第3章简单的有机化合物第1节认识有机化合物第1课时有机化合物的一般性质与结构特点课时作业含解析鲁科版第二册2 6页

有机化合物的一般性质与结构特点 学习·理解 ‎1．下面列举的是某化合物的组成和性质，能说明该物质肯定是有机物的是(　　)‎ A．仅由碳、氢两种元素组成 B．仅由碳、氢、氧三种元素组成 C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳 D．熔点低而且难溶于水 答案　A 解析　仅由碳、氢两种元素组成的化合物是烃，烃属于有机物，A正确；碳酸(H2CO3)由碳、氢、氧三种元素组成，但不属于有机物，B错误；CO在氧气中燃烧只生成CO2，而CO不属于有机物，C错误；NO、CO等物质熔点低而且难溶于水，但它们均不属于有机物，D错误。‎ ‎2．下列物质中，属于有机物但不属于烃的是(　　)‎ A．CO B．CH3COOH C．CaCO3 D．C2H6‎ 答案　B 解析　仅由碳、氢两种元素形成的有机化合物是烃类。CO是无机物，A不符合题意；乙酸是有机物，但不是烃，B符合题意；碳酸钙是无机物，C不符合题意；乙烷是碳氢化合物，属于烃类，D不符合题意。‎ ‎3．下列物质之间的反应，属于取代反应的是(　　)‎ A．甲烷和氧气 B．甲烷和氯气 C．金属钠和水 D．碘化钾和氯水 答案　B 解析　甲烷和氧气的反应是氧化反应，A错误；甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，B正确；金属钠和水的反应是置换反应，C错误；碘化钾和氯水中氯气的反应是置换反应，D错误。‎ ‎4．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是(　　)‎ A．甲烷与氯气以物质的量之比为1∶1混合时只生成CH3Cl B．甲烷与氯气反应生成的产物中CH3Cl的量最多 C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物 D．1 mol甲烷生成CCl4最多消耗2 mol氯气 答案　C 解析　甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，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1 mol氢原子，消耗1 mol氯气，生成1 mol HCl，故产物中HCl的量最多，B错误；1 mol甲烷生成1 mol CCl4消耗4 mol氯气，D错误。‎ ‎5．下列化学用语正确的是(　　)‎ A．结构式(CH3)2CHCH3表示异丁烷 - 6 -‎ B．丙烷分子的空间填充模型：‎ C．甲烷分子的球棍模型：‎ D．乙烷的电子式：‎ 答案　D 解析　(CH3)2CHCH3为异丁烷的结构简式，A错误；B为丙烷的球棍模型，错误；C为甲烷分子的空间填充模型，错误。‎ ‎6．下列关于甲烷分子结构的说法正确的是(　　)‎ A．甲烷分子的电子式为，分子中各原子都达到8电子稳定结构 B．甲烷分子中的化学键全部为非极性键 C．CH4分子比SiH4分子稳定，说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强 D．CH3Cl的四个价键的键长和键能相同，夹角相等 答案　C 解析　甲烷分子中H原子最外层只有2个电子，不是8电子稳定结构，A错误；甲烷分子中的化学键均为碳氢极性键，B错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，反之也成立，C正确；一氯甲烷中C—Cl键与C—H键的键长和键能不同，故四个键的键角也不完全相等，D错误。‎ ‎7．下列性质不属于甲烷性质的是(　　)‎ A．完全燃烧时生成二氧化碳和水 B．常温常压下能溶于水 C．光照下能与卤素单质发生取代反应 D．通常情况下，与强酸、强碱和强氧化剂不反应 答案　B 解析　常温常压下，甲烷是一种极难溶于水的气体；甲烷的化学性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等都不反应，但甲烷可燃，完全燃烧时生成二氧化碳和水，在光照条件下能与卤素单质发生取代反应，B符合题意。‎ 应用·实践 - 6 -‎ ‎8．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均小于10，组成G分子的元素为第三周期元素)。下列判断中正确的是(　　)‎ A．常温常压下，L是一种液态有机物 B．E的二溴代物只有两种结构 C．G具有强氧化性和漂白性 D．上述反应的类型是取代反应 答案　D 解析　组成E分子的元素的原子序数均小于10，且E为正四面体形分子，结合E的球棍模型可知，E为CH4；组成G分子的元素为第三周期元素，且G为直线形分子，结合反应，G为Cl2，L为CH3Cl，M为HCl。常温常压下，CH3Cl是一种气态有机物，A错误；CH4的二溴代物可以看作Br2分子中的一个溴原子取代CH3Br分子中的一个氢原子，CH3Br分子中只有一种化学环境的H原子，因此生成的CH2Br2只有一种结构，B错误；Cl2具有强氧化性，但没有漂白性，C错误；题述反应为CH4与Cl2发生取代反应生成CH3Cl和HCl，D正确。‎ ‎9．土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，据国外媒体报道，土卫六表面的“海洋”中有可能存在生命，又知这些“海洋”的主要成分是液态甲烷、乙烷以及这两种物质形成的聚合物。下列说法错误的是(　　)‎ A．土卫六表面的“海洋”中富含有机化合物 B．土卫六表面的“海洋”中含有正四面体结构的分子 C．甲烷分子中含4种共价键 D．土卫六表面的“海洋”中主要含两种元素 答案　C 解析　根据题给信息，土卫六表面的“海洋”的主要成分是液态甲烷、乙烷以及这两种物质形成的聚合物，所以土卫六表面的“海洋”中富含有机化合物，A正确；甲烷分子为正四面体结构，B正确；甲烷分子中4个碳氢键完全相同，C错误；由土卫六表面“海洋”的主要成分可知，主要含有碳、氢两种元素，D正确。‎ ‎10．将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的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(　　)‎ A．1.5 mol B．3 mol ‎ C．4.5 mol D．6 mol 答案　B 解析　CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子均来自CH4，故这四种取代物共1 mol，设CH3Cl的物质的量为x，则x＋(x＋0.1 mol)＋(x＋0.2 mol)＋(x＋0.3 mol)＝1 mol，得x＝0.1 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 mol×1＋0.2 mol×2＋0.3 mol×3＋0.4 mol×4＝3 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。‎ ‎11．验证某有机物是否属于烃，应完成的实验内容是(　　)‎ - 6 -‎ A．只测定它的C、H原子个数之比 B．只要证明它完全燃烧后产物只有CO2和H2O C．只测定其燃烧产物中CO2和H2O的物质的量之比 D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量 答案　D 解析　测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量，可以确定一定质量的有机物中含有C、H元素的质量，根据质量守恒可确定是否含有其他元素，D正确。‎ ‎12．1 mol有机物充分燃烧后，只生成‎88 g CO2和‎54 g水，下列结论正确的是(　　)‎ A．该有机物的分子式为CH3‎ B．该有机物的分子式为C2H6‎ C．该有机物的分子式为C2H6O D．该有机物中C、H原子的个数比为1∶3，可能含有氧原子 答案　D 解析　‎88 g CO2中含有碳原子‎88 g÷‎44 g·mol－1＝2 mol，‎54 g水中含有氢原子‎54 g÷‎18 g·mol－1×2＝6 mol，故该有机物分子中含有2个C,6个H，而根据已知条件无法确定有机物中是否含有氧元素。‎ ‎13．由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体‎8.96 L(标准状况下)，在足量氧气中充分燃烧后，生成气体先通过足量浓硫酸，再通过足量氢氧化钠溶液，测知氢氧化钠溶液增重‎26.4 g，则原混合气体中乙烷的物质的量(　　)‎ A．等于0.1 mol B．大于或等于0.2 mol，小于0.3 mol C．等于0.2 mol D．大于0.1 mol，小于0.3 mol 答案　C 解析　混合气体的物质的量为＝0.4 mol，浓硫酸吸收水，NaOH溶液吸收二氧化碳，故NaOH溶液增重的‎26.4 g为二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为＝0.6 mol。设一氧化碳、甲烷的总物质的量为x mol，乙烷的物质的量为y mol，则：x mol＋y mol＝0.4 mol，x mol＋2y mol＝0.6 mol，解得y＝0.2，则原混合气体中乙烷的物质的量为0.2 mol，C正确。‎ ‎14．下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。‎ ‎(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。‎ - 6 -‎ ‎(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。‎ 答案　(1)AC　(2)双键　三键　碳链 解析　(1)据烷烃的定义：碳与碳原子之间只以单键互相结合，剩余的价键全部与氢原子结合，可知8种分子中只有A、C为烷烃。‎ ‎(2)由图中8种分子看出，A、C中碳与碳原子之间全为单键，B、E、F分子中还含有双键，D与G分子中含有三键，除H分子形成碳环，其余均为链状分子。‎ 迁移·创新 ‎15．Ⅰ.写出下列烷烃的分子式：‎ ‎(1)含有30个氢原子的烷烃：________。‎ ‎(2)假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为________。‎ ‎(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍：________。‎ ‎(4)‎1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下‎15 L水蒸气：________。‎ Ⅱ.(1)甲烷的电子式为________，碳氢键之间键角为________。‎ ‎(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成________种产物，产物中________常用作灭火剂。‎ ‎(3)试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式：________________________。‎ 答案　Ⅰ.(1)C14H30　(2)C10H22　(3)C5H12　‎ ‎(4)C14H30‎ Ⅱ.(1) 　109°28′　(2)5　CCl4‎ ‎(3)CHBr3＋Br2CBr4＋HBr 解析　Ⅰ.(1)根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的烷烃为C14H30。‎ ‎(2)设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2＝142，解得n＝10，该烷烃的分子式为C10H22。‎ ‎(3)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，则该烷烃的相对分子质量为72，设A的分子式为CnH2n＋2，其相对分子质量为14n＋2＝72，解得n＝5，该烷烃的分子式为C5H12。‎ ‎(4)‎1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下‎15 L水蒸气，那么该烷烃中的氢原子的物质的量与烷烃的物质的量之比为(15×2)∶1，该烷烃中的H原子数为30，由烷烃的通式CnH2n＋2可知，含有30个H原子的烷烃为C14H30。‎ - 6 -‎ Ⅱ.(1)CH4的电子式为，分子结构为正四面体形，碳氢键之间的键角为109°28′。‎ ‎(2)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯化碳和氯化氢共五种，其中CCl4可用作灭火剂。‎ ‎(3)三溴甲烷和Br2发生取代反应生成四溴化碳，反应的化学方程式为CHBr3＋Br2CBr4＋HBr。‎ - 6 -‎