人教版高中化学必修二第三章 有机化合物试题.docx

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人教版高中化学必修二第三章有机化合物试题

第三章有机化合物

第一节　最简单的有机化合物——甲烷

第1课时　甲烷的性质

一、选择题（本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意）

1．下列关于有机物的说法正确的是

（　　）。

A．有机物只能存在于动植物体内，不能通过人工的方法合成

B．有机物只含有碳、氢两种元素

C．含碳元素的化合物不一定属于有机物

D．烃是指燃烧后只生成CO2和H2O的有机物

答案　C

2．在常温和光照条件下，可与甲烷发生反应的是

（　　）。

A．氧气B．氯气

C．酸性高锰酸钾溶液D．浓硫酸

解析　常温下甲烷性质稳定，与浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液不发生反应。

在常温和光照条件下，氧气不能与甲烷发生反应，但氯气能与甲烷发生取代反应。

答案　B

3．下列物质分子中，属于正四面体结构的是

（　　）。

A．CCl4B．CHCl3

C．CH2Cl2D．CH3Cl

解析　只有CCl4是正四面体，另外三种物质都只是四面体，但不是正四面体。

答案　A

4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是

（　　）。

A．该有机物分子中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3

B．该有机物分子中C、H的原子个数比为2∶1

C．该有机物中必定含有氧元素

D．无法判断该有机物中是否含有氧元素

解析　根据已知条件只能判断出C、H个数比为1∶2。

答案　D

5．下列气体既可以用碱石灰干燥又可以用浓硫酸干燥的是

（　　）。

A．Cl2B．CH4

C．NH3D．SO2

解析　Cl2能与碱石灰反应，NH3能与浓H2SO4反应，SO2能与碱石灰反应。

答案　B

6．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是

（　　）。

A．CH3ClB．CCl4C．CH2Cl2D．CH4

答案　B

二、填空题（本题共2个小题，共计20分）

7．（8分）为除去混在甲烷中的CO2和H2O，可将混合气体通过盛有____________的洗气瓶，除去____________，再通过盛有____________的洗气瓶，除去____________；也可将混合气体通过____________，一次性将杂质气体除去。

答案　NaOH溶液　CO2　浓硫酸　H2O　碱石灰

8．（12分）把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中。

将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是________，水槽中还观察到________，原因是________（用离子方程式解释）。

若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到________，原因是___________________________。

解析　CH4和Cl2光照生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，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，Cl2易溶于有机溶剂，使试管壁上有黄色油滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时溶液中溶质为HCl，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。

答案　CH2Cl2、CHCl3、CCl4　有白色沉淀产生　Ag＋＋Cl－===AgCl↓　溶液变红　因反应生成HCl溶于水使溶液显酸性

一、选择题（本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意）

1．对

的叙述正确的是

（　　）。

A．有两种结构B．只有一种结构

C．含有非极性键D．有四种结构

解析　甲烷分子的空间结构是正四面体。

若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替，其结构变为四面体，碳原子位于四面体的中心位置，两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连，它们都分别处在相邻的位置。

故只有一种结构，如图所示。

C—Cl、C—F均为极性键。

若换成结构式

仍为一种而不是两种。

CH2Cl2只有一种结构，可证明CH4是正四面体结构，而不是平面正方形结构。

答案　B

2．在常温下，把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是

（　　）。

A．容器内原子总数不变

B．容器内分子总数不变

C．容器内压强不变

D．发生的反应属于取代反应

解析　由质量守恒定律知，A正确；甲烷与氯气的反应中，由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数，再由每取代1个H原子，消耗一分子氯气，生成一分子HCl，故反应前后分子总数不变，B正确；由于有机产物中只有CH3Cl为气体，故反应后气体的物质的量减少，容器内压强减小，C错误；甲烷与氯气的反应属于取代反应，D正确。

答案　C

3．下列反应中，属于取代反应的是

（　　）。

A．CH4

C＋2H2

B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2

C．CH4＋2O2

CO2＋2H2O

D．C2H6＋Cl2

C2H5Cl＋HCl

解析　依据取代反应的概念判断。

答案　D

4．一定量的甲烷在O2不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和H2O的总质量为14.4g，若其中水的质量为7.2g，则CO的质量是

（　　）。

A．2.8gB．4.4g

C．5.6gD．在2.8g～5.6g之间

解析　甲烷燃烧时，当O2少量时生成CO和H2O，当O2足量时生成CO2和H2O；所以在不足量的O2中燃烧生成CO、CO2和H2O。

由氢原子守恒知CH4的物质的量为0.2mol。

设CO和CO2的质量分别为x，y。

则

解得x＝2.8g。

答案　A

二、填空题（本题共3个小题，共计30分）

5．（10分）如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。

将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。

试回答下列问题：

（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是________________。

（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是________________。

（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，试推测X可能有几种组合，填写下表。

（有多少种写多少种，可不必填满）

组合

①

②

③

④

⑤

⑥

X

解析　H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O（g）、CO2（g）、CO2（g）和H2O（g）。

H2O（g）可被浓硫酸吸收，CO2可被澄清石灰水吸收。

根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物。

答案　

（1）H2　

（2）CO　（3）①CH4　②CH4与H2　③CH4与CO　④H2与CO　⑤CH4、H2和CO

6．（10分）某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。

根据题意，回答下列问题：

（1）CH4与Cl2发生反应的条件是________；若用日光直射，可能会引起__________________________________________________。

（2）实验中可观察的实验现象有：

量筒内壁出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，__________，____________________等。

（3）实验中生成的油状液滴的化学式为________，其中________是工业上重要的溶剂。

（4）用饱和食盐水而不用水的原因是__________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

解析　CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失。

又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体，故量筒内壁上有油滴。

因生成的HCl易溶于水，量筒内的压强减小；量筒内液面上升。

HCl溶于水后，溶液中Cl－浓度增大，使NaCl固体析出。

答案　

（1）光照（或光亮处）　爆炸　

（2）量筒内黄绿色气体颜色变浅　量筒内液面上升　（3）CH2Cl2、CHCl3、CCl4　CHCl3、CCl4　（4）降低Cl2在水中溶解度，抑制Cl2和水的反应

7．（10分）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。

某化学兴趣小组通过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：

（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V（Cl2）/V（CH4）＝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________________________（填编号）。

A．收集气体B．吸收氯气

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）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为________。

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

解析　

（1）B装置的三个作用为：

①控制气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续实验；③干燥混合气体。

（2）当反应：

CH4＋4Cl2

CCl4＋4HCl时生成HCl气体最多，所以要保证

＝x≥4。

（3）KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2＋2KI===2KCl＋I2。

（4）E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。

（5）据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒应为：

CH4＋2Cl2

C＋4HCl。

（6）分离难溶于水的油状液体可用分液法。

答案　

（1）干燥混合气体　

（2）大于或等于4

（3）吸收过量的氯气　（4）CD

（5）CH4＋2Cl2

C＋4HCl

（6）分液　ab

第2课时　烷烃

一、选择题（本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列属于烷烃特有性质的是

（　　）。

A．在空气中完全燃烧的产物为二氧化碳和水

B．它们几乎不溶于水

C．可与氯气在光照下发生取代反应

D．可与溴水中的溴发生取代反应；可使酸性高锰酸钾溶液褪色

解析　烃类化合物完全燃烧的产物均为二氧化碳和水，因此A不是烷烃的特有性质；烃类化合物几乎都不溶于水，所以B也不正确；烷烃与溴水、酸性高锰酸钾均不反应，故D不正确。

答案　C

2．下列烷烃，常温下呈气态的是

（　　）。

A．戊烷B．丁烷C．庚烷D．十二烷

解析　烷烃的熔沸点随碳原子的增加逐渐升高，故状态变化为：

气态液态固态，常温下碳原子个数小于或等于4的烷烃呈气态。

答案　B

3．下列关于同系物的说法中，错误的是

（　　）。

A．同系物具有相同的最简式

B．同系物能符合同一通式

C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团

D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化

解析　结构相似，必属同一类物质，因此有同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；相邻同系物组成上相差一个CH2原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。

答案　A

4．有A、B两种烃，含碳的质量分数相等。

关于A和B的下列叙述正确的是

（　　）。

A．A和B一定是同分异构体

B．A和B不可能是同系物

C．A和B的最简式相同

D．A和B各1mol完全燃烧后生成CO2的质量一定相等

解析　因为A、B都是烃，碳的质量分数相同，则氢的质量分数一定也相同，则C、H的个数比相同，即最简式相同，可能是同系物，例如C2H4和C3H6，但分子式不一定相同。

答案　C

5．下列物质在一定条件下可与乙烷发生化学反应的是

（　　）。

A．氯气B．溴水

C．氯水D．酸性高锰酸钾溶液

解析　类比甲烷的化学性质，乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应。

答案　A

6．在常温、常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是

（　　）。

A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C2H6

解析　设此气态烃的分子式为CxHy，其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋

O2

xCO2＋

H2O，则1mol该烃完全燃烧时耗氧量为

mol，上述选项分别代入

mol，比较可知C4H10耗氧量最多。

答案　C

二、填空题（本题共2个小题，共计20分）

7．（10分）写出下列烷烃的分子式

（1）同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：

______________________。

（2）分子中含有22个共价键的烷烃：

__________________________。

（3）分子中含有30个氢原子的烷烃：

_________________________。

（4）室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：

______________________。

答案　

（1）C6H14　

（2）C7H16　（3）C14H30　（4）C4H10

8．（10分）有下列各组微粒或物质：

A．O2和O3

B.

C和

C

C．CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH（CH3）CH3

D．

E．CH3CH2CH2CH3和

（1）________组两种微粒互为同位素。

（2）________组两种物质互为同素异形体。

（3）________组两种物质属于同系物。

（4）________组两物质互为同分异构体。

（5）________组两物质是同一物质。

答案　

（1）B　

（2）A　（3）C　（4）E　（5）D

一、选择题（本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．在下列5种物质沸点的排列顺序中，正确的是

（　　）。

①正丁烷　②2甲基丙烷（CH3CH（CH3）CH3）　③戊烷　④2甲基丁烷　⑤2，2二甲基丙烷（C（CH3）4）

A．①＞②＞③＞④＞⑤B．⑤＞④＞③＞②＞①

C．③＞④＞⑤＞①＞②D．②＞①＞⑤＞④＞③

解析　根据烃类的熔沸点大小判断规律：

在有机物同系物中，随着碳原子数的增加，相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔沸点逐渐升高；分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。

分析各选项，①②均只有4个C原子，③④⑤均只有5个碳原子，故①②的沸点小于③④⑤的沸点；②有1个支链，而①无，故①>②；③无支链，④只有1个支链，⑤有2个支链，故③>④>⑤；综上所述：

③>④>⑤>①>②。

答案　C

2．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是

（　　）。

A．CH3CH2CH2CH3B．CH3CH（CH3）CH3

C．C（CH3）4D．CH3CH（CH3）CH2CH3

解析　选项A有两种同分异构体，B项也有两种同分异构体，C项只有一种同分异构体，D项有四种同分异构体。

答案　C

3．1mol丙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应

（　　）。

A．4molB．8mol

C．2molD．6mol

解析　烷烃的取代反应中，被取代的氢原子与参加反应的氯气之间的物质的量之比为1∶1。

1mol丙烷中含有8mol氢原子，故最多可以与8molCl2发生取代反应。

答案　B

4．下列说法中错误的是

（　　）。

①化学性质相似的有机物是同系物

②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物

③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物

④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似

A．①②③④B．只有②③

C．只有③④D．只有①②③

解析　结构相似、分子组成上相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物。

答案　A

二、填空题（本题共3个小题，共计30分）

5．（10分）管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，天然气的主要成分是CH4，它们燃烧的反应如下：

2CO＋O2

2CO2，2H2＋O2

2H2O，CH4＋2O2

CO2＋2H2O，根据以上化学方程式判断：

燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是________；因此燃烧管道煤气的灶具如需改用烧天然气，灶具改进的方法是________进风口（填“增大”或“减小”），如不作改进可能产生的不良结果是_____________。

管道煤气中含有的烃类除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质如下表：

乙烷

丙烷

丁烷

沸点（℃）

－88.6

－42.1

0.5

试根据以上某个关键数据解释冬天有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是_____________。

解析　由反应方程式可知，燃烧相同体积的管道煤气和天然气，天然气消耗O2的体积大，因此，由管道煤气改烧天然气，就必须增大进O2量，以保证天然气充分燃烧，以防止发生不完全燃烧生成CO，发生CO中毒事件。

由表中数据可知，丁烷的沸点为0.5℃，易液化，在寒冷的冬季，由于温度偏低使丁烷液化，导致管内气流不畅，出现火焰很小且呈断续状态。

答案　天然气　增大　不能充分燃烧，生成有毒的CO　丁烷遇冷凝结为液体，使管道内气流不畅

6．（10分）已知某烷烃分子中电子数为42。

（1）该烷烃的分子式为_______________________。

（2）写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式_____________。

（3）上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是_____________。

（写结构简式）

解析　

（1）烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其分子中电子数为6n＋（2n＋2）＝42，n＝5，烷烃分子式为C5H12。

（2）烷烃C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、

。

（3）烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中，

沸点最低。

答案　

（1）C5H12

7．（10分）

（1）请写出烷烃CnH2n＋2（n≥1）在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：

__________。

有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答

（2）～（4）题（填序号）：

（2）相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗O2的量最多的是________。

（3）等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O2的量最多的是________。

（4）10mL某气态烃，在50mLO2中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35mL的混合气体（所有气体体积均在同温、同压下测定）。

该气态烃是________。

解析　

（1）烷烃CnH2n＋2燃烧的化学方程式为CnH2n＋2＋

O2

nCO2＋（n＋1）H2O；

（2）相同状况下，等体积即物质的量相同，消耗O2的量取决于

，即丁烷消耗O2的量最多；（3）等质量时耗O2量取决于氢的含量，即甲烷耗O2量最多，（4）反应前后体积之差为25mL，根据燃烧化学方程式可知该烃为乙烷。

答案　

（1）CnH2n＋2＋

O2

nCO2＋（n＋1）H2O

（2）④　（3）①　（4）②

第二节　来自石油和煤的两种基本

化工原料

第1课时　乙　烯

一、选择题（本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意）

1．下列说法正确的是

（　　）。

A．乙烯的电子式为

B．乙烯的球棍模型为

C．乙烯分子是空间平面结构

D．乙烯的结构简式为CH2CH2

解析　乙烯分子中碳原子间是双键，有两对共用电子对，A错误；碳原子半径应比氢原子大，B错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，D错误。

答案　C

2．下列关于乙烯和乙烷比较的说法中，不正确的是

（　　）。

A．乙烯的结构简式为CH2CH2，乙烷的结构简式为CH3CH3

B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不都在同一平面上

C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，双键不如单键稳定，导致乙烯的性质比乙烷活泼

D．乙烯分子中因含有不饱和键，导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色

解析　乙烯的结构简式为CH2＝CH2。

乙烯分子中的一个键易断裂，导致乙烯比乙烷活泼，乙烷中的碳碳单键稳定，致使乙烷不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。

答案　A

3．下列关于乙烯和乙烷相比较的说法正确的是

（　　）。

A．乙烯燃烧比乙烷火焰明亮并伴有黑烟，可用此法对二者进行鉴别

B．乙烯均能使溴的四氯化碳溶液和酸性的KMnO4溶液退色，且二者退色的原理相同

C．可将乙烷与乙烯通过酸性KMnO4溶液，鉴别乙烷与乙烯并除去乙烷中乙烯

D．乙烯和乙烷均可与氯气反应制取纯净的氯乙烷

解析　由于乙烯比乙烷的含碳量高，燃烧乙烯时火焰明亮并伴有黑烟，故可用此法对二者进行鉴别，因此A项正确；溴的四氯化碳溶液与乙烯发生加成反应，酸性的KMnO4溶液氧化乙烯，故B项错误；乙烯通过酸性KMnO4溶液，将被氧化成CO2逸出，这样乙烷中乙烯虽被除去，却混入了CO2，故C项不可行；乙烷与氯气发生取代反应得到的产物是混合物，故D项错误。

答案　A

4．由乙烯的结构和性质推测丙烯（CH2===CH—CH3）的结构或性质正确的是

（　　）。

A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．不能在空气中燃烧

C．能使溴的四氯化碳溶液褪色

D．与HCl在一定条件下能加成并只得到一种产物

解析　丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构，性质有相似之处。

丙烯同样能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错；丙烯与乙烯的元素组成是相同的，可以燃烧，B错；丙烯也能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C正确；乙烯与HCl加成只生成一种产物一氯乙烷，但是由于CH2===CH—CH3与HCl加成，氯原子连接的位置有两种情况，加成产物也应该有两种产物，即：

Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3，它们互为同分异构体，而不是同一物质，D错。

答案　C

5．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次通过盛有下列哪一组试剂的洗气瓶

（　　）。

A．澄清石灰水、浓硫酸

B．酸性KMnO4溶液、浓硫酸

C．溴水、浓硫酸

D．浓硫酸、NaOH溶液

解析　乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化，也可以与溴水发生加成反应，不与硫酸、NaOH溶液等酸或碱发生反应；甲烷与气态卤素单质在光照条件下发生取代反应，不与酸、碱和氧化剂等发生反应，因此首先排除