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2024-2025学年高一化学苏教版必修二课时作业 化石燃料与有机化合物
一、单选题
1.取一支硬质大试管,通过排饱和溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气如下图所示,下列对于试管内发生的反应及现象的说法不正确的是( )
A.为加快化学反应速率,应在强光照射下完成
B.和完全反应后液面会上升
C.盛放饱和溶液的水槽底部可能会有少量晶体析出
D.甲烷和反应后试管内壁的油状液滴含有
2.下列有关苯与乙烯的比较正确的是( )
A.苯分子与乙烯分子中都存在典型的碳碳双键
B.都能被酸性溶液氧化
C.都能与溴水反应,使溴水褪色
D.等质量的苯和乙烯完全燃烧时,乙烯耗氧量多
3.下列关于物质的制备、鉴别与除杂的说法正确的是( )
A.乙烷中混有少量乙烯:通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
B.氯气与甲烷按照比例2:1在光照条件下反应制备纯净的二氯甲烷
C.只用溴水就能将甲苯、己烯、四氯化碳、淀粉碘化钾溶液区分开来
D.苯与溴水混合后加入铁粉,发生取代反应,制备密度大于水的溴苯
4.科学家对土星的最大卫星——土卫六的探测数据分析发现,土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其它碳氢化合物。关于甲烷和碳氢化合物的叙述错误的是( )
A.甲烷是含碳量最低的碳氢化合物
B.所有的碳氢化合物分子组成均符合的通式
C.碳氢化合物均不溶于水
D.碳氢化合物分子中的化学键一定有极性键,也可能有非极性键
5.下列属于物理变化的是( )
①石油的分馏
②煤的干馏
③煤的液化
④溴水中加入苯,振荡、静置后水层无色
⑤通入品红溶液,红色褪去
⑥将活性炭加入碳素墨水中,黑色褪去
⑦乙烯催熟果实
⑧白磷加热到260℃转化为红磷
⑨电渗析法进行海水淡化
A.①④⑥ B.②④⑧⑨ C.①③⑤⑦ D.④⑥⑨
6.下列化学方程式书写错误的是( )
A.
B.
C.
D.
7.山梨酸是常用的食品防腐剂,其结构简式如图所示。下列有关山梨酸的叙述不正确的是( )
A.分子中所有碳原子可能在同一平面上
B.既能发生取代反应,又能发生加成反应
C.与互为同分异构体
D.1 mol该分子与足量Na反应能生成
8.化学与生活、生产、环境等密切相关。下列说法错误的是( )
A.蛋白质、油脂、糖类一定条件下都能发生水解反应
B.棉、丝、毛都是天然有机高分子化合物
C.煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都属于化学变化
D.向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜产生沉淀,是蛋白质发生了变性
9.下列由实验得出的结论正确的是( )
选项 实验 结论
A 用乙酸浸泡水壶中的水垢 乙酸的酸性比碳酸的弱
B 乙醇和水都可与金属钠反应,产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液最终变为无色透明 生成无色的1,2-二溴乙烷,且可溶于四氯化碳
D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
10.下列叙述错误的是( )
A.先与HCl发生加成反应,再与发生取代反应,最多消耗2.5 mol
B.实验室可用如图所示的方法除去气体中的气体
C.实验室可用酸性溶液鉴别和
D.工业上可利用与HCl发生加成反应制得纯净的
二、填空题
11.某烃A是有机化学工业基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型,E为高分子化合物。根据下图回答下列问题:
(1)写出A的电子式_______,D的结构简式_______。
(2)写出E的结构简式_______,链节为_______。
(3)写出②、⑤两步反应的化学方程式,并注明反应类型。
②_______,反应类型为_______。
⑤_______,反应类型为_______。
(4)②、⑤两步反应均可制取C,你认为哪种方法好?为什么?_______。
(5)F是B的一种同系物,其相对分子质量为72,则F的同分异构体有_______种。
12.有机物是一类重要的化合物,不仅种类繁多,而且与我们的日常生活密切相关。
Ⅰ.下列有机物:
①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;
⑦;
⑧;
⑨;
(1)请用系统命名法命名有机物②__________、⑦__________。
(2)⑧被酸性高锰酸钾氧化的产物为__________________。
(3)所有原子一定共面的是__________(填序号,下同)。
(4)⑨的二氯代物有__________种同分异构体。
(5)水溶性最好的是__________,原因____________________________。
Ⅱ.烷烃主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。
(6)表中烷烃的氢原子的化学环境只有一种,分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第6项X应为__________(选填编号)。
1 2 3 4 5 6 …
X
a. b. c. d.
13.某煤矸石经化学成分分析可知,其含有大量的A1、Si、Li元素,还含有少量Fe、Mg等杂质下图为硝酸浸出铝、铁、锂等工业流程。按要求回答下列问题:
(1)硝酸浸出分离的操作是_______。
(2)富铁渣中的主要成分是_______(填化学式)。
(3)低温热解过程中有红棕色气体放出,则铝盐发生反应的化学方程式为_______(假设热解过程中只有一种含氮化合物生成);此时热解温度不宜过高的原因是_______。
(4)热活化过程可在氮气或空气气氛中进行,其活化气氛在不同温度下对铝(图1)、铁(图2)浸出的影响,以及铁的活化产物与硝酸反应的与温度的关系(图3)如下图所示。则热活化过程所选用的合适的条件是_______(填标号)。
A.气氛、650℃
B.空气气氛、650℃
C.气氛、550℃
D.空气气氛、550℃
空气气氛中温度越高,铁的浸出率越小的原因可能是_______。
(5)该流程获得的锂富集液可广泛应用于电池行业。某锂离子电池电解液由六氣磷酸锂和碳酸酯类有机溶剂组成,充电过程中,石墨电极发生阴离子插层反应得。则碳酸酯类为_________(填“极性”或“非极性”)溶剂,放电时,正极发生的电极反应方程式为_______。
三、实验题
14.二苯甲烷有定香能力,用于配制香水。在一定温度下,二苯甲烷可通过苯和氯化苄在催化下合成。某化学兴趣小组对二苯甲烷的合成进行实验探究。已知:易水解和升华。
I.制备
(1)利用上图装置制备时进行操作:①……;②向硬质玻璃管中加入Al粉;③通入;④加热。操作①为__________,该装置存在一处明显的缺陷是__________。
(2)装置中A的作用为______________________________。
II.合成二苯甲烷
步骤①:如图向三颈烧瓶中加入39.0mL苯()、46.0mL氯化苄()和适量,控制温度为80℃左右,回流2h;
步骤②:待三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤分液,再经操作a、操作b分离出二苯甲烷。
(3)仪器G的名称__________。操作a为__________,操作b为__________。
(4)选择合适的试剂设计实验,证明该反应的反应类型______________________________。
(5)若分离所得二苯甲烷的质量为50.4g,则其产率为__________(保留两位有效数字)。
参考答案
1.答案:A
解析:
2.答案:D
解析:乙烯分子中存在典型的碳碳双键,苯中不存在双键,苯分子中存在介于碳碳双键和碳碳单键之间的一种独特的键,A错误;乙烯能被酸性溶液氧化,但是苯不能与酸性溶液反应,B错误;乙烯能与溴水发生加成反应,但是苯不能,它只能萃取溴水中的溴而使水中颜色变浅,C错误;苯和乙烯的最简式分别为CH和,乙烯的含氢量比苯的高,二者等质量燃烧时,乙烯耗氧量多,D正确。
3.答案:C
解析:A.乙烯与氢气混合后,很难发生完全反应,且乙烷中混有的乙烯量未知,我们无法确定通入的氢气量,所以不能用通入氢气的方法除去乙烷中混有的乙烯,A不正确;B.氯气与甲烷的反应是可逆反应,且四步反应同时发生,所以即便按照比例2:1在光照条件下将氯气与甲烷混合,也不可能制备纯净的二氯甲烷,B不正确;C.甲苯能萃取溴水中的溴,且甲苯密度比水小,液体分层,上层呈橙红色;己烯与溴发生加成反应,使溴水褪色;四氯化碳萃取溴水中的溴,在下层呈橙红色;溴水与淀粉碘化钾溶液反应后,溶液呈蓝色,所以用溴水可以将四者区分开来,C正确;D.苯与溴水混合后只能发生萃取作用,即便加入铁粉,也不能发生取代反应,不能制得溴苯,D不正确;故选C。
4.答案:B
解析:
5.答案:A
解析:
6.答案:C
解析:
7.答案:A
解析:分子中标“”的碳原子与3个碳原子相连,形成类似的四面体结构,则分子中所有碳原子不可能在同一平面上,A错误;山梨酸分子中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基和羟基,能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,B正确;两种有机物的结构不同,分子式均为,二者互为同分异构体,C正确;羟基和羧基均能与Na反应生成,一个山梨酸分子中含有1个羟基和2个羧基,则1 mol山梨酸与足量Na反应生成,D正确。
8.答案:A
解析:
9.答案:C
解析:A.用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,因为乙酸与碳酸钙反应生成乙酸钙、二氧化碳和水,得出乙酸的酸性大于碳酸的酸性,故A错误;
B.乙醇和水虽然都可与金属钠反应产生可燃性气体,但水与钠反应比乙醇与纳反应剧烈,乙醇分子中的氢比水分子中的氢的活性弱,故B错误;
C.乙烯与溴单质发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷,溶于四氯化碳,形成无色透明溶液,故C正确;
D.甲烷与氯气在光照条件下反应生成一氯甲烷,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,氯化氢能使湿润的石蕊试纸变红,故D错误;
故选C。
10.答案:A
解析:先与HCl发生加成反应生成,分子中含有5个H原子,再与发生取代反应,最多消耗,A错误;乙烷与溴水不反应,乙烯与溴水发生加成反应,可用溴水除去气体中的气体,B正确;与酸性溶液不反应,能将酸性还原而使酸性溶液褪色,实验室可用酸性溶液鉴别和,C正确;与HCl发生加成反应的产物只有,故工业上可利用与HCl发生加成反应制得纯净的,D正确。
11.答案:(1);
(2);
(3);加成反应;;取代反应
(4)②加成反应只生成一氯乙烷,无其它副产物生成;⑤为取代反应,会生成其它氯代物,存在副产物,故②更好
(5)3
解析:(1)由分析可知,A为乙烯,电子式为;D为乙醇,结构简式为;
(2)由分析可知,E为聚乙烯:,链节为;
(3)②为乙烯和HCl加成生成C:一氯乙烷,反应为,反应类型为加成反应。
⑤为乙烷和氯气发生取代反应生成C:一氯乙烷,反应为,反应类型为取代反应。
(4)②加成反应只生成一氯乙烷,无其它副产物生成;⑤为取代反应,会生成其它氯代物,存在副产物,故②更好。
(5)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“”原子团有机化合物;B相对分子质量为30,F是B的一种同系物,其相对分子质量为72,则F多了3“”,F为含有5个碳的烷烃,其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种。
12.答案:(1)2,2-二甲基-4-乙基己烷;1-丁烯
(2)、、
(3)③④
(4)7
(5)⑥;可以与水形成分子间氢键,增大在水中溶解性
(6)c
解析:
13.答案:(1)过滤
(2)
(3);温度过高,硝酸镁会热解产生大量的氧化镁或氢氧化镁,造成不纯
(4)C;空气气氛中高温条件下主要生成,与硝酸的反应大于0,很难被硝酸浸出
(5)极性;
解析:在氮气气氛下高温活化煤矸石各成分,使其在硝酸中浸出(空气气氛中高温条件下主要生成,与硝酸反应的大于0,很难被硝酸浸出)。活化成分被硝酸浸出后得含铝、铁等硝酸盐。为防止硝酸铁在低温热解时产生相应的氧化物混入氧化铝中加大后续提纯难度,事先分离出铁。低温热解得到氧化铝过滤后,将滤液高温热解分离出镁,最后获得锂富集液。
(3)硝酸铝低温热解获得,并放出红棕色气体,则化学方程式为。根据后续流程高温热解得富镁渣,可知低温热解分离铝的温度不宜过高的原因是防止硝酸镁热解产生大量的氧化镁或氢氧化镁,造成不纯。
(4)该流程的目的从煤矸石中分离出铝、铁、锂等,因此热活化过程尽可能考虑到后续铝、铁等的浸出,因此综合考虑,热活化过程合适的条件是气氛、550℃。由图3可知与硝酸反应的G大于0,因此可合理推测空气气氛中温度越高,铁的浸出率越小的原因可能是主要生成很难被硝酸浸出。
(5)该锂离子电池的电解液为六氟磷酸锂,在溶剂中以和形式存在,且保持电解液的强导电性,因此碳酸酯类应为极性溶剂。充电过程中阴极嵌入,石墨电极发生反应:。因此放电时,正极发生的电极反应方程式为。
14.答案:(1)检验装置气密性;CD间无干燥装置
(2)干燥,控制气体流速,防止装置导管口堵塞
(3)(球形)冷凝管;干燥;蒸馏
(4)将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应。
(5)75%
解析:
(1)实验前应检查装置的气密性:缺点C和D中缺乏干燥;故答案为:检查装置气密性;CD间无干燥装置。
(2)根据分析可知,装置A的作用是干燥氯气,控制气体流速,防止装置导管口堵塞;故答案为:干燥,控制气体流速,防止装置导管口堵塞。
(3)仪器G是(球形)冷凝管,起到回流冷凝作用;三颈烧瓶冷却后依次用水、稀碱液、水洗涤分液,用氯化钙等干燥剂干燥、蒸馏分离出二苯甲烷;
(4)将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则有生成,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应;
故答案为:将合成二苯甲烷后的尾气通入溶液中,若产生白色沉淀,则证明合成二苯甲烷的反应为取代反应。
(5)苯和氯化芐$1:1$反应,苯的物质的量为,则苯过量,理论上生成二本甲烷的物质的量为,质量为,则产率为。
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