2017-2018学年高中化学 第三章 第一节 认识有机化合物同步练测 鲁科版必修2推荐

第3章重要的有机化合物第1节认识有机化合物
一、选择题（本大题共16小题，每小题4分，共64分）
1. 下列关于有机化合物的叙述正确的是（）
A．所有含碳元素的化合物都是有机化合物
B．大多数有机化合物难溶于有机溶剂
C．熔点低的化合物都是有机化合物
D．有机化合物中除含碳元素外，还常含有氢、氧等元素
2. 相对分子质量很大（几万到几十万）的化合物叫高分子化合物。

用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下所示，它属于（）
A．无机物B．烃
C．高分子化合物 D．有机物
3.如果空气中含甲烷
4.9%～16%，遇到明火会发生爆炸。

发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是（）
A．5% B．9.5%
C．10.5% D．15%
4.将1 mol CH4和一定物质的量的Cl2混合均匀，
以漫散光照射使CH4与Cl2发生取代反应。

反
应后CH4与Cl2均无剩余，且生成了等物质的
量的4种取代物，参加反应的Cl2的物质的量
为（）
A．1．5 mol B．2 mol
C．2．5 mol D．4 mol
5.如右图所示，集气瓶内充满某
混合气体，置于光亮处，将滴
管内的水挤入集气瓶后，烧杯
中的水进入集气瓶，集气瓶内
气体是（）
①CO、O2②Cl2、CH4
③NO2、O2④N2、H2
A．①②B．②④
C．③④D．②③
6. 下列反应属于取代反应的是（）
A．CH4高温C＋2H2
B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2
C．CH4＋2O2点燃CO2＋2H2O
D．C2H6＋Cl2光C2H5Cl＋HCl
7. 下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是（）
A．CH3Cl只代表一种物质
B．CH2Cl2只代表一种物质
C．CHCl3只代表一种物质
D．CCl4只代表一种物质
8. 下列关于有机化合物的组成和结构的叙述中，正确的是（）
A．仅有碳、氢两种元素组成
B．仅有碳、氢、氧三种元素组成
C．有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链，不能形成碳环
D．有机化合物分子中可存在碳碳单键，也可以存在碳碳双键或碳碳叁键
9. 以结构式表示的下列各物质中，属于烷烃的是（）
①H－C－O－H
H
H
②H－C＝C－H
H H
③C C－C－H
H
H
H
C
H
H H
④H－C－C－C－H
H H H
H
⑤
H －C －C C C －H H H
H H H C x H H
A ．②③④⑤
B ．③④⑤
C ．①②③
D ．④⑤
10. 下列各组物质中，两者互为同分异构体的是（ ）
①CH 2Cl 2 和CHCl 3 ②CuSO 4·3H 2O 和CuSO 4·5H 2O ③CH 3CH 2CH 2CH 3和CH 3CH 2CH 2 3
④CH 3CHCH 3 Cl
和
CH 3CH 2CH 2Cl ⑤H 2O 和D 2O ⑥NH 4CNO 和CO(NH 2)2 A ．①②③ B．④⑤⑥
C ．③④⑥ D．④⑥
11. 关于取代反应和置换反应的下列说法中，正确
的是( )
A ．取代反应和置换反应中一定都有单质生成
B ．取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C ．取代反应大多是可逆的，反应速率慢，而置换反应一般是单向进行的，反应速率快
D ．取代反应和置换反应的产物都是唯一的，不会有多种产物并存的现象
12. 下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( )
A ．在烷烃分子中，所有的化学键都为单键
B ．所有的烷烃在光照条件下都能与Cl 2发生取代反应
C ．烷烃的分子通式为C n H 2n +2,符合该通式的烃一定是烷烃
D ．烷烃的分子为链状结构，不可以带支链 13. 25 ℃时某气态烃与O 2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25 ℃，此时容器内压强为原来的1
3，再经NaOH 溶液处理，容器内几乎成为真
空。

该烃的化学式为（ ）
A ．CH 4
B ．
C 2H 6
C ．C 3H 8
D ．C 4H 10
14. 下列说法中不正确的是（ ）
A ．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
B ．分子式相同而分子结构不相同的有机化合物是同分异构体
C ．每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃，一定是烷烃
D ．分子式相同，结构又相同的有机化合物，一定是同一物质
15. 进行一氯取代反应后，只有能生成三种沸点不
同的产物的烷烃是（ ）
A ．(CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3
B ．(CH 3CH 2)2CHCH 3
C ．(CH 3)2CHCH(CH 3)2
D ．(CH 3)3CCH 2CH 3
16. 下列各组互为同分异构体的是（ ）
A ．
Cl －C －Cl 与 H －C H H Cl Cl
B ．CH 3－CH 2－CH 2－CH 3与CH 3－CH 2－CH 3
C ． CH 3－CH －CH 2－CH 3与 CH －CH 2
CH 3
3 H 3C
H 3
D ．CH 3－CH 2－CH 2－CH 2－CH 3与
CH 3－C －CH 3
3
CH 3
二、非选择题（本大题共4小题，共36分） 17. （8分）如下图表示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与氢结合。

（1）图中属于烷烃的是______________（填
字母）。

（2）在如图的有机化合物中，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）如图中互为同分异构体的是：A与_________；B与__________；D与________。

（填字母）
18.（8分）烷烃分子可看成由－CH3、－CH2－、
－CH－、－C－等结合而成的。

如果某烷烃分
子同时存在这4种基团，所含碳原子数最少，这种烷烃分子应含______个碳原子，其结构简式可能为___________、________、
________________。

19.（10分）CO、CH4均为常见可燃性气体。

（1）等体积的CO、CH4在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是________。

（2）120 ℃、101 kPa下a mL 由CO和CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强。

①若混合气体与O2恰好完全反应，产生b mL
CO2，则混合气体中CH4的体积分数为________（保留到0．01%）。

②若燃烧后气体体积缩小了
a
4
mL，则a与b关系的数学表达式是____________________。

20.（10分）常温下在密闭容器中通入2 mL某烷
烃和13 mL O2，点火爆炸后去掉生成的二氧化
碳和水，再通入6 mL O2，再点火爆炸，此时
O2有剩余。

求烷烃分子式和可能的结构简式。

第1节认识有机化合物
参考答案
1. D 解析：CO、CO2等含碳化合物结构、性质与无机物相似，它们都属于无机物；大多数有机化合物易溶于有机溶剂；有机化合物和无机物都有熔点低的物质。

2. D 解析：化合物虽然含硫元素，但不是无机物，A项错误；烃是指只含有碳氢两种元素的化合物，
此结构式中不但含碳、氢元素，而且还含有硫元素显然不属于烃类，B项错误；本结构分子其相对分子质量为204，而高分子化合物其相对分子质量一般从几万到几十万，显然本化合物不属于高分子化合物，故C项错误。

3. B 解析：爆炸极限是指可燃性气体与空气的混合物点燃能发生爆炸的浓度范围。

事实上在这个浓度范围内爆炸强弱程度不同，其中有一个爆炸最强点，它所要满足的条件是：在混合气体中，可燃性气体与助燃性气体的体积比恰好是完全反应时的比值。

根据反应CH4＋2O2点燃CO2＋2H2O，恰好反应时
V（CH4）∶V(O2) ＝1∶2，空气中氧气所占的体积比约为21%，设CH4与空气体积比为1∶x，则有
1∶（x×21%）=1∶2，x= 9.5，故甲烷的体积分数为1
1＋9．5
×100% ≈9．5%。

4. C 解析：因1 mol CH4生成相等物质的量的4种取代物，即CH3Cl、CH2Cl2、CH3Cl、CCl4各0．25 mol，
所以所需Cl2的物质的量为0．25×(1＋2＋3＋4) mol＝2．5 mol。

5. D 解析：烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内气体压强在滴加水后必须减小。

CH4＋Cl2光CH3Cl
＋HCl，HCl极易溶于水，压强减小；4NO2＋O2＋2H2O4HNO3，气体压强减小。

①④光照不反应。

6. D 解析：A项错误，不符合取代反应定义，应为分解反应或氧化还原反应；B项错误，因为取代反
应必须是有机物参加的反应；C项错误，不符合取代反应的定义，应为氧化还原反应；C2H6中的一个氢原子
被氯原子代替，符合取代反应的定义。

点拨：解答本题的关键是掌握取代反应的实质，即有机物分子中的某些原子（或原子团）被其他的原子（或原子团）所代替这一关键点，即可作出正确判断。

7. B 解析：对于甲烷的正四面体结构，因为其4个顶点的位置完全相同，所以它的一氯代物（CH3Cl）、
二氯代物（CH2Cl2）、三氯代物（CHCl3）、四氯代物（CCl4）都只有一种。

而如果甲烷是平面正方形结构，
虽然4个C—H键都完全相同，但4个顶点的氢原子的位置关系却不同，可能相邻，也可能是对角关系，所
以虽然CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种，但CH2Cl2却有两种，一种是两个氯原子相邻，另一种是两个氯原
子处于对角关系。

由CH2Cl2只有一种这一点可以判断出CH4为正四面体结构，而不是平面正方形结构。

易误警示：CH4为正四面体结构，四个氢原子是完全等同的，在发生取代反应时，生成物都只有一种结构，因为在正四面体中的四个顶点，每个氢原子和其他原子都是相邻的。

该题很容易做错，关键是没有建
立起空间结构的概念。

8. D 解析：构成有机化合物的元素有C、H、O、N、P、S、F、Cl、Br、I等，只含C、H两种元素的有
机化合物称为烃，故A、B两项均不正确。

有机化合物分子中的碳原子能以共价键结合成碳链，也可以形
成碳环；可形成碳碳单键，也可形成碳碳双键或叁键，故C项错误，D项正确。

点拨：有机物结构的多样性是有机物种类繁多、数量巨大的主要原因，在学习过程中应注意从整体上把握有机化合物的组成和结构特点。

9. D 解析：烷烃是烃类中的一类，是饱和链烃。

而①所含元素除C、H外还有O，不是烃类；②中含有－C－C－－C＝C－－C≡C－
；③中含环状结构。

①②③均不是烷烃，故选D项。

点拨：掌握烷烃的结构特点：碳原子以单键相连，剩余价键全部被氢原子所结合的饱和链烃。

10. D 解析：①②分子式不同，不可能是同分异构体；⑤中水和重水有相同的结构，不同的是H的同
位素不同，它们不属于同分异构体；③中两者书写形式不同，实际属于同一种物质；④⑥分子式相同，而结构不同，属于同分异构体。

点拨：判断同分异构体，关键是抓住同分异构体之间分子式相同而结构不同，且应注意同分异构体不只适用于有机物。

11. C 解析：取代反应的生成物中不一定有单质，如甲烷与氯气的取代反应；取代反应中替换的原子或原子团的电性相同时应属于非氧化还原反应，电性相反时属于氧化还原反应；取代反应是逐步进行的，因而生成物中可能会存在多种取代产物共存的现象，故选C 项。

12. D 解析：烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键，且烷烃在光照条件下都能与Cl 2发生取代反应，这是烷烃的结构特征和反应特征，故A 、B 项均正确；由于烷烃分子的通式C n H 2n +2中的H 原子已达饱和，所以符合C n H 2n +2的有机物只可能为烷烃，故C 项正确；烷烃分子为链状结构，有的带有支链，有的则无支链，D 项错误。

13. A 解析：容器内几乎成为真空，表明气态烃与O 2恰好完全反应，利用化学方程式：C x H y ＋(x ＋
y 4
)O 2 点燃
x CO 2＋y
2
H 2O ，由在相同条件下反应前后压强之比等于反应前后气体物质的量之比，得：
x
1＋x ＋
y 4
＝13，解得y ＝4(2x －1)。

讨论：当x ＝1时，y ＝4；当x ＝2时，y ＝12，舍去；当x ＝3时，y ＝20，舍去，故A 项正确。

14. A 解析：同分异构体的分子式相同，其相对分子质量相同，但相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CO 2和C 3H 8、H 2SO 4和H 3PO 4等的相对分子质量相同，但不是同分异构体，故A 项错误、B 项正确；C 项叙述符合烷烃结构特点，故C 项正确；分子式和结构相同的有机化合物一定是同一种物质，故D 项正确。

15. D 解析：由于氯取代的是烃分子中的氢原子，且结构环境相同的氢原子被一个氯原子取代后得到同一种产物。

因此一氯代物的种数就是烃分子中的氢原子类别数。

A 项， CH 3－CH －CH 2－CH 2－CH 3 CH 3
① ② ③ ④ ⑤
，一
氯代物有5种；B 项， CH 3－CH 2－CH －CH 2－CH 3 CH 3
① ② ③ ④ ，一氯代物有4种；C 项， CH 3－CH －CH －CH 3 CH 3
① ②
CH 3 ，一氯
代物有2种；D 项，
CH 3－C －CH 2－CH 3
① ② ③
3
CH 3 ，一氯代物有3种。

故D 项正确。

16. D 解析：A 、C 两项分子式、结构都分别相同，属同种物质；B 项分子式不同，不是同分异构体；D 项分子式相同、结构不同，互为同分异构体。

17.（1）A 、C （2）碳碳双键 碳碳叁键 碳链 （3）C E 、F 、H G
解析：A 的分子式为C 4H 10；B 的分子式为C 4H 8，分子中存在碳碳双键；C 的分子式为C 4H 10；D 的分子式为C 4H 6，分子中存在碳碳叁键；E 的分子式为C 4H 8；F 的分子式为C 4H 8；G 的分子式为C 4H 6；H 的分子式为C 4H 8，分子中碳原子之间形成碳环。

18. 8 CH 3－C －CH 2－CH 3 3
CH 3 CH 3
CH 3－CH 2－C －CH 3 3
CH 3 CH 3
CH 3－－CH 2－C －CH 3 3
CH 3 CH 3 解析：分析四种基团的成键特点，如果使所含碳原子数最少，后三种基团均可以有一种，而－CH 3可有多个。

因此可以排列为： CH 3－C －CH 2－CH 3 3
CH 3 CH 3 、
CH 3－CH 2－C －CH 3 3
CH 3 CH 3 、
CH 3－－CH 2－C －CH 3 3
CH 3 CH 3 、分子式为C 8H 18。

19.（1）1∶4 （2）①33．33% ②b ≥5
4a
解析：（1）完全燃烧后C +2
O
C +4
O 2，转移电子2e －
，而C -4H 4
C +4
O 2，转移电子8e －。

因此，等体积的CO
和CH 4完全燃烧转移的电子数之比为2∶8，即1∶4。

（2）①设混合气体中CO 的体积为x ，CH 4为y ，则： 2CO ＋O 2
点燃
2CO 2
x x
2
x
CH 4＋2O 2 点燃
CO 2＋2H 2O
y 2y y
根据题意⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝a x 2
＋2y ＝b ，解得y ＝2b －a 3 mL
所以CH 4的体积分数为2b －a 3/a ＝2b －a
3a
由于a mL 混合气体产生b mL CO 2，根据碳原子守恒，则a ＝b ，上式2b －a 3a ＝1
3
，即33．33%
②由燃烧的化学方程式可看出，在题设条件下CH 4燃烧前后体积不变，体积减少由CO 燃烧引起，设CO 体积为x ，CH 4体积为y ，则： 2CO ＋O 2
点燃
2CO 2 ΔV
x x 2
x x 2
CH 4＋2O 2 点燃
CO 2＋2H 2O
y 2y y
根据题意⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝a x 2＝a 4
，则有x ＝y ＝a 2
若要保证气体完全燃烧，O 2必须足量，即b≥x 2＋2y ，即b≥a
22＋2×a 2＝ 5
4a
20. 答案见解析
解析：设烷烃分子式为C n H 2n ＋2，反应消耗的O 2为a L ，则有： C n H 2n ＋2＋3n ＋12O 2 点燃
n CO 2＋(n ＋1)H 2O
1 3n ＋1
2
2 a
即1∶2＝3n ＋1
2∶a ，解得a ＝3n ＋1，根据题意，由13＜a ＜19，得13＜3n ＋1＜19，解得4＜n ＜6，又因
为n 为正整数，所以n ＝5，分子式为C 5H 12。

可能的结构简式有3种：CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3、CH 3CH 2CHCH 3
CH 3
、
CH 3—C —CH 3 CH 3 CH 3 。