高一化学成长训练：第一单元化石燃料与有机化合物

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，业必贵于专精主动成长夯基达标一、选择题1。北京申办2008年奥运会时提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”的口号.为了使2008年北京奥运会办成绿色奥运会，下列做法不可取的是（）A.用天然气逐步取代民用燃煤B.关闭所有的化工厂C.提高污水处理率D.降低机动车辆的尾气污染思路解析：A、C、D三项是正确的,B项关闭所有的化工厂是不可取的。答案：B2.二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可代替某些会破坏臭氧层的“氟利昂"产品，用作空调、冰箱和冰冻库的制冷剂.试判断二氟甲烷的结构简式(）A。有4种B.有3种C.有2种D。只有1种思路解析：因为甲烷是正四面体结构，因此，正四面体的任何两个顶点总是相邻的。二氟甲烷只有一种结构简式。答案：D3.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（）A。液化气B.煤油C.煤饼D.木柴思路解析:液化气和煤油的主要成分是某些烷烃的混合物，但液化气中烃的含碳量相对较低，燃烧相对完全些，而煤饼和木柴的成分较复杂，含有C、H外,还有S、N等元素。答案：A4.天然气和液化石油气（主要成分为C3-C5的烷烃)燃烧的化学方程式表示为：CH4+2O2CO2+2H2OC3H8+5O23CO2+4H2O现有一套以天然气为燃气的灶具,今改用液化石油气为燃料，应采取的正确措施是()A。增大空气进入量，减小石油气进入量B.减小空气进入量，减小石油气进入量C。增大空气进入量,增大石油气进入量D。减小空气进入量，增大石油气进入量思路解析：从化学方程式可以看出,含碳量增大,耗氧量也增大。所以燃烧等物质的量或等体积的C3H8耗氧量是原天然气(CH4）耗氧量的2。5倍，故必须调整C3H8和空气的进气量，否则就不会完全燃烧。因此应减小C3H8的进气量，增大空气的进入量，才有利于C3H8完全燃烧,充分放热，不产生有害气体.答案：A5.加成反应是有机化学中的一类重要的反应，下列属于加成反应的是（）A。甲烷与氯气混合后光照反应B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应C。乙烯使高锰酸钾酸性溶液褪色D.在苯中滴入溴水，溴水褪色思路解析：甲烷与氯气混合后光照反应属于取代反应，乙烯使高锰酸钾酸性溶液的褪色反应属于氧化反应，在苯中滴入溴水，溴水褪色属于物理变化，而乙烯与溴的四氯化碳溶液反应属于加成反应。答案:B6.能发生加成反应，也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是()A.二甲苯B.氯乙烷C。苯D。丙烯思路解析:二甲苯能发生加成反应也能发生取代反应,还能使高锰酸钾酸性溶液褪色；氯乙烷不能发生加成反应，能发生取代反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色；丙烯能发生加成反应也能发生取代反应，还能使高锰酸钾酸性溶液褪色;苯能发生加成反应也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色.答案：C7。某烷烃的相对分子质量为72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，这种烷烃是(）A。2,2-二甲基丙烷B.戊烷C。2—甲基丙烷D。2—甲基丁烷思路解析:相对分子质量为72的烷烃有：戊烷、2，2-二甲基丙烷、2—甲基丁烷，但其中跟氯气反应生成的一氯代物只有一种的是2,2-二甲基丙烷。答案：A8.C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯代物的数目分别是()A。2个甲基,能生成4种一氯代物B。3个甲基，能生成4种一氯代物C.3个甲基，能生成5种一氯代物D.4个甲基，能生成4种一氯代物思路解析:有2个甲基的已烷碳链为C—C—C-C-C—C，(其一氯代物有3种）；有3个甲基的已烷的碳链为(其一氯代物有5种）和(其一氯代物有4种);有4个甲基的已烷的碳链为（其一氯代物有3种）和(其一氯代物有2种).答案:BC9。两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1。16g·L-1，则关于此混合物组成的说法正确的是(）A。一定有甲烷B.一定有乙烷C。可能是甲烷和戊烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物思路解析：该混合烃的平均相对分子质量为：1。16×22。4=26。甲烷是相对分子质量最小的烷烃，相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26,所以组成中一定有甲烷，是甲烷和某气态烷烃的混合物.答案：A10.在标准状况下，将0。008mol甲烷和氧气的混合气体点燃,完全燃烧后，将生成的气体通入100mL0。02mol/L的石灰水中，得到0。10g纯净的白色沉淀,则原混合气体中甲烷和氧气的体积比可能是（)A。3∶5B。1∶2C思路解析：若石灰水过量，则生成的0。1gCaCO3沉淀中的C元素全部来自甲烷,易求出n(CH4）为0.001mol，此时混合气体中V（CH4)∶V(O2)=n(CH4）∶n（O2)=1∶7,符合题中“CH4完全燃烧"的条件；若石灰水不足，则产生的CO2先与Ca(OH）2反应生成0.2gCaCO3沉淀,且多余的CO2使其中的0。1gCaCO3转化为Ca（HCO3）2,则易求出产生的CO2的物质的量为0。003mol，此时原混合气体中V(CH4）∶V(O2）=n(CH4)∶n（O2）=3∶5,但混合气体中的O2不能使其中的CH4完全燃烧，应舍去。答案：D11.10mL某气态烃,在50mL氧气里充分燃烧，得到液态水和体积为35mL的混合气体，该气态烃可能是()A.CH4B。C2H6C。C4H6D。C思路解析：设烃化学式为CxHyCxHy+(x+）O2xCO2+H2OΔV（气体体积改变)1x+x（1+x+—x)=1+10mL10(x+)mL（10+50-35）mL所以10（1+）=25，y=6,又因为10(x+)≤50，所以x≤3。5，x=1,2,3。答案：B12.一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相同。将1。0体积这种混合气体在氧气中充分燃烧，生成2。0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为（)A.3∶1B.1∶3C.2∶3思路解析:根据阿伏加德罗定律，相同状况下,气体的体积之比等于物质的量之比，可知1mol混合烃充分燃烧后生成2molCO2和2。4molH2O，则混合烃的平均分子组成为C2H4。8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同,可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合，它们平均碳原子个数都是2.因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比,将由它们分子里所含的H原子个数决定.可用十字交叉法求解：答案:C二、填空题13。甲烷、乙烯、苯、甲苯四种有机物中具有下列性质的是_________(1）不能与溴水反应,能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。（2)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。（3）见光能跟氯气反应，不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是_________。（4）在催化剂作用下加氢生成乙烷，加水生成酒精的是_________。思路解析:不能与溴水反应，能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是甲苯;在催化剂作用下能与纯溴反应、不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是苯；见光能跟氯气反应，不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是甲烷；在催化剂作用下加氢生成乙烷、和水在一定条件下生成酒精的是乙烯。答案：(1）甲苯(2)苯（3）甲烷（4)乙烯14。1mol有机物A能与1mol氢气发生加成反应，其加成后的产物是2，2，3-三甲基戊烷，则此有机物A可能的结构简式是_________。思路解析：2，2，3-三甲基戊烷的结构简式为。因1mol有机物A与1molH2发生加成反应生成该烷烃,则有机物A应为烯烃。因加成过程中有机物的碳架结构不变,其产物中凡是在C—C的碳原子上都结合有氢原子的，原来都可能是C==C键，由此可确定有机物A的可能结构。答案:15。某些有机物的结构简式可用“键线式"表示。如异丁烷的结构简式可用键线式表示为。“立方烷"是一种新合成的烃，其分子为正方体结构如下图所示：（1)写出立方烷的分子式：__________________________。（2）该立方烷的二氯代物共有________种同分异构体。(3）是否存在与立方烷的相对分子质量相同的烷烃？______________________________.思路解析：（1)正立方体为一对称结构，有8个角，每个角为一个碳原子,每个碳原子均和相邻的三个角上的碳原子以单键结合，只剩1个价键用氢原子来饱和,故其分子式为C8H8.（2）其二氯代物的同分异构体可知如下图所示:共有3种。(3)分子式为C8H8的立方烷的相对分子质量为104，分子式为CnH2n+2的烷烃的相对分子质量为14n+2，由14n+2=104解出n不是整数,即相对分子质量为104的烷烃不存在。答案：（1）C8H8(2）3（3）不存在16.原子核磁共振谱（PMR）是研究有机化合物结构的重要方法之一。在所研究的化合物分子中,所处位置完全相同的氢原子(等性H原子）在核磁共振谱中出现同一种信号峰,谱中峰的强度与等性H原子的数目成正比。如乙醛（CH3CHO)在核磁共振谱中有2种信号峰,其强度之比为3∶1.(1）结构简式如所示的有机物，在PMR谱中观察到各种峰的强度之比为_________。（2）实践中可以根据PMR谱中观察到的氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。如分子式为C3H6O2的链状有机化合物，在核磁共振谱上给出的峰的稳定强度有三种，其中的两种峰值强度之比为①3∶3，②2∶2∶1∶1。请推断出其对应的结构简式①_______；②_______.(3)如果用核磁共振谱的方法来研究C2H6O的结构。请简要说明根据核磁共振谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法__________________________________________________________。思路解析：（1)该化合物有五种不同环境的氢原子,每种氢原子各有2个。（2）分子式为C3H6O2的链状有机化合物峰值强度之比为3∶3，说明有两种氢原子，各有3个;分子式为C3H6O2的链状有机化合物峰值强度之比为2∶2∶1∶1，说明有四种氢原子，各有2个、2个、1个、1个。(3）分子式为C2H6O的化合物有两种：乙醇和甲醚，峰值强度之比分别为3∶2∶1和一种峰值。答案：(1）1∶1∶1∶1∶1(2）CH3COOCH3CH2OHCH2CHO(3)CH3CH2OH峰值强度之比为3∶2∶1，CH3OCH3只有一种峰值三、计算题17.某烷烃和单烯烃的混合气体2。24L（标准状况)，将其完全燃烧，产生的气体缓缓通过浓H2SO4，浓H2SO4增重4.05g，剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加了6.60g；另取该混合气体2。24L(标准状况）通过过量溴水,溴水质量增加1。05g。通过计算回答:(1）混合气体由哪两种烃组成?（2)两种烃的体积分数各是多少?思路解析:烷烃和单烯烃的混合气体2。24L完全燃烧产生的气体缓缓通过浓H2SO4，浓H2SO4增重4.05g，剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加了6.60g。烷烃一定为甲烷,烯烃为丙烯、丁烯中的一种,再根据碱石灰的质量增加了6。60g、溴水质量增加1.05g，所以是丙烯。答案：(1)混合气体由甲烷和丙烯组成。(2)CH4：75%C3H6:25％18.主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A.2种B。3种C。4种D。5种思路解析:主链为5个C原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是和,共2种。答案:A19。研究发现，烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂、两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2与CH2的混合物发生该类反应，则新生成的烯烃中共平面的碳原子数可能为()A。