2019-2020年高中化學第3章重要的有機化合物第1節(jié)認識有機化合物第1課時有機化合物的性質(zhì)檢測魯科版必修1關(guān)于取代反應和置換反應的下列說法中，正確的是()A取代反應和置換反應中一定都有單質(zhì)生成B取代反應和置換反應一定都屬于氧化還原反應C取代反應大多是可逆的，反應速率慢，而置換反應一般是單向進行的，反應速率快D取代反應和置換反應的產(chǎn)物都是唯一的，不會有多種產(chǎn)物并存的現(xiàn)象解析：取代反應不一定有單質(zhì)生成，也不一定是氧化還原反應，產(chǎn)物會存在多種產(chǎn)物并存的現(xiàn)象。答案：C2在光照條件下，下列各組混合物幾乎沒有反應發(fā)生的是()A甲烷和溴蒸氣 B氫氣和氯氣C甲烷和氧氣 D甲烷和氯氣解析：甲烷與氧氣反應的條件是點燃。答案：C3下列有于有機物的說法正確的是()A有機物只能從動植物的有機體中提取B所有的有機反應都比較復雜、緩慢、并且常伴有副反應發(fā)生C所有的有機物都易燃燒D有機物都含有碳元素，但含碳化合物不一定是有機物解析：有機物可以合成，反應時一般較復雜、緩慢，常伴有副反應發(fā)生，并不是所有的有機物都易燃燒。答案：D4下列關(guān)于甲烷與Cl2的取代反應所得產(chǎn)物的說法正確的是()A都是有機物B都不溶于水C有一種氣態(tài)物質(zhì)，其余均是液體D除一種外均是四面體結(jié)構(gòu)解析：甲烷與Cl2反應的產(chǎn)物中HCl不是有機物，產(chǎn)物中CH3Cl、HCl是氣態(tài)物質(zhì)，除HCl外，其余產(chǎn)物均為四面體結(jié)構(gòu)。答案：D5若甲烷與氯氣以物質(zhì)的量之比13混合，在光照下充分反應得到的產(chǎn)物：CH3Cl，CH2Cl2，CHCl3，CCl4，HCl，其中正確的是()A BC D解析：甲烷和氯氣在光照下，會發(fā)生四步取代反應，而反應進行到哪一步不是由反應物甲烷和氯氣的物質(zhì)的量之比來決定的，在光照下得到產(chǎn)物一定是混合物且其中HCl的量最多。答案：D6如圖是某同學利用日常用品注射器設(shè)計的簡易實驗裝置。甲管中注入10 mL CH4，同溫同壓下乙管中注入50 mL Cl2，將乙管氣體推入甲管中，氣體在甲管中反應，針管放在光亮處一段時間。(1)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象：氣體最終變?yōu)闊o色；實驗過程中，甲管活塞向內(nèi)移動；甲管內(nèi)壁有油珠；產(chǎn)生火花。其中正確的是_。(2)甲管中發(fā)生化學反應的類型為_。(3)反應后，甲管中剩余氣體能用下列試劑吸收的是_。A水 BNaOH溶液CAgNO3溶液 D飽和食鹽水(4)反應后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會觀察到_，若再向其中滴入幾滴石蕊試液，又觀察到_。解析：在光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生反應：CH4Cl2CH3ClHCl，CH3ClCl2CH2Cl2HCl，CH2Cl2Cl2CHCl3HCl，CHCl3Cl2CCl4HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為14時，二者恰好完全反應，而甲中氯氣與甲烷體積比為5141，說明氯氣過量，反應后仍有氯氣剩余。該反應進行緩慢，不會產(chǎn)生火花。產(chǎn)物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強減小，甲管活塞向內(nèi)移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代，故甲管中發(fā)生的是取代反應。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會與AgNO3溶液反應生成AgCl白色沉淀，同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，因Cl2有剩余，若加入幾滴石蕊，溶液會先變紅后退色。答案：(1)(2)取代反應(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀溶液先變紅后退色 (時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題包括6個小題，每小題8分，共48分。每小題只有一個選項符合題意)1由某氣體發(fā)生裝置導出的氣體為甲烷、一氧化碳、氫氣中的一種，下列判斷中正確的是()A將氣體通入酸性KMnO4溶液中，溶液顏色無變化，該氣體一定是甲烷B在導管口點燃該氣體，火焰呈淡藍色，用干燥的冷燒杯罩在火焰上方，杯壁有水滴產(chǎn)生，該氣體一定是甲烷C點燃該氣體，火焰呈淡藍色，用沾有澄清石灰水的冷燒杯罩在火焰上方，燒杯壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生，該氣體一定是甲烷D若上述B、C的現(xiàn)象均能出現(xiàn)，則可判斷該氣體一定是甲烷解析：B項中現(xiàn)象變化說明有H2O生成，可知氣體物質(zhì)中含H元素；C項中現(xiàn)象變化說明有CO2生成，可知氣體物質(zhì)中含C元素；B項、C項中現(xiàn)象同時出現(xiàn)，說明既含H元素又含C元素，只有CH4氣體符合。答案：D2在我國的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣(甲烷等)的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！翱扇急钡拈_采有助于解決人類面臨的能源危機。下列說法不正確的是()A甲烷屬于烴類B在相同條件下甲烷的密度大于空氣 C甲烷難溶于水D“可燃冰”是一種極具潛力的能源解析：甲烷難溶于水，因其相對分子質(zhì)量為16，故相同條件下密度小于空氣，甲烷燃燒放出較多的熱量且產(chǎn)物為CO2和H2O，所以“可燃冰”是一種極具潛力的能源，因此A、C、D正確。答案：B3據(jù)報道，2011年5月3日上午，墨西哥北部一處煤礦發(fā)生瓦斯爆炸，造成多名礦工死傷。瓦斯爆炸往往與礦坑中甲烷有關(guān)，下列敘述中錯誤的是()A點燃甲烷不必事先進行驗純B甲烷燃燒放大量的熱，所以是一種很好的氣體燃料C煤礦的礦井要注意通風并嚴禁煙火，以防爆炸事故的發(fā)生D點燃混有空氣的甲烷不一定會爆炸答案：A4將試管中的甲烷和氯氣光照一段時間后，拔開橡膠塞，實驗過程中不可能觀察到的現(xiàn)象是()A試管中氣體的黃綠色變淺B試管中有火星出現(xiàn)C試管壁上有油狀液滴出現(xiàn)D試管口有白霧解析：甲烷和氯氣光照一段時間后試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺，內(nèi)壁有油狀液滴出現(xiàn)，拔開橡膠塞試管口有少量白霧出現(xiàn)。故選B。答案：B5將標準狀況下的11.2 L甲烷和22.4 L氧氣混合點燃，恢復到原狀況后，氣體的體積為()A11.2 L B22.4 L C33.6 L D44.8 L解析：CH42O2CO22H2O，因此11.2 L甲烷與22.4 L氧氣恰好完全反應生成11.2 L的CO2氣體。答案：A6有機物分子里的某些原子(或原子團)被其他原子(或原子團)所替代的反應叫取代反應。下列化學反應中不屬于取代反應的是()ACH2Cl2Br2CHBrCl2HBrBCH3OHHClCH3ClH2OC2Na2H2O=2NaOHH2DCH3CH2BrH2OCH3CH2OHHBr解析：取代反應是指有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。C項中的反應為置換反應。答案：C二、非選擇題(本題包括3個小題，共52分)7(16分)天然氣作為清潔能源，在助力節(jié)能減排的同時，也出現(xiàn)了“油改氣”或“煤改氣”，于是帶來“氣荒”等問題。(1)天然氣主要成分的分子式是_，電子式為_，結(jié)構(gòu)式為_；分子里各原子的空間分布呈_結(jié)構(gòu)。(2)天然氣主要成分在空氣中燃燒的實驗現(xiàn)象是_。反應的化學方程式為_。解析：天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式分別為CH4、，甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)。答案：(1)CH4正四面體(2)產(chǎn)生淡藍色火焰CH42O2CO22H2O8(18分)3個裝有CH4和Cl2混合氣體的集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別作如下處理，各有怎樣的現(xiàn)象發(fā)生？(1)置于黑暗中：_；將點燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：_；放在有光線的房子里：_。(2)CH4和Cl2發(fā)生的一系列反應都是_(填反應類型)反應，請寫出CH4和Cl2反應生成一氯甲烷的化學方程式：_。(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2發(fā)生取代反應，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代產(chǎn)物，則生成HCl的物質(zhì)的量為_。A2.5 mol B2 molC1.25 mol D0.5 mol解析：對于有機反應，反應條件非常重要，通過控制反應條件，可使CH4和Cl2的取代反應發(fā)生的現(xiàn)象不同。0.5 mol CH4生成等物質(zhì)的量的4種取代產(chǎn)物，即0.125 mol CH3Cl、0.125 mol CH2Cl2、0.125 mol CHCl3、0.125 mol CCl4，生成HCl的物質(zhì)的量為n(HCl)0.125 mol10.125 mol20.125 mol30.125 mol41.25 mol，故選C項。答案：(1)無明顯現(xiàn)象爆炸黃綠色逐漸變淺，有油狀液滴生成(2)取代CH4Cl2CH3ClHCl(3)C9(18分)如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為14)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。(1)假設(shè)甲烷與氯氣反應充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出反應的化學方程式：_。(2)若甲烷與氯氣的體積比為11，則得到的產(chǎn)物為_。ACH3Cl、HClBCCl4、HClCCH3Cl、CH2Cl2DCH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl(3)反應一段時間后，U形管右端的液面變化是_。A升高 B降低C不變 D無法確定(4)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端可觀察到_。(5)右端玻璃管的作用是_。解析：(1)因氯氣足量，若充分反應，則甲烷中的四個氫原子可完全被取代，生成四氯化碳和氯化氫，反應的化學方程式為CH44Cl2CCl44HCl。(2)甲烷與氯氣的取代反應，是四步反應同時發(fā)生，故得到四種氯代產(chǎn)物和氯化氫。(3)甲烷和氯氣在光照的條件下發(fā)生取代反應，U形管左端生成的氯化氫氣體易溶于水且生成的有機物中只有CH3Cl為氣體，所以壓強減小，U形管右端液面下降，左端液面升高。(4)因左端生成的氯化氫溶于水后發(fā)生反應2HClNa2SiO3=H2SiO3(膠體)2NaCl，所以可觀察到有白色膠狀沉淀生成。(5)為了平衡氣壓，在U形管右端插有一個玻璃管。答案：(1)CH44Cl2CCl44HCl(2)D(3)B(4)有白色膠狀沉淀生成(5)平衡氣壓