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1、最简单的有机化合物甲烷分层作业设计南通市第三中学张弛时间： 45 分钟分值： 100 分一、选择题1上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的方法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于A无机物B有机化合物C盐类D非金属单质 答案 B2下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是ACH3CH2CH2CH3BCD 解析 烷烃分子中的每个氢原子都有可能被氯原子取代，所以生成一氯代烃的种类分别为： A 为两种、 B 有两种、 C有一种、 D 有四种。 答案 C3在 1.013 105 Pa 下，测得的某些烷烃的沸点见下表。据表分析，下列选项正确的是物质名称沸
2、点 ( )正丁烷 CH3(CH2) 2CH3 0.5正戊烷 CH(CH ) CH36.1323327.8异戊烷9.5新戊烷正己烷 CH(CH ) CH69.03243A在标准状况下，新戊烷是气体5都是液体B在 1.013 10 Pa,20时， CH512C烷烃随碳原子数增加，沸点降低DC5H12 随支链增加，沸点降低 答案 D4如果定义有机物的同系物是一系列结构式符合AWnB(其中 n 1,2,3 ，)的化合物，式中A、B 是任意一种基团 ( 或氢原子 ) ，W为 2 价的有机基团，又称为这些同系物的系差。同系物的性质往往呈现规律性变化，下列四组化合物中不可互称为同系物的是ACH3CH2CH3
3、、CH3CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3BCH3COOH、CH3CH2COOH、 CH3CH2CH2COOHCCH3CH2CH3、CH3CHClCH2CH3、CH3CHClCH2CHClCH3DClCH2CHClCCl3、ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3、 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 答案 C5将 O2、 CH4、 Na2O2 置于密闭容器中，在250下用电火花引发化学反应。反应停止后使容器内恢复至250，容器内气压为零。由此得出的结论正确的是A原 O2、 CH4、 Na2O2 物质的量之比为 126，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和
4、 NaHCO3B原 O2、 CH4、 Na2O2 物质的量之比为 214，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOHC原 O2、 CH4、 Na2O2 物质的量之比为 126，反应后容器内生成的固体是Na2CO3和 NaOHD原 O2、 CH4、 Na2O2 物质的量之比为 214，反应后容器内生成的固体是NaHCO3和 NaOH 解析 发生反应为点燃CH42OCO2 2HO(g)2NaO2 2CO=2NaCO3O22NaO2 2HO=4NaOHO2反应后气体为零，则气体无剩余，设CH4 的物质的量为n，则n(Na2 O2) 3n，n n n(O2) 2n 2 n 2n故 n(O2) n
5、(CH4) n(Na2O2) 2n3n126固体为 Na2 CO3和 NaOH。 答案 C6下列有关烷烃的叙述中，不正确的是A在烷烃分子中，所有的化学键都为单键B所有的烷烃在光照条件下都能与Cl 2 发生取代反应C烷烃分子的通式为Cn H2n 2，符合该通式的烃不一定是烷烃D随着碳原子数的增加，烷烃的熔沸点逐渐升高 解析 烷烃是饱和链烃，分子通式为C H 2，符合该通式的烃一定是烷n 2n烃。 答案 C71 mol甲烷和氯气在光照条件下反应生成物质的量相同的四种取代物，则消耗氯气的物质的量是A5 molB2.5 molC 1.25 molD 4 mol 解析 这四种取代产物的物质的量分别为0.
6、25 mol，所以消耗氯气的物质的量为： 0.25mol 10.25mol 20.25mol 30.25mol 4 2.5mol 。 答案 B8下列说法正确的是A凡是分子组成相差一个或几个CH2 原子团的物质，彼此一定是同系物B两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 解析 (1)分子组成相差一个或若干个CH2 原子团的物质，其分子结构不一定相似，如与；(2) 若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的
7、化合物可能是同分异构体，也可能是非同分异构体，如 CH3(CH2) 2CH3、 CH3CH(CH3) 2，CH2=CH2、 CH2=CH CH3； (3) 相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的 H2SO4 和 H3PO4，又如有机物中的 C2H6O(乙醇 )与 CH2O2( 甲酸 ) ，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体； (4) 当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。 答案 D9进行一氯取代后，只生成三种沸点不同的产物的烷烃是A(CH3)2CHCH2CH2CH3B
8、(CH3 CH2) 2CHCH3C(CH3)2CHCH(CH3)2D(CH3)3CCH2CH3 解析 一氯取代只生成三种沸点不同的产物的烷烃分子中有三种等效氢。 A 项中有 5 种， B 项有 4 种， C 项有 2 种， D项有 3 种。 答案 D10瓦斯爆炸是当空气中含甲烷5%15%时遇到火源所产生的爆炸。当发生最强烈爆炸时，甲烷在空气中所占的体积分数约为A15%B 10.5%C9%D 5% 解析 当瓦斯发生最强烈爆炸时，说明一定量的甲烷和空气中的氧气恰好点燃完全反应，设甲烷的物质的量为1 mol，根据反应方程式CH42O=CO22H2O可知耗氧气 2 mol，设空气中 O2 的体积分数为
9、 20%，则 n(CH4) ：n( 空气 ) 1：10，此时甲烷的体积分数 =1/(10 1) ，约为 9%。 答案 C11某气态烷烃 20 mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100 mL，该烃的化学式是AC2H6BC3H8CC4H10DC5H12 解析 气态烷烃的燃烧方程式为n1 2 点燃 nnn 2n 2321)H2OCH2OCO (3n11220 mL100 mL13n 1即20 mL200 mL，解得 n3。 答案 B12已知甲烷与氯气发生取代反应最多可形成四种有机取代产物，你认为乙烷 (CH3CH3) 与氯气发生取代反应最多可形成的有机取代产物的种数是A4 种B 解析 一氯乙
10、烷有 6 种1 种，二氯乙烷有C 9 种2 种，三氯乙烷有D12 种2 种，四氯乙烷有2种，五氯乙烷有1 种，六氯乙烷有1 种。 答案 C二、非选择题13在下列物质中，互为同系物的有_；互为同分异构体的有_；属于同素异形体的有_；属于同位素的有_；属于同一种物质的有 _。液氯氯气白磷红磷D T 答案 14(1) 乙烷 (CH3CH3) 可认为是甲基 ( CH3) 取代了甲烷中的1 个氢原子生成的，丙烷 (CH 3CH2CH3) 可认为是甲基取代了乙烷中的1 个氢原子生成的，依次类推。请结合甲烷的结构特点分析：丙烷分子中的3 个碳原子能在一条直线上吗？正丁烷 (CH3CH2CH2CH3) 的 4
11、 个碳原子最可能的构型是怎样的？(2) 键线结构式是以线表示共价键，每个折点和线端点处表示一个碳原子，并 省 略 书 写 氢 原 子 的 一 种 表 示 有 机 化合 物 结 构 的方 式， 如 ：异 丁烷() 要表示为“”，请分析这一表示方式的要领，试用键线结构式写出戊烷 (C5H12) 的同分异构体 _、_、 _。 解析 (1) 正丁烷的 4 个碳原子应呈锯齿状“”排列。(2) 戊 烷 的3 种 同 分 异 构 体 的结 构 简 式 分 别 为： CH3CH2CH2CH2CH3 、， 结 合 键 线 结 构 式 的 表 示 方 式 分 别 写 作 答案 (1) 不能呈锯齿状(2)15在烷烃
12、分子中的基团：CH3， CH2，中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1 ，n2，n3、 n4 表示，例如：分子中， n1 6， n2 1，n32，n4 1。试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃( 除甲烷外 ) 各原子数的关系。(1) 烷烃分子中氢原子数 n0 与 n1、 n2、n3、n4 之间的关系是 n0 _或n0 _。(2) 四种碳原子数之间的关系为 n1_。(3) 若分子中 n2 n3n41，则该分子的结构简式可能为_。 解析 (1) 由氢原子守恒可得 n03n1 2n2 n3；由烷烃的通式 CnH2n 2，可得n0 2( n1n2 n3 n4) 2。(2) 由(1) 中
13、的两式相等， 3n12n2n3 2( n1n2 n3 n4) 2，可得出 n1n3 2n4 2。(3) 由 (2) 中关系代入数据得 n1 121 2 5，可知该有机物结构中含有5 个 CH3， 1 个 CH2， 1 个，1 个，由此写出它的三种可能的结构简式。 答案 (1)3n1 n2 n32(n1 n2n3n42 (2)n3n422)216常温常压下， 20 mL 某气态烃和100 mL 足量的氧气混合，引燃后该烃充分燃烧，残留气体为70 mL(相同状况下 ) ，恢复到原状况后将残留气体通过足量的碱石灰，得到30 mL 气体，求该烃的结构简式。 解析 常温下水为液态，设该气态烃的分子式为
14、CxHy ，依据题意，最后剩余的 30 mL 气体为过量的氧气，即氧气实际消耗的体积为： 100 mL 30 mL70mL， 生 成 二 氧 化 碳 的 体 积 为 ： 70mL 30mL 40mL， 因 此 有 ：nx y n 2 n 2 Vx y V 2 V 240 mL(C H )(O )(CO )(C H )(O )(CO )20 mL 70 mL ，则有：x y 点燃2 y 2 ，依据元素守恒关系求得：x ， y2 2742C H7O4CO HO2 6，即该烃为 C2H6，其结构简式为： CH3 CH3。 答案 CH3 CH3分层作业设计初衷化学必修二有机化合物部分是学习选修五有机化学基础的先导，必要的知识储备和思想方法是学生学好选修五的基础。考虑到高一结束后有文理分科，部分学生会选择文科而不学习选修五，这部分同学只需要掌握最基本的有机化合物知识即可。 但作为将来要选修化学的同学来说，必修部分所学的知识不能满足他们继续学习的需要，特别是对有机有序思维、空间想象能力的培养不够。分层作业设计能满足不同层次学生的需求，基本部分适合全体学生的共同需要，带的题目思维容量较大， 适合有志于选择化学的同学。作为选做题供他们选择。