【与名师对话】2020年高中化学(人教版)配套课时作业：必修2-3-1-1第三章-有机化合物

课时作业(十五)(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．下列关于有机物的叙述中，正确的是()A．只含有碳元素和氢元素B．确定含有氧元素C．都可以燃烧D．含有碳元素的化合物[解析]有机物含有碳氢、氧、氮等元素，但确定含碳氢元素，不愿定含氧元素，有机物不愿定燃烧且有机物是以碳元素而形成碳架结构的化合物。D正确。[答案]D2．相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物叫高分子化合物。用于制造隐形飞机的某种物质具有吸取微波的功能，其主要成分的结构为()，它属于A．无机物 B．氧化物C．高分子化合物 D．有机物[解析]该物质含碳元素，不属于无机物，故A错；高分子化合物的相对分子质量相对要大，故C错。[答案]D3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在的状况()[解析]比例模型更能反映分子的真实存在状况。[答案]D4．下列关于甲烷的说法中，正确的是()A．试验室可以用排水法收集甲烷B．只有纯洁甲烷才能在空气中安静燃烧C．甲烷与溴水发生取代反应D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水[答案]A5．下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是()A．都是有机物B．都不溶于水C．有一种气态物质，其余均是液体D．除一种外均是四周体结构[答案]D6．下列叙述错误的是()A．通常状况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应B．甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应D．甲烷的四种取代物都难溶于水[解析]通常状况下，甲烷不与强酸、强碱、强氧化剂反应，但并不是不与任何氧化剂反应，甲烷点燃就会燃烧，A正确，B错误；甲烷与氯气的反应都是取代反应，C正确；甲烷的四种取代产物都是有机物都难溶于水，D正确。[答案]B7．瓦斯气中含有甲烷，它是煤矿平安生产的“大敌”，为防止瓦斯爆炸，需要不断地向坑道中鼓入空气以排解坑道内的瓦斯气。若将甲烷与空气混合于某容器中点燃，当爆炸最猛烈时，甲烷与空气的体积比例为(同温同压下)()A．1∶2 B．2∶5C．1∶10 D．1∶8[解析]依据CH4＋2O2→CO2＋2H2O，V(CH4)∶V(O2)＝1∶2，而空气中含O2为20%，则V(CH4)∶V(空气)＝1∶2÷20%＝1∶10。[答案]C8．2022年，南京市主城区管道燃气用户将达到75%,40座自然 气加气站将间续建成，50%的公交车和出租车开头接受自然 气燃料，实行这种做法的目的是()A．未雨绸缪，防止石油短缺B．开源节流，降低运营成本C．燃烧充分，削减大气污染D．燃烧值高，加大运输动力[解析]石油燃烧会产生大量有害气体，污染空气，自然 气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。[答案]C9．在标准状况下将11.2L甲烷和22.4L的氧气混合后点燃，恢复到原来的状态，气体的体积是()A．11.2L B．22.4LC．33.6L D．44.8L[解析]依据燃烧的化学方程式进行推断，11.2L甲烷燃烧后生成11.2L二氧化碳，水是液态，所以气体的体积为11.2L。[答案]A10．在常温下，把一个盛有确定量的甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方，两种气体发生反应，下列叙述中不正确的是()A．容器内原子总数不变B．容器内分子总数不变C．容器内压强不变D．发生的反应属于取代反应[解析]甲烷和氯气发生取代反应，依据反应的化学方程式可以推断出反应前后的分子数没有发生变化，依据质量守恒定律可知反应前后原子总数没有发生变化，反应后气体的总量削减，容器内压强减小。[答案]C11．鉴别氢气、甲烷和一氧化碳的适宜方法是()A．分别通过灼热的氧化铜B．观看它们燃烧的火焰的颜色C．由燃烧产物推断D．依据它们的密度加以区分[解析]氢气的燃烧产物只有水，一氧化碳的燃烧产物为二氧化碳，甲烷的燃烧产物既有水又有二氧化碳，可用无水硫酸铜和澄清石灰水进行鉴别。[答案]C12．确定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g)，此混合物的质量为49.6g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量削减25.2g，则混合气中CO的质量为()A．24.4g B．13.2gC．12.5g D．11.2g[解析]设产物中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y。由C原子守恒可得CH4的物质的量为(x＋y)，又由H原子守恒可得生成H2O的物质的量为2(x＋y)。则解得x＝0.4mol，y＝0.3mol，m(CO)＝0.4mol×28g·mol－1＝11.2g。[答案]D二、非选择题(本题包括5小题，共52分)13．(6分)在标准状况下，32gCH4的物质的量为__________mol，它的体积为__________L，它所含有碳原子的个数为__________。[解析]n(CH4)＝eq\f(32g,16g·mol－1)＝2mol；标准状况下CH4的体积为V(CH4)＝2mol×22.4L·mol－1＝44.8L；2molCH4中含碳原子数目为2mol×6.02×1023mol－1＝1.204×1024。[答案]244.81.204×102414．(10分)上海作为国家实施的“西气东输”一期工程终点站，逐步转变了以煤、石油为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。以前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开头使用东海自然 气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类，自然 气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下：2CO＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2CO2,2H2＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2H2O，CH4＋2O2eq\o(→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O依据以上化学方程式推断：燃烧相同体积的管道煤气和自然 气，消耗空气体积较大的是__________。燃烧管道煤气的灶具如要改烧自然 气，灶具的改进方法是__________(填“增大”或“减小”)进风口，如不作改进可能产生的不良结果是__________。[解析]2molCO或2molH2燃烧需要1molO2，而1molCH4燃烧需要2molO2。因此，燃烧相同体积的管道煤气和自然 气，消耗空气体积较大的是自然 气。燃烧管道煤气的灶具如要改烧自然 气，灶具的改进方法是增大进风口，如不作改进，氧气供应不足，甲烷燃烧不充分，生成有毒气体如CO。[答案]自然 气增大氧气供应不充分，CH4燃烧不充分，生成有毒气体CO15．(12分)如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是__________。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是__________。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，试推想X可能有几种组合，填写下表。(有多少种写多少种，不必填满)组合①②③④⑤⑥X[解析]A、B两瓶分别吸取H2O和CO2当A瓶质量增加B瓶不增加时，说明只生成了H2O，气体为H2；当A瓶质量不变，B瓶质量增加，说明只生成了CO，X气体为CO；若两瓶质量都增加，说明混合气中必含碳氢两种元素，只要符合该条件的组合都可以①CH4，②CO、H2，③CH4、H2，④CH4、CO，⑤CH4、H2、CO。[答案](1)H2(2)CO(3)①CH4②CH4与H2③CH4与CO④H2与CO⑤CH4、H2和CO16．(14分)如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)下列是某同学猜想的试验现象：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__________。(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取的是__________。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少量AgNO3溶液的小试管中会观看到__________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观看到__________。[解析]在光照条件下，甲烷与氯气发生以下反应：CH4＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2eq\o(→,\s\up17(光照))CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2eq\o(→,\s\up17(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，可用氢氧化钠溶液吸取剩余气体。(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，溶液会变红。[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成红色17．(10分)已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数，可将气态燃料放入足量的氧气中燃料，并使产生的气体全部通入如图所示的装置，得到如表所列的试验数据(U)形管中干燥剂只吸取水蒸气且假设产生的气体完全被吸取)。试验前试验后(干燥剂＋U形管)的质量101.1g102.9g(石灰水＋广口瓶)的质量312.0g314.2g依据试验数据求：(1)试验完毕后，生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐，其质量为________g。(2)生成的水中氢元素的质量为________g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为____。[解析](1)生成水的质量为102.9g－101.1g＝1.8