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）有机化合物的性质学业分层测评 鲁科版必修

有机化合物的性质(建议用时：45分钟)学业达标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下列物质属于电解质的是()ACH4BCH2Cl2CCCl4 DHCl【解析】酸、碱、盐属于电解质。【答案】D3下列物质的分子空间构型为正四面体的是()ACHCl3 BCH2Cl2CCH3Cl DCCl4【解析】CCl4分子中4个CCl键相同，故为正四面体形。【答案】D4(2016平顶山高一质检)下列叙述错误的是()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 L B22.4 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()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：96680047】(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图中进行的是甲烷的取代反应实验。请根据图示回答下列问题： (1)把1 体积的甲烷和4体积的氯气组成的混合气体充入大试管中，并将试管倒立在盛有硝酸银溶液的水槽中，然后放置在光亮处，片刻可以观察到试管内壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是_，水槽中还可以观察到的现象是_，原因是_(用离子方程式解释)。(2)若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到_，原因是_。【解析】CH4与Cl2光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应的进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为无色液体，Cl2易溶于有机溶剂，使试管内壁上有黄色油滴出现；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内压强减小，水位在试管内上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时溶液呈酸性，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。【答案】(1)CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生AgCl=AgCl(2)溶液变红反应生成的HCl溶于水，使溶液显酸性能力提升13已知正四面体形分子E和直线形分子G反应，生成四面体形分子L和直线形分子M。(组成E分子的元素的原子序数小于10，组成G分子的元素为第3周期的元素。)如图，则下列判断中正确的是()(E)(G)(L)(M)A常温常压下，L是一种液态有机物BE是一种含有非极性键的分子C干燥的G能漂白有色物质D上述反应的类型是取代反应【解析】本题实为用图像考查甲烷与氯气的反应，L为CH3Cl，常温常压下，是一种气态有机物；E为甲烷，含有极性键；G为氯气，干燥的氯气不能漂白有色物质。【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：96680048】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)。aCH4bCH3ClcCH2Cl2dCHCl3eCCl4【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；干燥混合气体。(2)当发生反应CH44Cl2CCl44HCl时生成HCl气体最多，所以要保证x4。(3)KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl22KI=2KClI2。(4)E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。(5)据信息知黑色小颗粒应为碳粉，故据原子守恒化学方程式应为CH42Cl2C4HCl。(6)分离难溶于水溶液的油状液体可用分液法。【答案】(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸收过量的氯气(4)C、D(5)CH42Cl2C4HCl(6)分液a、b