2020-2021鲁科版化学第二册课时3.1.2确定烃分子式常用的几种方法含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年新教材鲁科版化学必修第二册课时分层作业：3.1.2确定烃分子式常用的几种方法含解析课时分层作业（十三）（建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列反应属于取代反应的是()A．CH4eq\o（→，\s\up10（高温）)C＋2H2B．2HI＋Cl2=2HCl＋I2C．CH4＋2O2eq\o（→,\s\up10（点燃)）CO2＋2H2OD．C2H6＋Cl2eq\o（→，\s\up10(光照)）C2H5Cl＋HClD［取代反应是有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团）代替的反应。]2．下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是(）A．氯气与氢气反应 B．次氯酸分解C．甲烷与氯气反应 D．甲烷与氧气反应D[甲烷与氧气反应的条件是点燃，光照条件下不反应。]3．（素养题)二氟甲烷(CH2F2)是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，A．只有1种结构 B．属于烃C．有2种结构 D．为正四面体结构A[甲烷是正四面体结构，其分子中的四个氢原子是完全等效的，甲烷的二氟代物只有一种，选项A正确;二氟甲烷(CH2F2)不属于烃，选项B错误；甲烷是正四面体结构，其分子中的四个氢原子是完全等效的,甲烷的二氟代物只有一种,选项C错误；甲烷是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点，当甲烷分子上的2个氢原子被氯原子取代后，由于原子之间的相互影响，键长、键角都发生了变化，所以就不再是正四面体结构了，4．有下列物质：①氯气、②硝酸、③溴水、④烧碱、⑤氧气、⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定条件下可与甲烷发生化学反应的是（）A．①②③ B．④⑤⑥C．①⑤ D．②③④⑥C[甲烷非常稳定，常温下不与强酸、强碱及强氧化剂反应。]5．下列化学式只表示一种纯净物的是()A．C2H6 B．C4H10C．C2H4Cl2 D．CA［C4H10存在2种同分异构体：正丁烷、异丁烷；C2H4Cl2存在2种同分异构体，CH3CHCl2与CH2Cl—CH2Cl；C既可以表示石墨,又可以表示金刚石；乙烷的结构只有一种，故A项正确。]6．1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少molCl2发生取代反应(）A．4mol B．8molC．2mol D．6molD［乙烷的分子式为C2H6，1molCl2只能取代烷烃中的1mol氢原子，故1mol乙烷最多与6molCl2发生取代反应。]7．下列能表示羟基的是(）A．② B．①②C．②③ D．①②③④C［①是氢氧根离子；②为羟基的结构简式；③为羟基的电子式;④是氢氧根离子的电子式.]8．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(）ABCDD[甲烷和氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小,外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确.]9．下列各组物质既不是同系物,也不是同分异构体，但最简式相同是(）［答案]C10．分子式为C4H9Cl的同分异构体有（不含立体异构）（）A．1种 B．2种C．3种 D．4种11．下列物质中都含有“”,其中一种有别于其他三种，该物质是（)D[D项中“”连接甲基和苯环，属于酯；A、B、C三项中三种物质中“"的右端均连接氢原子,均属于羧酸。］12．有4种碳骨架如图所示的烃，下列说法正确的是（）A．a和b互为同分异构体B．b和c互为同系物C．a和b都是烷烃D．只有b和c能发生取代反应B[a和b的分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；b和c的结构相似，相差1个CH2原子团,都属于烷烃，互为同系物，故B正确；a分子中含有碳碳双键,不属于烷烃，故C错误；a、b、c、d四种物质均能发生取代反应，故D错误。］13．下列各组微粒或物质中:（1)互为同位素的是________(填序号,下同）；属于同系物的是________;属于同一种物质的是________；互为同分异构体的是________。（2）E组中的两种物质的习惯命名分别是________________、________________。[解析］(1）O2和O3是由氧元素形成的两种不同的单质,两者互为同素异形体；eq\o\al(\s\up1（12)，\s\do1（6）)C和eq\o\al（\s\up1（13），\s\do1(6））C是质子数相同、中子数不同的两种核素,两者互为同位素；CH3CH2CH2CH3和的结构相似、分子组成上相差1个CH2原子团,两者互为同系物；二氯甲烷为四面体结构，为同一种物质；的分子式都是C4H10，结构不同，两者互为同分异构体。（2）CH3CH2CH2CH3的名称为正丁烷，的名称为异丁烷.［答案］(1）BCDE(2）正丁烷异丁烷14．某研究性学习小组为了验证CH4是否具有还原性,设计了如下实验:（1）实验过程中观察到无水CuSO4逐渐变蓝,澄清石灰水出现浑浊现象，则CH4与CuO反应的化学方程式为_______________________________。(2)研究小组将CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色，你认为原因可能是_________________________________________________________________________________________________________________________。请设计一个实验方案证明你的结论(用文字表示，不必画实验装置图)：_________________________________________________________________________________________________________________________。[解析］（1)无水CuSO4逐渐变蓝，说明有水生成；澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成,根据原子守恒，CH4与CuO反应的化学方程式为CH4＋4CuOeq\o（=,\s\up10（△)）CO2＋4Cu＋2H2O。（2)CH4通入溴水时，发现溴水逐渐褪色,说明溴参加了反应或溴被带走，因甲烷为饱和烃,所以溴单质可能与甲烷发生了取代反应或溴单质被甲烷气体带走。若发生取代反应，必有溴化氢生成，用pH试纸检验反应前后溶液的pH,如果pH明显变小，则表明二者可能发生了取代反应;若溴单质被甲烷气体带走,用pH试纸检验反应前后溶液的pH，pH没有明显变化。[答案]（1）CH4＋4CuOeq\o（=，\s\up10（△))CO2＋4Cu＋2H2O(2)溴单质与甲烷发生了取代反应用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH明显变小，则表明二者发生了取代反应（或溴单质被甲烷气体带走用pH试纸检验反应前后溶液的pH，如果pH没有明显变化,则表明溴单质被甲烷气体带走）[素养培优练]15．若甲烷与氯气以物质的量之比为1∶3混合，在光照下得到的产物：①CH3Cl、②CH2Cl2、③CHCl3、④CCl4，其中正确的是(）A．只有① B．只有③C．①②③的混合物 D．①②③④的混合物D[CH4与Cl2在光照下连锁发生取代反应，四步反应同时发生,故四种有机产物共存。]16．劣质洗发水中含有超标致癌物二烷().关于该化合物的说法正确的是()A．与互为同系物B．分子中所有原子均处于同一平面C．一氯代物有4种D．1mol二烷完全燃烧消耗5molO2D[同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，与不是同系物,A项错误；甲烷为正四面体结构，中含有与甲烷相同的饱和碳原子，因此所有原子不可能处于同一平面，B项错误;中只有一种类型的氢原子，所以一氯代物只有1种，C项错误；的分子式为C4H8O2,1mol完全燃烧消耗O2的物质的量为5mol，D项正确.］17．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)（）A．4种 B．5种C．7种 D．8种C[分子中有7种等效氢原子，故其一氯代物有7种。]18．有人设想合成具有以下结构的四种烃分子，下列有关说法不正确的是(）A.1mol甲分子内含有10mol共价键B．由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C．丙分子的二氯取代产物只有3种D．丁分子不能合成B[1mol甲分子中含有6mol碳碳单键和4mol碳氢键，A正确;乙分子可以燃烧,故能发生氧化反应,B错误；丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物，C正确；丁分子中的部分碳原子不符合四价键原则，不能合成，D正确。］19．如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲中注入10mLCH4，同温同压下乙中注入50mLCl2，将乙中气体推入甲中，用日光照射一段时间，气体在甲中反应.甲乙(1）下列是某同学预测的实验现象：①气体最终变为红色;②实验过程中,甲中活塞向内移动;③甲中内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________.(2）甲管中发生的化学反应类型为____________________.（3）反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是________（填字母代号）。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__________________________________________________________________________________________。[解析］在光照下,甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2eq\o(→，\s\up10(光照））CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up10（光照）)CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o（→，\s\up10（光照)）CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o（→,\s\up10（光照））CCl4＋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,而甲中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。反应进行过程中不会产生火花。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，甲中活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和