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7.1认识有机化合物 练习
一、单选题
1．“践行能源革命，推动煤层气高效利用高质量发展”。山西省在世界首创煤层气(主要成分为)生产高端金刚石，以下有关分析正确的是
A．中碳元素为+4价 B．该生产过程属于化合反应
C．金刚石、石墨和都属于碳单质 D．金刚石与、互为同素异形体
2．材料对于促进生产发展、改善人们的生活发挥了巨大作用。下列有关说法错误的是
A．储氢材料合金能大量吸收，形成金属氢化物
B．我国的陶瓷制品享誉海内外，陶瓷属于无机非金属材料
C．医疗器械常用不锈钢材料制造，不锈钢具有强抗腐蚀能力
D．碳纳米材料具有广阔的应用前景，属于新型的有机材料
3．下列化学用语表示正确的是
A．醛基的结构简式：-COH
B．正丁烷的结构简式：
C．乙炔的球棍模型：
D．羟基的电子式：
4．下列实验方法或试剂使用合理的是
选项 实验目的 实验方法或试剂
A 配制溶液时使溶液混合均匀 定容之前，应上下颠倒摇动容量瓶
B 检验溶液中混有的 酸性溶液
C 检验中混有的 先将混合气体通入澄清石灰水中，再通入溴水中
D 检验有无漂白性 分别将干燥的通过干燥的红布条和湿润的红布条
A．A B．B C．C D．D
5．下列说法不正确的是
A．乙醇和二甲醚互为同分异构体
B．与互为同位素
C．与是同种核素
D．红磷与白磷互为同素异形体
6．下图为甲烷与氯气发生取代反应的装置图(条件光照)，反应过程中未发生的现象是
A．反应过程中量筒中混合气体的颜色变浅
B．反应过程中量筒壁上有油状液体生成
C．反应完后向量筒内的溶液滴加石蕊，溶液变红
D．反应完后饱和食盐水充满量筒
7．下列化学用语或图示表达不正确的是
A．的电子式：
B．分子的球棍模型：
C．的结构示意图：
D．中子数为 10 的氧原子：O
8．下边是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是
A．a是天然气的主要成分
B．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m
C．d与血红蛋白结合的能力比O2强
D．b在高温下被SiO2氧化成e
9．碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。我国提出2060年实现碳中和的目标，下列措施有于实现该目标的是
A．研发催化剂将转化为 B．将煤转化为水煤气后再燃烧
C．通过开采可燃冰代替煤作燃料 D．将生活垃圾进行焚烧处理
10．短周期元素的原子序数依次增大，X与Z形成的气态二元化合物是生产可乐的原料，使可乐具有气泡感，W与Z属于同一主族。下列叙述正确的是
A．与氢形成的简单化合物稳定性：
B．化合物为四面体结构且只有一种结构
C．具有漂白性能使的水溶液褪色
D．Y与Z能形成多种化合物，都属于酸性氧化物
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列离子方程式书写正确的是
A．实验室用氯化铵和熟石灰共热制氨气：
B．用足量的氨水溶液吸收尾气：
C．气体通入氯水中：
D．甲烷与溴蒸汽在光照条件下反应生成二溴甲烷：
12．辨析化学概念是化学学习的重要组成部分，下列有关概念辨析不正确的是
A．、TD、HT为同种物质 B．金刚石和互为同素异形体
C．正丁烷和异丁烷互为同系物 D．与的化学性质相似
13．下列说法正确的是
A．CH4有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．甲烷的结构简式：
C．甲烷的电子式为，分子中各原子没有都达到“8电子”稳定结构
D．空间填充模型可以表示甲烷分子或四氯化碳分子
14．下列化学用语能表示甲烷的分子组成，但不能反映其分子空间构型的是
A．空间结构示意图 B．电子式 C．球棍模型 D．空间填充模型
A．A B．B C．C D．D
二、解答题
15．某化学兴趣小组在实验室中模拟甲烷与氯气的反应，模拟装置如图所示。
回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置B有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③ 。
(3)写出装置C中生成物在常温下均为气体的化学方程式： 。
(4)装置D的石棉中均匀混有足量KI粉末，其作用是 。装置C与装置D中发生反应的类型 (填“相同”或“不同”)。
(5)装置E中干燥管的作用是 。
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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
(1)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式： 。
(2)B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 (填字母)。
a．分液法b．蒸馏法c．结晶法
(4)将1molCH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
(5)乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，其产物共有 种产物，写出四氯乙烷有 种同分异构体。
17．某化学兴趣小组在实验室中探究甲烷与氯气的取代反应，其设计的装置如图所示。
根据要求回答下列问题：
(1)甲烷的电子式为： 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式是 。
(3)B装置有三种功能：① ；②均匀混合气体；③控制气流速度。
(4)在C装置中，经过一段时间的光照，发现硬质玻璃管内壁有油状物质产生，写出其中生成一氯代物的化学方程式： 。
(5)D装置的中实验现象是 ；写出其反应的离子方程式 。
(6)仪器a是球形干燥管，其作用是 。
(7)该装置还有缺陷，原因是没有对反应产生的有机物进行尾气处理，其尾气中主要的含氯有机物为___________(填字母)。
A． B． C． D．
18．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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

(1)请写出 C 装置中生成 CH3Cl 的化学方程式： 。
(2)B 装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
(3)E 装置中除盐酸外，还含有机物，从 E 中分离出盐酸的最佳方法为 (填字母)。
a.分液法 b.蒸馏法 c.结晶法
(4)将 1molCH4与 Cl2发生取代反应，充分反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大 0.1mol，则参加反应的 Cl2的物质的量为 。
(5)乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，其产物有 种产物，写出二氯乙烷有 种同分异构体，四氯乙烷有 种同分异构体。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D C D A D A B
题号 11 12 13 14
答案 B C C B
1．C
【详解】A．中氢元素为+1，则碳元素为-4价，A错误；
B．甲烷生成碳单质，甲烷为碳氢化合物生成碳单质，则一定还生成含氢元素的物质，不是化合反应，B错误；
C．金刚石、石墨和都是由碳元素形成的结构不同的单质，C正确；
D．同素异形体是同种元素组成的不同单质，而、是化合物，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．合金能大量吸收氢气形成金属氢化物，可作储氢材料，A正确；
B．陶瓷制品属于硅酸盐，为无机非金属材料，B正确；
C．不锈钢因含铬等元素，具有强抗腐蚀能力，C正确；
D．碳纳米材料只由碳原子构成，属于单质，不是有机化合物，D错误；
故选D。
3．C
【详解】A．醛基的结构简式：-CHO，故A错误；
B．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，故B错误；
C．乙炔的结构简式为HC≡CH，球棍模为，故C正确；
D．羟基的电子式为，故D错误；
选C。
4．D
【详解】A．配制溶液时使溶液混合均匀，定容之前，振荡容量瓶，定容时，应上下颠倒摇动容量瓶，A项错误；
B．酸性溶液不能检验溶液同时含有的，也能使酸性溶液褪色，B项错误；
C．性质稳定，不能使溴水褪色，故溴水不能检验甲烷，检验中混有的，可以先将混合气体通入澄清石灰水中，再点燃，并在火焰上方罩上干燥冷烧杯，然后再罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯，C项错误；
D．检验有无漂白性，将干燥的通过干燥的红布条，不褪色，说明无漂白性，再将干燥的通过湿润的红布条，布条褪色，是与水反应生成了，具有漂白性，D项正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．乙醇和二甲醚分子式相同而结构不同，互为同分异构体，A正确；
B．与是质子数相同，而中子数不同的原子，互为同位素，B正确；
C．与是质子数相同，而中子数不同的原子，即同一元素的不同种核素，C不正确；
D．红磷与白磷是由同种元素组成的性质不同的单质，二者互为同素异形体，D正确；
故选C。
6．D
【分析】甲烷与氯气发生取代反应，生成的产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl。
【详解】A．反应过程中氯气不断被消耗，量筒中混合气体的颜色变浅，A正确；
B．生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，B正确；
C．生成的HCl溶于水后电离出氢离子，石蕊遇酸变红，C正确；
D．反应完后有不溶于水的一氯甲烷，饱和食盐水不能充满量筒，D错误；
答案选D。
7．A
【详解】
A．是共价化合物，不是离子化合物，电子式：，A错误；
B．分子中碳原子半径大于氢原子半径，球棍模型：，B正确；
C．Al的电子数为13，失去3个电子，还有10个电子，的结构示意图：，C正确；
D．氧原子质子数是8，中子数为 10 ，质量数为18，即O，D正确；
故选A。
8．D
【分析】由题干价类二维图可知，a为CH4、b为C、d为CO、e为CO2、m为碳酸盐或碳酸氢盐，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，a为CH4，故a是天然气的主要成分，A正确；
B．由分析可知，e为CO2，m为碳酸盐或碳酸氢盐，故将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m即NaHCO3，反应方程式为：NaCl+H2O+CO2+NH3=NH4Cl+NaHCO3，B正确；
C．由分析可知，d为CO、故d即CO与血红蛋白结合的能力比O2强，C正确；
D．由分析可知，b为C，b即C在高温下被SiO2氧化成d即CO而不是e即CO2，反应方程式为：2C+SiO2Si+2CO，D错误；
故答案为：D。
9．A
【详解】A．将转化为，可以减少二氧化碳排放量，达到相对“零排放”，A正确；
B．将煤转化为水煤气后再燃烧，不会减少二氧化碳排放量，B错误；
C．通过开采可燃冰代替煤作燃料，碳元素仍然生成二氧化碳，不会减少二氧化碳排放量，C错误；
D．将生活垃圾进行焚烧处理，碳元素生成二氧化碳，会增加二氧化碳排放量，D错误；
故选A。
10．B
【分析】短周期元素的原子序数依次增大，X与Z形成的气态二元化合物是生产可乐的原料，使可乐具有气泡感，是二氧化碳，X为C，Z为O，则Y为N，W与Z属于同一主族，W为S，Q为Cl，据此分析；
【详解】A．非金属性：，与氢形成的简单化合物稳定性：，A错误；
B．为正四面体，则化合物为四面体结构且只有一种结构，B正确；
C．具有还原性能使的水溶液褪色，C错误；
D．N与O能形成多种化合物，但不都属于酸性氧化物，如NO、NO2不属于酸性氧化物，D错误；
故选B。
11．B
【详解】A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨，两者都为固体加热反应制得气体，没有在溶液或熔融状态下反应，因此没有离子方程式，A错误；
B．用足量的氨水溶液吸收SO2尾气生成亚硫酸铵和水：，B正确；
C．气体通入氯水中发生氧化还原反应生成硫酸和HCl，离子方程式为：，C错误；
D．甲烷与溴蒸汽在光照条件下反应生成二溴甲烷和溴化氢，化学方程式为：，该反应没有在溶液或熔融状态下反应，因此没有离子方程式，D错误；
故选B。
12．C
【详解】A．、TD、HT是由氢的不同同位素（氕、氘、氚）组成的氢气分子，为同种物质，A正确；
B．金刚石和是C元素的两种不同的单质，互为同素异形体，B正确；
C．正丁烷和异丁烷分子式相同，结构式不同，二者互为同分异构体，不互为同系物，C错误；
D．与均为烷烃，结构相似，化学性质相似，D正确；
故选C。
13．C
【详解】A．CH4是一种饱和烃，化学性质相对稳定，不能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，因此CH4不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；
B．甲烷的结构简式CH4，B错误；
C．CH4是共价化合物，其电子式为，其中H原子达到“2电子”稳定结构，C原子达到“8电子”稳定结构，则分子中各原子没有都达到“8电子”稳定结构，C正确；
D．C原子半径大于H原子半径，但C原子半径小于Cl原子半径，则空间填充模型能表示甲烷分子，但不能表示四氯化碳分子，D错误；
故选C。
14．B
【详解】A． 空间结构示意图能反映其分子空间构型，A项不符合题意；
B． 电子式只表示出了甲烷中原子的成键情况，不能反映其分子空间构型，B项符合题意；
C．球棍模型是利用短线代替其共价键，可以真实反映分子空间构型，C项不符合题意；
D．空间填充模型最能够反映分子空间构型的真实存在状况，D项不符合题意；
答案选B。
15．(1)
(2)干燥混合气体
(3)
(4) 吸收过量的氯气 不同
(5)防止倒吸
【分析】A为氯气的发生装置，B的作用为：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体，C装置为甲烷与氯气的取代反应，D吸收未反应的氯气，E吸收氯化氢，据此回答；
【详解】（1）A为氯气的发生装置，离子方程式为
（2）装置B有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体，故答案为：干燥混合气体；
（3）C中生成CH3Cl的化学方程式为：；
（4）①装置D的石棉中均匀混有足量KI粉末，其作用是吸收过量的氯气；②不同，C发生取代反应，D发生氧化还原反应；
（5）装置E吸收氯化氢，所有干燥管的作用是防止倒吸；
16．(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2) 干燥气体 通过观察气泡速度，控制气体流速
(3)a
(4)3
(5) 10 2
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥，混合气在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，甲烷和氯气发生取代反应，产物通过石棉，在装置E得到盐酸等。
【详解】（1）C装置中甲烷和氯气发生取代反应生成 CH3Cl，化学方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
（2）B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①使混合气体混合均匀；②干燥气体；③通过观察气泡速度，控制气体流速；
（3）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液进行分离，从E中分离出盐酸的最佳方法为：分液法，选a；
（4）将1molCH4与 Cl2发生取代反应，充分反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大 0.1mol，设CH3Cl为xmol，由C元素守恒，可得x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol；
（5）乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中，一氯乙烷有1种，二氯乙烷有2种，三氯乙烷有2种，四氯乙烷有2种(与二氯乙烷个数相同)，五氯乙烷有1种(与一氯乙烷个数相同)，六氯乙烷1种，另外还有氯化氢生成，所以共有10种。
17．(1)
(2)
(3)干燥混合气体
(4)
(5) 小棉团变蓝
(6)防止倒吸和导气
(7)A
【分析】装置A为二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气；装置B中的浓硫酸具有吸水性，则可干燥生成的氯气和通入的甲烷，且根据导管气泡的快慢控制氯气与甲烷的物质的量之比，并在装置上部混合均匀；装置C中氯气与甲烷在强光下发生取代反应；装置D中氯气与石棉中的KI反应；HCl极易溶于水且与碱反应，装置E吸收HCl，且能防倒吸。
【详解】（1）
甲烷电子式：。
（2）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、水和氯化锰，反应的化学方程式为。
（3）B装置除具有均匀混合气体、控制气流速度的作用之外，浓硫酸还可以干燥混合气体。
（4）在C装置中，经过一段时间的光照，发现硬质玻璃管内壁有油状物质产生，产生一氯代物的化学方程式为。
（5）D装置的棉团中均匀混有淀粉KI，氯气能与KI反应生成氯化钾和碘单质，小棉团会变蓝，所以反应的离子方程式为。
（6）E装置中球形干燥管的作用是防止倒吸和导气。
（7）甲烷与氯气反应生成的四种氯代烃中，只有一氯甲烷是气体，故尾气中主要的含氯有机物为。
18．(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(2) 干燥气体 通过观察气泡速度，控制气体流速
(3)a
(4)3
(5) 10 2 2
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥，混合气在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，甲烷和氯气发生取代反应，产物通过石棉，在装置E内各物质被水吸收，得到盐酸等。
【详解】（1）C 装置中甲烷和氯气发生取代反应生成 CH3Cl，化学方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
（2）B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①使混合气体混合均匀；②干燥气体；③通过观察气泡速度，控制气体流速；
（3）E装置中除了有盐酸生成外，还含有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳不溶于水，能分层，可用分液进行分层，从E中分离出盐酸的最佳方法为：水洗分液法，选a；
（4）将 1molCH4与 Cl2发生取代反应，充分反应后生成的 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大 0.1mol，设CH3Cl为xmol，由C元素守恒，可得x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol；四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol。
（5）乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中，一氯乙烷有1种，二氯乙烷有2种，三氯乙烷有2种，四氯乙烷有2种（与二氯乙烷个数相同），五氯乙烷有1种（与一氯乙烷个数相同），六氯乙烷1种，另外还有氯化氢生成，所以共有10种。

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