高一化学专题7有机物1答案.docx

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高一化学专题7有机物1答案

专题1　最简单的有机化合物——甲烷来自石油和煤的两种基本化工原料

知识精讲

知识点一　甲烷

1．甲烷的结构

分子式：

________，电子式：

____________，结构式：

____________，结构简式：

________。

2．甲烷的性质

（1）物理性质

颜色：

________，气味：

________，密度：

______________，比空气____。

溶解性：

__________，状态：

________。

（2）化学性质

问题思考

1．实验室收集甲烷时可采用什么方法？

为什么？

2．能否用甲烷与氯气反应制取纯净的一氯甲烷？

3．取代反应与置换反应有何不同？

知识点二　烷烃

1．结构特点

碳原子间以________结合，其余价键均与________结合，使每个碳原子的化合价均达到________，因此烷烃又称饱和烃。

2．物理性质

（1）均____溶于水且密度比水____。

（2）随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐________，密度逐渐________。

（3）碳原子数为1～4时，烷烃为____态，当碳原子数≥5时，烷烃为________态。

3．化学性质

烷烃的化学性质与甲烷类似，通常较________，在空气中能________，光照下能与氯气发生__________。

问题思考

4．已知甲烷是正四面体结构，根据烷烃的碳原子连接情况分析，碳原子是否处于一条直线？

知识点三　同系物与同分异构体

1．同系物

________相似，在分子组成上相差一个或若干个________原子团的物质互称为同系物。

2．同分异构现象

化合物具有相同________，但具有不同________的现象。

3．同分异构体

具有________现象的化合物互称为同分异构体，如C4H10的两种同分异构体为：

____________和____________。

知识点四　乙烯

1．烯烃

分子中含有______________的烃叫做烯烃。

________是最简单的烯烃，可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。

2．乙烯的结构

分子式：

C2H4；电子式：

H

·

·

H；结构式为：

______________________；结构简式：

3．乙烯的物理性质

颜色：

________；溶解性：

________；密度：

__________；状态：

________。

4．乙烯的化学性质

由于__________的存在，使乙烯化学性质活泼，与溴、KMnO4均可反应。

（1）氧化反应

①燃烧：

________________________________________________________________；

②被酸性高锰酸钾等强氧化剂所氧化。

（2）加成反应

乙烯与Br2、H2、HCl、Cl2、H2O等均可发生加成反应，化学方程式依次为：

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

（3）加聚反应

乙烯之间互相加成生成聚乙烯，化学方程式为：

_________________________________________________________________

问题思考

5．甲烷、乙烯都具有可燃性，点燃前应如何操作？

根据二者的燃烧现象，能否区别两种气体？

6．乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同？

7．除用燃烧外，如何鉴别CH4和CH2CH2两种气体？

知识点五　苯

1．苯的物理性质与结构

颜色：

________；气味：

____________；毒性：

________；水溶性：

________；密度：

________；熔、沸点：

________；分子式：

__________；结构式：

______________；结构简式：

______________。

问题思考

8．乙烯、苯均可使溴水褪色，二者反应原理是否相同？

9．如何证明苯分子中不存在单双键交替的结构？

2．苯的化学性质

（1）稳定性：

苯分子中不存在________，6个碳原子间的键完全相同，是一种________________的独特的键，因此性质稳定，不能与酸性高锰酸钾、溴水发生反应。

（2）燃烧：

燃烧时发出明亮并带有浓烟的火焰，化学方程式为：

_________________________________________________________________

（3）取代反应：

苯与溴、浓硝酸反应，化学方程式分别为：

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

（4）加成反应

苯与H2的加成反应为：

_________________________________________________________________

3．苯的同系物及性质

含有一个____________和烷烃基结构的烃，均属于苯的同系物，如甲苯、二甲苯等。

苯的同系物也可发生取代反应和加成反应。

考点精析

一、“四同”的比较

1．含有“同”字的化学专业术语有哪些？

它们是怎样定义的？

2．上述定义中各自描述的对象是什么？

3．如何理解同系物？

请从通式、物质种类、结构及性质上分析。

4．同分异构体书写的思维模型

5．同分异构体数目的判断方法

典例导悟1

　（2010·课标全国卷，8）分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有（不考虑立体异构）（　　）

A．3种B．4种C．5种D．6种

听课记录：

二、甲烷、乙烯、苯的比较

1．分析甲烷、乙烯、苯的空间结构，总结如何判断有机物分子的空间结构。

2．甲烷、乙烯、苯均可与溴发生反应，试从反应条件和反应类型上加以区别。

3．根据甲烷、乙烯、苯与溴、KMnO4（H＋）的反应情况，总结三种物质的性质。

典例导悟2

　下列说法正确的是（　　）

A．甲苯中所有原子都处于同一平面内

B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应

C．酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷

D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成

三、取代反应、加成反应和加聚反应

典例导悟3

　有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。

①由乙炔制氯乙烯　②乙烷在空气中燃烧　________乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

　④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

⑤由乙烯制聚乙烯　⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应

其中属于取代反应的是________；属于氧化反应的是________；属于加成反应的是________；属于聚合反应的是____。

一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）

1．下列叙述中属于烃的是（　　）

A．只含有碳元素的物质

B．含有碳元素和氢元素的物质

C．仅含有碳元素和氢元素的物质

D．燃烧后生成二氧化碳和水的物质

解析：

烃是仅含C、H两种元素的物质。

答案：

C

2．在我国的南海、东海海底已发现天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。

“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。

下列说法正确的是（　　）

①甲烷属于烃类　②在相同条件下甲烷的密度大于空气　③甲烷难溶于水　④可燃冰是一种极具潜力的能源

A．①②③　　　　　　　　B．②③④

C．①③④D．①②④

解析：

甲烷难溶于水，因其相对分子质量为16，故相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，因此C正确。

答案：

C

3．在一定条件下，可与甲烷发生反应的是（　　）

A．氧气（光照）B．氯气（光照）

C．酸性高锰酸钾溶液（常温）D．浓硫酸（常温）

解析：

甲烷性质稳定，常温下不能被氧化剂氧化，但在光照条件下可与Cl2发生取代反应。

答案：

B

4．把纯净的甲烷和氯气混合于集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：

①发生爆炸；②瓶口有白雾；③瓶内气体颜色变浅；④瓶内有油状物。

其中正确的是（　　）

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

解析：

CH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，故瓶壁上有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故②③④正确；因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故①不正确。

答案：

B

5．下列叙述错误的是（　　）

A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应

B．甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化

C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应

D．甲烷的四种取代物都难溶于水

解析：

甲烷的性质比较稳定，通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，而不是不能被任何氧化剂氧化，A正确，B错误；CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成4种有机产物，它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，且均难溶于水，故C、D均正确。

答案：

B

二、非选择题（本题包括3小题，共30分）

6．（10分）天然气作为清洁能源，在助力节能减排的同时，也带来“气荒”等问题，于是出现了“油改气”或“煤改气”。

专家指出“十二五”期间天然气产业将有更大作为。

（1）天然气主要成分的分子式是____________，电子式为________，结构式为____________；分子里各原子的空间分布呈________结构；最适于表示分子空间构型的模型是________。

（2）天然气主要成分在空气中燃烧的实验现象是________________________________，

反应的化学方程式为_________________________________________________。

（3）天然气主要成分与Cl2在光照条件下反应生成一氯甲烷的化学方程式为__________。

解析：

天然气的主要成分是甲烷，甲烷的分子式、电子式、结构式分别为

，甲烷分子是正四面体结构，球棍模型能表示其空间构型。

答案：

（1）CH4　

正四面体　球棍模型

（2）产生淡蓝色火焰　CH4＋2O2

CO2＋2H2O

（3）CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl

7．（10分）如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。

甲管中注入10mLCH4，同温同压下乙管中注入50mLCl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管放在光亮处一段时间。

（1）下列是某同学预测的实验现象：

①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。

其中正确的是________。

（2）甲管中发生化学反应的类型为________。

（3）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是________。

A．水B．氢氧化钠溶液

C．硝酸银溶液D．饱和食盐水

（4）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到____________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到____________。

解析：

在光照下，甲烷与氯气发生取代反应：

CH4＋Cl2

CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl。

（1）理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1＞4∶1，说明氯气过量，反应后仍有氯气剩余。

该反应进行缓慢，不会产生火花。

产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。

（2）甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。

（3）剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。

（4）生成的HCl会与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会变红。

答案：

（1）②③　

（2）取代反应　（3）B

（4）液体分为两层，产生白色沉淀　溶液变红色

8．（10分）

（1）某气态烃在标准状况下的体积为2.8L，其质量为2g，该烃中氢元素的质量分数为25%，则该烃的分子式为__________，电子式为__________，结构式为________，其空间构型为________。

（2）如图立方体中心的“·”表示甲烷分子中的碳原子，请在立方体的顶点用“·”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。

解析：

（1）该烃的物质的量为：

n＝2.8L/22.4L/mol＝0.125mol，该烃的摩尔质量M＝2g/0.125mol＝16g/mol，1mol该烃中含氢原子的物质的量为：

n（H）＝16g×25%÷1g/mol＝4mol，含碳原子的物质的量为：

n（C）＝16g×（1－25%）/12g/mol＝1mol，所以分子式为CH4。

（2）CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，在立方体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构。

答案：

（1）CH4　

正四面体结构

（2）

一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）

1．下列有关烷烃的叙述中，不正确的是（　　）

A．烷烃中只含有碳、氢两种元素

B．所有的烷烃都是甲烷的同系物

C．烷烃分子中的碳原子都在同一条直线上

D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高

解析：

组成烃的元素只有碳、氢；随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高；烷烃中，碳原子数相同，结构不同的互为同分异构体，不能互为同系物；烷烃分子中的碳原子形成的链应为锯齿状，不在同一条直线上。

答案：

C

2．关于CH4和

的叙述正确的是（　　）

A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示

B．与所有烷烃互为同素异形体

C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同

D．通常情况下它们都是气态烷烃

解析：

二者均为烷烃，互为同系物，化学性质相似，但物理性质不同，后者为液态。

答案：

A

3．关于烷烃性质的叙述中，不正确的是（　　）

A．烷烃同系物的熔、沸点随相对分子质量增大逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态

B．烷烃同系物的密度随相对分子质量增大而逐渐增大

C．烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应

D．烷烃同系物都能使溴水、KMnO4溶液褪色

解析：

烷烃不能使溴水、KMnO4溶液褪色。

答案：

D

4．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成一氯代烃种类最多的是（　　）

C．CH3CH2CH2CH3

解析：

A有1种，B有3种，C有2种，D有2种。

答案：

B

5．某气态烷烃20mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100mL，该烃的化学式是（　　）

A．C2H6B．C3H8

C．C4H10D．C5H12

解析：

气态烷烃燃烧的化学方程式为：

CnH2n＋2＋

O2

nCO2＋（n＋1）H2O

　1　　　

　20mL　100mL

即

＝

，解得n＝3。

答案：

B

二、非选择题（本题包括3小题，共30分）

6．（8分）有下列几组物质：

A.

H和

H

B．甲烷和己烷

C．正丁烷和异丁烷

其中，①属于同分异构体的是________；②属于同位素的是________；③属于同一种物质的是________；④属于同系物的是________________。

解析：

利用同位素、同系物及同分异构体的概念判断解答。

答案：

①CE　②A　③D　④B

7．（10分）下图表示4个碳原子相互结合的方式。

小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。

（1）图中属于烷烃的是________（填字母）。

（2）在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。

（3）上图中互为同分异构体的是：

A与________；

B与________；D与________（填字母）。

解析：

（1）据烷烃的定义：

碳与碳原子之间只以单键互相结合，剩余的价键全部与氢原子结合，知上图8种分子中只有A、C为烷烃。

（2）由图中8种分子看出，A、C中碳与碳原子之间全为单键，B、E、F分子中还含有双键，D与G分子中含有三键，除H分子形成碳环，其余均为链状分子。

（3）据同分异构体的概念推知A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G互为同分异构体。

答案：

（1）A、C　

（2）碳碳双键　碳碳三键　碳链

（3）C　E、F、H　G

8．（12分）

（1）完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9g，浓碱液增重17.6g。

该烃的化学式______，并写出其所有可能的结构简式__________________。

（2）某烃2.2g，在O2中完全燃烧，生成6.6gCO2和3.6gH2O，在标准状态下其密度为1.9643g·L－1，其化学式为________。

（3）某烷烃的相对分子质量为128，该烷烃的化学式为__________________。

（4）在120°C和101kPa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合气体，点燃完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积缩小，则该烃分子内的氢原子个数______。

A．小于4B．大于4

C．等于4D．无法判断

解析：

（1）0.1mol烃中含n（C）＝

＝0.4mol，

含n（H）＝

×2＝1mol，则每个烃分子中含4个C原子、10个H原子，即分子式为C4H10。

该烃结构简式有二种：

CH3—CH2—CH2—CH3，

（2）该烃的摩尔质量

M＝22.4L·mol－1×1.9643g·L－1＝44g·mol－1，即相对分子质量为44。

烃分子中n（C）∶n（H）＝

∶

×2＝3∶8。

最简式为C3H8，最简式相对分子质量为44。

故化学式为C3H8。

（3）设该烷烃化学式为CnH2n＋2。

则14n＋2＝128，解得：

n＝9，化学式为C9H20。

（4）设烃的分子式为CxHy，则有：

CxHy＋（x＋

）O2

xCO2＋

H2O，

因为反应后气体体积缩小，则1＋x＋

＞x＋

，

即y＜4。

答案：

（1）C4H10　CH3—CH2—CH2—CH3、

（2）C3H8　（3）C9H20　（4）A

一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）

1．下列关于乙烯结构与性质的叙述中，错误的是（　　）

A．乙烯分子中6个原子在同一平面内

B．乙烯与酸性KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色

C．乙烯与溴发生加成反应

D．乙烯分子的一氯代物只有一种结构

解析：

B项发生的是氧化反应而不是加成反应。

答案：

B

2．对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是（　　）

A．二者燃烧时现象完全相同

B．点燃前都不需验纯

C．甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧的火焰较明亮

D．二者燃烧时都有黑烟生成

解析：

CH4与C2H4都是可燃性气体，若气体不纯，点燃时可能发生爆炸，因此点燃前需验纯；因为二者含碳量不同，故燃烧时的现象不同，甲烷含碳量较低，火焰呈淡蓝色，不产生黑烟，而乙烯含碳量较高，燃烧时火焰较明亮且伴有黑烟，故C选项正确。

答案：

C

3．[双选题]下列各反应中属于加成反应的是（　　）

A．CH2===CH2＋HOH

CH3CH2OH

B．H2＋Cl2

2HCl

C．CH2===CH2＋H2

CH3CH3

D．CH3CH3＋2Cl2

CH2ClCH2Cl＋2HCl

解析：

B是化合反应，而不属于加成反应；D为取代反应；A、C为加成反应。

答案：

AC

4．已知乙烯与高锰酸钾反应会放出CO2，下列操作中既可以用来鉴别乙烯和乙烷，又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是（　　）

A．混合气体通过盛有水的洗气瓶

B．混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶

C．混合气体通过装有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

D．混合气体与过量H2混合

解析：

乙烷是饱和烃，极难溶于水，与酸性KMnO4溶液、溴水、H2都不反应．而乙烯是不饱和烃，难溶于水，能与酸性KMnO4溶液反应，但产生CO2；与H2发生加成反应生成CH3CH3，但又混入了H2；它与溴水反应生成液态的

。

答案：

B

5．1mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量是（　　）

A．3mol　　　　　　　　　　B．4mol

C．5molD．6mol

解析：

1molCH2===CH2与1molCl2反应生成1molCH2ClCH2Cl，而1molCH2ClCH2Cl与4molCl2反应生成1molCCl3CCl3和4molHCl，则两个反应中共消耗5molCl2。

答案：

C

二、非选择题（本题包括3小题，共30分）

6．（8分）下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验，完成下列各问题。

（1）B中溶液褪色，是因为乙烯被_______________________________________________。

（2）C中发生反应的化学方程式_______________________________________________。

（3）在D处点燃时必须进行的操作是________________________________________。

解析：

（1）乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是因为乙烯发生了氧化反应，把KMnO4还原而使之褪色。

（2）C中发生反应为CH2===CH2＋Br2―→

。

（3）在点燃可燃性气体前应先验纯。

答案：

（1）氧化

（2）CH2===CH2＋Br2―→

（3）检验乙烯的纯度

7．（10分）为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：

先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯（CH3CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O），生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。

乙同学发