作业(十三) 有机化合物的性质-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（鲁科版2019）

作业（十三） 有机化合物的性质 [基础训练] 7.取一支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先 后收集半试管甲烷和半试管氯气（如图），下列对 1.下列叙述正确的是 于试管内发生的反应及现象的说法正确的是 A.碳酸、KSCN、乙醇均是有机物 B.有机物只能在动植物体内产生，不能用人工方 CIL和C1: 法合成 C.凡是含碳元素的化合物都属于有机物 D.有机物中都含有碳元素，大多数有机物中还含 饱利食盐水 有氢元素，部分有机物中除含碳、氢元素外，还 含有氧、氨、氯、硫等元素 A.为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 2.下列说法中，正确的是 ( B.甲烷和CL反应后试管内壁的油状液滴包括 A.有机物一定含C、H元素 CH,Cl、CHCl2、CHCl、CCl B.有机物都难溶于水，无机物都易溶于水 C.碳原子个数小于5的烃在常温常压下为气体 : C.盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体 析出 D.有机物参与的反应速率一定比无机物参与的 D.CH,和CL,完全反应后液面上升，液体充满 反应慢，且常伴有副反应 试管 3.下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是 8.某研究性学习小组为了验证CH,是否具有还原 ( 性，设计了如下实验： A.甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时只 氧化铜粉木 生成CHCI CH B.甲烷与氯气反应生成的产物中CHC1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.1mol甲烷生成CCl,最多消耗2mol氯气 4.发射嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火 无水CSO,澄清石灰水 CH (1)实验过程中观察到无水CuSO,逐渐变蓝，澄 箭使用偏二甲肼(HN一N )作为火箭燃 清石灰水出现浑浊现象，则CH,与CuO反应的 化学方程式为 CH (2)研究小组将CH,通入溴水时，发现溴水逐渐 料。偏二甲肼属于 ( 褪色，你认为原因可能是 A.氧化物 B.有机物 请设计一个实验方案证明你的结论（用文字表 C.混合物 D.单质 示，不必画实验装置图)： 5.光照混合在试管中的甲烷和氯气的混合气体后， 拔开试管塞，在实验的过程中不可能观察到的现 9.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸 象是 ( 的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组 A.试管中气体的黄绿色变浅 在实验室中模拟上述过程，其设计的模型装置 B.试管中有火星出现 如下： C.试管壁上有油状液滴出现 D.试管口有白雾 念浓盐酸 6.下列反应属于取代反应的是 甲烧（含水） 石棉 ①CHCL,+Cl ,光照cCl,十HCl MnO ②2HI+CL—2HC1+1 ③CO+2H2 催化剂CH,OH ④CH.CH.CN+-CL,光 CH一CH-CN+HCI 根据设计要求回答： CI (1)B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀 ⑤CH,CH,OH+HBr→CH,CH,Br+H,O 混合气体：③ A.①② B.①②③④ (2)设V(CL2)/V(CH,)=x,若理论上欲获得最多 C.①④⑤ D.②④⑤ 的氯化氢，则x值应 27 。化学·必修第二册（配LK版） (3)D装置的石棉中均匀混有K1粉末，其作用是：13.某研究小组为了探究甲烷和氯气的反应情况， 设计了几个实验，请填写下列空白： (4)E装置的作用是 (填字母)。 A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢 CH+Cl (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 [实验一] 有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要 成分为 (填字母)。 用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混 a.CH b.CH Cl 合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认 e.CH2Cl d.CHCI 为有氯化氢生成。 e.CCl (1)该反应的反应类型为 ,反应的 [能力提升] 化学方程式为 (只写第一步)。 (2)水槽中盛放的液体应为 (填字母)。 10.(双选)如图是某同学利用注射器设计的简易实 A水 B.饱和石灰水 验装置。甲注射器中注入10mLCH,同温同 C.饱和食盐水 D.饱和NaHCO,溶液 压下乙注射器中注入50mLCL2,将乙注射器中 的气体推人甲注射器中，气体在甲注射器中反 [实验二] 应，用日光照射一段时间。 收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应 后，滴加AgNO3溶液，看到有白色沉淀生成，认 si d 甲 乙 为有氯化氢生成。 下列是某同学预测的实验现象，其中正确的是 (3)该实验设计的错误之处是 A.气体最终变为无色 [实验三] B.实验过程中，甲注射器活塞向内移动 (4)步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏 C.甲注射器内壁有油珠 水，充分振荡，用仪器测得溶液的pH=3.26。 D.产生火花 步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各 11.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在 光照下反应的实验。 占50%)，在40W的日光灯下光照6min后，加 入10mL蒸馏水，充分振荡，用仪器测得pH= CH和C 1.00。 判断该反应中有氯化氢生成的依据是 饱和 步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体 台食盐水 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能 (各占50%)，分别放在40W的日光灯下光照不 正确反映实验现象的是 同时间后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得 pH如下表： 编号 2 3 44 光照时间 2 min 4 min 6 min 8 min 10 min 反应后pH 1.86 1.62 1.00 1.00 1.00 饱和度盐水 饱和食盐水的利食盐水 飽和食盐水 B D (5)该实验可得到结论： 12.在光照条件下，CH,与C12能发生取代反应。使 1 mol CH,与Cl反应，待反应完全后测得四种 步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应 有机取代产物的物质的量之比n(CHCI): 的影响。 n(CH,Cl)n(CHCl):n(CCl )=3:2 1 4. (6)试设计一个可行的实验方案： 则消耗的C12的物质的量为 ( A.1.0 mol B.1.8 mol C.2.2 mol D.2.6 mol 28作业（十三）有机化合物的性质 : (2)将CH1通入溴水时，发现澳水逐渐褪色，说明涣参 1.D碳酸、KSCN是无机物，A项错误；人工可以合成有 加了反应或溴被带走，因甲烷为饱和烃，所以溴单质可 机物，如尿素，B项错误：碳酸钠、二氧化碳、一氧化碳等 能与甲烷发生了取代反应或澳单质被甲烷气体带走。 都属于无机物，C项错误；符合有机物的定义，D项 若发生取代反应，必有溴化氢生成，用pH试纸检验反 正确。 : 应前后溶液的pH,如果pH明显变小，则表明二者可能 2.C有机物不一定含H元素，如CCl4,故A错误：绝大 发生了取代反应；若溴单质被甲烷气体带走，用pH试 多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，但有的有机物 纸检验反应前后溶液的pH,pH没有明显变化。 如乙酸、乙醇等可溶于水，无机物也不都易溶于水，如硫： 酸钡，碳酸钙等难溶于水，故B错误：碳原子个数小于5 答案(1)CH,+4Cu0△C02+4Cu+2H,0 (2)溴单质与甲烷发生了取代反应用pH试纸检验反 的烃在常温常压下为气体，故C正确：一般有机反应往· 往比较复杂，反应速率较慢，但常伴有副反应，但是有机： 应前后溶液的pH,如果pH明显变小，则表明二者发生 了取代反应（或溴单质被甲烷气体带走用pH试纸检 物参与的反应速率不一定比无机物参与的反应慢，故D： 错误。 验反应前后溶液的pH,如果pH没有明显变化，则表明 3.C甲烷与氯气发生取代反应生成的有机物为CH,C:9.解析()B装置的三个作用：①控制气流速度从而达 溴单质被甲烷气体带走) CH2Cl2、CHCl3和CC14,故得不到纯净的CH3Cl,A错 到合适的反应比例：②均匀混合气体，便于后续实验； 误，C正确：甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子， 消耗1mol氯气，生成1 mol HCI,故产物中HCI的量最 ③干燥混合气体。 多，B错误：1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气， (2)当发生反应：CH,十4C,老琴cC,十4HC时生成 D错误。 4.B氧化物是含有两种元素，其中一种元素是O的化合 HCl气体最多，所以要保证VC-≥4。 CH (3)KI能吸收多余的C2,反应的化学方程式为C2+ 物，偏二甲肼(H2N一N )中不含有O元素，A错 2K12KC1+L2。 CHs (4)E装置既吸收反应生成的HC1气体，同时还防止 误：由偏二甲肼的化学式(C2Hg八2)可知，它是一种含碳： 倒吸 元素的化合物，属于有机物，B正确：混合物是由两种及 (5)根据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒应 两种以上的物质混合成的物质，而偏二甲肼 为CH4+2C,强光c+4HC. CH3 (6)分离难溶于水的油状液体可用分液法。 H2N-N )属于纯净物，C错误：单质是只由一 : 答案(1)干燥混合气体(2)大于或等于4(3)吸收 CHa 过量的氯气(4)CD CH3 (6)CH,+2C,强光C+4HCl(6)分液法ab 种元素组成的纯净物，偏二甲肼(H2N一N )含 10.BC CH 11.DCH4和Cl2反应生成CH3CI、CH2C2、CHCl3 有C、H、N三种元素，D错误。 CCl4和HCl的混合物，其中CH3CI常温下是气体，难 5.B在光照条件下，甲烷与氟气发生取代反应，生成有机 溶于水，CH2C2,CHCl3和CCl常温下是无色油状液 物CH3CI、CH2Cl2、CHCl3、CCl,其中后三者是油状液 体，雄溶于水，HC1极易溶于水，故试管内气体体积减 体；同时还生成HC1,故试管口有白雾产生。 小，颜色变淡，液面上升，试管壁上有油状液滴出现， 6.C①CHCI3中的H原子被C1原子取代，属于取代反 D项正确。 应；②该反应属于置换反应；③该反应属于化合反应；：12.D在光照条件下，1 mol CH与C2发生取代反应，得 ④CH3CH2CN分子中“一CH2一”的1个H原子被CI: 四种有机取代产物的物质的量之比n(CH3Cl): 原子取代，属于取代反应：⑤CH3CH2OH分子中的 n(CH2Cl2)n(CHCl3):n(CCl)=3:2 1 4, 一OH被Br原子取代，属于取代反应。 碳原子守恒可知：n(CH3CI)+n(CH2Cl2)+n(CHCl3) 7.CA项，CH4和Cl2在强光照射下会发生爆炸，错误：！ +n(CC4)=1mol,所以n(CH3Cl)=0.3mol, B项，常温下，甲烷和C2在光照条件下发生取代反应！ n(CH2Cl)=0.2 mol,n(CHCl3)=0.1 mol,n(CCl) 生成CHCl、CH2Cl2、CHC3、CC和HC,其中 =0.4mol,四种有机取代产物中n(Cl)=0.3mol×1 CH2Cl2、CHC3、CCl4是油状液体，CH3CI是无色气体，： +0.2mol×2+0.1mol×3+0.4mol4=2.6mol, 错误；C项，甲烷和Cl2反应生成HCl,HCI溶于饱和食 则有2.6molH原子被取代，根据取代反应的特，点可 盐水后会有少量NaCl晶体析出，正确；D项，甲烷和 知，取代1molH原子，消耗1molC2,所以消耗的Cl2 C2反应的产物中CHCl是不溶于水的气体，所以液体 为2.6mol。 不会充满试管，错误。 :13.解析(1)CH4在光照下与C2发生取代反应生成 8.解析(1)无水CuSO4逐渐变蓝，说明有水生成；澄清 CH,C等，第一步反应方程式为CH,+Cl,老5CH,C 石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据原子守恒， 十HC1。(2)由于量筒中的C2能与水，饱和石灰水、饱 CH,与CuO反应的化学方程式为CH,+4CuO△ 和NaHCO3溶液反应，所以水槽中盛放的液体应为饱 CO2+4Cu+2H2O。 和食盐水，故C正确。(3)该实验的目的是通过 53 @© AgNO3溶液来验证HCI的生成，但由于Cl2溶解在水： 苯，故C错误：同系物的结构应相似，分子组成相差一个 中时也会产生CI,从而无法确定生成的白色AgCI沉 或几个CH2原子团，所以同系物一定具有相同的通式， 淀是否是由于生成HC引起的，所以该实验设计存在 故D正确。 错误。(4)步骤一、二中氣气体积相同，氯气溶于水中：6.A同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物。题 生成HCl、HCIO,HCIO是弱酸，且Cl2与H2O不能完： 中各物质的分子式分别为①C3H6、②C3H6、③C3H8、 全反应，所以步骤一测定出的pH=3.26。步骤二中测 ④C3H4、⑤C4Hg、⑥C4H1o,所以六种物质中互为同分 定出溶液的pH=1.00<3.26,说明步骤二中产生的酸 异构体的是①和②，故选A。 的浓度更大，即步骤二中CH4与C2发生了取代反应：7.AOH厂为氢氧根离子，带1个单位的负电荷，是离子， 而生成了HC1。(5)从表中数据可以看出，随着时间的 不属于官能团，A符合题意；一B为碳溴键，是官能团， 推移，反应后所得溶液的pH逐渐变小，说明甲烷与氟 0 气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高。 B不符合题意： C一H为醛基，是官能团，C不符合 从表中数据还可看出，6min、8min、l0min时所得溶 0 液pH相同，说明6min后CH4与CL2反应发生完全。 (6)类比步骤三的方法，步骤三是时问为变量，步骤四 题意；C一O一为酯基，是官能团，D不符合题意。 用光照强度为变量，从而可设计出相应的方案。用5 8.解析可先写出CH12的三种同分异构体的结构简式，然 支试管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别 后对每一种异构体分别进行一氯取代，写出各一氯代物的 放在不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入 结构简式，再从中找出符合条件的结构简式。CH2的碳 10mL蒸馏水，充分振荡，测pH值。 C 123 1234 答案(I)取代反应CH,十C,光恩cH,CI+HCl 骨架有CCCCC、CCCC、CCC (2)C(3)氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉 C 淀，从而无法确定反应中有氯化氢生成(4)步骤二测 从碳骨架结构可知，正戊烷的一氯代物有3种，特合条 得的pH的具体值比步骤一的低（⑤）相同条件下，一 件的有2种，分别为CH3一CHCH2CH2CH3 定时间内，光照时间越长，甲烷与氯气反应的越充分， C 生成的HCI越多（其他合理答案也可）(6)用5支试 管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在 与CH3CH2CHCH2CH3;异戊烷的一氯代物 不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入10mL蒸 CI 馏水，充分振荡，测pH值 有4种，符合条件的有2种：CH3一CHCH2一CH2C与 作业（十四）有机化合物的结构特点 CH 1.C CH,CH2OH含有C、H、O元素，不属于烃，故A不 : CH2CHCH2CH3新戊烷的一氯代物有1种， 选；《-Br含有C,H,Br元素，不属于超，故B不 CI CH3 选；CH3CH3只含C、H元素，属于烃，故C选； 不符合条件。综上所述，符合条件的结构共有4种。 CH3 COOCH2CH3含有C、H、O元素，不属于烃，故D 答案(1)4 不选。 (2)CH3-CH2CH2 CH-CH3、 2.A有机化合物种类繁多的原因是碳原子间能以共价 CI 键形成碳链或碳环，碳原子之间能形成单健，也能形成 双健或三键，碳原子除了彼此间可以成健外，还可以与 CH3CH2一CH-CH2CH、 其他元素的原子成键，B、C、D正确；碳原子的最外层电 CI 子数为4，既不容易失去电子，也不容易得到电子，性质 CH3CH2CHCH2CI、 不活泼，A错误。 CH3 3.B符合通式CH2m+2的是链状烷烃，链状烷烃不含不 CICH2-CH2一CHCH3 饱和键和碳环：①⑤不含不饱和键和碳环，属于链状烷 烃，②③④含有双键，⑥⊙含有碳环。答案选B。 CHa 4,D烷烃属于烃，烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机：9.解析根据①②③三种烃的球棍模型，可知①是甲烷、 化合物，故A正确：只含有碳、氢两种元素的烃，可以是· ②是乙烯、③是乙烷。 烷烃，也可以是烯烃、炔烃、芳香烃等，故B正确：烷烃一 (1)①是甲烷，分子式为CH1、结构简式是CH4:②是乙 定是饱和烃，但饱和烃不一定是烷烃，如环烷烃也是饱 怖，分子式为C2H4、结构简式是CH2一CH2:③是乙烷， 和烃，故C正确；碳原子间只以单键相结合的烃可能是 分子式为C2H6、结构简式是CH3CH3。 烷烃，也可能是环烷烃，故D错误。 (2)①是甲烷，空间结构为正四面体，电子式为 5.D同系物的结构应相似，如苯酚、苯甲醇相差一个 H CH2原子团的物质，不是同系物，故A错误；组成元素 H:C:H,甲烷与氯气反应的第一步是生成一氯甲烷 相同，各元素质量分数也相同，最简式相同，如乙块、苯 不是同分异构体，故B错误：相对分子质量相同而结构 H 不同的有机物不一定是同分异构体，例如丙三醇和甲 和氯化氢，反应方程式是CH,十C2先那CH,C十HCl, 54