第3章 第1节 第1课时 有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点(课时跟踪检测)(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

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　 　　碳原子的成键特点 1.A　碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他元素的原子成键，形成烃的衍生物，但碳元素的非金属性较弱，碳原子性质不活泼，A错误。 2.A　CH4是仅由C、H两种元素组成的化合物，属于烃；CH3OH、CH3COOH、C6H12O6是由C、H、O三种元素组成的化合物，属于烃的衍生物。 3.D　碳原子之间都以碳碳单键结合成链状的烃属于烷烃。 4.D　A、B、C三项反应均为取代反应，D项反应为复分解反应。 5.C　甲烷与氯气发生取代反应生成的有机化合物有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CCl4最多消耗 4 mol 氯气，D错误。 6.C　因二者均为烷烃，都符合通式CnH2n＋2，都是饱和烃，都可与Cl2发生取代反应，A、B、D正确；根据甲烷的正四面体结构推断，分子中间碳原子连接3个碳原子和一个氢原子，呈四面体形结构，则四个碳原子不可能共平面，C错误。 7.D　碳原子之间可以形成碳链，无论是否带支链，含5个碳原子的有机物分子中最多含有4个C—C键；碳原子之间也可以形成碳环，无论是否带支链，含5个碳原子的有机物分子中最多含有6个C—C键，A项错误；正戊烷分子中每个C原子与周围4个原子均形成四面体形结构，则所有的碳原子不在同一条直线上，B项错误；烷烃和环烷烃中均只含有C—C键与C—H键，C项错误；满足通式CnH2n＋2的有机物是烷烃，所以分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物，D项正确。 8.D　利用原子守恒法：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种氯代物共 0.5 mol，每种氯代物的物质的量为0.125 mol，含氯原子的物质的量为0.125 mol×1＋0.125 mol×2＋0.125 mol×3＋0.125 mol×4＝1.25 mol，而从甲烷分子中每取代1 mol氢原子，就消耗1 mol Cl2，因此消耗的Cl2的物质的量也为1.25 mol。 9.C　CCl2F2可以认为是CH4分子中的H被Cl和F代替后的物质，故其空间结构和CH4类似，为四面体形结构，两者空间结构都只有一种，C正确，A、B错误；CH4易燃易爆，但CCl2F2化学性质稳定，不易燃烧，D错误。 10.B　CH3Cl中含C—H键和C—Cl键两种不同的化学键，故不是正四面体形结构，A项错误；常温下，CH4、CH3Cl呈气态，CCl4呈液态，B项正确；CH4中的化学键为C—H键，CCl4中的化学键为C—Cl键，两者中的化学键不相同，C项错误；三者都是四面体形结构，分子中有3个原子共平面，D项错误。 11.A　甲烷（CH4）是由1个碳原子和4个氢原子构成，A错误；由题干信息可知，液态锡是反应的催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不发生变化，B正确；该反应甲烷在液态锡催化作用下生成碳和氢气，该反应为分解反应，C正确；甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子，D正确。 12.C　C3H8和C5H12都属于烷烃，结构相似，且分子组成相差两个CH2原子团，二者互为同系物，①正确；分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物的结构不一定相似，不一定是同系物，如乙烯和环丙烷，②错误；同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同，如甲烷与乙烷。烃中碳、氢元素的质量分数对应相同，不一定是同系物，如乙炔与苯，③正确。 13.B　CH4分子中有4个等同的C—H键，在空间可能有2种对称分布——正四面体形结构和平面正方形结构（如图所示）。 对于正四面体形的空间结构，4个顶点的位置完全相同，4个氢原子完全相同，所以其一氯代物（CH3Cl）、二氯代物（CH2Cl2）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有1种结构。而平面正方形结构中，4个氢原子的位置虽然也相同，但相互间存在相邻和相间的关系，所以其一氯代物（CH3Cl）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有1种结构，但二氯代物（CH2Cl2）却有2种结构（如图所示）。 因此，由CH2Cl2只代表一种物质可以证明甲烷分子为正四面体形结构，而不是平面正方形结构。 14.AD　甲烷和Cl2反应生成四种氯代产物，A错误；甲烷和Cl2反应生成的一氯甲烷和HCl是气体，其余都是液体，且HCl易溶于水，烧瓶内压强减小，则液面上升，B正确；反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳均为油状液体且密度比水的大，在水的下层，C正确；反应生成的HCl溶于水，形成盐酸，溶液显酸性，加入紫色石蕊试液后变红，D错误。 15.（1）CH4＋2O2CO2＋2H2O （2）①排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸　②黑色粉末变红　③白色固体变为蓝色　④二氧化碳　⑤4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O 解析：反应前先通入甲烷排出装置内的空气，防止甲烷气体与空气混合在加热时可能出现爆炸，浓硫酸吸收甲烷中的水分，防止干扰后续对还原产物的检验，甲烷还原氧化铜得到铜单质，故B装置的黑色粉末变红，若C装置中无水硫酸铜变蓝，则证明产物中有水生成，若D装置内澄清石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。 16.（1）干燥混合气体　（2）大于或等于4 （3）吸收过量的氯气　（4）CD　（5）ab 解析：（1）B装置的三个作用：①控制气流速度，从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。（2）当反应为CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl时生成HCl气体的量最多，所以要保证＝x≥4。（3）KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI2KCl＋I2。（4）E装置既能吸收反应生成的HCl气体，同时还能防止倒吸。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　有机化合物的一般性质　碳原子的成键特点 1.下列关于有机化合物的叙述不正确的是（　　 ） A.碳原子性质较活泼，除了C原子之间可以成键外，与其他元素的原子也可形成化学键 B.碳原子间能形成单键，也能形成双键或三键，还能形成碳链或碳环 C.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质不一定是有机化合物 D.有机化合物所发生的反应，一般比较复杂，速度缓慢，并且还常伴有副反应发生 2.（2025·浙江温州期中）下列物质中属于烃的是（　　） A.CH4 B.CH3OH C.CH3COOH D.C6H12O6 3.以下结构表示的有机物不属于烷烃的是（　　） A.　　　　 　 B. C. D. 4.下列反应不属于取代反应的是（　　） A.CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl B.C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O C.C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr D.CaCl2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaCl 5.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 6.下列关于CH4和的叙述不正确的是（　　） A.均能用组成通式CnH2n＋2来表示 B.二者均为烷烃，在光照条件下均可与Cl2发生取代反应 C.分子中的碳原子可能共平面 D.二者都是饱和烃 7.下列叙述正确的是（　　） A.含5个碳原子的有机物分子中最多有4个 C—C 键 B.正戊烷分子中所有碳原子在同一条直线上 C.碳原子间以单键结合，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.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物 8.如果使0.5 mol甲烷完全跟Cl2发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物，则需要消耗氯气（　　） A.0.5 mol B.1 mol C.1.5 mol　 D.1.25 mol 9.下列关于CH4和CCl2F2（名称为氟利昂-12）的叙述正确的是（　　） A.CH4和CCl2F2都是正四面体形结构的分子 B.CH4为正四面体形结构，CCl2F2为平面形结构 C.CH4和CCl2F2都只有一种结构 D.CH4和CCl2F2都是易燃易爆物质 10.如图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型。下列说法正确的是（　　） A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体形结构 B.CH4、CCl4和CH3Cl在常温下的状态不完全相同 C.CH4中的化学键和CCl4中的化学键完全相同 D.CH4、CCl4和CH3Cl中所有原子均共平面 11.（2025·广西柳州期中）近期，我国科学家成功研制出天然气（主要成分为甲烷）在液态锡催化作用下的高效制氧设备，该设备发生反应的微观原理如图所示，下列说法错误的是（　　） A.甲烷是由1个碳原子和4个氢分子构成 B.反应前后液态锡的质量和化学性质不变 C.该反应为分解反应 D.保持甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子 12.下列关于同系物的说法中正确的是（　　） ①C3H8和C5H12的关系一定是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们不一定是同系物 A.② B.③ C.①③ D.②③ 13.下列事实中能证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体形结构的是（　　） A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质 C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4只代表一种物质 14.〔多选〕如图所示的装置是某次实验最初的情况（夹持装置省略），烧瓶内盛有等体积的甲烷和Cl2（忽略Cl2在水中的溶解），用光照射烧瓶一段时间，下列说法不正确的是（　　） A.只能生成CH3Cl一种有机化合物 B.烧瓶内液面可能上升 C.大试管内的液体可能会分层 D.向水中加入紫色石蕊试液后变蓝 15.（2025·甘肃武威期末）可燃冰是一种新型能源，在我国南海储量很高，其主要成分为甲烷（CH4）。 （1）纯净的CH4气体在空气中燃烧的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）CH4能还原CuO，某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4还原CuO的反应。 【提出问题】CH4还原CuO的反应产物是什么？ 【查阅资料】白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。 【实验探究】 ①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②点燃酒精灯一段时间后B装置内的现象　　　　　，证明有铜生成； ③反应过程中，C装置中的现象　　　　　　　　　　　，证明有水生成； ④D装置内澄清石灰水变浑浊，证明有　　　　　生成； ⑤请根据以上信息写出CH4还原CuO的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 16.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图： 根据设计要求回答问题： （1）B装置有三个作用：①控制气流速度；②均匀混合气体；③　　　　　　　　。 （2）设＝x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应　　　　。 （3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，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.防止倒吸 D.吸收氯化氢 （5）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分为　　　　（填字母）。 a.CH4　b.CH3Cl　c.CH2Cl2　d.CHCl3　e.CCl4 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $