2024-2025学年新教材高中化学第七章有机化合物第1节认识有机化合物作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6第1节相识有机化合物A组·基础达标1．下列互为同分异构体的是()A．CH3CH2CH3和B．异戊烷和新戊烷C．和D．甲烷和乙烷【答案】B【解析】同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。A、D中的两种物质的分子式不同，C是同种物质，B正确。2．下列4组数字，代表有机物同系列的4个同系物相对分子质量的是()A．16、32、48、64 B．16、17、18、19C．16、30、44、58 D．16、28、40、52【答案】C【解析】同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，故相对分子质量差为14的整数倍。3．如下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型。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【答案】B【解析】一氯甲烷分子含有化学键C—H键和C—Cl键，不是正四面体结构，A错误；CH4、CCl4分子中都只含有一种化学键且有4个键，都是正四面体结构，B正确；CH4、CCl4分子中含有的化学键分别为C—H键、C—Cl键，C错误；结构确定性质，CH4、CCl4分子中含有的化学键不同，结构不同，性质也不同，D错误。4．下列说法正确的是()A．C4H10有2种同分异构体B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体C．同分异构体之间的转化是物理改变D．和互为同分异构体【答案】A【解析】C4H10有2种同分异构体，即CH3CH2CH2CH3和，A正确；相对分子质量相同，但分子式不肯定相同，故相对分子质量相同，结构不同的两种化合物不肯定是同分异构体，B错误；同分异构体为不同的物质，故它们之间的转化是化学改变，C错误；和为同一物质，不是同分异构体，D错误。5．(2024·全国卷Ⅱ)试验室中用如下图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的试验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映试验现象的是()ABCD【答案】D【解析】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，试管内液面上升，且试管内出现白雾和油状液滴，D正确。6．在常温、常压下，取下列四种气态烷烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()A．CH4 B．C3H8C．C4H10 D．C2H6【答案】C【解析】设选项中的气态烷烃的分子式为CxHy，其完全燃烧的化学方程式为CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O，则1mol烷烃完全燃烧时耗氧量为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))mol，将上述选项中分子式中相应数值分别代入eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))mol，比较可知C4H10耗氧量最多。7．下列说法正确的是()A．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃肯定是饱和链烃B．分子式符合CnH2n＋2的碳氢化合物肯定是烷烃C．正戊烷分子中全部的碳原子均在同一条直线上D．碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种【答案】B【解析】环烷烃也符合要求，但它不是链烃，属于环烃，A错误；由碳原子的成键方式和键角特征知，正戊烷中碳原子呈锯齿状排列，因此全部碳原子不在同始终线上，C错误；分子中n(C)∶n(H)＝1∶3的烷烃必为C2H6，肯定是乙烷，D错误。8．向甲、乙两支盛有甲烷的试管(其中乙试管用黑纸包好)中分别快速加入0.5gKMnO4和1mL浓盐酸，然后快速塞上胶塞，放在试管架上，将其置于光线一般的室内，等待片刻，视察现象。已知KMnO4与浓盐酸在常温下即可反应产生氯气，试回答下列问题。(1)请填写下表：试管试验现象试验结论甲KMnO4与浓盐酸混合，试管中马上充溢________色气体；在光照条件下，试管内气体的颜色________；试管内壁上出现了______________CH4与Cl2在光照条件下发生化学反应乙快速剥开黑纸，马上视察，试管内气体的颜色为________CH4与Cl2在无光照条件下不发生化学反应(2)CH4和Cl2在光照条件下发生反应，生成气态有机物的化学方程式为________________________，该反应属于________反应。【答案】(1)黄绿变浅(或消逝)油状液滴黄绿色(2)CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl取代【解析】KMnO4与浓盐酸混合时，马上产生黄绿色的氯气，氯气与甲烷在黑暗处不能发生反应，但在光照条件下能发生取代反应，生成的有机产物中有三种是无色油状液体，只有一氯甲烷是气体，同时还生成HCl气体，该反应属于取代反应。

B组·实力提升9．有机物和的关系是()A．互为同位素 B．互为同系物C．互为同分异构体 D．互为同种物质【答案】C【解析】有机物和的分子式相同，均是C6H14，结构不同，互为同分异构体，C正确。10．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【答案】D【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三项都是成立的。或者说，A、B、C三项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。11．燃烧0.1mol两种气态碳氢化合物的混合物，生成3.58LCO2(标准状况)和3.6gH2O，则混合气体中()A．肯定有甲烷 B．肯定有乙烷C．肯定无甲烷 D．肯定有丙烷【答案】A【解析】生成的n(CO2)＝eq\f(3.58L,22.4L·mol－1)≈0.16mol，生成的n(H2O)＝eq\f(3.6g,18g·mol－1)＝0.2mol，因此该气态混合物的平均分子组成为C1.6H4，而分子中碳原子数小于1.6的碳氢化合物只有甲烷，故另一种碳氢化合物应为分子中氢原子数为4、碳原子数大于或等于2的气态碳氢化合物。12．(2024·湖南益阳箴言中学期末)化学式为C3H6Cl2的有机物，若再有一个氢原子被氯原子替代，则产物有两种可能的结构，原有机物的结构简式为()A．CH2Cl—CH2—CH2Cl B．CHCl2—CH2—CH3C．CH2Cl—CHCl—CH3 D．CH3—CCl2—CH3【答案】A【解析】CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2种等效氢原子，再取代一个氢原子有2种结构，A正确；CHCl2—CH2—CH3分子有3种等效氢原子，再取代一个氢原子有3种结构，B错误；CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3种等效氢原子，再取代一个氢原子有3种结构，C错误；CH3—CCl2—CH3分子中只有1种等效氢原子，再取代一个氢原子有1种结构，D错误。13．如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易试验装置。甲管中吸入10mLCH4，同温同压下乙管中吸入50mLCl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，视察现象。(1)下列是某同学预料的试验现象：①气体最终变为无色；②试验过程中，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)。(2)甲管中发生的化学反应类型为____________。(3)反应后，甲管中剩余气体最好用下列试剂中的________(填序号)汲取。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溶液的小试管中会视察到________________________________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又视察到________________。【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】光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(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，可用氢氧化钠溶液汲取剩余气体。(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，若加入几滴石蕊试液，溶液变红色。14．“立方烷”是一种新合成的烃，分子为正方体结构，其碳架结构如下图所示。(1)立方烷的分子式为________。(2)该立方烷与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有________种，生成的二氯代物有________种。(3)若要使1mol该烃的全部氢原子全部被氯原子取代，须要________mol氯气。【答案】(1)C8H8(2)13(3)8【解析】(