2022-2023高一化学人教版（2019）必修第二册7.1认识有化合物2305（含解析）

2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册
7.1认识有化合物2305
一、单选题
1．下列化学用语或模型表示正确的是
A．甲烷分子的空间填充模型：
B．氯化氢分子的电子式：
C．钾的原子结构示意图：
D．NaOH的电离方程式：
2．下列有机物互为同分异构体的是
A．和 B．和
C．和 D．和
3．下列说法不正确的是
A．和互为同位素
B．、互为同素异形体
C．和互为同分异构体
D．和互为同系物
4．丁烷(C4H10)裂解可得到乙烯和乙烷。下列说法正确的是
A．乙烯与乙烷互为同系物
B．乙烯与乙烷互为同分异构体
C．丁烷有2种同分异构体
D．C4H9Cl与CH3Cl互为同素异形体
5．短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素最外层电子数是电子层数的2倍，Y元素在元素周期表中的周期数等于族序数，Y能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，而不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是
A．原子半径：Z＞Y＞X B．X是形成化合物种类最多的元素
C．Y最高价氧化物具有很高的熔点 D．实验室可用XZ2清洗装有硫磺的试管
6．天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中错误的是
A．通常情况下，甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
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，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或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
7．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分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态
B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
8．下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气反应的产物中CH3Cl的量最多
C．甲烷与氯气的取代反应的产物为混合物
D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗2mol氯气
9．下列关于CH4和的叙述正确的是
A．均能用通式CnH2n+2来表示
B．二者互为同分异构体
C．都属于烷烃，分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D．都是平面形分子，所有原子都处于同一平面内
10．下列说法正确的是
A．甲烷是含氢元素质量分数最高的有机物
B．1mol甲烷与1molCl2反应恰好生成1mol一氯甲烷
C．有 和 两种同分异构体
D．乙烯和聚乙烯都与溴发生加成反应
11．下列有关同系物、同分异构体的说法正确的是
A．分子组成相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物
B．结构不同，相对分子质量相同的物质一定是同分异构体
C．同系物的化学性质相似，同分异构体的化学性质一定不相似
D．正丁烷与异戊烷互为同系物
12．下列说法不正确的是
A．正丁烷的一氯代物有两种
B．等质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷消耗氧气的量更多
C．甲烷和氯气在光照下可发生取代反应，其中的一种产物是三氯甲烷，俗称氯仿
D．甲烷、乙烷、丙烷互为同系物，它们化学性质相似，都能与氯气发生取代反应
二、填空题
13．根据要求书写下列方程式
(1)甲烷与氯气在光照条件下发生反应生成气态有机物的化学方程式：_______。
(2)铁与水蒸气反应的化学方程式_______。
(3)实验室制取少量NO的离子反应方程式_______。
(4)工业上制取粗硅的化学方程式_______。
(5)用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃的原理_______。
14．有下列各组微粒或物质填序号：
A．和 B．和 C．和
D．和 E.红磷和白磷 F.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)________组两种物质互为同分异构体；
(5)________组两种物质是同一物质。
15．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
(1)甲烷的球棍模型是_______，甲烷的电子式是_______(填序号)。
(2)写出甲烷与氯气反应的化学方程式：_______(只写第一步)，该反应的反应类型是_______。
(3)甲烷与丙烷互为_______(填序号)。
a．同位素 b．同素异形体 c．同系物 d．同分异构体
(4)相对分子质量为72的烷烃的分子式是_______。
(5)甲烷的分子形状为_______。
16．标准状况下，0.1 mol某烷烃完全燃烧生成11.2 L CO2。
(1)写出该烷烃的分子式：___________。
(2)写出该烷烃燃烧的化学方程式：___________。
(3)该烷烃的同分异构体有多种，写出分子中含有4个甲基(—CH3)的结构简式：___________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．甲烷分子的空间填充模型为，A正确；
B．氯化氢为共价化合物，其分子的电子式为，B错误；
C．钾为19号元素，其原子结构示意图为，C错误；
D．NaOH的电离方程式为，D错误；
故选A。
2．A
【详解】A．和 结构不同，分子式均为C6H6，互为同分异构体，A正确；
B．分子式为C4H8，分子式为C5H8，不是同分异构体，B错误；
C．和分子式不同，不是同分异构体，C错误；
D．和分子式均不同，不是同分异构体，D错误；
故答案选A。
3．B
【详解】A．和是氧的两种核素，互为同位素，故A正确；
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，、是氢和氧形成的两种物质，两者不互为同素异形体，故B错误；
C．和分子式相同，结构式不同，两者互为同分异构体，故C正确；
D．和都为烷烃，结构相似，分子组成相差3个 CH2 原子团，两者互为同系物，故D正确。
综上所述，答案为B。
4．C
【详解】A．乙烯分子式是C2H4，分子中含有不饱和的碳碳双键；而乙烷分子式是C2H6，分子中不含有不饱和的碳碳双键，二者结构不相似，且分子组成不是相差-CH2-的整数倍，因此二者不为同系物，A错误；
B．乙烯分子式是C2H4，乙烷分子式是C2H6，二者的分子式不相同，故乙烯与乙烷不为同分异构体，B错误；
C．丁烷分子式是C4H10，其结构有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2 2种不同结构，C正确；
D．C4H9Cl与CH3Cl都是化合物，而不是单质，因此二者不为同素异形体，D错误；
故选C。
5．A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素最外层电子数是电子层数的2倍，则X为C，Y元素在元素周期表中的周期数等于族序数，Y能溶于Z的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，而不溶于其浓溶液，则Y为Al，Z为S。
【详解】A．同周期从左到右元素原子半径递减，同主族时，核电荷数越大，原子半径越大，原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(C)，A不正确；
B． 有机化合物数量庞大、种类繁多，X(C)是形成化合物种类最多的元素，B正确；
C． Y最高价氧化物即氧化铝具有很高的熔点，是一种优良的耐火材料，C正确；
D． 硫难溶于水、易溶于二硫化碳，实验室可用XZ2即二硫化碳清洗装有硫磺的试管，D正确；
答案选A。
6．B
【详解】A．通常情况下，CH4性质稳定，一般来说不与强酸、强碱、强氧化剂反应，故A正确；
B．可燃性气体在加热或点燃前都要验纯，以防发生爆炸，故B错误；
C．CH4与Cl2的反应是逐步进行的，每步都属于取代反应，故C正确；
D．CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都属于卤代烃，难溶于水，故D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态，选项A正确；
B．烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，选项B不正确；
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，选项C正确；
D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，选项D正确；
答案选B。
8．C
【详解】A．甲烷与氯气以物质的量之比为1：1混合时，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等有机物，故A错误；
B．甲烷与氯气反应的产物中HCl的量最多，故B错误；
C．甲烷与氯气的取代反应的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物，故C正确；
D．1mol甲烷参加反应生成CCl4最多消耗4mol氯气，故D错误；
选C。
9．A
【详解】A．CH4和都属于烷烃，其组成均能用通式CnH2n+2表示，故A正确；
B．分子式相同而结构不同的化合物间互为同分异构体，二者分子式不同，故二者不互为同分异构体，故B错误；
C．CH4分子中只有极性共价键，没有非极性共价键，故C错误；
D．CH4是正四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，中含有甲基，具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
故选：A。
10．A
【详解】A．甲烷中C和H原子个数比为1：4，已达最简式中C原子和H原子个数比的最大值，故甲烷 是含氢元素质量分数最高的有机物，A正确；
B．甲烷与氯气反应是连锁反应，会生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等一系列物质，而不是只生成一氯甲烷，B错误；
C．甲烷的空间构型为正四面体，所以二氯甲烷只有一种结构，没有其它同分异构体，C错误；
D． 聚乙烯中没有双键，无法与溴发生加成，D错误；
故选A。
11．D
【详解】A．互为同系物的有机物除了分子组成相差一个或若干个“CH2”之外，还要求结构相似，A错误；
B．同分异构体要求分子式相同，不是相对分子质量相同，比如CO和N2相对分子质量都是28，但它们不互为同分异构体，B错误；
C．互为同分异构体的有机物化学性质有可能相似如正丁烷和异丁烷，也可能不相似如甲酸甲酯和乙酸，C错误；
D．正丁烷与异戊烷结构相似，分子组成相差1个“CH2”原子团，互为同系物，D正确；
故选D。
12．B
【详解】A．正丁烷有2种化学环境的氢原子，一氯取代物有两种，A正确；
B．等质量的烷烃燃烧，含氢量越多耗氧量越大，甲烷的含氢量比乙烷的含氢量高，因此等质量甲烷和乙烷完全燃烧，甲烷消耗氧气的量更多一点，B错误；
C．甲烷和氯气在光照的条件下可以发生取代反应，生成一氯代甲烷、二氯代甲烷、三氯代甲烷、四氯代甲烷等多种氯代烃，其中三氯甲烷，俗称氯仿，C正确；
D．甲烷、乙烷、丙烷结构相似，组成上相差若干个“CH2”，故互为同系物，化学性质相似，D正确；
故选B。
13．(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】（1）
甲烷与氯气光照下发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳和HCl，其中有机产物中一氯甲烷为气体，其它三种有机产物均为液态，故甲烷与氯气发生反应生成气态有机物的化学方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，故答案为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
（2）
铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式；
（3）
实验室以Cu和稀硝酸反应制取少量NO，离子反应方程式为；
（4）
工业上制取粗硅的化学方程式；
（5）
用氢氟酸溶蚀玻璃是因为玻璃种的二氧化硅能与氢氟酸反应，生产磨砂玻璃的原理为。
14．(1)B
(2)AE
(3)C
(4)F
(5)D
【详解】（1）质子数相同，中子数不同的同一类原子，互为同位素；和都是碳元素的核素，它们互为同位素，故选B。
（2）同种元素形成的不同单质，互为同素异形体；O2和O3都是氧元素形成的不同单质，红磷和白磷都是磷元素形成的不同单质，O2和O3、红磷和白磷互为同素异形体，故选AE。
（3）指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物属于同系物；CH3CH2CH2CH3和 的结构相似，分子组成相差1个“CH2”原子团，二者属于同系物，故选C。
（4）分子式相同，结构是不同的有机物互为同分异构体，CH3CH2CH2CH3和 的分子式都是C4H10，二者的结构不同，它们互为同分异构体，故选F。
（5）甲烷的空间构型是正四面体， 和 是同一种物质，故选D。
15．(1) C B
(2) CH4+Cl2CH3Cl+HCl 取代反应
(3)c
(4)C5H12
(5)正四面体
【解析】(1)
A为甲烷的结构式，B为甲烷的电子式，C为甲烷球棍模型，D为甲烷空间填充模型，故答案为C；B；
(2)
甲烷和氯气发生取代反应，其第一步反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl；故答案为CH4+Cl2CH3Cl+HCl；取代反应；
(3)
A．同位素研究范围是原子，甲烷和丙烷为化合物，甲烷和丙烷不属于同位素研究范围，故A不符合题意；
B．同素异形体研究范围是单质，甲烷和丙烷为化合物，甲烷和丙烷不属于同素异形体研究范围，故B不符合题意；
C．同系物研究的范围是化合物，甲烷结构简式为CH4，丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，它们结构相似，组成相差2个“CH2”，它们互为同系物，故C符合题意；
D．甲烷分子式为CH4，丙烷的分子式为C3H8，分子式不同，它们不互为同分异构体，故D不符合题意；
故答案为C；
(4)
烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为72，则n=5，该烷烃分子式为C5H12；故答案为C5H12；
(5)
甲烷空间构型为正四面体形；故答案为正四面体。
16．(1)C5H12
(2)C5H12＋8O25CO2＋6H2O
(3)
【解析】略
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