7.1 认识有机化合物 同步练习 （人教版2019必修第二册)

7.1 认识有机化合物
一、单选题（共12题）
1．下列物质的化学成分不正确的是
A．肥田粉： B．氯仿：
C．刚玉： D．蓝矾：
2．有机物X的结构简式如图，下列说法正确的是
A．在一定条件下，X能发生取代反应、氧化反应、聚合反应
B．X分子环上的一氯取代物只有三种
C．X分子中至少有12个原子在同一平面上
D．X分子式为，它是环己醇的同系物
3．下列说法错误的是
A．金刚石和石墨、H2O和D2O均属于同素异形体
B．12C、13C、14C互为同位素
C．CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3互为同系物
D．乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体
4．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24L中含有的极性共价键数目为
B．5.6 g铁与足量硫粉反应，转移的电子数为
C．含0.1mol的水溶液中含有的原子数目为
D．的溶液中含铬微粒的数目为
5．下列各组为同位素的是
A．H和D B．和 C．和 D．和
6．2020年12月17日1时59分，嫦娥五号返回器携带“月球土特产”在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。经探测，月壤中含有大量3He，这是一种未来可能进行热核聚变发电的清洁能源，而地球上主要是4He．下列有关说法中正确的是
A．4g 3He原子中有NA个中子 B．3He与4He互为同分异构体
C．3He与4He互为同素异形体 D．3He与4He的化学性质完全相同
7．乙醇(C2H5OH)是一种优质的液体燃料，一种由二甲醚(CH3OCH3)与合成气制乙醇的反应为CH3OCH3+CO+2H2= CH3OH+C2H5OH。下列说法正确的是
A．CH3OCH3 和C2H5OH互为同分异构体
B．CH3OH和C2H5OH互为同素异形体
C．C2H5OH与H2属于非电解质
D．CH3OCH3与CO属于有机物
8．下列说法正确的是
A．金刚石与C70互为同素异形体，熔沸点和硬度都很高
B．氕、氘、氚互为同位素，其物理性质和化学性质均相同
C．HCOOH和CH3OCHO互为同系物
D．立方烷()和苯乙烯互为同分异构体
9．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1：2，则下列说法中正确的是
A．分子中C、H、O个数之比为1：2：3
B．分子中C、H个数之比为1：2
C．分子中可能含有氧原子
D．此有机物的最简式为为CH4
10．工业上可以利用CO2来合成乙酸，其反应路径顺序如图所示，下列说法错误的是
A．反应过程中涉及氧化还原反应
B．第1步反应属于取代反应
C．CH3COORh*I为该反应的催化剂
D．可以用CH3OH、CO2和H2合成 CH3COOH
11．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外电子数之和为19。下列关系错误的是
W X
Y Z
A．氢化物的沸点一定有：WB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜W
C．化合物WZ4常用作有机萃取剂
D．实验室制取YZ3可直接利用Y和Z单质的化合反应制得
12．下列物质互为同分异构体的是
A．石墨与金刚石 B．甲烷与乙烷
C．16O 与 18O D．与CH3CH2CH2CH3
二、填空题（共4题）
13．据新闻报道：2021年4月13日，日本政府正式决定将123吨含有多种超标放射性元素(氚、碳、碘、锶等)的福岛核废水排入太平洋。这些放射性物质将在57天内扩散至太平洋大半区域。其中碘—129可导致甲状腺癌症，氚和锶—90都是导致癌症和白血病的罪魁祸首，碳—14可能造成基因损害。这些元素能够形成多种单质及其化合物，请判断下列说法是否正确。(填“对”或“错”)：
(1)与互为同位素________。
(2) 和是同种物质________。
(3) 和互为同分异构体________。
(4)硫酸锶难溶于水________。
14．有机物的组成：有机化合物均含有_______元素，大多数有机化合物含有_______、_______元素，有些有机化合物还含有_______、_______、_______、_______等元素。仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物称为_______，也叫作_______。最简单的有机化合物是_______。
15．有机化合物是指：_______。碳的氧化物、碳酸、及其碳酸盐属于_______。
16．在有机化合物中，碳原子既可以与其他元素的原子形成共价键，也可以相互成键。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有___________、___________和___________；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有___________和___________。
三、计算题(共4题)
17．某链烃的化学式为C6H4, 若分子中已有一个碳碳双键，则还含有碳碳叁键_______个，某链烃的化学式为C200H200，则分子中最多含碳碳叁键_____个。
18．15克有机物A完全燃烧只生成22克CO2和9克H2O。试求：
（1）该有机物的最简式___。
（2）符合该最简式的A物质有多种，则它们之间的关系___（填序号）
A．一定互为同系物
B．一定互为同分异构体
C．等质量的它们完全燃烧耗氧量相同
D．等物质的量的它们完全燃烧耗氧量相同
（3）若A的相对质量为90，且两分子A能反应形成六元环状酯，则A的结构简式为___。
19．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______
20．继煤、石油之后，新能源“可燃冰”被发现，它是天然气在100多个大气压，-10 ℃的条件下与水形成的水合物。已知1.0 m3这种晶体(晶体密度为1 g·cm-3)能在标准状况下释放出140 m3 的甲烷气体，试求出这种甲烷水合物晶体的平均组成(写出计算过程)。___________
四、实验题（共4题）
21．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。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)B装置有三种功能：___。
(2)设=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值的取值范围为__。
(3)E装置的作用是___。
A．收集气体 B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(4)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，置换出黑色小颗粒的化学方程式为___，可见有机反应有很多副反应。
(5)E装置除生成盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为__。
A．萃取法 B．蒸馏法
C．过滤法 D．分液法
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分是__。
A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2 D．CHCl3 E.CCl4
22．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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答下列问题。
(1)B装置有三种功能：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．吸收甲烷 C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(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)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为___________(填编号)
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
23．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验，请填写下列空白：
【实验一】
用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。
（1）该反应的反应类型为_______，反应的化学方程式为_______ (只写第一步)。
（2）水槽中盛放的液体应为______ (填序号)。
A．水 B．饱和石灰水 C．饱和食盐水 D．饱和NaHCO3溶液
【实验二】
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，认为有氯化氢生成。
（3）该实验设计的错误之处是__________。
【实验三】
步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，用仪器测得溶液的pH=3.26。
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40 W的日光灯下光照6 min后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，用仪器测得pH=1.00。
（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是_________。
步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在40 W的日光灯下光照不同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH如下表：
编号 1 2 3 4 5
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
（5）该实验可得到结论：_________。
步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应的影响。
（6）试设计一个可行的实验方案：________。
24．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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：___。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；②___；③___。
(3)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___(填字母)。
a.分液法 b.蒸馏法 c.结晶法
(4)将1molCH4与Cl2发生取代反应，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0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为___。
(5)已知丁烷与氯气发生取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有___种同分异构体。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共7页
参考答案：
1．B
【解析】
A．肥田粉的主要成分是硫酸铵，其化学式为：，A正确；
B．氯仿是三氯甲烷，其化学式为：CHCl3，B错误；
C．刚玉是红蓝宝石的主要成分，其化学式为：，C正确；
D．胆矾、蓝矾是五水合硫酸铜，其化学式为：，D正确；
答案选B。
2．D
【解析】
A．在一定条件下，X能发生取代反应、氧化反应，但不含有不饱和键，不能发生聚合反应，A错误；
B．结构不对称，环上一氯代物有6种，B错误；
C．分子中全部为饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，最少3个原子共平面，C错误；
D．X分子与环己醇结构相似，分子式不同，互为同系物，D正确；
答案选D。
3．A
【解析】
A．同素异形体指的是同种元素组成的不同种单质，金刚石和石墨是同素异形体，H2O和D2O均为化合物，H2O和D2O不是同素异形体，故A错误；
B．同位素指同种元素的不同核素，12C、13C、14C是碳元素的三种核素，故B正确；
C．同系物指结构相似、组成上相差若干个“-CH2-”基团的有机物，CH4、CH3-CH3、CH3-CH2-CH3是相差若干个“-CH2-”基团的烷烃，互为同系物，故C正确；
D．同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)分子式均是C2H6O，故D正确；
选A。
4．A
【解析】
A．正丁烷和异丁烷分子中都含有10个碳氢极性键，则标准状况下2.24LC4H10分子中含有的极性共价键数目为×10×NAmol—1=NA，故A正确；
B．铁与硫共热反应生成硫化亚铁，则5.6g铁与足量硫粉反应，转移的电子数为×2×NAmol—1=0.2NA，故B错误；
C．醋酸钠溶液中醋酸钠和水中都含有氧原子，不能确定含0.1mol醋酸钠的水溶液中水的物质的量，无法计算溶液中含有的氧原子个数，故C错误；
D．缺溶液的体积，无法计算0.1mol/L铬酸钠溶液中铬酸根离子的物质的量和含铬微粒数目，故D错误；
故选A。
5．A
【解析】
同位素研究的对象为原子，且满足质子数相同，中子数不同，据此进行分析。
A．H和D的质子数均为1，中子数分别为0、1；质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故A正确；
B．和为氧元素的不同单质，互为同素异形体，故B不选；
C．和都是化合物，不是原子，不属于同位素关系，二者结构相同，为同一物质，故C错误；
D．和是由氢元素的同位素原子构成的氢分子，属于单质，既不是同位素，也不是同素异形体，故D错误；
故选A。
6．D
【解析】
A．1个He原子中质量数为3，含有1个中子，4g 3He 中子数不是NA，A错误；
B．3He与4He含有的质子数相同，而中子数不同，互为同位素，不是同分异构体，B错误；
C．同素异形体为同种元素形成的不同单质，3He与4He互为同位素，C错误；
D．3He与4He的化学性质相同，物理性质不同，D正确；
故选D。
7．A
【解析】
A． CH3OCH3 和C2H5OH的分子式相同都是C2H6O而结构不同互为同分异构体，故A正确；
B． CH3OH和C2H5OH的结构相似，分子组成相差一个-CH2-，都属于饱和一元醇，互为同系物，故B错误；
C． C2H5OH属于非电解质，H2是单质，既不是电解质也不是非电解质，故C错误；
D． CH3OCH3属于有机物，CO属于无机物，故D错误；
故答案为：A
8．D
【解析】
A．金刚石和C70均为碳单质，互为同素异形体，金刚石是原子晶体，熔沸点和硬度很高，但C70是分子晶体，熔沸点、硬度较低，A错误；
B．氕、氘、氚互为同位素，其化学性质相同，物理性质不同，B错误；
C．HCOOH和CH3OCHO含有的官能团种类不同，不互为同系物，C错误；
D．立方烷()和苯乙烯的分子式均为C8H8，结构不同，互为同分异构体，D正确；
答案选D。
9．C
【解析】
燃烧生成物中的CO2中的C和H2O的H来自有机物，但是不能肯定原有机物中有无氧元素；CO2和H2O的物质的量之比为1：2，原有机物中的C和H的物质的量之比为1：4，原有机物可能是甲烷、甲醇等有机物；故选C。
10．C
【解析】
A．过程中存在氢、碳等化合价变化，故过程中涉及氧化还原反应，A正确；
B．第1步中甲醇的羟基被碘原子取代，为取代反应，B正确；
C．根据反应流程可知，CH3COORh*I为反应的中间产物，而非催化剂，C错误；
D．该过程的总反应为甲醇与二氧化碳、氢气反应生成乙酸和水，D正确；
答案选C。
11．A
【解析】
令Y的最外层电子数为a，则W、X、Z最外层电子数分别为a+1、a+2、a+4，四种元素最外层电子数之和为19，即有a+a+1+a+2+a+4=19，解得a=3，四种元素为短周期元素，推出Y为Al、W为C、X为N，Z为Cl，据此分析；
A．含碳的氢化物是一类有机物，即为烃，烃的状态有固态、液态、气态，因此碳氢化物的沸点可能比氮的氢化物沸点高，故A错误；
B．Y的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，W的最高价氧化物对应水化物为H2CO3，向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2，发生NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，该方法可以看作是酸性强的制取酸性弱的，即碳酸的酸性强，故B正确；
C．WZ4为CCl4，四氯化碳常用有机萃取剂，故C正确；
D．YZ3为AlCl3，铝与氯气直接化合成AlCl3，故D正确；
答案为A。
12．D
【解析】
A．石墨与金刚石互为同素异形体，A不合题意；
B．甲烷与乙烷互为同系物，B不合题意；
C．16O 与 18O互为同位素，C不合题意；
D．与CH3CH2CH2CH3分子式相同、结构不同，故互为同分异构体，D符合题意；
故答案为：D。
13． 错 对 错 对
【解析】
(1)质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素，互为同位素，I2属于单质，不是核素，故错；
(2) CH4是正四面体结构，二氯代物结构相同，则和是同种物质，故对；
(3) 系统命名法为2-甲基丁烷，系统命名法为2-甲基丁烷，两者为同种物质，故错；
(4) 第ⅡA元素硫酸盐性质的递变规律，硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体，则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，故对。
14． C H O S N P Cl 碳氢化合物 烃 甲烷(CH4)
【解析】
略
15． 大多数含有碳元素的化合物 无机化合物
【解析】
略
16． 单键 双键 三键 链状结构 环状结构
【解析】
碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有单键、双键和三键；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有链状结构和环状结构。
17． 2 50
【解析】
根据分子中含有1个双键比相同碳原子的烷烃少2个氢原子，含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子来解答。
某链烃的化学式为C6H4，比相同碳原子的烷烃少10个氢原子，而分子中已有1个碳碳双键，少2个氢原子，则含碳碳叁键(-C≡C-)为2个；
某链状烃的化学式为C200H200，比相同碳原子的烷烃少202个氢原子，含有1个三键比相同碳原子的烷烃少4个氢原子，则分子中最多含碳碳叁键50个。
18． CH2O C CH3CH(OH)COOH
【解析】
(1)根据质量守恒可知，生成的22g 二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成的9g水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量，A的质量与C、H两种元素质量和的差为氧元素的质量，然后求出各自的物质的量，由碳、氢、氧元素的物质的量之比可推测实验式(最简式)；
(2)A．结构相似，分子组成上相差1个或者若干个原子团的化合物互称为同系物；
B．有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
C．最简式相同，质量相等，所含C、H、O质量相同，完全燃烧耗氧量相同；
D．最简式相同，分子式不一定相同，等物质的量，完全燃烧耗氧量不一定相同；
(3)若A的相对质量为90，结合最简式写出其分子式，再结合两分子A能反应形成六元环状酯，满足条件的A的结构简式。
(1)根据质量守恒定律得：15g A化合物中所含C元素质量为：22g×=6g，所含H元素质量为：9g×=1g，所含O元素质量为：15g-6g-1g=8g，n(C):n(H):n(O)=::=1:2:1，所以化合物的实验式(最简式)是CH2O；
(2)A．最简式相同，不一定是同系物，如甲醛与乙酸，故A错误；
B．最简式相同，不一定是同分异构体，如甲醛与乙酸，故B错误；
C．最简式相同，质量相等，所含C、H、O质量相同，则完全燃烧耗氧量相同，故C正确；
D．最简式相同，分子式不一定相同，则等物质的量，完全燃烧耗氧量不一定相同，如1mol的甲醛与1mol的乙酸，完全燃烧消耗氧气不等，故D错误；
故答案为C；
(3)若A的相对质量为90，最简式CH2O的式量为30，则A的分子式为C3H6O3，两分子A能反应形成六元环状酯，说明A中含有羧基和醇羟基，则满足条件的A的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
19． CH4和C3H6 CH4：75%，C3H6：25%
【解析】
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。
(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%。
20．CH4·8H2O
【解析】
140 m3的甲烷的物质的量n(CH4)==6.25 × 103 mol；n(H2O)==5.0 × 104 mol；则晶体中CH4、H2O的物质的量的比n(CH4)：n(H2O)=6.25 × 103 mol：5.0 ×104 mol=1：8，故晶体平均组成为： CH4·8H2O。
21． 控制气流速度，均匀混合气体，干燥混合气体 x≥4 CD CH4+2Cl2C+4HCl D AB
【解析】
在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，C中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃和HCl，尾气中含有氯化氢，氯化氢能溶于水、碱性溶液，所以E装置是处理尾气，倒置的干燥管能防倒吸，据此分析解答。
(1)根据题给信息及装置图可知B装置的作用为吸收CH4及Cl2中的水分，同时使Cl2与CH4混合均匀，并通过观察气泡控制气流速度及比例；答案为控制气流速度，均匀混合气体，干燥混合气体；
(2)若理论上欲获取最多的HCl，应将CH4中的氢原子全部置换，故应大于等于4；答案为x≥4；
(3)E为吸收HCl的装置，因HCl极易溶于水，故用球形干燥管防止倒吸；答案为CD；
(4)因通入C装置的气体为CH4和Cl2，根据元素守恒可知，硬质玻璃管内壁的黑色小颗粒只能为碳，反应为CH4＋2Cl2C＋4HCl；
(5)CH4与Cl2发生取代反应除生成HCl外，同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物，除CH3Cl为气体外，其余均为不溶于水的油状液体，可用分液法将其与溶液分离；答案为D；AB。
22． 干燥混合气体 大于或等于4 吸收过量的氯气 CD CH4＋2Cl2C＋4HCl ab
【解析】
(1)浓硫酸具有吸水性，B装置除具有控制气流速度、均匀混合气体之外，还具有干燥混合气体的作用；
(2) 氯气与甲烷发生取代反应，反应特点是1mol氯气可取代1molH原子生成1molHCl，设=x，因此理论上欲获得最多的氯化氢，应保证甲烷中的H原子被完全取代，即x≥4；
(3)，D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收过量的氯气；
(4)氯化氢极易溶于水，E装置中的水吸收氯化氢，球形干燥管的作用是防止倒吸，选CD；
(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，黑色小颗粒是炭粒，反应的化学方程式CH4＋2Cl2C＋4HCl。
(6) 反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，只有一氯甲烷是气体，另外还可能有过量的甲烷，即尾气的主要成分是一氯甲烷和甲烷，选ab。
【点睛】
本题以甲烷和氯气发生取代反应为载体，考查化学实验，明确甲烷的化学性质是答题的关键，掌握实验基本操作，培养学生灵活运用知识解决实际问题的能力。
23． 取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl C 氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀，从而无法确定反应中有氯化氢生成 步骤二测得的pH的具体值比步骤一的低 相同条件下，一定时间内，光照时间越长，甲烷与氯气反应的越充分，生成的HCl越多(其他合理答案也可) 用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测pH
【解析】
（1）CH4在光照下与Cl2发生取代反应生成CH3Cl等，第一步反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
（2）由于量筒中的Cl2能与水、饱和石灰水、饱和NaHCO3溶液反应，所以水槽中盛放的液体应为饱和食盐水，故C正确；
（3）该实验的目的是通过AgNO3溶液来验证HCl的生成，但由于Cl2溶解在水中时也会产生Cl-，从而无法确定生成的白色AgCl沉淀是否是由于生成HCl引起的，所以该实验设计存在错误。
（4）步骤一、二中氯气体积相同，氯气溶于水中生成HCl、HClO，HClO是弱酸，且Cl2与H2O不能完全反应，所以步骤一测定出的pH=3.26。步骤二中测定出溶液的pH=1.00<3.26，说明步骤二中产生的酸的浓度更大，即步骤二中CH4与Cl2发生了取代反应而生成了HCl。
（5）从表中数据可以看出，随着时间的推移，反应后所得溶液的pH逐渐变小，说明甲烷与氯气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高。从表中数据还可看出，6 min、8 min、10 min时所得溶液pH相同，说明6 min后CH4与Cl2反应发生完全。
（6）类比步骤三的方法，步骤三是时间为变量，步骤四用光照强度为变量，从而可设计出相应的方案。用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测pH。
24． CH4+Cl2CH3Cl+HCl 控制气体流速 干燥气体 a 3mol 9
【解析】
(1)C装置中生成CH3Cl的化学方程式为；
(2)通过观察B装置中气泡的快慢，可以控制气体的流速，盛有浓硫酸可以干燥气体，同时通入两种气体可以让两种气体在其中充分混合；
(3)氯代烃不溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液法分离出盐酸；
(4)根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，可以设其物质的量分别是xmol、(x+0.1)mol、(x+0.2)mol、(x+0.3)mol，则xmol+(x+0.1)mol+(x+0.2)mol+(x+0.3)mol=1mol，解得x=0.1，参加反应的氯气的物质的量为0.1mol+(2×0.2)mol+(3×0.3)mol+(4×0.4)mol=3mol；
(5)丁烧有两种结构，则确定C4H8Cl2的同分异构体数目可以采取“定一移一”法：、、，共有9种同分异构体。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页