《认识有机化合物第二课时》习题
考查点一：烷烃的分子结构与性质
1．科学家对探测器发回的数据进行了分析，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他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的说法正确的是( )。
A．碳氢化合物的通式为CnH2n＋2
B．燃烧产物为CO2和H2O的化合物一定是碳氢化合物
C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃
D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数
解析 CnH2n＋2是烷烃的通式，故A项错误；燃烧产物为CO2和H2O的化合物不一定是碳氢化合物，分子通式为CxHyOz的燃烧产物也是CO2和H2O，故B项错误；仅由碳和氢两种元素组成的物质称为烃，碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余价键全部跟氢原子相结合的烃，才称为烷烃，故C项错误；因为碳原子的相对原子质量是偶数，烃分子中的氢原子数也一定是偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数，故D项正确。
答案 D
2．下列性质不属于烷烃的是( )。
A．燃烧产物只有CO2和H2O B．与卤素发生取代反应
C．都溶于水 D．通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应
解析 烷烃是除了甲烷外的一系列结构和性质与甲烷相似的烃，如乙烷、丙烷、丁烷等，故其性质也同甲烷一样，具有可燃性、易在光照的条件下发生取代反应、稳定性。故C项所指的性质不属于烷烃。
答案 C
3．下列关于乙烷的说法错误的是( )。
A．乙烷分子的空间结构是两个像CH4那样的正四面体连接而成
B．乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色
C．乙烷完全燃烧的产物对空气没有污染
D．乙烷的一氯取代物只有一种结构
解析 由乙烷的结构简式CH3CH3可知，从分子组成可以看成是一个甲基(－CH3)取代了甲烷分子中的一个氢原子，故其空间结构不是两个像CH4那样的正四面体连接，而是它们有部分重叠在一起的，故A项错误；乙烷的化学性质与甲烷的相似，所以乙烷也具有稳定性，它不能使酸性高锰酸钾溶液退色，其完全燃烧的产物是CO2和H2O，对空气没有污染，故B、C两项正确；由乙烷的结构简式CH3CH3可知，分子中的六个氢原子处于相同的位置，故其一氯取代物只有一种结构， D项正确。
答案 A
4．有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子结构与烷烃相似。下列有关硅烷的说法中错误的是( )。
A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2
B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C．相同条件下，甲硅烷的密度小于甲烷
D．甲硅烷与乙硅烷的相对分子质量相差30
解析 硅烷与烷烃相似，可进行类比判断。由于C和Si同主族，故硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2；由甲烷燃烧生成二氧化碳和水推知，甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水；相同条件下，甲硅烷的密度大于甲烷；与烷烃相似，甲硅烷与乙硅烷的分子应相差一个SiH2原子团。
答案 C
5．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线如图所示。由图可知该煤气中( )。
A．只含有碳、氢两种元素
B．所含的有机物是CH4、CnHm、CO
C．CO体积分数小于CH4体积分数
D．氢气体积分数最大
解析 由图示中的CO可知，CO属于无机物，故A、B两项错误；在温度低于1 000 ℃时，CO体积分数总是小于CH4体积分数，而低于600 ℃时CH4体积分数最大，故C项正确，D项错误。
答案 C
考查点二：烷烃燃烧的有关规律
6．将0.1 mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得3.36 L(标准状况)CO2和3.6 gH2O。下列说法正确的是 ( )。
A. 一定有甲烷 B．一定有乙烯
C．一定没有甲烷 D．可能有乙烷
解析 0.1 mol两种气态烃中含有：n(C)＝n(CO2)＝0.15 mol，n(H)＝2 n(H2O)＝0.4 mol，其平均分子式为C1.5H4。故一定有甲烷，没有乙烷。
答案 A
7．0.5 mol某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气的混合气体。若将该混合气体全部通入盛有足量澄清石灰水的洗气瓶中，洗气瓶内产生白色沉淀100 g；若将该混合气体全部通入盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加30 g。
试完成下列问题：
(1)该烃的化学式是________。
(2)该烃是否为烷烃________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________。
解析 (1)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物，完全燃烧生成CO2和H2O，烃与CO2之间保持碳元素的质量守恒，烃与H2O之间保持氢元素的质量守恒。100 g白色沉淀是CaCO3，其物质的量是1 mol，与其对应的CO2的物质的量也是1 mol。设CO2使盛Na2O2的干燥管增加的质量是x。则：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm
2 mol 56 g
1 mol x
x＝1 mol×56 g÷2 mol＝28 g。
H2O使盛Na2O2的干燥管增加的质量是30 g－28 g＝2 g。
设H2O的物质的量是y，则：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm
2 mol 4 g
y 2 g
y＝2 mol×2 g÷4 g＝1 mol。
0．5 mol烃完全燃烧生成1 mol CO2和1 mol H2O，则每摩尔烃含2 mol C和4 mol H，烃的化学式为C2H4。
(2)烷烃分子组成的通式为CnH2n＋2，C2H4不是烷烃。
答案 (1)C2H4 (2)否 C2H4不符合烷烃通式CnH2n＋2
考查点三 同分异构体及其判断与书写
8．下列关于同分异构体的说法正确的是 ( )。
A．相对分子质量相同，组成元素相同，结构相同
B．元素百分组成、相对分子质量都相同，结构不同
C．相对分子质量相同，分子结构不同
D．最简式相同，分子结构不同
解析 同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物。而相对分子质量相同、最简式相同，分子式可能相同也有可能不相同的，但元素百分组成、相对分子质量都相同，则分子式一定相同。故B项符合题意。
答案 B
9．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) ( )。
A．6种 B．7种
C．8种 D．9种
解析 戊烷C5H12有3种同分异构体，分别是正戊烷(省略H原子)：C—C—C—C—C，有3种不同的H原子，故—Cl取代—H，有3种可能；异戊烷：，有4种不同的H原子，故—Cl取代—H，有4种可能；新戊烷：，有1种H原子，故—Cl取代—H，有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、
、 ，共8种。
答案 C
10．下列各组物质中属于同系物的是________，互为同分异构体的是________，互为同素异形体的是________，互为同位素的是________，属于同一物质的是________。
①
②CH3(CH2)3CH3和CH3(CH2)5CH3
③H2O和H2O
④35Cl和37Cl
⑤石墨和金刚石
⑦(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)2CH (CH2)2CH3
答案 ② ⑦ ⑤ ④ ①③⑥
11．写出下列各烷烃的分子式。并写出烷烃A的同分异构体的结构简式。
(1)在同温同压下，烷烃A蒸气的密度是H2密度的36倍
_______________________________________________________________.
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。
(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气________。
(4)烷烃D分子中含有22个共价键的烷烃________。
解析 (1)利用分子通式与相对分子质量的关系来计算烷烃分子通式中的n值：12n＋2n＋2＝36×2＝72，所以n＝5，即烷烃A的分子式为C5H12。先写最长碳链：C—C—C—C—C；然后进行减碳变位得到两种碳架结构： ； 再用氢原子补齐碳原子的剩余价键，即CH3CH2CH2CH2CH3、
(2)烷烃B分子中的氢原子数为2n＋2＝200，所以n＝99，则烷烃B的分子式为C99H200。
(3)由关系式CnH2n＋2～(n＋1)H2O得：n＋1＝15，所以n＝14，则烷烃C的分子式为C14H30。
(4)分析烷烃CnH2n＋2中共价键的个数，有(2n＋2)个碳氢单键，还有把n个碳连成链状的(n－1)个碳碳单键，即(n－1)＋(2n＋2)＝22，所以n＝7，则烷烃D的分子式为C7H16。
答案 (1)C5H12，
同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH3、
(2)C99H200 (3)C14H30 (4)C7H16
12．某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析表明，分子中有两个“—CH3”，两个“—CH2—”，一个“”和一个“—Cl”，写出它的同分异构体的结构简式。
解析 本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式，然后对每一种同分异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的结构式，并标记出等效氢，再从中找出符合条件的结构式。
———C—C
正戊烷
正戊烷的一氯代物有3种，符合条件的有2种，即：
异戊烷的一氯代物有4种，符合条件的有2种，即：
新戊烷的一氯代物只有1种，不符合条件。《认识有机化合物第一课时》习题
考查点一：有机化合物及其性质
1．下列物质中，不属于有机物的是( )。
A．四氯化碳 B．硫氰化钾 C．尿素 D．酒精
解析 有机物指的是含碳元素的化合物。组成有机物的元素除碳外，通常还含有氢、氧、氮、硫、卤素、磷等。但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物、碳化物等少数含碳化合物，由于其组成与性质都跟无机物更相似，故仍属无机物，也就是说，有机物中一定含有碳元素，而含碳元素的物质不一定是有机物。
答案 B
2．下列反应不属于取代反应的是( )。
A．甲烷与溴蒸气光照条件下反应
B．由甲烷制氯仿
C．乙烷在光照的条件下与氯气混和
D．由甲烷制碳黑
解析 依据取代反应的定义即可判断A、B、C三项属于取代反应，而D项是分解反应。
答案 D
3．某实验小组对甲、乙、丙、丁四种固体样品的性质进行测试，结果如下表：
物质性质 甲 乙 丙 丁
熔点 高 低 高 低
水溶性 溶 不溶 不溶 溶
稳定性(高温、加热) 稳定 分解 稳定 稳定
导电性 导电 不导电 不导电 导电
则这四种固体物质中最可能是有机物的是 ( )。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
解析 据有机物一般不易溶于水、不导电、熔点较低的特点判断乙物质可能是有机物。
答案 B
考查点二：有机化合物与无机化合物的区别
4．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法，是将它们分别 ( )。
A．先后通入溴水和澄清石灰水
B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯
C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯
D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水
解析 CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应，A不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2，B、D不可选。干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成，涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。
答案 C
5．用于制造隐形飞机的物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下图，它属于( )。
A．无机物 B．烃 C．高分子化合物 D．有机物
解析 选项A明显错误，化合物虽然含硫，但不是无机物；选项B容易造成误判，烃类化合物是指只含碳、氢元素的有机化合物，该化合物分子中还含有硫元素，因此不属于烃类；该化合物也不属于高分子化合物，选项C也是错误的。
答案 D
考查点三：甲烷及其取代反应的应用
6．瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关，下列叙述中错误的是 ( )。
A．点燃甲烷不必事先进行验纯
B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D．点燃甲烷不一定会爆炸
解析 点燃混有氧气的甲烷时，可能会发生爆炸，因此点燃之前必须验纯。
答案 A
7．在下列条件下能发生化学反应的是 ( )。
A．将甲烷通入氯水中
B．甲烷跟氧气混合并点燃
C．将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中
D．将甲烷与氯气混合后存入阴暗处
解析 甲烷与氯气在光照条件下反应，不与氯水反应，在阴暗处也不反应，故A、D项不能发生化学反应；甲烷具有可燃性，故B项能发生化学反应；甲烷具有稳定性，故C项不能发生化学反应。
答案 B
8．在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是( )。
A．CHCl3 B．CH2Cl2 C．CCl4 D．HCl
解析 CH4和Cl2充分反应的每一步均有HCl产生。
答案 D
9．下列反应是取代反应的是( )。
A．CH4C＋2H2
B． 2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CH4＋2O2CO2＋2H2O
D．C2H6＋Cl2C2H5Cl＋HCl
解析 依据取代反应的概念：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应，可知D项发生取代反应；A项是分解反应，B项是置换反应，C项是氧化还原反应。
答案 D
10．CH4和H2混合气体10 mL，完全燃烧后生成6 mL CO2气体(气体的体积在相同状况下测定)，则混合气体中CH4和H2的体积之比为 ( )。
A．2∶3 B．3∶2 C．2∶1 D．1∶2
解析 CH4＋2O2CO2＋2H2O
1 1
V(CH4) 6 mL
V(CH4)＝＝6 mL
V(H2)＝10 mL－6 mL＝4 mL
故V(CH4)∶V(H2)＝6 mL∶4 mL＝3∶2。
答案 B
11．下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是 ( )。
A．H2SO4、NaOH——腐蚀品
B．CH4、C2H4——易燃液体
C．CaC2、Na——遇湿易燃物品
D．KMnO4、K2Cr2O7——氧化剂
解析 H2SO4、NaOH均具有强腐蚀性，故A项正确；CH4、C2H4都是易燃气体，故B项错误；CaC2、Na遇水分别产生可燃性气体C2H2、H2，且放热，故C项正确；KMnO4、K2Cr2O7都是强氧化剂，故D项正确。
答案 B
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的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比为1∶1，则得到的产物为________。
A．CH3Cl HCl
B．CCl4 HCl
C．CH3Cl CH2Cl2
D．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________。
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。
(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)D (3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压
