2022-2021学年高中化学鲁科版必修2学业分层测评13 有机化合物的性质

学业分层测评(十三)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列物质中属于有机物的是()
①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水
⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸
A．①②④⑤⑨
B．①④⑤⑨
C．①③④⑤⑦⑧⑨
D．①④⑤⑥
【解析】有机物是含碳元素的化合物，但是CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等属于无机物。

碳单质和不含碳的化合物肯定不属于有机物。

【答案】 B
2．下列物质属于电解质的是()
A．CH4B．CH2Cl2
C．CCl4D．HCl
【解析】酸、碱、盐属于电解质。

【答案】 D
3．下列物质的分子空间构型为正四周体的是()
A．CHCl3B．CH2Cl2
C．CH3Cl D．CCl4
【解析】CCl4分子中4个C—Cl键相同，故为正四周体形。

【答案】 D
4．(2022·平顶山高一质检)下列叙述错误的是()
A．通常状况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂均不反应
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】CH4的化学性质比较稳定，通常状况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但在点燃的条件下可以与氧气这种氧化剂反应，故选项A正确，选项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，故选项C、D均正确。

【答案】 B
5．下列反应不属于取代反应的是()
A．CH3Cl＋Cl2――→
光
CH2Cl2＋HCl
B．C2H5OH＋HBr―→C2H5Br＋H2O
C．C2H5Br＋NaOH―→C2H5OH＋NaBr
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
【解析】A、B、C三项反应均为取代反应，D项反应为复分解反应。

【答案】 D
6．在标准状况下，11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积共()
A．11.2 L B．22.4 L
C．33.6 L D．44.8 L
【解析】由反应方程式：CH4＋2O2――→
点燃
CO2＋2H2O可知，标况下11.2 L CH4和22.4 L O2恰好反应生成标况下11.2 L CO2。

【答案】 A
7．为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素，可将其燃烧产物通过①浓H2SO4；②澄清石灰水；③无水硫酸铜。

正确的挨次是()
A．①②③B．②③
C．②③①D．③②
【解析】甲烷的燃烧产物为CO2和H2O，验证CO2用澄清石灰水，验证H2O用无水CuSO4。

因先验证CO2时会带出水蒸气，干扰H2O的验证。

因此应先验证H2O，再验证CO2。

【答案】 D
8．氯仿(CHCl3)可作麻醉剂，但常因保存不妥而被氧气氧化，产生剧毒物质光气(COCl2)，2CHCl3＋
O2―→2HCl＋2COCl2，为了防止事故发生，在使用前需检验氯仿是否变质，应选用的试剂是() A．氢氧化钠溶液B．AgNO3溶液
C．盐酸D．水
【解析】CHCl3中的氯元素不是以Cl－形式存在的，而AgNO3溶液检验的是Cl－。

若CHCl3已变质，依据题中所给反应的生成物中有HCl，遇AgNO3溶液会产生白色沉淀，故可用AgNO3溶液来检验。

【答案】 B
9．如图所示，集气瓶内布满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内的气体是()
①CO 、O 2 ②Cl 2、CH 4 ③NO 2、O 2 ④N 2、H 2 A ．①② B ．②④ C ．③④
D ．②③
【解析】 ①中CO 与O 2在光亮条件下不发生反应，且都不与水反应，不会使瓶内压强减小；②中CH 4
与Cl 2发生反应，生成易溶于水的HCl 和一些油状液体，可使瓶内压强减小；③中NO 2与水发生反应，可使瓶内压强减小；④N 2与H 2通常状况下不会发生反应，且都不与水反应，瓶中压强不变。

【答案】 D
10．有石油的地方一般有自然 气存在，自然 气的主要成分是甲烷，结合甲烷的性质，回答下列问题： 【导学号：96680047】
(1)甲烷能够燃烧，点燃甲烷前必需______，甲烷燃烧时火焰呈______色，甲烷不完全燃烧时的产物有______________，其中______是厨房气体污染的主要缘由之一。

(2)甲烷______(填“能”或“不能”)使酸性高锰酸钾溶液退色。

(3)甲烷能与氯气在____________条件下发生一系列的______反应(填反应类型)，写出第一步反应的化学方程式： ____________________________________________________。

【解析】 点燃甲烷前必需检验纯度，甲烷不完全燃烧时的产物有一氧化碳、二氧化碳和水，一氧化碳可造成厨房气体污染，甲烷与氯气发生的反应是取代反应。

【答案】 (1)检验纯度 淡蓝 一氧化碳、二氧化碳和水 一氧化碳 (2)不能 (3)光照 取代 CH 4＋Cl 2――→光
CH 3Cl ＋HCl
11．甲烷是最简洁的有机化合物
(1)下列关于甲烷性质的叙述中，正确的是________(填字母)。

A ．甲烷是一种无色无味的气体 B ．甲烷的密度比空气的密度小 C ．甲烷极难溶于水
D ．只有纯洁的甲烷才能安静地燃烧
(2)在标准状况下，32 g CH 4的物质的量为______mol ，它的体积为______L ，它所含有氢原子的数目为______。

(3)为了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸气，可将混合气体先通过盛有________(填物质名称，下同)的洗气瓶除去________；再通过盛有_________的洗气瓶除去_________。

【解析】 (1)自然 气的主要成分为甲烷，但能安静地燃烧，D 不正确。

(2)n (CH 4)＝32 g
16g·mol －1
＝2 mol
V (CH 4)＝22.4 L·mol －1×2 mol ＝44.8 L N (H)＝2×6.02×1023×4＝4.816×1024。

(3)先用NaOH 溶液除去CO 2，再用浓H 2SO 4干燥CH 4。

【答案】 (1)ABC (2)2 44.8 4.816×1024 (3)氢氧化钠溶液 二氧化碳 浓硫酸 水蒸气 12．图中进行的是甲烷的取代反应试验。

请依据图示回答下列问题：
(1)把1 体积的甲烷和4体积的氯气组成的混合气体充入大试管中，并将试管倒立在盛有硝酸银溶液的水槽中，然后放置在光亮处，片刻可以观看到试管内壁上有油状液滴消灭，该油状液滴可能是_____________，水槽中还可以观看到的现象是___________________，缘由是
________________________________________________________________________
_____________________________________________________(用离子方程式解释)。

(2)若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观看到______，缘由是____________ ________________________________________________________________________。

【解析】 CH 4与Cl 2光照条件下反应生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4、HCl ，随着反应的进行，Cl 2
不断消耗，黄绿色渐渐消逝，又由于生成的CH 2Cl 2、CHCl 3和CCl 4常温下均为无色液体，Cl 2易溶于有机溶剂，使试管内壁上有黄色油滴消灭；因生成的HCl 易溶于水，反应后，试管内压强减小，水位在试管内上升，HCl 溶于水后，与AgNO 3反应生成AgCl 白色沉淀，同时溶液呈酸性，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。

【答案】 (1)CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4 有白色沉淀产生 Ag ＋
＋Cl －
===AgCl ↓ (2)溶液变红 反应生成的HCl 溶于水，使溶液显酸性 [力量提升]
13．已知正四周体形分子E 和直线形分子G 反应，生成四周体形分子L 和直线形分子M 。

(组成E 分子的元素的原子序数小于10，组成G 分子的元素为第3周期的元素。

)如图，则下列推断中正确的是( )
(E)(G)(L)(M)
A．常温常压下，L是一种液态有机物
B．E是一种含有非极性键的分子
C．干燥的G能漂白有色物质
D．上述反应的类型是取代反应
【解析】本题实为用图像考查甲烷与氯气的反应，L为CH3Cl，常温常压下，是一种气态有机物；E 为甲烷，含有极性键；G为氯气，干燥的氯气不能漂白有色物质。

【答案】 D
14．将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参与反应的Cl2的物质的量为()
A．1.5 mol B．3 mol
C．4.5 mol D．6 mol
【解析】解答此题宜用原子守恒法。

CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的碳原子都是从CH4中来的，故这四种取代物共1 mol，设CH3Cl的物质的量为x，则x＋(x＋0.1 mol)＋(x＋0.2 mol)＋(x＋0.3 mol)＝1 mol，得x＝0.1 mol，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，含Cl原子的物质的量共为0.1 mol×1＋0.2 mol×2＋0.3 mol×3＋0.4 mol×4＝3 mol。

而一个Cl2分子中只有一个Cl原子参与取代反应，因此消耗的Cl2也为3 mol。

【答案】 B
15．肯定量的甲烷燃烧后得到的产物是CO、CO2和H2O(g)，此混合气的质量为49.6 g，当其缓慢通过足量的无水氯化钙时，质量削减25.2 g，则此混合气中CO的质量为()
A．24.4 g B．13.2 g
C．12.5 g D．11.2 g
【解析】因甲烷燃烧不充分，所以通过足量的无水氯化钙，气体质量削减的是25.2 g H2O(g)，则生成
的CO、CO2的质量和为49.6 g－25.2 g＝24.4 g。

由氢元素守恒可求得：n(CH4)＝25.2 g
18 g·mol－1×2×
1
4
＝0.7 mol。

设生成CO、CO2的物质的量分别为x、y，则有x＋y＝0.7 mol，28 g·mol－1×x＋44 g·mol－1×y＝24.4 g。

解得：x＝0.4 mol，y＝0.3 mol。

所以CO的质量为0.4 mol×28 g·mol－1＝11.2 g。

【答案】 D
16．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。

某化学爱好小组在试验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：【导学号：96680048】
依据设计要求回答：
(1)B装置有三种功能：①把握气流速度；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．吸取氯气
C．防止倒吸D．吸取氯化氢
(5)在C装置中，经过一段时间的强光照射，发觉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中分别出盐酸的最佳方法为________。

该装置还有缺陷，缘由是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为______(填编号)。

a．CH4b．CH3Cl c．CH2Cl2d．CHCl3e．CCl4
【解析】(1)B装置的三个作用为：①把握气流速度从而达到合适的反应比例；②均匀混合气体，便于后续试验；③干燥混合气体。

(2)当发生反应CH4＋4Cl2――→
光
CCl4＋4HCl时生成HCl气体最多，所以要保证
V(Cl2)
V(CH4)
＝x≥4。

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

(4)E装置既吸取反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。

(5)据信息知黑色小颗粒应为碳粉，故据原子守恒化学方程式应为CH4＋2Cl2――→
强光
C↓＋4HCl。

(6)分别难溶于水溶液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)吸取过量的氯气(4)C、D
(5)CH4＋2Cl2――→
强光
C↓＋4HCl
(6)分液a、b。