Y均减少了0.79mol，Z增加了1.58mol，反应方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，所以反应开始到10s，Z的平均反应速率为eq\f(1.58mol,2L×10s)＝0.079mol·L－1·s－1，X的物质的量浓度减少了eq\f(0.79mol,2L)＝0.395mol·L－1，Y的物质的量浓度减少了0.395mol·L－1。]17．(1)Na＞Al＞O(2)HNO3＞H2CO3＞H2SiO3(3)ab解析本题考查元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质的关系。根据各元素在周期表中的位置，推出各元素依次为①H、②C、③N、④O、⑤Na、⑥Al、⑦Si、⑧Cl。(1)Na、Al是第三周期元素，O在第二周期，所以原子半径：Na＞Al＞O。(2)因为非金属性：N＞C＞Si，所以酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3。(3)该液态物质是H2O2，MnO2、FeCl3可以作H2O2分解的催化剂。18．(1)Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑(2)该反应为放热反应，在反应的最初阶段，反应放出的热使体系温度升高，反应速率增大；反应一段时间之后，c(H＋)成为影响反应速率的主要因素，溶液中c(H＋)逐渐减小，反应速率又逐渐减小。(3)BC(4)＜(5)锌置换出铜附着在锌表面，与硫酸组成原电池，使反应速率增大解析锌与酸反应时，影响反应速率的主要因素有c(H＋)、温度、锌的表面积等，在反应的最初阶段，溶液的温度较低，温度对反应速率影响较大，该反应是放热反应，随着反应的进行，温度逐渐升高，反应速率逐渐增大，故