1、第一节第一节 认识有机化合物认识有机化合物 基础巩固 1.在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似 冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。 下列说法不正确的是( ) A.甲烷属于烷烃，在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水 B.实验室里可以用向上排空气法收集甲烷 C.甲烷与氯气、溴蒸气均可发生取代反应 D.可燃冰是一种极具潜力的能源 解析 甲烷的相对分子质量为 16，相同条件下其密度小于空气，应用向下排空 气法收集。 答案 B 2.下列分子式不止表示一种物质的是( ) A.C3H8 B.C4H10 C.CHCl3 D.CH2Cl2 解析
2、正丁烷和异丁烷的分子式都是 C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、 CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质。 答案 B 3.下列有关烷烃的叙述，正确的是( ) 在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性 KMnO4溶液的紫色褪去 分子通式为 CnH2n2的烃不一定是烷烃 所有的 烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 光照条件下，乙烷通入溴水中， 可使溴水褪色 A. B. C. D. 解析 烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，说法正确；烷烃属饱 和链烃， 其化学性质一般比较稳定， 通常烷烃不与酸、 碱、 氧化剂(如酸性 KMnO4 溶液)反应，
3、也不能使溴水褪色，说法不正确；因分子通式 CnH2n2中的氢原 子已达完全饱和，因此符合通式 CnH2n2的有机物一定是烷烃，说法不正确； 烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应， 这是烷烃的主要特性之一， 说法正确。 答案 C 4.下列反应属于取代反应的是( ) A.C2H43O2 点燃 2CO22H2O B.ZnCuSO4=ZnSO4Cu C.NaClAgNO3=AgClNaNO3 D.CH2Cl2Cl2 光 CHCl3HCl 解析 取代反应是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替 代的反应。A 项 C2H4的燃烧不是取代反应；B 项为置换反应；C 项为复分解反 应；D 项中 C
4、l 原子取代了 CH2Cl2中的一个 H 原子，故属于取代反应。 答案 D 5.为验证烷烃分子中含有 C、H 两种元素，可将其充分燃烧后的产物通过浓硫 酸；澄清石灰水；无水硫酸铜。正确的顺序是( ) A. B. C. D. 解析 要证明烷烃分子中含有 C、 H 两种元素， 可通过其燃烧产物为 CO2和 H2O 来证明，选，检验时应先检验 H2O 后检验 CO2，故正确的顺序为。 答案 D 6.下列关于同系物的说法中，错误的是( ) A.同系物具有相同的最简式 B.同系物能符合同一通式 C.同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个 CH2原子团 D.同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数
5、增加而呈规律性变化 解析 结构相似， 必属同一类物质， 因此有同一通式， 但不一定有相同的最简式， A 错误， B 正确； 相邻同系物组成上相差一个 CH2原子团， C 正确； 因结构相似， 所以化学性质基本相似， 但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律 性变化，D 正确。 答案 A 7.下列说法正确的是( ) A.戊烷的同分异构体有 2 种 B.两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体 C.相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D.组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异 构体 解析 相对分子质量相同而且各元素的质量
6、分数相同，可推出相同的分子式，但 由于是不同化合物，结构一定不同，故互为同分异构体，D 项正确。 答案 D 8.下列说法中正确的一组是( ) A.H2和 D2互为同位素 B. 互为同分异构体 C.正丁烷和异丁烷是同系物 D. 是同一种物质 解析 H2和 D2都是氢的单质，A 错误；由于 CH4分子是正四面体结构，其二溴 代物只有一种结构，故二者是同一种物质，B 错误；正丁烷和异丁烷属于同分异 构体，C 错误。 答案 D 9.下列物质中，互为同分异构体的是( ) C.CH4与 CH3CH3 D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 解析 两种物质是否为
7、同分异构体，一看分子式(相同)，二看结构式(不同)。如 下图： 答案 B 10.分子式为 C4H8BrCl 的有机物共有(不含立体异构)( ) A.8 种 B.10 种 C.12 种 D.14 种 解析 可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢，Br 定位 1 号碳原子时， 有， Br 定位 2 号碳原子时， 有， 异丁烷有两种等效氢，Br 定位 1 号碳原子时，有，Br 定位 2 号 碳原子时，有，共 443112(种)，所以选 C。 答案 C 能力提升 11.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入 10 mL CH4，同温同压下乙管中注入 50 mL Cl2，将乙管气
8、体推入甲管中，气体在甲管中 反应，针管放在光亮处一段时间。 (1)下列是某同学预测的实验现象： 气体最终变为无色 实验过程中，甲管活塞向内移动 甲管内壁有油珠 产生火花 其中正确的是_。 (2)甲管中发生化学反应的类型为_。 (3)反应后，能用于吸收甲管中剩余气体的是_。 A.水 B.NaOH 溶液 C.AgNO3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溶液，又观察到_。 解析 在光照条件下， 甲烷与氯气发生反应： CH4Cl2 光 CH3ClHCl， CH3Cl Cl2 光 CH2Cl2HCl， CH2Cl
9、2Cl2 光 CHCl3HCl， CHCl3Cl2 光 CCl4 HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为 14 时，二者恰好完全反应，而本题 中氯气与甲烷体积比为 5141，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余。该 反应进行缓慢，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，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个 氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)反应后的剩余气 体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。(4)生成的 HCl 会与 AgNO3溶 液反应生成 AgCl 白色沉淀，同时因 CH2Cl2、CHCl3、CCl4不溶于
10、水而看到液体 分为两层；因 Cl2有剩余，若加入几滴石蕊试液，溶液会先变红后褪色。 答案 (1) (2)取代反应 (3)B (4)液体分为两层，且产生白色沉淀 溶液 先变红后褪色 12.(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成_或碳环。某有机物的结构式 为， 请按照碳原子的成键方式指出该分子中各共价键的类 型：_，该有机物_(填“属于”或“不属于”)烷烃。 (2)观察下面几种烷烃的球棍模型 A 的结构简式为_，B 的同分异构体的结构简式为 _。 C 的名称为_， D 的分子式为_。 随碳原子数增加，烷烃的熔、沸点依次_，液态时密度依次_。 烷烃分子中碳原子间以_相连，碳原子的其他价键被 H 原子
11、饱和。假 设烷烃分子中碳原子个数是 n，则烷烃的通式是_(填字母)。 a.CnH2n2 b.CnH2n c.CnH2n2 d.CnH4n (3)若 CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为 1 mol，在足量 O2中燃烧，消耗 O2 最多的是_(填化学式，下同)，上述四种烃各为 1 g，在足量 O2 中燃烧，消耗 O2最多的是_。在烷烃分子中，每增加一个碳原 子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气_(填字母)。 a.1 mol b.1.5 mol c.2 mol d.2.5 mol (4)取一定质量的丙烷完全燃烧，产生的 CO2的物质的量_(填“大于”、 “等于”或“小于”)H2O 的
12、物质的量。 解析 (3)设此气态烃的分子式为CxHy， 其完全燃烧的化学方程式为CxHy xy 4 O2 点燃 xCO2y 2H2O。 若同为 1 mol 烃， 消耗O2的多少取决于CxHy中“x y 4” 的大小，“xy 4”的值越大，消耗 O2 越多，C4H10 耗氧量最多。若同为 1 g 烃， 消耗 O2的多少取决于 CxHy中“y x”的大小，“ y x”的值越大，消耗 O2 越多，CH4 消耗 O2最多。烷烃分子中，每增加一个碳原子，就增加一个CH2 原子团， 则 1 mol 烷烃增加 1 molCH2原子团，完全燃烧多消耗 1.5 mol O2。 (4)丙烷的分子式为 C3H8，
13、其完全燃烧生成 CO2与 H2O 的物质的量之比为 34， 所以 CO2的物质的量比 H2O 的小。 答案 (1)碳链 碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键、碳氢键 不属于 (2)CH3CH2CH3 正戊烷 C5H12 升高 增大 碳碳单键 c (3)C4H10 CH4 b (4)小于 13.相对分子质量为 72 的烷烃，其分子式是_。 若此有机物的一氯代物分子中有两个CH3，两个CH2，一个和一 个Cl，它们的可能结构分别是_、_、_、_。 14.化学上常用燃烧法确定有机物组成，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化 管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。图中所列装置是用燃烧法确定有 机物组成的常用
14、装置。(每一组仪器只能使用一次) 回答下列问题： (1)产生的氧气按从左到右流向，所选择的装置各导管的连接顺序是 gc， d_，_，_。 (2)A 装置中 NaOH 的作用是_。 (3)B 装置中 CaCl2的作用是_。 (4)C 装置中浓硫酸的作用是_。 (5)D 装置中 MnO2的作用是_。 (6)若准确称取 3.0 g 样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧 后，A 管质量增加 8.8 g，C 管质量增加 5.4 g，则该有机物的最简式为 _。 (7)若该有机物的相对分子质量为 30，则其分子式为_，其一氯代物有 _种。 解析 D 装置中产生的 O2中含有水蒸气，装
15、置 B 和 C 都能吸收水，据(1)的提示 可知，B 装置是用于吸收产生的 O2中的水蒸气，则 C 装置用于吸收样品燃烧后 产生的 H2O；根据实验目的和各装置的作用推知整套装置为 DBECA， 各导管接口顺序为 gc，dh，if，ea(或 b)。其中 D 为 O2发生装置(MnO2 作催化剂)，B 中 CaCl2的作用是吸收水分，得到干燥纯净的 O2，E 为有机物燃 烧装置， C 中浓硫酸的作用是吸收反应生成的 H2O， A 中 NaOH 的作用是吸收反 应生成的 CO2。n(C) 8.8 g 44 g/mol0.2 mol，n(H) 5.4 g 18 g/mol20.6 mol，m(O) 3.0 g0.2 mol12 g/mol0.6 mol1 g/mol0，所以该有机物不含 O。根据 n(C)n(H)0.2 mol0.6 mol13，则该有机物的最简式为 CH3，当该有机物 的相对分子质量为 30 时，其分子式为 C2H6，为乙烷，一氯代物有 1 种。 答案 (1)h i f e a(或 b) (2)吸收产生的 CO2 (3)吸收水分，得到干燥纯净的 O2 (4)吸收产生的 H2O (5)作催化剂，加快产生 O2的速率 (6)CH3 (7)C2H6 1
