3.1 认识有机化合物 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

2024—2025学年高中化学鲁科版必修第二册3.1 认识有机化合物 一、单选题 1．下列互为同分异构体的是 A．和 B．和 C．金刚石和石墨 D．正丁烷和异丁烷 2．可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入来生产“无铅汽油”。分子中必存在的原子间连接形式有 A． B． C． D． 3．下列化学用语中正确的是 A．乙烯的结构简式为 B．与互为同系物 C．羟基的电子式为： D．丙烷的分子式为 4．下列物质中属于烃的是 A．CH4 B．CH3OH C．CH3COOH D．C6H12O6 5．下列实验方案中能达到相应实验目的的是 选项 A B 方案 目的 在光照条件下制取纯净的一氯甲烷 除去气体中混有的 选项 C D 方案 目的 验证氯气与水反应后的产物具有漂白性 用乙醇萃取碘水中的碘 A．A B．B C．C D．D 6．下列说法不正确的是 A．绿色化学要求是及时治理生产活动对环境产生的污染 B．和纳米碳管互为同素异形体 C．氟利昂的结构式为，它只有1种结构 D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 7．下列分子结构模型代表H2O 的是 A． B． C． D． 8．下列化学用语表示正确的是 A．元素的三种同位素： B．的电子式为 C．甲烷的空间填充模型为 D．一氯丙烷结构简式只能为 9．设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1mol与足量的反应，能形成6个N—H B．Cu与S充分反应，消耗32gCu时，转移的电子数为0.5 C．标准状况下，2.24L含有的共价键数为0.4 D．1molCu与含有4mol的浓硝酸反应，可生成的分子数为2 10．中科院研制出一种多功能催化剂，首次将转化为乙烯：。下列化学用语表述正确的是 A．能电离出，故属于酸性氧化物 B．与互为同分异构体 C．的电子式为： D．分子的空间填充模型为 11．同分异构体具有相同的：①最简式    ②分子式　  ③相对分子质量　④化学性质　    ⑤物理性质 A．①②③ B．②⑤ C．②④⑤ D．②③④ 12．利用表中实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 装置 目的 A．配制溶液 B．将化学能转化为电能 装置 目的 C．分离乙醇和水 D．验证甲烷与氯气在光照条件下反应 A．A B．B C．C D．D 13．含4个碳原子的烃分子结构中，碳原子相互结合的几种方式如下图，下列说法不正确的是 A．①②⑧均为饱和烃 B．③④互为同系物 C．③④属于烯烃 D．⑤⑨互为同分异构体 14．下列化学用语正确的是 A．中子数为8的氮原子： B．Na和Cl形成离子键的过程： C．H2O2的电子式： D．二氧化碳的结构式：O-C-O 15．用如图所示装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验，光照下反应一段时间后。下列说法正确的是 A．将该装置放在黑暗处，与也能反应 B．产生白雾以及试管内液面上升与HCl的生成有关 C．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此甲烷可以使氯水褪色 D．和完全反应后液面上升，液体充满试管 二、填空题 16．下列物质属于同系物的是 ①CH3CH2OH    ②CH2=CHCl    ③CH3CH2CH2OH   ④HOCH2CH2OH       ⑤CH3CH2CH2CH3     ⑥CH3CH(CH3)2 17．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。 ①由乙炔制氯乙烯②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯 ⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应 其中，属于取代反应的是 ；      属于氧化反应的是 ；属于加成反应的是 ；            属于聚合反应的是 。 18．W、X、Y和Z都是元素周期表中前20号元素，已知： ①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为W2Y的化合物； ②Y 和Z属同族元素，他们能形成两种常见化合物； ③X和Z属同一周期元素，他们能形成两种气态化合物； ④W和Z能形成组成为W2Z和W2Z2的化合物； ⑤X和Y不在同一周期，他们能形成组成为XY2的化合物。请回答： （1）Y元素名称是 ； （2）用一方程式证明Y与X非金属性的强弱 ，证明Y与Z非金属性的强弱 。 （3）标准状况22.4LXZ2和通过足量的W2Z2时，转移的电子数是 ，W2Z2的质量将增加 g   （4）观察W元素的焰色的操作注意事项 （5）上述某元素形成的分子式为C8H10的属于苯的同系物的同分异构体有 种。其中，苯环上的一氯代物种类最多的结构简式为 。 19．按要求回答下列问题： (1)中含有的官能团的名称为 ； (2)键线式表示的分子式 ； (3)用式量为71的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为 ； (4)烷烃A的蒸气密度是同条件下氢气密度的64倍，若A中含有6个甲基，但不可能是烯烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为 ； (5)分子式为 C5H10的烃存在顺反异构体，它的顺式异构体的结构简式为 ； (6)若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为 ；用系统命名法命名，其名称为 。 三、计算题 20．已知某有机物的蒸气密度是氢气的29倍， （1）若该有机物为烃类，则其所有可能的结构简式为 ； （2）若该有机物为醛类，则其所有可能的结构简式为 ； 21．有A、B两种烃，它们的组成相同，都约含85.7%的碳，烃A对氢气的相对密度是28；烃B式量比空气的平均相对分子质量稍小，且实验式与A相同，烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，根据以上实验事实回答问题。 （1）推断A、B两烃的化学式。 A ；B 。 （2）A、B中 （填A、B的结构简式）存在同分异构体，同分异构体的名称是 。（有多少写多少） （3）写出B与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式： 。 22．某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L,将其完全燃烧,产生的气体缓缓通过浓硫酸,浓硫酸增重4.05克,将剩余气体通入碱石灰,碱石灰质量增加了6.60克,另取该混合气体2.24L通过过量溴水,溴水质量增加了1.05克。 （1）混合气体由哪两种烃组成 ? （2）两种烃的体积分数各是多少 ? 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年1月13日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D A C A C B B D 题号 11 12 13 14 15 答案 A D B B B 1．D 【详解】A．和为H元素的两种核素，互为同位素，故A不选； B．和为O元素的不同单质，二者互为同素异形体，故B不选； C．金刚石和石墨为C元素的不同单质，二者互为同素异形体，故C不选； D．正丁烷和异丁烷的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故D选； 故选：D。 2．C 【详解】根据碳原子总是形成四个共价键，氧原子总是形成两个共价键，结合其结构简式，分子中必存在的原子间连接形式有，故选C。 3．D 【详解】A．乙烯的结构简式为，碳碳双键不能省略，A错误； B．具有碳碳双键，与不为同系物，B错误； C．羟基的电子式为： ，C错误； D．丙烷的分子式为，D正确； 故选D。 4．A 【分析】烃是仅由C、H两种元素组成的化合物，据此分析判断。 【详解】A．CH4是仅由C、H两种元素组成的化合物，因此CH4属于烃，A符合题意； B．CH3OH是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，B不符合题意； C．CH3COOH是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，C不符合题意； D．C6H12O6是由C、H、O三种元素组成的化合物，因此CH3OH属于烃的衍生物，D不符合题意； 故合理选项是A。 5．C 【详解】A．甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢的混合物，不能制取纯净的一氯甲烷，A错误； B．除去CO2中含有的少量HCl，应用饱和碳酸氢钠溶液除掉，除杂时“长进短出”，饱和碳酸钠溶液会与二氧化碳反应，B错误； C．左侧红色布条不褪色，右侧红色布条褪色，可证明干燥的Cl2没有漂白性，而Cl2与水反应后的产物具有漂白性，C正确； D．因为乙醇易溶于水，所以乙醇不能作碘水中碘的萃取剂，D错误； 故选C。 6．A 【详解】A．绿色化学核心思想是改变“先污染后治理”的观念，实现从源头减少或消除环境污染，A错误； B．和纳米碳管是碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．氟利昂的结构式为，是四面体结构，因此只有1种结构，C正确； D．丙酮()和环氧丙烷()分子式相同，均为，结构不同，互为同分异构体，D正确； 答案选A。 7．C 【详解】 水分子的空间构型为V形，分子结构模型为，故选C。 8．B 【详解】A．元素的三种同位素：，故A错误；     B．为离子化合物，其电子式为，故B正确； C．为甲烷的球棍模型，其空间填充模型为，故C错误； D．一氯丙烷结构简式可能为或CH3CHClCH3，故D错误； 故答案为：B。 9．B 【详解】A．氮气和氢气反应为可逆反应，1mol与足量的反应，不能形成6个N—H ，故A错误； B．消耗32gCu时，即0.5mol，铜与S充分反应只能被氧化为+1价，转移的电子数为0.5，故B正确； C．标准状况下，2.24L为液体，无法求得物质的量，故C错误； D．1molCu与4mol浓硝酸反应时才产生二氧化氮，浓硝酸会变稀后反应生成的是一氧化氮，生成分子数小于2，故D错误； 答案选B. 10．D 【详解】A．能电离出，也同时电离出，故不属于酸性氧化物也不属于碱性氧化物，A错误； B．与是指分子中含有不同的原子，二者结构仍相同，故与不是互为同分异构体，B错误； C．分子中含双键，故电子式为，C错误； D．分子为正四面体，空间填充模型正确，D正确； 故选D。 11．A 【详解】具有相同的分子式、不同结构的有机物互称为同分异构体。同分异构体具有相同的分子式、最简式和相对分子质量；由于结构不同，所以其性质不同，即具有不同的化学性质、物理性质， 答案选A。 12．D 【详解】A．配制溶液应用100mL容量瓶，故A项错误； B．该装置中酒精不是电解质，不能构成原电池，不能将化学能转化为电能，无法达到实验目的，故B项错误； C．乙醇和水以任意比互溶，无法用分液漏斗分离，无法达到实验目的，故C项错误； D．甲烷与氯气在光照条件下反应，试管内液面上升且试管壁附着油状液滴，气体颜色逐渐变浅，故D项正确； 故本题选D。 13．B 【分析】根据烃分子结构图可判断①～⑨分别是正丁烷、异丁烷、1－丁烯、2－丁烯、2－甲基－1－丙烯、1－丁炔、2－丁炔、环丁烷、甲基环丙烷，据此解答。 【详解】A．①②属于链状烷烃，⑧属于环烷烃，均为饱和烃，A正确； B．③④分子式相同，互为同分异构体，B错误； C．③④分别是1－丁烯、2－丁烯，属于烯烃，C正确； D．⑤⑨分子式相同，互为同分异构体，D正确； 答案选B。 14．B 【详解】A．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则中子数为8的氮原子质量数是7+8=15，用原子符号表示为：，A错误； B．Na原子最外层只有1个电子，容易失去，使次外层变为最外层，达到8个电子的稳定结构，Cl原子最外层有8个电子，容易得到1个电子，使最外层达到8个电子的稳定结构，因此Na和Cl通过离子键结合形成NaCl，形成离子键的过程可表示为：，B正确； C．H2O2是共价化合物，2个O原子之间以共价单键结合，2个H原子分别与2个O原子形成共价单键，其电子式为：，C错误； D．在CO2分子中C原子与2个O原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，则CO2的结构式为：O=C=O，D错误； 故合理选项是B。 15．B 【详解】A．与在光照条件下才能反应，故A错误； B．由于取代反应产生的HCl气体在水中溶解，所以试管内液面上升，而且出现白雾，故B正确； C．甲烷与氯水不反应，故C错误； D．和反应生成的一氯甲烷为难溶于水的气体，完全反应后液面上升，液体不能充满试管，故D错误； 选B。 16．①③ 【分析】同系物是结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机物。 【详解】①CH3CH2OH含有1个羟基，分子式是C2H6O；②CH2=CHCl官能团是氯原子，分子式是C2H3Cl；③CH3CH2CH2OH含有1个羟基，分子式是C3H8O；④HOCH2CH2OH含有2个羟基，分子式是C2H6O2；⑤CH3CH2CH2CH3属于烷烃，分子式是C4H10；⑥CH3CH(CH3)2属于烷烃，分子式是C4H10； CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH都含1个羟基，分子组成相差1个CH2，所以CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH属于同系物，选①③。 【点睛】本题考查了同系物的判断，注意掌握同系物的概念及判断方法，明确互为同系物的有机物中结构相似的含义：若含有官能团，官能团的种类和数目必须相同。 17． ⑥ ②④ ①③ ⑤ 【分析】加成反应：有机物分子中的双键或叁键发生断裂，加进（结合）其它原子或原子团的反应叫加成反应； 取代反应：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； 氧化反应：有机反应中得氧或失氢的反应为氧化反应； 聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应，聚合反应分为加聚反应和缩聚反应，根据以上知识进行解答。 【详解】①由乙炔制氯乙烯：乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯，属于加成反应； ②乙烷在空气中燃烧：乙烷的燃烧反应属于氧化反应； ③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色：乙烯分子中含有碳碳双键，能够与溴发生加成反应； ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色：乙烯中官能团碳碳双键被酸性高锰酸钾溶液氧化，该反应为氧化反应； ⑤由乙烯制聚乙烯：乙烯通过加聚反应生成聚乙烯，属于聚合反应； ⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应：甲烷中氢原子被氯原子取代，该反应为取代反应； 根据以上分析可知，属于取代反应的是：⑥；属于氧化反应的是：②④；属于加成反应的是①③；属于聚合反应的是：⑤； 故答案为⑥；②④；①③；⑤。 18． 硫 H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+H2O+CO2↑ O2+2H2S＝2H2O+2S NA 28 隔着蓝色钴玻璃观察 4 【分析】W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素，②Y和Z属同主族元素，它们能形成两种常见化合物，化合物为SO2、SO3，则分别为O、S元素中的一种，结合③中X和Z属同周期元素，它们能形成两种气态化合物，可推知X为C元素，Z为O元素，Y为S元素，⑤X和Y不在同一周期，它们能形成组成CS2，由①W的阳离子Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为W2Y的化合物，则W为K，化合物W2Y为K2S；④W和Z能形成组成为K2O和K2O2的化合物，据此解答。 【详解】（1）由上述分析可知，Y为硫元素， 故答案为硫； （2）由上述分析可知，Y为硫元素，X为碳元素，Z为氧元素，元素的非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，能证明硫酸的酸性强于碳酸，则证明硫的非金属性比碳强，化学方程式为：H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+H2O+CO2↑；元素的非金属性越强氢化物还原性越强，能证明还原性H2S大于H2O，则证明氧的非金属性强于硫，化学方程式为：O2+2H2S＝2H2O+ 2S， 故答案为H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+H2O+CO2↑；O2+2H2S＝2H2O+ 2S； （3）标准状况22.4LCO2为1mol，反应2CO2+2K2O2=2K2CO3+O2中，K2O2既作氧化剂又作还原剂，部分K2O2中氧元素从-1价升高到0价，每生成1molO2转移2mol电子，则有1mol CO2反应时生成0.5mol O2转移1mol电子，转移的电子数是NA；根据质量守恒定律，K2O2的质量增加等于气体质量的减小，44g-32g=28g， 故答案为NA ；28；   （4））由上述分析可知，W为钾元素，观察钾元素的焰色隔着蓝色钴玻璃观察，滤去钠元素的黄光， 故答案为隔着蓝色钴玻璃观察； （5）C8H10的属于苯的同系物的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯共4种，苯环上的一氯代物分别有3种、2种、3种和1种，种类最多的是乙苯、间二甲苯，结构简式为、， 故答案为4；、。 19．(1)羟基、羧基 (2)C6H14 (3)24种 (4)(CH3)3CCH2C(CH3)3 (5) (6) CH3-C≡C-CH3 2-丁炔 【解析】(1) 中含有的官能团为—OH、—COOH，名称为：羟基、羧基； (2) 中含有6个C原子，14个H原子，分子式为C6H14； (3) 设该烷基为—CnH2n+1，其式量为12n+2n+1=71，解得n=5，则该烷基为—C5H11，有—CH2CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH2CH(CH3)2、—C(CH3)2CH2CH3、—CH(CH3)CH(CH3)2、—CH2C(CH3)3、—C(CH2CH3)CH2CH3共8种结构，用该烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，又有邻、间、对3种结构，则所得芳香烃产物的数目为3×8=24种； (4) 烷烃A的蒸气密度是同条件下氢气密度的64倍，则A的相对分子质量为64×2=128，设A的分子式为CnH2n+2，则12n+2n+2=128，解得n=9，即A的分子式为C9H20，若A中含有6个甲基，但不可能是烯烃与氢气的加成产物，则A的结构简式为(CH3)3CCH2C(CH3)3； (5) 分子式为C5H10的烃存在顺反异构体，说明为烯烃，其顺式异构体的结构简式为； (6) 若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，该烃含有2个不饱和度，则该烃为炔烃，则其结构简式为CH3-C≡C-CH3，主链有4个碳，碳碳三键位于2号碳上，命名为2-丁炔。 20． CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3 OHCCHO、CH3CH2CHO 【分析】烃类有机物是碳、H化合物，醛类有机物分子结构中含有-CHO，结合有机物的相对分子质量解题。 【详解】有机物的蒸气密度是氢气的29倍，则其相对分子质量为58； (1)若该有机物为烃类，用商余法=4…2，则此有机物的分子式为C4H10，可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3； (2)若该有机物为醛类，分子结构中含有-CHO，醛基式量是29，则可能是乙二醛，结构简式为OHCCHO；可能含有一个醛基，其分子式为C3H6O，为丙醛，结构简式为CH3CH2CHO。 21． C4H8 C2H4 A 1－丁烯；顺－2－丁烯；反－2－丁烯；2-甲基丙烯 CH2＝CH2＋Br2 → BrCH2CH2Br 【分析】(1)根据烃A分子中碳的质量分数，计算分子中C原子、H原子数目，写出A的分子式；由于A、B的最简式相同，再结合烃B式量比空气的平均式量稍小，推断B的分子式； (2)烃A、B都能使溴的四氯化碳溶液褪色，含有不饱和键，根据A、B的分子式与结构判断是否存在同分异构体，根据结构及分子式书写限制条件的同分异构体； (3)实验室制备乙烯是利用乙醇在浓硫酸催化作用发生消去反应生成。 【详解】(1)由于碳元素的质量分数为85.7%，所以烃A中C原子的数目为=4，所以烃A中H原子的数目为=8，所以烃A的分子式为C4H8；A、B的最简式相同，最简式为CH2，B式量比空气的平均式量稍小，最简式CH2，所以B的分子式为C2H4； (2)A为C4H8，B为C2H4，二者都能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子中含有1个C=C双键，属于烯烃；A存在同分异构体，是CH2=CHCH2CH3，其名称是1－丁烯；CH3CH=CHCH3，存在顺反异构，其中：为顺－2－丁烯；为反－2－丁烯；CH2=C(CH3)2为2-甲基丙烯；B不存在同分异构体。 22． CH4和C3H6 CH4：75%，C3H6：25% 【分析】根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比。 【详解】(1)混合气体的物质的量为=0.1mol；燃烧后通过浓H2SO4，增重的质量即水的质量为4.05g，即=0.225mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO2的质量为6.60g，即=0.15mol；取0.1mol混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g．所以设烷烃、烯烃分别为CxH2x+2、CyH2y，且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：1.05g=14yg/mol×b；a+b=0.1mol；(2x+2)a+2yb=0.225mol×2((H守恒)；ax+by=0.15mol(C守恒)；解得x=1，y=3，a=0.075mol，b=0.025mol，所以烷烃为CH4； (2)烯烃为C3H6，CH4的体积分数为×100%=75%；C3H6的体积分数为×100%=25%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$