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课时精练(十五) 认识有机化合物的一般性质与结构特点
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
1.下列说法正确的是( )
A.含碳元素的化合物都是有机物
B.有机物都难溶于水
C.有机化合物与无机化合物的性质完全不同
D.大多数有机物受热易分解,但有的具有较强热稳定性
D [A项,有机物都含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物,如CO、CO2等;B项,有些有机物易溶于水,如乙醇、乙酸等;C项,有机化合物与无机化合物有些性质相同,如CO和乙醇均能燃烧。]
2.(2024·湖南茶陵三中高一月考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.乙烯分子的球棍模型
B.乙烷的结构简式为C2H6
C.CH4分子的球棍模型为
D.核内有8个中子的碳原子可表示为C
A [乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个碳氢键,其球棍模型为,故A项正确;乙烷的分子式为C2H6,其结构简式为CH3CH3,故B项错误;为甲烷分子的空间填充模型,甲烷分子的球棍模型为,故C项错误;碳原子核内有6个质子,则核内有8个中子的碳原子的质量数为14,其核素可表示为C,故D项错误。]
3.(2024·内蒙古高新区二中月考)有人认为目前已知化合物中数量最多的是有机化合物,下列关于其原因的叙述错误的是( )
A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳元素性质活泼,碳原子可以跟多数元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的碳链、支链及碳环,且碳链、碳环之间又可以相互结合
B [碳原子最外层有4个电子,碳原子可与碳原子或其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构,A项正确;碳元素性质不活泼,B项错误;碳原子之间的成键方式具有多样性,碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成双键和三键,不仅可以形成碳链还可以形成碳环,C项正确;多个碳原子可以形成长度不同的碳链、支链及碳环,且碳链、碳环之间又可以相互结合,D项正确。]
4.(2024·河北衡水十三中调研)下列叙述正确的是( )
A.含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个碳碳单键
B.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
C.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式CnH2n+2
D.碳原子可以与卤素形成共价键
D [含5个碳原子的有机物,如环戊烷分子中可形成5个碳碳单键,A项错误;由于烷烃中的饱和碳原子是四面体结构,所以正戊烷分子中所有原子不可能在一条直线上,B项错误;碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的链状烃是饱和链烃,符合通式CnH2n+2,若不是链状烃,则可能是环烷烃,不符合通式CnH2n+2,C项错误;碳原子除了彼此之间以及与氢原子形成共价键外,也可以与卤素、氧、氮等其他元素的原子形成共价键,D项正确。]
5.下列各组物质中互为同系物的是( )
A.CH3—CH===CH2和CH3—CH2—CH2—CH===CH2
B.CH3—CH3和CH3—CH===CH2
C.CH3—CH2—CH3和CH3—CH===CH2
D.CH3—CH2—CH===CH2和CH3—CH2—CH2—CH3
A [结构相似(同一类),在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,B、C、D三个选项中分别给出的两种物质结构不相似,分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团,所以B、C、D三项均不正确。]
6.(2024·山东嘉祥一中期中考试)下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A.甲烷与氧气在光照的条件下能发生取代反应
B.甲烷与氯水在光照的条件下能发生取代反应
C.甲烷与氯气的取代反应,生成的产物中HCl最多
D.1 mol甲烷生成1 mol CCl4需消耗2 mol氯气
C [甲烷与氧气在光照的条件下不能发生取代反应,A项错误;甲烷与氯气在光照的条件下能发生取代反应,与氯水不反应,B项错误;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最多,C项正确;根据C项分析可知,1 mol甲烷生成1 mol CCl4需消耗4 mol氯气,D项错误。]
7.下列反应属于取代反应的是( )
A.2HI+Br2===2HBr+I2
B.C2H4+3O22CO2+2H2O
C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl
D.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
C [A项反应不是有机反应,不属于取代反应;B项反应为C2H4的燃烧反应,是氧化反应;D项反应是置换反应。]
8.某物质是优良的有机溶剂,其球棍模型为,下列有关说法错误的是( )
A.该物质的分子式为C6H14
B.该物质的名称叫己烷
C.1 mol该物质中含有19 mol共价键
D.该物质与氯气以物质的量之比为1∶1发生取代反应只生成一种有机物
D [A项,由球棍模型可判断该物质分子中含有6个碳原子和14个氢原子,因此分子式为C6H14,正确;B项,该物质分子中含有6个碳原子,属于烷烃,因此叫己烷,正确;C项,该物质分子中,14个氢原子能形成14个共价键,6个碳原子之间只能形成5个共价键,因此1 mol该物质中共含有19 mol共价键,正确;D项,烷烃与氯气的取代反应会生成多种有机物,错误。]
9.下列说法正确的是( )
A.碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转
B.烷烃分子中一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角均为109°28′
C.乙烯分子中碳碳双键与碳氢键的夹角为180°
D.乙炔分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°
D [碳碳双键、碳碳三键都不能绕键轴旋转,A项错误。甲烷分子中的四个碳氢键与其他烷烃分子中碳原子形成的四个键不完全相同,B项错误。乙烯分子中碳碳双键与碳氢键的夹角接近120°,C项错误。D项正确。]
10.
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,烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶内气体不可能是( )
A.CO、O2 B.Cl2、CH4
C.NO2、O2 D.N2、NH3
A [烧杯中的水进入集气瓶,说明集气瓶内气体压强在滴加水后必须减小。CH4与Cl2发生取代反应生成的HCl极易溶于水,压强减小;4NO2+O2+2H2O===4HNO3,压强减小。D中NH3溶于水,压强减小。]
11.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
B [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。]
12.利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,所设计的装置如图所示:
(1)A中制取Cl2的反应的化学方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B装置的作用:①__________________;②___________________;③______________________。
(3)D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI,其作用是________________________。
(4)E装置的作用是________(填字母)。
A.收集气体 B.吸收氯气 C.吸收氯化氢
(5)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法是________________________________________________________________________。
(6)将1 mol CH4与Cl2发生取代反应,测得4种有机取代产物的物质的量相等,则消耗的氯气的物质的量是________。
解析: (1)MnO2能与HCl(浓)发生氧化还原反应生成MnCl2、Cl2和H2O。(2)制备的氯气中含有水蒸气,可用浓硫酸除去,B装置的作用是干燥气体、使气体混合均匀、通过观察气泡来控制气流速度。(3)氯气能将碘离子氧化为碘单质,湿润的KI可除去过量的氯气。(4)E装置用来吸收产生的HCl,并防止倒吸现象的发生。(5)E装置中除了有盐酸生成外,还含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水,能分层,可通过分液分离。(6)1 mol CH4生成等物质的量的4种取代产物,即0.25 mol CH3Cl、0.25 mol CH2Cl2、0.25 mol CHCl3、0.25 mol CCl4,则所需n(Cl2)=0.25 mol×1+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。
答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)控制气流速度 使气体混合均匀 干燥气体 (3)除去过量的Cl2 (4)C (5)分液 (6)2.5 mol
13.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A的分子中含有200个氢原子:________。
(2)烷烃B的分子中含有22个共价键:________。
(3)标准状况下,1 L气态烷烃C完全燃烧时,消耗标准状况下的O2 6.5 L:________。
(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:________。
(5)烷烃E的蒸气密度是同温、同压下氢气的22倍:________。
解析: (1)根据烷烃的通式CnH2n+2可得,2n+2=200,则n=99,A的分子式为C99H200。(2)在烷烃分子中,n个C原子形成(n-1)个C—C键,(2n+2)个氢原子形成(2n+2)个C—H键,则n-1+2n+2=22,n=7,B的分子式为C7H16。(3)1 mol CnH2n+2完全燃烧时,消耗O2mol,标准状况下1 L CnH2n+2完全燃烧消耗O2L则=6.5,n=4,则C的分子式为C4H10。(4)烷烃完全燃烧时,1 mol CnH2n+2生成(n+1)mol H2O,同温、同压下1 L CnH2n+2生成(n+1)L水蒸气,则n+1=15,n=14,D的分子式为C14H30。(5)由ρ(CnH2n+2)=22ρ(H2)可知,Mr(CnH2n+2)=22 Mr(H2),则Mr(CnH2n+2)=44,可推出n=3,即E的分子式为C3H8。
答案: (1)C99H200 (2)C7H16 (3)C4H10
(4)C14H30 (5)C3H8
学生用书第87页
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