2023年2020-2021化学人教版必修第二册课时作业:第7章.pdf
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1、 课时分层作业(十二)碳原子的成键特点与烷烃的结构(建议用时:40 分钟)合格过关练 1下列关于有机物的说法正确的是()A凡是含碳元素的化合物都属于有机物 B有机物只含有碳、氢两种元素 C有机物不但存在于动植物体内,而且可以通过人工的方法合成 D燃烧生成 CO2和 H2O 的有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素 C CO、CO2、碳酸、碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点,属于无机物,A 项错误;有机物一定含有碳元素,绝大多数有机物含有氢元素,部分有机物还含有氧、氮、硫等元素,B 项错误;最初的有机物来自动植物体内,现在,更多的有机物是人工合成的,C 项正确;甲烷完全燃烧的产物是CO
2、2和 H2O,但甲烷仅由碳、氢两种元素组成,D 项错误。2下列关于甲烷分子的说法错误的是()A甲烷分子中的化学键都是极性键 B甲烷分子中 4 个 CH 键完全相同 C甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心 D甲烷分子中碳元素的化合价为 4 D 甲烷分子中只有 CH 键,是极性键,A 项正确;甲烷分子中 4 个 CH 键的长度、强度完全相同,B 项正确;甲烷分子是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,C 项正确;氢元素与非金属元素结合时显 1 价,故甲烷分子中碳元素为 4 价,D 项错误。3下列说法正确的是()A碳原子之间以单键结合,碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃 B分子组
3、成符合 CnH2n2(n 为正整数)的有机物一定是烷烃 C丙烷分子中所有碳原子均在同一条直线上 D碳、氢原子个数比为 1 3 的烃有 2 种 B 符合条件的有机物还可以是环烷烃,如,A 项错误;在烷烃分子中,与饱和碳原子相连的 4 个原子一定位于四面体的 4 个顶点上,所以丙烷中的所有碳原子不可能在同一条直线上,C 项错误;碳、氢原子个数比为 1 3的烃只有乙烷,乙烷没有同分异构体,D 项错误。4下列事实中能证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体结构的是()A CH3Cl 只代表一种物质 B CH2Cl2只代表一种物质 C CHCl3只代表一种物质 D CCl4只代表一种物质 B CH4分子
4、中有 4 个完全相同的 CH 键,故甲烷可能有两种对称的结构:正四面体结构和平面正方形结构(如图所示)。对于正四面体结构,4 个顶点的位置完全相同,4 个氢原子完全相同,所以甲烷的一氯代物(CH3Cl)、二氯代物(CH2Cl2)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有 1 种。对于平面正方形结构,4 个氢原子的位置虽然也相同,但相互间存在相邻和相对的关系,所以甲烷的一氯代物(CH3Cl)、三氯代物(CHCl3)、四氯代物(CCl4)都只有 1 种,但二氯代物(CH2Cl2)却有 2 种(如图所示)。因此,由 CH2Cl2只代表一种物质可以证明甲烷分子具有以碳原子为中心的正四面体结构
5、。5下列说法中正确的一组是()合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 A A 项,表示形式不同,但属于同一种物质,故正确;B 项,两者为单质,因此不属于同位素,故错误;C 项,两者属于同分异构体,故错误;D 项,两者属于同一种物质,故错误。6碳原子的不同结合方式使得有机物种类繁多,下列碳原子的结合方式中错误的是()A B C
6、D C C 中碳原子形成了 5 个共价键,违背了 C 的 4 价原则,C 错误。7写出下列烷烃的分子式。(1)同温同压下,烷烃的蒸气密度是 H2的 43 倍:_。(2)分子中含有 22 个共价键的烷烃:_。(3)分子中含有 30 个氢原子的烷烃:_。答案(1)C6H14(2)C7H16(3)C14H30 素养培优练 8下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解,正确的是()A饱和有机物中碳原子不能发生化学反应 B碳原子与碳原子只能形成不饱和键 C任何有机物中氢原子数目不可能为奇数 D 5 个碳原子之间能够形成五个碳碳单键 D 烷烃中的碳原子都是饱和碳原子,饱和碳原子能发生取代反应,故 A错误;碳
7、原子与碳原子可以形成不饱和键,如烯烃,也可以形成饱和键,如烷烃,故 B 错误;有的有机物分子中含有奇数个氢原子,如一氯甲烷、三氯甲烷等,故合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 C 错误;5 个碳原子可以形成碳环,可以带支链,也可以不带支链,两种情况都含有 5 个 CC 单键,故 D 正确。9下列物质中互为同系物的是()CH3
8、CH2Cl CH2=CHCl CH3CH2CH2Cl CH2ClCH2Cl CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)2 A B C D A 互为同系物的物质必须结构相似,且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。结构相似且相差一个 CH2原子团,所以 互为同系物;中含有,中含有两个氯原子,所以 与 均不可能互为同系物;分子式相同,结构不同,互为同分异构体。10(素养题)已知某种气态化石燃料中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烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的实验数据(U 形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的
9、气体完全被吸收)。实验前 实验后(干燥剂 U 形管)的质量 101.1 g 102.9 g(石灰水广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 g 根据实验数据求:(1)实验完毕后,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 102.9 g 101.1 g 1.8 g,生成正盐即 CaCO3的质量为314.2 g 312.0 g44 gmol 1 100 g mol 1 5 g。合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢
10、氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完(2)生成的水中氢元素的质量为1.8 g18 gmol 1 2 gmol 1 0.2 g。(3)生成的 CO2中碳元素的质量为314.2 g 312.0 g44 gmol 1 12 gmol 1 0.6 g。(4)碳元素与氢元素的质量比为 0.6 0.2 3 1。答案(1)1.8 5(2)0.2(3)0.6(4)3 1 课时
11、分层作业(十三)烷烃的性质(建议用时:40 分钟)合格过关练 1下列性质不属于甲烷性质的是()A完全燃烧时生成二氧化碳和水 B常温常压下能溶于水 C光照下能与卤素单质发生取代反应 D通常情况下,与强酸、强碱和强氧化剂不反应 B 甲烷难溶于水,B 项不属于甲烷性质。2取一支硬质大试管,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(如图),下列对于试管内发生的反应及现象的说法正确的是()A为加快化学反应速率,应在强光照射下完成 B甲烷和 Cl2反应后试管内壁的油状液滴包括 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 C盛放饱和食盐水的水槽底部会有少量晶体析出 D CH4和 Cl2完全反
12、应后液面上升,液体充满试管 C A 项,CH4和 Cl2在强光照射下会发生爆炸,错误;B 项,甲烷和 Cl2在光照条件下发生取代反应生成 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl,其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,错误;C 项,甲烷和 Cl2反应生成 HCl,HCl合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长
13、度强度完 溶于饱和食盐水后会有少量 NaCl 晶体析出,正确;D 项,甲烷和 Cl2反应的产物为 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和 HCl,其中 CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体,CH3Cl 是不溶于水的气体,所以液体不会充满试管,错误。3 由两种气态烷烃组成的混合物,在标准状况下的密度为 1.16 gL 1,则关于该混合物组成的判断正确的是()A一定有甲烷 B一定有乙烷 C一定是甲烷和乙烷的混合物 D可能是乙烷和丙烷的混合物 A 混合气体的平均摩尔质 M 1.16 gL 1 22.4 Lmol 1 26 gmol 1,即平均相对分子质量为 26,在烷烃中相对分子质
14、量小于 26 的只有甲烷,因此一定含有甲烷。4下列关于丁烷的叙述不正确的是()A在常温下,C4H10是气体 B C4H10与 CH4互为同系物 C丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物 D 因为丁烷有两种同分异构体:和 CHCH3CH3CH3,共有四种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。5下列关于 CH4和 的叙述正确的是()A均能用 CnH2n2组成通式来表示 B与所有烷烃互为同素异形体 C因为它们的结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同 D通常状况下,它们都是气态烷烃 A B 项,它们与其他碳原子数不同的烷
15、烃互为同系物;C 项,化学性质相似,但物理性质不同;D 项,碳原子数小于或等于 4 的烷烃及新戊烷在通常状况下是气体。6在 1.01 105 Pa 下,测得某些烷烃的沸点见下表。据表分析下列选项正合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 确的是()物质名称 沸点()正丁烷 CH3(CH2)2CH3 0.5 正戊烷 CH3(CH2
16、)3CH3 36.0 异戊烷 CH3CH2CH(CH3)2 27.8 新戊烷 C(CH3)4 9.5 正己烷 CH3(CH2)4CH3 9.0 A在标准状况下,新戊烷是气体 B在 1.01 105 Pa、20 下,C5H12是液体 C随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐降低 D C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低 D 根据表中信息知,在 1.01 105 Pa 下,新戊烷的沸点为 9.5,故在标准状况下不是气体,而在 20 时新戊烷是气体,所以 A、B 两项均错误;随着碳原子数的增加,烷烃的沸点逐渐升高,C 项错误;C5H12随支链的增加,沸点逐渐降低,D 项正确。7已知某气态烃 A 在标准状
17、况下的密度是 3.215 gL 1,取 7.2 g A 在足量氧气中充分燃烧,把燃烧后的产物全部通过浓硫酸,浓硫酸质量增加 10.8 g,再把剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加 22 g。(1)该烃的摩尔质量为 _。(2)确定该有机物的分子式为 _。(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式:_。解析(1)该烃的摩尔质量为 3.215 gL 1 22.4 L mol 1 72 gmol 1。(2)7.2 g A 的物质的量为 0.1 mol,浓硫酸吸收 10.8 g(即 0.6 mol)水,碱石灰吸收 22 g(即 0.5 mol)二氧化碳,则 1 mol A 完全燃烧生成 6 mo
18、l 水和 5 mol 二氧化碳,1个该有机物分子中含有 5个碳原子和 12个氢原子,A 的分子式为 C5H12。(3)该烃属于烷烃,其一氯代物只有一种,说明 A 分子结构高度对称,该烃的结构简式为 C(CH3)4。答案(1)72 gmol 1(2)C5H12(3)C(CH3)4 合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 素养培优
19、练 8(素养题)如图所示,U 形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为 1 4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:_ _。(2)若题目中甲烷与氯气的体积之比为 1 1,则得到的产物为 _(选填字母,下同)。A CH3Cl HCl B CCl4 HCl C CH3Cl CH2Cl2 D CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl(3)经过几个小时的反应后,U 形管右端的水柱变化是 _。A升高 B降低 C不变 D无法确定(
20、4)右端玻璃管的作用是 _。解析(1)因 Cl2足量,若充分反应,则 CH4中的四个氢原子可完全被取代,生成 CCl4和 HCl,CH4 4Cl2 光CCl4 4HCl。(2)甲烷与氯气的取代反应,是四步反应同时发生,故得到四种氯代产物和 HCl。(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U 形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,压强减小,U形管右侧液面下降,左侧液面上升。(4)为了平衡气压,在 U 形管右侧插有一个玻璃管。答案(1)CH4 4Cl2 光CCl4 4HCl(2)D(3)B(4)平衡气压 合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的
21、特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 课时分层作业(十四)乙烯(建议用时:40 分钟)合格过关练 1下列说法正确的是()A乙烯的电子式为 B乙烯的球棍模型为 C乙烯分子是空间平面结构 D乙烯的结构简式为 CH2CH2 C 乙烯的电子式为,A 错误;碳原子半径应比氢原子半径大,B 错误;乙烯的结构简式为 CH2=CH2,D 错误。2下列关于乙烯的结构与性质的叙述错误的是()A C2H4表示乙烯的分子式 B乙烯分子中的
22、4 个 CH 键相同 C乙烯分子中 4 个氢原子连线呈矩形 D乙烯分子中碳碳双键中的两个碳碳键强度相同 D 乙烯的分子式是 C2H4,A 项正确;乙烯分子为平面形结构,4 个氢原子均与双键碳原子相连,且排列完全相同,故 4 个氢原子连线呈矩形,4 个 CH 键相同,B、C 项正确;乙烯分子里碳碳双键中的两个碳碳键强度不完全相同,其中 1 个键不稳定,D 项错误。3能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是()A乙烯分子里碳氢原子个数比为 1 2 B乙烯完全燃烧生成的 CO2和 H2O 的物质的量相等 C乙烯容易与溴水发生加成反应,且 1 mol 乙烯完全加成消耗 1 mol 溴单质 D乙烯能使酸
23、性 KMnO4溶液褪色 合成燃烧生成和的有机物中一定含有碳氢氧三种元素碳酸碳酸盐等含碳化合物因组成和性质都具有无机物的特点属于 机物来自动植物体内现在更多的有机物是人工合成的项正确甲烷完全燃烧的产物是和但甲烷仅由碳氢两种元素组成项 子位于正四面体的中心甲烷分子中碳元素的化合价为甲烷分子中只有键是极性键项正确甲烷分子中个键的长度强度完 C 碳与氢的原子个数比为12的还有其他物质(如),故A项错。B项也是只能证明乙烯分子中 n(C)n(H)12,不符合题意。加成反应只有含不饱和键时才能发生,且 n(C2H4)n(Br2)11,所以乙烯必含碳碳双键,且只含一个碳碳双键,C项正确。D项中,含碳碳双键时
24、能使酸性KMnO4溶液褪色,但被酸性KMnO4氧化而褪色的物质并不一定都含有碳碳双键,故D项不能确定乙烯分子中是否含有碳碳双键。4下列物质反应后可生成纯净的 BrCH2CH2Br 的是()A乙烯和溴化氢加成 B乙烷和少量的溴蒸气光照 C乙烯通入溴的四氯化碳溶液中 D乙烷通入溴水中 C 乙烯和溴化氢发生加成反应的产物是 CH3CH2Br(溴乙烷);乙烷和溴蒸气反应生成多种取代物;乙烯通入溴的四氯化碳溶液中反应生成 BrCH2CH2Br;乙烷通入溴水中不反应。5下列说法错误的是()A无论是乙烯与 Br2的加成反应,还是乙烯使酸性 KMnO4溶液褪色,都与乙烯分子内含有的碳碳双键有关 B溴的四氯化碳
25、溶液可以用来鉴别乙烯和甲烷 C相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同 D乙烯易与 Cl2发生加成反应且 1 mol 乙烯完全加成需消耗 1 mol Cl2 C 乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯的加成反应和氧化反应过程中都发生碳碳双键的断裂,A 项正确;乙烯能与溴的四氯化碳溶液反应,但是甲烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和甲烷,B 项正确;乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C 项错误;乙烯发生加成反应时,碳碳双键中的 1 个键断裂,分别与氯原子形成新的共价键,即 1 mol 乙烯与1
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