山东省济宁一中2022届高三化学二轮复习专题20最简单的有机化合物_甲烷精选练习含解析鲁教版

专题20最简单的有机化合物—甲烷1、已知丙烷的二氯代物有四种，则其六氯代物有（　　）A．2种B．3种C．4种D．5种【答案】C【解析】采用换元法，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，从二氯代物有四种同分异构体，就可得到六氯代物也有四种同分异构体．2、手性分子是指在分子结构中，当a、b、c、d为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用★标记）属于手性碳原子的是A．降冰片烯B．乳酸C．苯甲醇D．甘油【答案】B【解析】只有B答案中标有★的碳原子连接四个不同的原子或原子团。3、分子式为C3H6Cl2的链状有机物的同分异构体共有（不包括立体异构）A．6种B．5种C．4种D．3种【答案】C4、已知某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，B能氧化成C。若A、C都能发生银镜反应，则C6H12O2符合条件的结构简式有（不考虑立体异构）A．3种B．4种C．5种D．6种【答案】B5、下列有关有机物同分异构体说法中不正确的是（）A．分子式为C4H8的同分异构体共有（不考虑立体异构）5种B．立方烷（C8H8）的六氯取代物有3种C．分子式为C5H10O2的同分异构体中属于酯的有8种D．CH3OCH3的一溴取代物有4种【答案】C【解析】9\n6、下列说法正确的是（）A．两种烃相对分子质量相同，但结构不同，性质也不同，一定是同分异构体。B．某有机物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相同，则此有机物的组成为CnH2nC．两种有机物若互为同分异构体，则它们一定不互为同系物。D．两种烃所含有碳元素的质量分数相同，一定互为同分异构体。【答案】C7、某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有（不考虑立体异构）()A.4种B.5种C.6种D.7种【答案】B8、在通常情况下37．0g由两种气态烷烃组成的混合物完全燃烧消耗4．25molO2，则此混合物可能的组合方式最多有（）A．3种B．4种C．5种D．7种【答案】B【解析】9、下列关于有机物的叙述正确的是:A.有机物都是非电解质B.熔点低的化合物都是有机物C.不含氢的化合物也可能是有机物D.含有碳元素的化合物都是有机物9\n【答案】C10、下列有机物中，属于烷烃的是（）【答案】C【解析】根据烷烃的通式CnH2n+2可知选项C正确。A是乙烯，属于烯烃；B既可以是烯烃也可以是环烷烃；D属于环烷烃。11、3—甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)（）A.3种B.4种C.5种D.6种【答案】B【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，可以利用等效氢法分析一氯代物的种数。3—甲基戊烷的结构简式为，根据等效氢法判断，其分子中有4种不同的氢原子，即有4种一氯代产物，其一氯代产物的结构简式分别是：。故答案为B项。烃的一取代物数目的确定，实质上是看处于不同位置的氢原子数目，即“等效氢”的数目。判断“等效氢”的三条原则是：1.同一碳原子上的氢原子是等效的，如甲烷中的4个氢原子等同。2.同一碳原子上所连的甲基是等效的，如新戊烷中的4个甲基上的12个氢原子等同。3.处于对称位置上的氢原子是等效的，如乙烷中的6个氢原子等同。等效氢法是判断一取代产物种数的常用方法，一般来说，烃分子的对称性越高，其一取代物的种数越少。12、下列说法正确的是（）A、戊烷有2种同分异构体B、C4H8只有3种属于烯烃的同分异构体C、C4H9Cl有5种同分异构体D、C8H10中只有三种属于芳香烃的同分异构体【答案】B、13、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）A．1molNa2O2晶体中含有的离子总数为2NAB．常温常压下，3g—CH3中含有的电子数为1.8NAC．NA个HCl分子与22.4LH2和Cl2的混合气体所含的原子数均为2NAD．80mL12mol/L的浓盐酸与足量MnO2反应，生成的Cl2分子数目为0.24NA【答案】D【解析】选项A，Na2O2中阳离子为Na＋，阴离子为O22—，所以1molNa2O2中含有的离子总数为3NA。选项B，—CH3为9电子微粒，3g(0.2mol)—CH3中含有的电子数为1.8NA。选项C，没有指明22.4LH2和Cl2的混合气体是否处于标准状况下。选项D，随着反应的进行，浓盐酸部分挥发且盐酸浓度逐渐变小使反应无法继续进行，所以所得Cl2的分子数目小于理论值(0.24NA)。14、下列说法不正确的是(　　)9\nA．蛋白质及其水解产物均是两性化合物B．用新制的Cu(OH)2可鉴别乙醇、乙醛和乙酸C．植物油的不饱和程度比动物油高，植物油更易氧化变质D．淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，二者互为同分异构体【答案】D【解析】A项，蛋白质及其水解产物氨基酸有—NH2和—COOH，所以均是两性化合物；B项，乙醇和Cu(OH)2不反应，乙酸能溶解Cu(OH)2，乙醛和新制Cu(OH)2加热发生氧化反应，生成Cu2O砖红色沉淀；C项，更容易被氧化；D项，淀粉和纤维素中的聚合度不同，不是同分异构体。15、完全燃烧一定量的甲烷，其燃烧产物通过浓硫酸，再通过碱石灰，使装有碱石灰的玻璃管增加质量8.8g。则原来的甲烷在标准状况下的体积为（）A.4.48ＬB.2.24ＬC.1.12LD.0.56L【答案】A【解析】由题意可知，m（CO2）=8.8g,n（CO2）=0.2mol，则n（CH4）=0.2mol,V（CH4）=4.48L。16、今有下列六组仪器：①尾接管　②带塞(有孔)锥形瓶　③温度计　④冷凝管　⑤已组装固定好的铁架台、酒精灯和蒸馏烧瓶(垫有石棉网)　⑥带附件的铁架台。现要进行酒精和水混合物的分离实验。试回答下列问题：(1)按仪器的安装先后顺序排列以上提供的各组仪器(填序号)________→________→________→________→________→________。(2)冷凝管的两端有大口和小口之分，靠近大口的小弯管用于________，靠近小口的小弯管用于________。(3)蒸馏时，温度计水银球应位于____________。(4)在蒸馏烧瓶中注入液体混合物后，加几片碎瓷片的目的是__________________________。(5)蒸馏后在锥形瓶中收集到的液体是________，烧瓶中剩下的液体主要是________。【答案】(1)⑤　③　④　⑥　①　②(2)流出冷却水　流入冷却水(3)蒸馏烧瓶内支管口的下沿处(4)防止过热时液体暴沸而剧烈跳动(5)酒精　水【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是酒精和水混合物的分离实验。17、如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中注入10mLCH4，同温同压下乙管中注入50mLCl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。(1)下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________(填序号)。9\n(2)甲管中发生的化学反应类型为________。(3)反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是________。A．水B．氢氧化钠溶液C．硝酸银溶液D．饱和食盐水(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到__________________________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到____________。【答案】(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层，产生白色沉淀　溶液变红色【解析】在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会变红。18、如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1:1）的混和气体，假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢地反应一段时间。⑴假设甲烷与氯气恰好完全反应，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：。⑵根据⑴的假设，推测反应一段时间后，U型管右端的玻璃管中水柱变化情况(升高、降低或不变)及变化的主要原因：。【答案】19、某气态烃在标况下的密度为2.59g/L，取一定量的该烃在氧气中完全燃烧时生成CO2和水蒸气在同温同压下的体积比为4︰5。试通过计算求出该烃的分子式。9\n【答案】C4H1020、W、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子；X的气态氢化物水溶液呈碱性请回答下列问题：(1)Y在元素周期表中的位置为_________，上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_____（写化学式），W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是___________________（用化学符号表示）。(2)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写单质的化学式)、_________（写出化合物的化学式）。(3)Y与M的氢化物中，热稳定性更好的是____________（填化学式），原因是_____________________(4)ZW的电子式为__________，ZW与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。(5)最近意大利罗马大学的FunvioCacace等人获得了极具理论研究意义的X4分子。X4分子结构如下图所示，已知断裂lmolX－X吸收167kJ热量，生成1mo1X2放出942kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是____________。A．X4沸点比P4(白磷)低，属于原子晶体B．lmolX4气体转变为X2吸收882kJ热量C．X4与X2互为同素异形体(6)发射“神六”时用X2W4作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。已知声称1mol水蒸气时放热283.9KJ，写出X2W4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式______________________________________同时，X2W4可作为新型燃料电池的燃料，在氧气中燃烧生成氮气和水，请利用X2W4、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池，写出该电池负极的电极反应式________________________，指出电解质溶液中OH-离子向________极移动。【答案】第二周期ⅥA族，HClO4，S2->O2->Na+>H+(2)O3或Cl2、ClO2(3)H2O，O的非金属性大于S(4)；NaH+H2O==NaOH+H2↑(5)C(6)2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.6KJ/mol（2分，未写状态扣1分，△H未写或计算错误或单位未写扣1分）N2H4-4e-+4OH-==N2+4H2O，负【解析】试题分析：X的气态氢化物水溶液呈碱性，则X一定是氮元素。Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，属于M是S元素，Y是氧元素。W、Z同主族，可形成离子化合物ZW，则Z是Na，W是H元素。（1）Y在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族，非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO49\n。核外电子排布相同的微粒，其微粒半径随原子序数的增大而减小，则W、Y、Z、M形成的简单离子的半径大小顺序是S2->O2->Na+>H+。(2)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有O3或Cl2或ClO2。（3）非金属性越强，氢化物的稳定性越强。O的非金属性大于S，所以水的沸点高于H2S的。（4）NaH是离子化合物，其电子式为，与水反应放出气体的化学方程式为NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑。（5）X4沸点比P4(白磷)低，属于分子晶体，A不正确；lmolX4气体转变为X2应该是放出167kJ×6－942kJ×2＝882kJ热量，B不正确。由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，C正确，答案选C。（6）1mol水蒸气时放热283.9KJ，则该反应的热化学方程式是2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.6KJ/mol。原电池中负极失去电子，则该电池负极的电极反应式是N2H4-4e-+4OH-==N2+4H2O。原电池中阴离子向负极移动。考点：考查元素周期表的结构、元素周期律的应用、电子式以及方程式的书写、反应热的计算点评：该题是高考中的常见题型，所以中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和基础性知识的巩固与训练，有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。21、A～N均为中学化学中的常见物质，其中A是日常生活中不可缺少的物质，也是化工生产上的重要原料，单质M是目前使用量最大的金属，常温下B、E、F为气体，G为无色液体，这些物质在一定条件下存在如下转化关系，其中有些反应物或生成物已经略去。回答下列问题：(1)H的化学式为________。(2)工业上用A制取N的化学反应方程式为_______________。(3)D与G反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________。(4)I的浓溶液滴入沸水中反应的离子方程式为________________________________。(5)G与M反应的化学方程式为________________________。在一定条件下该反应也可以向相反的方向进行，请判断该反应与上述转化是否矛盾并说明理由____________________________________。【答案】(1)Fe3O4　9\n(2)2NaCl＋2H2ONaOH＋Cl2↑＋H2↑　(3)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　(4)Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋　(5)3Fe＋4H2O===Fe3O4＋4H2　不矛盾。该反应为可逆反应，水大量时向生成Fe3O4的方向进行，氢气大量时向生成Fe的方向进行。【解析】由题意得到：M为铁，G为水→H为四氧化三铁→F为氧气→E为氢气→D为过氧化钠→C为钠。根据I与K的转化→B为氯气→J为盐酸。A为NaCl。22、已知X、Y、和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为________________________________________________________________________，该元素的符号是________________；(2)Y元素原子的价层电子的排布图为________________________________________________________________________，该元素的名称是________________；(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的立体构型为________________；(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由__________________________________________________________________。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As(2)　氧(3)三角锥形(4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O(5)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高【解析】(1)由X元素原子4p轨道上有3个未成对电子可知，X元素原子基态时电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As元素；(2)Y元素原子最外层2p轨道上有2个未成对电子，结合题意可知应为氧元素，则其价层电子排布图为；由X、Y和Z三种元素的原子序数之和为42可知Z为H元素。(3)AsH3与NH3结构类似，立体构型应为三角锥形。(4)结合题干中信息写出反应物和生成物，再根据电子守恒法配平该化学方程式。(5)其氢化物分别为NH3、PH3、AsH3。其稳定性由化学键决定，键能越大，化合物越稳定；沸点由分子间作用力(含氢键)决定。23、在常温常压下，甲烷与足量氧气的混合气体共57mL，点燃爆炸后，剩余气体为239\nmL（恢复到原状态）。则原混合气体中甲烷的体积是。【答案】17ml24、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)【答案】(1)C5H12【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。25、已知某烷烃分子中含有50个氢原子，该烷烃的分子式为________；含有6个碳原子的烷烃分子式为______，它有________种同分异构体，写出它完全燃烧的化学方程式________________________________________________________________________。【答案】C24H50　C6H14　52C6H14＋19O212CO2＋14H2O【解析】由烷烃通式CnH2n＋2，可知：2n＋2＝50，n＝24故分子式为C24H50；碳原子数为6的烷烃分子式为C6H14，它有5种同分异构体：①CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3②CHCH2CH3CH2CH3CH3③CHCH3CH3CH2CH2CH3④CHCH3CH3CHCH3CH3⑤CCH3CH3CH3CH2CH39