第三章 第1节 第1课时 认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂课时作业word（鲁科版）

1．土卫六是环绕土星运行的一颗卫星。据媒体报道，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、乙烷等碳氢化合物。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 解析：C　[根据题给信息，土卫六表面的“海洋”的主要成分是液态甲烷、乙烷等碳氢化合物，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。] 2．下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是(　　) A．都是有机物 B．都不溶于水 C．有一种气态有机产物，其余有机产物均是液体 D．均是四面体结构 解析：C　[甲烷与Cl2反应的产物中HCl不是有机物，产物中CH3Cl、HCl是气态物质，除HCl外，其余产物均为四面体结构。] 3．有机物和无机物的不同不止体现在组成元素上。关于有机物和无机物的下列说法中错误的是(　　) A．醋酸易溶于水，是电解质，所以部分有机物具备无机物的性质 B．有机物参与的反应一般比较复杂，反应速率较慢，且常伴有副反应发生 C．有机物和无机物是可能相互转化的两类物质 D．所有有机物均易燃烧 解析：D　[虽然有机物与无机物性质差别较大，但有些有机物也具有某些无机物的性质，如乙酸易溶于水，具有酸性等，故A正确；有机物之间的反应一般比较复杂，副反应多，反应速率慢，故B正确；有机物和无机物之间可以相互转化，如大多数有机物燃烧生成CO2和H2O，而CO2和H2O在光合作用下可生成有机物，故C正确；大多数有机物易燃烧，但也有例外，如CCl4可用作灭火剂，故D错误。] 4．在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，关于产物的说法错误的是(　　) A．有一氯甲烷 B．没有二氯甲烷 C．肯定有氯仿(三氯甲烷) D．HCl物质的量最多 解析：B　[由CH4和氯气发生取代反应的特点和化学方程式可以知道，生成物中包含四种有机产物和HCl；每生成1 mol卤代烃，可生成1 mol HCl，由于CH4和Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成，所以A、D正确。] 5．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。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　) 解析：D　[CH4和Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物，其中CH3Cl常温下是气体，难溶于水，CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下是无色油状液体，难溶于水，HCl极易溶于水，故试管内气体体积减小，颜色变淡，液面上升，试管壁上有油状液滴出现，D项正确。] 6．以下结构表示的有机物是烷烃的是(　　) A．CH3OH B．CH2===CH2 解析：C　[碳原子之间以碳碳单键结合成链状的烃属于烷烃。] 7．(双选)下列各组内的物质不属于同系物的是(　　) A. B．CH2===CH2　CH2===CH—CH3　CH3CH===CHCH3 解析：AD　[A中分别属于烯烃、炔烃、环烷烃。D中三种物质分子式均为C5H12，属于同分异构体，不符合同系物的定义，故不属于同系物。] 8．(双选)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的水溶液具有强氧化性和漂白性 D．上述反应的类型是取代反应 解析：CD　[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3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的水溶液氯水具有强氧化性和漂白性，C正确；题述反应为CH4与Cl2发生取代反应生成CH3Cl和HCl，D正确。] 9．(双选)对下列化合物中氢原子化学环境种数判断不正确的是(　　) 选项 有机物 氢原子化学 环境种数 A 2种 B 5种 C 3种 D 3种 解析：AD　[根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子化学环境种数为3种，A错误；根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子化学环境种数为5种，B正确；根据同一碳原子所连甲基上的氢原子及处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子化学环境种数为3种，C正确；根据处于镜面对称位置上的氢原子是等效的，得到化合物中氢原子化学环境种数为4种，D错误。] 10．(双选)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4 mol氯气 解析：CD　[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甲烷中有4 mol氢原子，生成1 mol CCl4消耗4 mol氯气，D正确。] 11．取代反应在有机化学中非常重要，图中进行的是甲烷的取代反应实验。请根据图示回答下列问题： (1)把1体积的甲烷和4体积的氯气组成的混合气体充入大试管中，并将试管倒立在盛有硝酸银溶液的烧杯中，然后放置在光亮处。可能观察到的现象为　________　。 (2)甲烷和氯气在光照条件下发生的是取代反应，生成　________　种产物，产物中　________　常用作灭火剂。 (3)上述实验装置能否说明甲烷和氯气发生的是取代反应？　________　(填“不能”或“能”)。 解析：(1)CH4与Cl2光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应的进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下均为无色油状液体，Cl2易溶于有机溶剂，使试管内壁上有黄色油滴出现；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内压强减小，水位在试管内上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀。 (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)甲烷与氯气的取代反应生成HCl，可以通过证明HCl生成说明此反应为取代反应，但是体系中的氯气会干扰实验的验证，因此本实验装置不能证明甲烷与氯气发生的是取代反应。 答案：(1)试管内壁上有黄色油滴出现，试管内水位上升，生成白色沉淀　(2)5　CCl4　(3)不能 12．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。 (1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。 (2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物中　______　(填字母编号)。 A．只有CH3Cl、HCl B．最多的是CH3Cl C．液体有机物有CH2Cl2、CHCl3、CCl4 D．有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl (3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是　________　(填字母编号)。 A．升高　　　　　　　 B．降低 C．不变 D．无法确定 (4)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到________________________。 (5)右端玻璃管的作用是_____________________________________________。 解析：(1)因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。 (2)甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl，最多的是HCl。 (3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右侧液面下降，左侧液面上升。 (4)因左侧生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。 (5)为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。 答案：(1)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl (2)CD　(3)B　(4)有白色胶状沉淀生成　(5)平衡气压 13．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 mLCH4，同温同压下乙管中注入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，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： ①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④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，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是　________　。 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：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。 (1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时，二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1，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)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难溶于水而看到液体分为两层，因Cl2有剩余，若加入几滴石蕊溶液，溶液会先变红后褪色。 答案：(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层，产生白色沉淀　溶液先变红后褪色 学科网（北京）股份有限公司 $