2020-2021学年高一化学下学期人教版（2019）必修第二册第七章有机化合物单元训练

2020-2021学年度高一化学第二学期人教版（2019）必修第二册第七章有机化合物单元训练
一、选择题
1．已知空气—锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：
O2+H2O+2e- =2OH- ，据此判断，锌片是
A．负极，被氧化 B．正极，被氧化
C．负极，被还原 D．正极，被还原
2．中国科学院大连化物所科学家研发了一种新型锌－碘单液流电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，三维多孔碳毡电极上的电极反应式为2I－－2e－=I2
B．放电时，电解质贮罐中的离子总浓度减小
C．充电时a接电源负极，钾离子从左池通过隔膜流向右池
D．充电时，若聚烯烃多孔电极增重6.5g，则左池减少的I－的物质的量为0.2mol
3．原电池是化学电源的雏形。关于如图所示原电池的说法正确的是
A．能将电能转化为化学能
B．电子从锌片经导线流向铜片
C．锌片为正极，发生氧化反应
D．铜片上发生的反应为Cu2+＋2e－= Cu
4．人工光合系统装置（如图）可实现以CO2和H2O合成CH4。下列说法不正确的是
A．该装置为原电池，且铜为正极
B．电池工作时，H+向Cu电极移动
C．GaN电极表面的电极反应式为：2H2O－4e-=O2+4H+
D．反应CO2+2H2OCH4+2O2中每消耗1molCO2转移4mole-
5．日常所用的干电池，其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮)，以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn-2e-=Zn2+、2NH+2e-=2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+结合)，根据上面叙述判断下列说法正确的是( )
A．Zn为正极，碳为负极
B．负极反应为2NH+2e-=2NH3↑+H2↑
C．工作时电子由碳极经外电路流向锌极
D．长时间连续使用时，内装的糊状物可能流出腐蚀电器
6．根据下列事实：①；②；③以、为电极与的盐溶液组成原电池，电极反应为，．由此可知，、、的氧化性强弱顺序是（ ）
A． B．
C． D．
7．下列变化符合如图示的是
①冰雪融化②CaCO3分解制二氧化碳③铝与盐酸的反应④Na2O2与水反应⑤硝酸铵溶于水⑥Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
A．②⑥ B．①②⑤⑥ C．②③ D．③④
8．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N-H键的数目与断开H-H键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
9．一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(s)xC(g)＋2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是（ ）
A．反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B．x=4
C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
D．反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5
10．已知N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A． B．
C． D．
11．将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的量为1mol，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)。则x的值为（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
12．下列各组中的物质均能发生加成反应的是（ ）
A．乙烯和乙醇 B．苯和乙烯
C．乙酸和溴乙烷 D．丙烯和丙烷
13．下列有关化学用语的表示错误的是
A．次氯酸的电子式为
B．R2＋有a个电子、b个中子，R的原子符号为
C．用电子式表示CaCl2的形成过程为
D．Na＋的结构示意图为
14．法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有、丙烷、戊醇、苯，下列说法不正确的是（ ）。
A．有两种同分异构体
B．丙烯能使溴水褪色
C．戊醇与乙醇都含有羟基
D．邻二甲苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
15．下列选项中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是（ ）。
A．乙酸与乙醇在浓硫酸作用下反应制乙酸乙酯；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；乙烯与水反应生成乙醇
C．在苯中滴入溴水，溴水褪色；用氯乙烯制备聚氯乙烯
D．苯与浓硝酸和浓硫酸作用生成硝基苯；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
二、实验题
16．实验室用燃烧法测定某固体有机物的分子组成，测定装置图所示（夹持仪器、酒精灯等已略去）。
取放入装置中，通入过量燃烧，生成和，请回答下列有关问题：
（1）通入过量的目的是_________。
（2）装置的作用是________________，装置的作用是___________。
（3）通过该实验能否确定中是否含有氧原子________（填“能”或“不能”）。
（4）若的摩尔质量为，装置增重，装置增重，则的分子式为________。
（5）写出燃烧的化学方程式：________________。
（6）可发生水解反应，可水解生成2种互为同分异构体的产物，且这两种产物均为，则在催化剂作用下水解的化学方程式为_____。
三、计算题
17．常温常压下，一定量的乙烯(C2H4)与某烷烃的混合气体完全燃烧后，测得其生成物中气体的质量是反应前混合烃质量的2.86倍，试通过计算确定该气态烷烃的分子式以及它在该混合气体中所占的物质的量的分数_____________。
四、有机推断题
18．为测定某烃A的分子组成和结构，对这种烃进行以下实验：①取一定量的该烃，使其完全燃烧后的气体通过装有足量无水氯化钙的干燥管，干燥管质量增加7.2g；再通过足量石灰水，石灰水质量增加17.6g。②经测定，该烃(气体)在标准状况下的密度为1.25g?L-1。
I.现以A为主要原料合成某种具有水果香味的有机物，其合成路线如图所示。
(1)A分子中官能团的名称是__，E的结构简式为__。
(2)写出以下反应的化学方程式，并标明反应类型。反应③：__；G是生活中常见的高分子材料，合成G的化学方程式是__。
Ⅱ.某同学用如图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯，实验结束后，试管甲中上层为透明的、不溶于水的油状液体。
(1)实验开始时，试管甲中的导管不伸入液面下的原因是___；当观察到试管甲中__时，认为反应基本完成。
(2)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，如图是分离操作步骤流程图。
试剂b是__；分离方法①是___；分离方法③是___。
(3)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是___。
参考答案
1．A
【详解】
在空气—锌电池中锌片发生的反应为：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，则锌的化合价升高，发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以在空气—锌电池中锌为负极被氧化，故A正确，
故选A。
2．D
【分析】
由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，三维多孔碳毡电极为正极，I2得到电子被还原为I-；充电时三维多孔碳毡电极为阳极，聚烯烃多孔电极为阴极，据此分析作答。
【详解】
A．由锌—碘单液流电池工作原理示意图可知，放电时，Zn失去电子被氧化成Zn2+，聚烯烃多孔电极为负极，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，三维多孔碳毡电极作正极，正极的电极反应式为I2+2e-=2I-，A错误；
B．放电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn-2e-=Zn2＋，则电解质贮罐中的离子总浓度增大，B错误；
C．充电时三维多孔碳毡电极作阳极，则a接电源正极，C错误；
D．充电时，聚烯烃多孔电极上发生的电极反应式为Zn2++2e-=Zn，三维多孔碳毡电极上发生的电极反应式为 2I--2e-=I2，若聚烯烃多孔电极增重6.5g，即生成0.1molZn，根据电子守恒，左池减少的I－的物质的量为0.2mol，D正确；
答案选D。
3．B
【分析】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此解答。
【详解】
Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为2H++2e?=H2↑，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，
A.原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确；
C. Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，负极上发生失去电子的氧化反应，故C错误；
D. 原电池中，铜为正极，电极反应式为2H++2e?=H2↑，故D错误；
故答案选：B。
4．D
【详解】
A．该装置没有外接电源，所以为原电池，根据电子的流向可知GaN电极为负极，Cu电极为正极，故A正确；
B．原电池中阳离子流向正极，所以H+向Cu电极移动，故B正确；
C．根据图示可知水在GaN电极上失电子被氧化生成氧气，电极反应式为2H2O－4e-=O2+4H+，故C正确；
D．该反应中CO2转化为CH4，C元素化合价降低8价，所以每消耗1molCO2转移8mol电子，故D错误；
综上所述答案为D。
5．D
【详解】
A．活动性：Zn>C，由负极发生氧化反应可知，负极为Zn，正极为C，故A不选；
B．由于Zn为负极，所以负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，故B不选；
C．外电路中电子移动方向为负极→正极，即锌流向碳，故C不选；
D．电池工作时MnO2吸收H2生成H2O，Zn溶解，糊状物变稀，故可能流出腐蚀电器，故D选；
答案选D。
6．D
【详解】
由①A能置换出B，说明氧化性：，且A不与反应, 氧化性：A2+﹥H+；
由②可知氧化性：H+﹥D2+，所以氧化性：；
由③可知氧化性：；
综上所述，氧化性：。
答案选D。
7．A
【详解】
图片显示的是吸热反应，且为化学反应，①冰雪融化吸热过程，但是是物理变化，则不符合图片，②碳酸钙分解制二氧化碳是吸热过程，符合图片，③铝与盐酸的反应是放热反应，不符合题意，④过氧化钠与水反应是放热反应，不符合题意，⑤硝酸铵溶于水，该过程是吸热过程，但是物理变化，则不符合题意，⑥Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应，是吸热反应，符合题意，故选②⑥，A正确；
8．A
【详解】
A. 反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0是气体体积减小的反应，反应在恒压容器中发生，体积可变但气体总质量不变，密度不变说明气体的体积不变，表明反应已达平衡状态，选项A正确；
B.因反应在恒压条件下进行，反应中压强始终不变，故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态，选项B错误；
C.断开键和生成键均表示正反应，则相同时间内，断开键的数目和生成键的数目相等不能表明反应一定已达平衡状态，选项C错误；
D.容器内气体的浓度与反应的起始状态有关，不能表明反应一定已达平衡状态，选项D错误；
答案选A。
9．D
【详解】
A．反应经5s达平衡，生成1molD，则A转化1.5mol，A的转化率为，A正确；
B．反应经5s达平衡，A的平均反应速率为，又各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故x=4，B正确；
C．该反应有固体物质参与，反应的总质量随时间改变而变，则密度也随时间改变而变，当混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态，C正确；
D．反应经5s达平衡，A的物质的量为1mol，C的物质的量为2mol，D的物质的量为1mol，相同条件下容器内气体的压强与起始时的压强比为：，故D错误；
答案选D。
10．B
【详解】
A．反应混合物都是气体，气体质量不变，若混合气体的密度不变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，A正确；
B．对于一个特定的反应，ΔH固定不变，与反应是否达到平衡无关，因此不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据，B错误；
C．在t1时刻，2v正(N2O4)=v正(NO2)= v逆(NO2)，反应达到平衡状态，C正确；
D．某一组分的质量分数不变，说明反应达到平衡状态，D正确；
故答案为B。
11．B
【详解】
由测得D的量为1mol知?c(D)=0.5 mol/L，D的平均反应速率为0.5mol/L÷5min=0.1mol/(L·min)，由3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，根据化学计量数之比等于反应速率之比，υ（C）：υ（D）=0.1mol/(L·min)：0.1mol/(L·min)=x：2，解得x=2，B选项正确；
答案选B。
12．B
【详解】
A.乙烯能发生加成反应，乙醇不能，A错误；
B.苯和氯乙烯均能发生加成反应，B正确；
C.乙酸和溴乙烷均不能发生加成反应，C错误；
D.丙烯能发生加成反应，聚丙烯不能，D错误，
答案选B。
13．C
【详解】
A．次氯酸的结构式为H-O-Cl，则其电子式为，A化学用语正确；
B．R2＋有a个电子、b个中子，则R的质子数=a+2，质量数=a+2+b，R的原子符号为，B化学用语正确；
C．CaCl2的形成时，Ca失电子，则用电子式表示CaCl2的形成过程为，C化学用语错误；
D．Na＋中含有11个质子，核外有10个电子，其离子结构示意图为，D化学用语正确；
综上所述，答案为C。
14．A
【详解】
A．是正四面体结构，没有同分异构体，故A错误；
B．丙烯中含有碳碳双键，能使溴水褪色，故B正确；
C．戊醇与乙醇都含有羟基，故C正确；
D．苯中6个碳原子各提供1个电子，形成6中心6电子的大π键，邻二甲苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构，故D正确；
故选A。
15．D
【详解】
A．乙酸与乙醇在浓硫酸作用下反应制乙酸乙酯是取代反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应，A项错误。
B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是加成反应；乙烯与水反应生成乙醇是加成反应，B项错误。
C．在苯中滴入溴水，溴水褪色，发生萃取，不是化学变化；用氯乙烯制备聚氯乙烯发生的是加聚反应，C项错误；
D．苯与浓硝酸和浓硫酸在水浴加热条件下发生取代反应，生成硝基苯；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷发生的是加成反应，D项正确；
故选D。
16．使有机物A充分燃烧 吸收A燃烧后生成的 吸收A燃烧后生成的 能
【分析】
有机物A完全燃烧生成CO2和H2O，通过测定生成的CO2、H2O的量确定实验式，用浓硫酸吸收水蒸气，用碱石灰吸收二氧化碳，E中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中影响二氧化碳质量测定．由于装置内有空气，会影响水蒸气、二氧化碳质量测定，实验开始时，要先通入氧气排尽装置内空气。
【详解】
（1）燃烧法测定某固体有机物A的分子组成，要通入过量O2使有机物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，
故答案为：使有机物A充分燃烧；
（2）C装置中的试剂为浓硫酸，用于吸收有机物燃烧生成的水，测定生成水的质量，D装置中的试剂是碱石灰用于吸收有机物燃烧生成的二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，E中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气，防止进入D中影响二氧化碳质量测定；
故答案为：吸收A燃烧后生成的；吸收A燃烧后生成的 ；
（3）通过浓硫酸增重的质量可以求出有机物中氢的质量，通过碱石灰增重的质量可以求出有机物中碳的质量，再结合A的质量利用质量守恒判断是否有氧元素，若H和C的质量之和等于，说明A中不含氧；若H和C的质量之和小于，则A中必含氧。
故答案为：能；
（4）中合C、H的物质的量分别为，。中含O的质量为，。，故A的分子式为。
故答案为：C12H22O11；
（5）C12H22O11在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，其反应的方程式为：；
故答案为：。
（6）蔗糖可发生水解反应，1mol蔗糖可水解生成2种互为同分异构体的产物，葡萄糖和果糖，且这两种产物均为，则蔗糖在催化剂作用下水解的化学方程式为。
故答案为：。
【点睛】
本题考查有机物分子式计算、物质组成定量测定实验，理解实验原理是解题的关键，掌握燃烧法确定有机物分子式方法，易错点（6）蔗糖水解的方程式中蔗糖、葡萄糖和果糖的化学式下面要加标注。
17．CH4；81.8%
【详解】
由反应知，，可判断某烷烃燃烧生成的与烷烃的质量比一定小于2.86。依据烷烃燃烧通式：，若，则n＜1.44，即混合气体中某烷烃分子中C原子数为1，则该烷烃一定是甲烷。设混合气体中C2H4和CH4共1mol，其中CH4为x mol，由题意知：，解得x=0.818，即混合气体中CH4所占的物质的量分数为81.8%；故答案为：CH4；81.8%。
18．碳碳双键 CH3COOCH2CH3 ；氧化反应 ；加聚反应 乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸气易溶于水，防倒吸 导管中不再有油状液体滴下 稀硫酸 分液 蒸馏 除去乙酸乙酯中的水分
【分析】
①取一定量的该烃，使其完全燃烧后的气体通过装有足量无水氯化钙的干燥管，干燥管质量增加7.2g，即产生水的质量是7.2g，物质的量是0.4mol；再通过足量石灰水，石灰水质量增加17.6g，即产生二氧化碳的质量是17.6g，物质的量是0.4mol，所以该烃的最简式是。
②经测定，该烃(气体)在标准状况下的密乙烯。乙烯和水发生加成反应生成的B是乙醇，乙醇催化氧化生成的C是乙醛，乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化生成的D是乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成的E是乙酸乙酯。乙烯和氯化氢发生加成反应生成的F是氯乙烷。
【详解】
(1)A是乙烯，分子中官能团的名称是碳碳双键，E是乙酸乙酯，结构简式为。
(2)反应③是乙醇的催化氧化，反应的化学方程式是；G是生活中常见的高分子材料，说明该反应是乙烯的加聚反应，则合成G的化学方程式是；
Ⅱ.(1)由于生成的乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇蒸气易溶于水，为了防止倒吸，实验开始时，试管甲中的导管不伸入液面下；由于乙酸乙酯难溶于水，因此当观察到试管甲中导管中不再有油状液体滴下时，认为反应基本完成。
(2)乙酸乙酯中含有水、乙酸和乙醇，加入饱和碳酸钠溶液后分液得到A和B，根据流程图可知A主要是乙酸乙酯，由于其中还含有少量水，则加入无水碳酸钠可以吸收剩余的水分；B中含有乙酸钠、碳酸钠和乙醇，蒸馏得到乙醇(E)，C中含有乙酸钠，加入稀硫酸得到乙酸和硫酸钠，然后再蒸馏得到乙酸，根据以上分析可知试剂b是稀硫酸；分离方法①是分液；分离方法③是蒸馏；
(3)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是除去乙酸乙酯中的水分。