人教版高中化学必修二有机化合物试题汇编全套.docx

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人教版高中化学必修二有机化合物试题汇编全套

3-1-1最简单的有机物—甲烷（学业水平检测）

一、选择题

1．下列叙述中属于烃的是（　　）

A．只含有碳元素的有机物

B．含有碳元素和氢元素的有机物

C．仅含有碳元素和氢元素的有机物

D．燃烧后生成二氧化碳和水的有机物

2．如下图所示均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在状况（　　）

A．ⅠB．Ⅱ

C．ⅢD．Ⅳ

3．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是（　　）

A．甲烷的4个碳氢键的键能相等

B．甲烷的4个碳氢键的键长相等

C．甲烷的一氯代物只有1种

D．甲烷的二氯代物只有1种

4．下列分子具有正四面体结构的是（　　）

5．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

6．若甲烷与氯气以物质的量之比11混合，在光照下得到的取代产物是（　　）

①CH3Cl　②CH2Cl2　③CHCl3　④CCl4

A．只有①B．只有③

C．①②③的混合物D．①②③④的混合物

7．一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气重49.6g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g，原混合气体中CO2的质量为（　　）

A．12.5g　B．13.2g　　

C．19.7g　D．24.4g

8．下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。

下列说法正确的是（　　）

A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B．CH4、CCl4都是正四面体结构

C．CH4和CCl4中的化学键完全相同

D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同

9．（双选）下列反应属于取代反应的是（　　）

A．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4

B．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3

C．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl

D．CH2Cl2＋Cl2HCl＋CHCl3

10．以下关于甲烷的说法中错误的是（　　）

A．甲烷分子是由极性键构成的分子

B．甲烷分子具有正四面体结构

C．甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键

D．甲烷分子中具有非极性键

二、非选择题

11．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，某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

根据要求填空：

（1）实验室制取Cl2的化学反应方程式为：

____________________。

（2）写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式____________________。

（3）B装置有三种功能：

①控制气体流速；②将气体混合均匀；③________。

（4）D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是____________________。

（5）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

（6）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为______。

（7）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是（填编号）________。

A．CH4B．CH3Cl

C．CH2Cl2D．CHCl3

E．CCl4

12．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为14）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。

将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）经过几个小时的反应后，U型管右端的玻璃管中水柱的变化是（　　）

A．升高B．降低

C．不变D．无法确定

（3）已知CH4分子在空间呈四面体形状，1个C原子与4个H原子各共用一对电子形成4条共价键，C原子位于中心，4个H原子位于4个顶点。

如图所示为一个立方体，已画出1个C原子（在立方体中心）、1个H原子（在立方体顶点）和1条共价键（实线表示）。

请画出另外3个H原子的合适位置和3条共价键。

13．如图所示，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，则X气体可能是（完成下表，可不填满，也可补充）：

①

②

③

④

⑤

14．已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元素。

为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量，可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如下表所列的实验数据（假设产生的气体完全吸收）。

实验前

实验后

（干燥剂＋U形管）的质量

101.1g

102.9g

（石灰水＋广口瓶）的质量

312.0g

314.2g

根据实验数据求：

（1）实验完毕后，生成物中水的质量为________g。

假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为______g。

（2）生成的水中氢元素的质量为________g。

（3）生成的CO2中碳元素的质量为________g。

（4）气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为__________。

参考答案与解析

1、C【解析】仅含有碳元素和氢元素的有机物叫烃，烃燃烧后生成CO2和H2O，但烃的含氧衍生物燃烧也生成CO2和H2O，故只有C正确。

2、D【解析】第Ⅳ种情况既能表示出甲烷的空间构型，又能表示出分子中C、H原子的相对大小，和甲烷分子的真实结构最接近，故选D。

3、D【解析】先把CH4分子空间构型的几种可能性画出来，然后依次思考排列可得到答案。

4、AD【解析】本题主要考查甲烷分子的正四面体结构。

由甲烷分子的结构，推导其取代物的分子结构。

同时应明确正面体结构中各键应完全一样。

CH4为正四面体结构，若CH4分子中4个氢原子被氯原子取代后，与CH4分子结构相似，而CHCl3、CH2BrCl分子中各键不完全相同，均不属于正四面体结构。

5、C【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。

6、D【解析】甲烷和氯气在光照下发生的四步取代反应是连锁反应，反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的。

即使是甲烷和氯气的物质的量之比是11的情况，也不会仅发生CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl这样一种取代反应，因为一旦生成CH3Cl后，CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代，因此其产物不是纯净的CH3Cl，而是四种取代产物的混合物。

有机化学反应比较复杂，它不像无机反应那样，只要有反应物的化学计量数便可确定生成物的种类和数量。

7、B【解析】这是一道考查有机化合物燃烧的题。

一般有机化合物完全燃烧的产物为CO2和水蒸气。

本题中甲烷是不完全燃烧。

具体情况分析如下：

8、B

9、CD【解析】取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。

C项中，CH3CH3分子中的一个氢原子被一个氯原子所替代，正确；D项中，CH2Cl2中的一个氢原子被一个氯原子所替代，正确；A、B项是无机反应，分别属于置换反应和复分解反应。

10、D【解析】甲烷分子中的碳与氢原子之间形成的共用电子对一定偏向碳原子，属于极性共价键；甲烷分子中的四个碳氢键均是等同的极性共价键，所以D错误。

11、

（1）4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl

（3）干燥混合气体

（4）吸收未参加反应的氯气

（5）C、D　（6）分液　（7）A、B

12、

（1）CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl　

（2）B（3）

13、

（1）H2　

（2）CO

（3）

①

CH4

②

H2、CO

③

H2、CH4

④

CO、CH4

⑤

H2、CO、CH4

【解析】本题主要考查根据洗气瓶中溶液质量的变化来确定X气体的成分。

2H2＋O22H2O,2CO＋O22CO2，

CH4＋2O2CO2＋2H2O

由浓H2SO4吸收水，石灰水吸收CO2，得：

（1）若A洗气瓶质量增加，B洗气瓶质量不变，则说明X气体燃烧只生成水，故X为H2。

（2）若A洗气瓶质量不变，B洗气瓶质量增加，则说明X气体燃烧只有CO2生成，故X为CO。

（3）若A、B两个洗气瓶质量增加，则说明X气体的燃烧产物既有H2O又有CO2，它可以是CH4或下列组合：

H2、CO，H2、CH4，CO、CH4，H2、CO、CH4。

14、

（1）1.8　5　

（2）0.2　（3）0.6　（4）31

【解析】干燥剂应选择只吸收水而不吸收CO2的固体干燥剂，如无水CaCl2。

m（H2O）＝102.9g－101.1g＝1.8g

m（CaCO3）＝×100＝5g

m（H）＝1.8g×＝0.2g

m（C）＝×12＝0.6g

m（C）m（H）＝0.60.2＝31

3-1-1最简单的有机物—甲烷（要点精讲）

要点一甲烷分子的正四面体结构

【要点概述】

1.CH4分子的空间构型为正四面体，4条C—H键的长度、强度和夹角完全相同，因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。

（1）若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子团替代，则该原子形成的分子结构仍为正四面体，如CCl4；

（2）若CH4分子中的4个氢原子被其他的不同原子或原子团替代，则该原子形成的分子结构仍为四面体，但不属于正四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。

2．中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有CH4、CCl4、P4、金刚石、晶体硅、NH等。

【例题助学】

【典型例题1】

能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是（　　）

A．甲烷的四个碳氢键的键能相等

B．甲烷的四个碳氢键的键长相等

C．甲烷的一氯代物只有一种

D．甲烷的二氯代物只有一种

【解析】甲烷的结构式为

，其空间分子构型可能有两种：

①为平面正方形结构，②为空间正四面体结构。

无论是①还是②的空间构型，A、B、C都是成立的。

或者说A、B、C成立并不能证明甲烷分子空间构型是①还是②。

若是构型①，则二氯甲烷有两种结构；若是构型②，则二氯甲烷只有一种结构。

【答案】D

【方法指导】解答该类题目首先应明确碳原子的成键情况，若碳原子与其他四个原子形成正方形平面结构的分子，可以用反证法推出与实际情况不相符即可。

【变式训练】

甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是（　　）

A．CHCl3只有一种结构

B．CH2Cl2只有一种结构

C．CH4分子受热分解

D．CH4的四个价键的长度和强度都相等

【解析】CH4无论是正四面体结构还是平面正方形结构时，都符合选项A、C、D的说法，故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构；若CH4是平面正方形结构，则CH2Cl2有如下两种结构：

，而CH4为正四面体结构时，CH2Cl2就只有一种结构。

因此可由CH2Cl2只有一种结构推知CH4为正四面体结构。

【答案】B

要点二甲烷的取代反应

【要点概述】

反应条件

光照（在室温暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸）

反应物

纯卤素（CH4与氯水、溴水不反应）

反应产物

反应生成的产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，虽然各反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不一，但很难出现全部是某一种产物的现象，往往是几种产物的混合物

物质的量

的关系

CH4与Cl2发生取代反应时，每1molH原子被取代，消耗1molCl2分子，同时生成1mol的HCl分子

注意事项

CH4与Cl2的反应逐步进行，化学方程式应分步书写

【例题助学】

【典型例题1】

如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1∶4）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。

将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：

__________。

（2）若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1，则得到的产物为__________。

A．CH3Cl　HCl

B．CCl4　HCl

C．CH3Cl　CH2Cl2

D．CH3Cl　CH2Cl2　CHCl3　CCl4　HCl

（3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是__________。

A．升高　　B．降低　　C．不变　　D．无法确定

（4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到__________。

（5）右端玻璃管的作用是__________。

【解析】

（1）因Cl2足量，若充分反应，则CH4中的四个H原子可完全被取代，生成CCl4和HCl，

CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。

（2）甲烷与氯气的取代反应，是四步反应同时发生，故得到四种氯代产物和HCl。

（3）甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应，U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水，压强减小，U形管右侧液面下降，左侧液面上升。

（4）因左侧生成HCl溶于水后发生反应2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl，所以观察到有白色胶状沉淀生成。

（5）为了平衡气压，在U形管右侧插有一个玻璃管。

【答案】　

（1）CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl

（2）D　（3）B（4）有白色胶状沉淀生成　（5）平衡气压

【方法指导】甲烷与氯气的取代反应无论甲烷与氯气的比例如何，均会生成四种有机产物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。

【变式训练】

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在光照条件下生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和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，使试管壁上有油状液滴生成；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，试管内液面上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，溶液中含有H＋，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　反应生成的HCl溶于水，使溶液显酸性

3-1-1最简单的有机物—甲烷（易错总结）

易错点　对取代反应的理解不清致错

【对点训练1】

在光照条件下，将1molCH4与Cl2反应，得到等物质的量的4种取代产物，则消耗Cl2物质的量为（　　）

A．1mol　　B．2mol　　

C．2.5mol　　D．10mol

【错解】　D

【错因分析】　有些同学没有把1molCH4分成四等份，每份0.25mol，而是认为四种取代产物每种1mol，则：

1×1＋1×2＋1×3＋1×4＝10mol，所以错选D。

【正确解答】　由于CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH4＋2Cl2CH2Cl2＋2HCl，CH4＋3Cl2CHCl3＋3HCl，CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl。

1molCH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，则消耗Cl2为（0.25＋0.25×2＋0.25×3＋0.25×4）mol＝2.5mol。

答案为C。

【易错提醒】CH4与Cl2的取代反应有以下特点：

（1）产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物；

（2）烃中有几摩尔H原子，则最多能跟与氢原子物质的量相同的Cl2发生取代反应。

有同学误认为1molCl2取代2mol氢原子，原因是没有注意氯化氢中的氯原子。

【热点点拨】

甲烷与氯气的取代反应无论甲烷与氯气的比例如何，均会生成四种有机产物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。

【变式训练1】

将CH4和Cl2按1∶1比例混合，经光照完全反应后，常温常压下生成的气态物质共有__________种，得到的产物中含量最高的是__________。

【解析】　把CH4和Cl2按1∶1混合，在光照下完全反应，得到的产物是含有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物，其中4种是有机物，HCl和CH3Cl是气态物质（常温常压下），HCl的产量最高。

【答案】　2　HCl

3-1-1最简单的有机物—甲烷（助学案）

【学习目标】

1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；

2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应；

3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

课前预习案

【自主学习】——大胆试

具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。

一、预习目标

（1）甲烷的分子结构

（2）认识甲烷的性质、重要用途

二、预习内容

1．甲烷的分子结构

电子式为　　　，结构式为　　　　，其空间结构为_________。

甲烷分子中有个键，有机化合物中碳原子成键的特征。

2．甲烷的物理性质

甲烷是一种色、味的　　，密度比空气，　溶于水。

3．甲烷的化学性质

通常状况下，甲烷的性质　　，与强氧化剂如________、强酸、强碱等均发生化学反应．

（1）燃烧（氧化反应）：

甲烷燃烧时，火焰呈　　，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　．

⑵取代反应教材科学探究的实验现象：

①_________________________________________________________________。

②______________________________________________________________________

③_________________________________________________________________。

在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：

①；②；

③；④_____________________。

四种氯代产物中，　为气体，　　、　　、　为液体，且它们均溶于水．

取代反应的定义：

________________________________________________________。

⒋甲烷的用途：

。

【展示点评】--------我自信

具体要求①看规范（书写、格式）②看对错，找出关键词补充、完善③点评内容，讲方法规律④面带微笑，全面展示自我⑤用最大最美的普通话。

⑥不重复别人已经评价和质疑的。

课堂探究案

结合教材内容并思考，完成以下探究：

一、探究目标

1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；

2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；

3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；

4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。

二、探究重点

甲烷的结构和性质

三、探究难点

甲烷与卤素的取代反应

二、学习过程

一、甲烷的结构：

通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。

甲烷的分子式：

CH4

甲烷的电子式：

电子式：

[探究问题1]：

甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？

结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的性质呢？

1.甲烷的物理性质

[探究问题2]由甲烷的化学式和相对分子质量，你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢？

2.甲烷的化学性质

[探究实验3]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？

⑴甲烷的氧化反应

【实验】：

点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。

分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。

⑵．甲烷的取代反应

【演示实验】：

P53科学探究，观察发生的现象。

[由现象讨论后得出结论]

化学式

CH3Cl

CH2Cl2

CHCl3

CCl4

常温状态

名称（俗名）

溶解性

用途

【知识拓展】

　3．甲烷的受热分解：

在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。

  CH4 C+2H2

【整合提升】-------我能做

具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。

课堂练习案

【目标检测】——一定行（对所学内容进行巩固、深化）

1下列关于甲烷结构的说法错误的是（）

A．甲烷分子中的化学键都是共价键

B．甲烷分子为正四面体结构

C．甲烷分子为正四边形结构

D．CH2C12不存在同分异构体

2．下列叙述错误的是（）

A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱都不反应

B．甲烷的化学性质比较稳定，点燃前不必验纯

C．甲烷与氯气反应，无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4，都属于取代反应

D．甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水

3．下列关于有机物的说法正确的是（）

A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物

B．有机物只含有碳、氢两元素

C．有机物不但存在于动植物体内，而且可以通过人工的方法合成

D．烃是指燃烧后只生成CO2和H20的有机物

4．二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的致冷剂。

试判断二氟甲烷的结构有（）

A．4种B．3种C．2种D．1种

5．甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明（）

A．甲烷的分子式为CH4

B．甲烷气体中含有碳元素和氢元素

C．甲烷气体中只含有碳元素和氢元素

D．甲烷的化学性质比较稳定

6．若甲烷与氯气以物质的量之比1：

1混合，在光照下得到的有机取代产物是

①CH3Cl、②CH2C12、③CHCl3、④CCl4，（）

A．只有①B．只有③C．①②③的混合物D．①②③④的混合物

7．（多选）下列反应属于取代反应的是（）

8．据新华社报道2007年6月17日，我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品“可燃冰”在广州亮相。

天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个