《最簡單的有機化合物——甲烷》試卷一、選擇題1.短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增大，原子半徑rC＞rD＞rB＞rA．B原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，D原子的核電荷數等于A、C原子核電荷數之和，A與C同主族．下列說法正確的是（）A．B的單質不存在同素異形體B．單質D著火時，可用二氧化碳滅火器滅火C．化合物A2B2與C2B2均只有氧化性D．A、B、C組成的化合物，25℃時若溶液濃度為L，則由水電離出的OH﹣為10﹣13mol/L﹣O﹣C4H9丁醚的結構有（）種．A．8 B．16 C．10 D．123.下列化學用語描述中不正確的是（）A．中子數為20的氯原子：B．K2O的電子式：C．HCO3﹣的電離方程式：HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+D．比例模型可以表示CO2分子或SiO24..A、B兩種有機化合物，當混合物質量一定時，無論A、B以何種比例混合，完全燃燒時產生的CO2的量均相等，肯定符合上述條件的可能是（）①同分異構體；②同系物；③具有相同的最簡式；④含碳的質量分數相同．A．①③④B．①③C．①②③④D．①②④5.主鏈含5個碳原子，有甲基、乙基2個支鏈的烷烴有（）A．2種B．3種C．4種D．5種6.進行一氯取代反應后，只能生成3種沸點不同的產物的烷烴是（）A．（CH3）2CHCH2CH2CH3B．（CH3CH2）2CHCH3C．（CH3）2CHCH（CH3）2D．（CH3）3CCH2CH37.下列說法不正確的是（）A．分子為C3H8與C6H14的兩種有機物一定互為同系物B．具有相同通式的有機物不一定互為同系物C．相對分子質量相同的不同物質，一定互為同分異構體D．兩個相鄰同系物的分子量數值一定相差148.有機物分子式為C5H11Cl，其可能的結構有多少種（）A．5B．6C．7D．8（烴）完全燃燒需要5molO2，則X與Y之和可能是（）A．X+Y=5B．X+Y=7C．X+Y=11D．X+Y=910.下列化學式只表示一種純凈物的是（）A．C3H8B．C4H10C．C2H4Br2D．C3H8O二、非選擇題11.金剛烷是一種重要的化工原料，工業上可通過下列途徑制備：請回答下列問題：(1)環戊二烯分子中最多有_____________個原子共平面；(2)下面是以環戊烷為原料制備環戊二烯的合成路線：其中，反應①的產物名稱是__________，反應②的反應試劑是__________；(3)已知烯烴能發生如下反應：請寫出下列反應產物的結構簡式：(4)A是二聚環戊二烯的同分異構體，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A經高錳酸鉀酸性溶液加熱氧化可以得到對苯二甲酸[提示：苯環上的烷基(--CH3，--CH2R，一CHR2)或烯基側鏈經高錳酸鉀酸性溶液氧化得羧基)，寫出A所有可能的結構簡式(不考慮立體異構)：_______________________________________________________________12.丁烷的分子結構可簡寫成鍵線式結構，有機物A的鍵線式結構為，有機物B與等物質的量的H2發生加成反應可得到有機物A。則：（1）有機物A的分子式為。（2）用系統命名法命名有機物A，其名稱為。（3）有機物B可能的結構簡式為：、、。13.將裝有甲烷和氯氣混合氣體的三個集氣瓶，用玻璃片蓋好瓶口后，分別作如下處理，各有怎樣的現象發生。(1)①置于黑暗中：________________________________________________________________；②將點燃的鎂條靠近集氣瓶外壁：_________________________________________________________________；③放在有光線的房子里：_______________________________________________________________。(2)甲烷和氯氣發生的一系列反應都是__________(填反應類型)反應，請寫出甲烷和氯氣反應生成一氯甲烷的化學方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。14.下列各組物質（用序號填空）：①紅磷和白磷；②1H、2H、3H；③CH4和C10H22；④乙烷和(CH3)2CHCH2CH3；⑤和；⑥和⑦CH3(CH2)3CH3和(1)互為同位素的是；(2)互為同素異形體的是；(3)互為同系物的是；(4)互為同分異構體的是；(5)屬于同一物質的是。15.生態農業涉及農家肥料的綜合利用。某種肥料經發酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體（標準狀況）。該氣體通過盛有紅色CuO粉末的硬質玻璃管，發生的反應為：CH4＋4CuOCO2↑＋2H2O↑＋4Cu。當甲烷完全反應后，硬質玻璃管的質量減輕了。將反應后氣體通入2LL的澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成沉淀10g。(1)原混合氣體的物質的量是____________；生成沉淀的摩爾質量是____________。(2)原混合氣體中甲烷的體積是____________。參考答案考點：原子結構與元素周期律的關系．專題：元素周期律與元素周期表專題．分析：短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增大，原子半徑rC＞rD＞rB＞rA．B原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，則B為O元素；A與C同主族，D原子的核電荷數等于A、C原子核電荷數之和，則C、D同在第三周期，由于A的半徑小于O的半徑，所以A只能為H或F，若A為H、C為Na，則D為Mg，若A為F、C為Cl，則D為Fe，不符合，綜上可知，A為H，B為O，C為Na，D為Mg，然后結合元素化合物性質及元素周期律來解答．解答：解：短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增大，原子半徑rC＞rD＞rB＞rA．B原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，則B為O元素；A與C同主族，D原子的核電荷數等于A、C原子核電荷數之和，則C、D同在第三周期，由于A的半徑小于O的半徑，所以A只能為H或F，若A為H、C為Na，則D為Mg，若A為F、C為Cl，則D為Fe，不符合，綜上可知，A為H，B為O，C為Na，D為Mg，A．B為O，氧元素的單質有氧氣和臭氧，存在同素異形體，故A錯誤；B．D為Mg，能與二氧化碳反應，所以單質Mg著火時，不可用二氧化碳滅火器滅火，故B錯誤；C．化合物H2O2與Na2O2中氧元素的化合價為﹣1價，處于中間價態，既有還原性又有氧化性，故C錯誤；D．A、B、C組成的化合物NaOH溶液，25℃時若溶液濃度為L，則溶液中氫離子濃度為10﹣13mol/L，該氫離子由水電離，則由水電離出的OH﹣也是10﹣13mol/L，故D正確．故選D．點評：本題考查原子結構與元素周期律知識，題目難度中等，本題注意根據離子的電子層結構判斷元素在周期表中的位置，結合元素周期律的遞變規律進行判斷．2..B考點：有機化合物的異構現象．專題：同分異構體的類型及其判定．分析：﹣C4H9有4種，分別為：CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣、CH3﹣CH2﹣CH（CH3）﹣、（CH3）2CH﹣CH2﹣、（CH3）3C﹣然后根據兩個取代基的組合來解答．解答：解：﹣C4H9有4種，分別為：CH3﹣CH2﹣CH2﹣CH2﹣、CH3﹣CH2﹣CH（CH3）﹣、（CH3）2CH﹣CH2﹣、（CH3）3C﹣．4×4=16．故選B．點評：本題考查了限制條件同分異構體的書寫，難度中等，側重考查學生解題思維與解題方法，確定烷基的同分異構體是解題的關鍵．3..D考點：電子式、化學式或化學符號及名稱的綜合；電離方程式的書寫；球棍模型與比例模型．分析：A．質量數=質子數+中子數，元素符號的左上角不是質量數、左下角不是質子數；B．氧化鉀為離子化合物，陰陽離子都需要標出電荷，氧離子還需要標出最外層電子；C．碳酸氫根離子的電離產生水合氫離子和碳酸根離子；D．二氧化硅屬于原子晶體，不存在二氧化硅分子．解答：解：A．元素符號的左上角標質量數，中子數為20的氯原子的質量數為37，該核素的表示方法為：，故A正確；B．氧化劑為離子化合物，鉀離子直接用離子符號表示，氧離子需要標出所帶電荷及最外層電子，氧化鉀的電子式為：，故B正確；C．碳酸氫根離子在溶液中電離出水合氫離子和碳酸根離子，HCO3﹣的電離方程式為：HCO3﹣+H2OCO32﹣+H3O+，故C正確；D．可以表示二氧化碳的比例模型，但是不能表示二氧化硅，因為二氧化硅晶體為原子晶體，不存在二氧化硅分子，故D錯誤；故選D．點評： 本題考查了常見化學用語的書寫方法判斷，題目難度中等，涉及原子符號、電離方程式、結構式等知識，試題涉及的知識點較多，注意掌握常見的化學用語的概念及正確的表示方法．4..A解：①互為同分異構體，分子式相同，兩種有機物分子中碳的質量分數相等，只要混合物的總質量一定，完全燃燒生成CO2的質量也一定，故①符合；②互為同系物時，兩種有機物分子中碳的質量分數不一定相同，混合物的總質量一定時，若同系物最簡式相同，則完全燃燒生成CO2的質量也一定，若最簡式不同，則完全燃燒生成CO2的質量不確定，故②不一定符合；③、最簡式相同，兩種有機物分子中碳的質量分數相等，只要混合物的總質量一定，完全燃燒生成CO2的質量也一定，故③符合；④含碳的質量分數相同，混合物的總質量一定，完全燃燒生成CO2的質量也一定，故④符合．所以一定符合的是①③④故選：A．5..A解：主鏈5個C，則乙基只能在中間C上，甲基可以在中間C上，也可以在2號C上，所以有如下2種：、．故選A．6..D解：根據等效氫的判斷方法：同一個碳原子上連的氫原子等效，同一個碳原子上所連的甲基的氫原子等效，對稱的碳原子上的氫原子等效．A．含有5種等效氫，所以能生成5種沸點不同的有機物，故A錯誤；B．含有4種等效氫，所以能生成4種沸點不同的有機物，故B錯誤；C．含有2種等效氫，所以能生成2種沸點不同的有機物，故C錯誤；D．含有3種等效氫，所以能生成3種沸點不同的有機物，故D正確．故選D．解：A．分子為C3H8與C6H14的兩種有機物但是烷烴，二者結構相似，分子間相差3個CH2原子團，二者一定互為同系物，故A正確；B．具有相同通式的有機物不一定互為同系物，如烯烴與環烷烴具有相同的通式，但是烯烴與環烷烴結構不相似，它們不屬于同系物，故B正確；C．相對分子質量相同的不同物質，不一定具有相同的分子式，如乙醇與甲酸，所以不一定互為同分異構體，故C錯誤；D．根據同系物的概念“組成上相差1個或多個CH2原子團”可知，兩個相鄰同系物的分子量數值一定相差14，故D正確；故選C．8..D考點：同分異構現象和同分異構體．分析：判斷和書寫烷烴的氯代物的異構體可以按照以下步驟來做：（1）先確定烷烴的碳鏈異構，即烷烴的同分異構體．（2）確定烷烴的對稱中心，即找出等效的氫原子．（3）根據先中心后外圍的原則，將氯原子逐一去代替氫原子．（4）對于多氯代烷的同分異構體，遵循先集中后分散的原則，先將幾個氯原子集中取代同一碳原子上的氫，后分散去取代不同碳原子上的氫．解答：解：分子式為C5H11Cl的同分異構體有主鏈有5個碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主鏈有4個碳原子的：CH3CH（CH3）CH2CH2Cl；CH3CH（CH3）CHClCH3；CH3CCl（CH3）CH2CH3；CH2ClCH（CH3）CH2CH3；主鏈有3個碳原子的：CH2C（CH3）2CH2Cl；共有8種情況．故選D．點評：本題考查以氯代物的同分異構體的判斷，難度不大，做題時要抓住判斷角度，找出等效氫原子種類．一般說來，同一個碳原子上的氫原子等效，同一個碳原子上連的所有甲基上的氫原子等效，處于鏡面對稱位置上的氫原子等效．氯原子取代任意一個等效氫原子所得的一氯代物是同一種．只要這樣就可以了．比如說丙烷有兩種一氯代物．9..C考點：有關有機物分子式確定的計算；化學方程式的有關計算．專題：計算題．分析：1mol烴CxHy耗氧量為（x+）mol，據此判斷．解答：解：1mol某氣態烴CxHy完全燃燒，需用5molO2，所以（x+）mol=5mol．當x=3、y=8，則x+=5，即X+Y=11，當x=4、y=4，則x+=5，即X+Y=8，故選C．點評：本題考查了烴的燃燒規律，根據有機物耗氧量判斷有機物分子式，難度不大，關鍵根據耗氧量討論可能組成．10..A解：A．C3H8只有1種結構，無同分異構體，是純凈物，故A正確；B．C4H10有2種結構正丁烷和異丁烷