人教版2020年必修二化学配套练习之最简单的有机化合物——甲烷(解析版)

试卷第1页，总10页 人教版2020年必修二化学配套练习之最简单的有机化合物——甲烷（解析版)

1．（2019·云南省麻栗坡民族中学高二期末）2008年10月24日发射的绕月探测工程“嫦娥一号”卫星获得了大量科学探测数据，科学家对数据进行了分析，发现月球形成时可能存在稀薄的原始大气层，主要由氖、氢、氦、氩等气体组成，不含甲烷等碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是( )

A．碳氢化合物的通式为CnH2n+2

B．燃烧产生为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物

C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃

D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数

【答案】D

【解析】

【详解】

A、只有烷烃的分子组成通式符合CnH2n+2，烯烃分子组成通式为CnH2n，炔烃分子组成通式为CnH2n-2，故A错误；

B、燃烧产物为CO2和H2O的化合物不仅有碳氢化合物，还有烃的含氧衍生物，例如：糖类、酯等物质，故B错误；

C、碳原子间以单键相连的烃不一定是烷烃，可能是环烷烃等，如立方烷、环丁烷等，故C错误；

D、碳原子的相对原子质量(12)为偶数，烃分子中的氢原子数也一定为偶数，所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数，故D正确；

故选D。

【点睛】

本题的易错点为C，要注意立方烷、环烷烃等不属于烷烃，难点是D的判断，可以借助于烷烃、烯烃、炔烃和苯及其同系物的通式分析归纳。

2．（2019·湖南省长沙县第九中学高一期末）已知正四面体型分子E和单质分子G反应，生成四面体型分子L和分子M（组成E分子的元素的原子序数均小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素），反应过程如下图所示，则下列叙述中判断不正确．．．的是( )

A．常温常压下，E、L均为气态有机物

B．E是一种含有10个电子的分子

C．上述反应的类型是取代反应

D．物质M的形成过程可用电子式表示为： 试卷第2页，总10页 【答案】D

【解析】

【详解】

A. 常温常压下，甲烷、一氯甲烷是气体，故A正确；

B. E是甲烷分子，甲烷是一种含有10个电子的分子，故B正确；

C. 甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，属于取代反应，故C正确；

D. HCl属于共价化合物，不含有阴阳离子，故D错误；

故选：D。

3．（2019·四川高三）下列方案设计能达到实验目的的是

A B C D

检验淀粉是否水解 由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响 证明发生了取代反应 验证Ksp[Cu(OH)2]

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【解析】

【详解】

A、淀粉水解时要用硫酸作催化剂，要先用NaOH将混合液中和至弱碱性或中性，再用新制氢氧化铜悬浊液检验，故A正确；

B、实验的原理方程式为：2MnO4－+5H2C2O4+6H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O，题中高锰酸钾过量，应设计成：高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液，且草酸要过量，探究反应物浓度对该反应速率的影响，故B错误；

C、要证明甲烷与氯气发生了取代反应，因有氯化氢生成，不能通过体积变化就断定发生取代反应，故C错误；

D、验证Ksp[Cu(OH)2]

故选A。

4．（2020·全国高一单元测试）下列物质在一定条件下能与乙烷发生化学反应的是( )

A．溴水

B．氧气 试卷第3页，总10页 C．石灰水

D．酸性高锰酸钾溶液

【答案】B

【解析】

【详解】

烷烃属于饱和烃，性质稳定，最简单的烷烃为甲烷，乙烷的化学性质与甲烷类似，常温下与溴水、石灰水、酸性高锰酸钾溶液等都不反应；点燃时，乙烷能燃烧，能与氧气反应；故选B。

5．（2020·广东金山中学高二期末）有机化合物萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是

A．a和b均属于苯的同系物

B．a和b分子中所有碳原子均处于同一平面上

C．a和b均能使酸性KMnO4溶液褪色

D．1mol a物质与足量氢气加成，消耗的氢气为5mol

【答案】C

【解析】

【详解】

A. a中不含有苯环，则不属于苯的同系物，A错误；

B. a和b分子中均含有多个sp3杂化的碳原子，则所有碳原子不可能处于同一平面上，B错误；

C. a和b中均含有碳碳双键，则均能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；

D. 1mol a物质含有2mol碳碳双键，与足量氢气加成，消耗的氢气为2mol，D错误；

答案为C。

6．（2020·全国高一单元测试）对甲烷和氯气的反应（如图所示）叙述不正确的是（ ）

A．该反应属于取代反应

B．该反应的条件是光照

C．该反应的生成物有四种

D．反应后量筒内液面上升并产生白雾

【答案】C 试卷第4页，总10页 【解析】

【详解】

A．甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代甲烷，属于取代反应，故A正确；

B．该反应的条件是光照，故B正确；

C．CH4和Cl2在光照下反应生成了气态的CH3Cl和HCl，液态的CH2Cl2、CHCl3和CCl4，共5种，故C错误；

D．甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，所以试管中气体颜色会变浅，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷和HCl是气体，氯化氢极易溶于水，所以量筒内液面上升并产生白雾，故D正确；

故答案为C。

7．（2020·山西高二期末）下列各组物质中一定互为同系物的是( )

A．C3H8 C5H8

B．C3H8 C5H12

C．

D．C2H5Cl C3H6Cl2

【答案】B

【解析】

【分析】

具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；

结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物，同系物的通式相同且必须是同一类物质，据此分析。

【详解】

A. C3H8、C5H8的碳原子数相差2，氢原子数相同，不符合同系物的概念，故A错误；

B. 符合通式CnH2n+2的烃一定为烷烃，两烃在组成上相差2个-CH2-原子团，属于同系物，故B正确；

C. 两烃分子式相同，互为同分异构体，不属于同系物，故C错误；

D. 同系物的通式必定相同，C2H5Cl和C3H6Cl2不符合同一通式，故D错误；

答案选B。

【点睛】

同系物指结构相似，分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物，结构相似即同系物具有相同种类和数目的官能团，通式相同；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，这是常考点，也是学生们的易错点。

8．（2020·重庆市黔江新华中学校高二月考）1.01×105Pa，150℃时，将总体积为3L的C2H4、C2H6的混合气体与20L氧气混合并点燃，完全反应后氧气有剩余。当反应后的混合气体恢复至原条件时，气体体积为24L，原混合气体中C2H4、C2H6体积比为（ ） 试卷第5页，总10页 A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．2：3

【答案】B

【解析】

【详解】

乙烯燃烧C2H4+2O2点燃 CO2+2H2O(g)反应前后气体的体积不变；

乙烷燃烧2C2H6+7O2点燃4CO2+6H2O(g)，2L C2H6燃烧消耗7L氧气，体积增加1L。

燃烧前气体总体积为3L+20L=23L，燃烧后体积为24L，增加1L，说明原混合气体中乙烷的体积为2L，则乙烯为1L，C2H4、C2H6体积比为1:2，故答案为B。

9．（2018·濉溪县教育科学研究室（濉溪县电化教育馆）高二期末）下列除去杂质的方法正确的是（ ）

A．除去乙烷中的少量乙烯：混合气体通过盛有足量酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶

B．除去乙酸乙酯中的少量乙酸：用饱和氢氧化钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏

C．除去CO2中的少量SO2：混合气体通过盛有足量饱和碳酸钠溶液的洗气瓶

D．除去乙醇中的少量乙酸：加足量生石灰，蒸馏

【答案】D

【解析】

【详解】

A.乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体，混入乙烷气体中，不能达到除杂的目的，应该使用溴水除杂，A错误；

B.杂质乙酸与被提纯的物质乙酸乙酯都会与NaOH溶液反应，不能达到除杂的目的，应该使用饱和碳酸钠溶液除杂，B错误；

C.CO2、SO2都与饱和碳酸钠溶液反应，不能达到除杂的目的，应该使用饱和碳酸氢钠溶液除杂，C错误；

D.乙醇与生石灰不反应，杂质乙酸与生石灰反应产生离子化合物乙酸钙，二者沸点不同，因此可以利用蒸馏方法分离、除杂，D正确；

故合理选项是D。

10．（2020·全国高一单元测试）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，用铁架台固定好，放在光亮处一段时间，下列对观察到的现象的描述及说明正确的是（ ）

A．试管中气体颜色变浅，是因为发生了加成反应

B．试管中有少量白雾生成，这是氯化氢与水蒸气形成的盐酸小液滴

C．试管内壁出现油状液体，这是甲烷与氯气的混合溶液

D．试管内甲烷和氯气恰好完全反应，全部生成一氯甲烷小液滴

【答案】B

【解析】 试卷第6页，总10页 【分析】

甲烷可以和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油状的液体，一氯甲烷是气体，生成的氯化氢极易溶于水，其中的有机产物均难溶于水，生成的产物均无色，试管中气体颜色会变浅，据此判断。

【详解】

A、甲烷和氯气发生取代反应，生成的产物均无色，试管中气体颜色会变浅，故A错误；

B、有氯化氢生成，氯化氢与水蒸气结合，形成氯化氢的小液滴，而成白雾，故B正确；

C、内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故C错误；

D、一氯甲烷是气体，内壁出现油状液体，是甲烷和氯气发生取代反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故D错误；

答案选B。

【点睛】

甲烷和氯气的取代反应产物不是纯净物，而是混合物，其中二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状液体，一氯甲烷和氯化氢为气体。

11．（2018·楚雄实验中学高二月考）下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有（ ）

A．2-甲基丙烷 B．正丁烷

C．2，2-二甲基丁烷 D．2，2-二甲基丙烷

【答案】D

【解析】

【详解】

A. 2−甲基丙烷的结构简式为：CH3CH(CH3)CH3，其分子中有2种等效氢原子，其一氯代物有2种，故A错误；

B. 正丁烷的结构简式为：CH3CH2CH2CH3，其分子中含有2种等效氢原子，其一氯代物有2种，故B错误；

C. 2,2−二甲基丁烷的结构简式为：CH3C(CH3)2CH2CH3，其分子中含有3种等效氢原子，其一氯代物有3种，故C错误；

D. 2,2−二甲基丙烷的结构简式为：CH3C(CH3)2CH3，其分子中所有H原子都完全等效，则其一氯代物只有1种，故D正确。

故选：D。

【点睛】

烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物，说明结构对称，只含有一种H。掌握等效氢原子的判断方法是解答的关键。

12．（2019·镇江市实验高级中学高二月考）下列化学式与指定物质的主要成分对应错误的是（ ）

A．SiO2：光导纤维 B．NaOH：纯碱 C．CH4：天然气 D．CO2：干冰

【答案】B

【解析】