第九章有机化合物第一讲最简单的有机化合物——甲烷一、选择题1．下图中的小球代表碳原子，棍代表碳碳单键，每个碳原子的剩余价键全部跟氢原子结合，则两分子的关系为()A．同系物B．同分异构体C．同位素D．同素异形体解析由图示可知二者的分子式均为C4H10，但结构不同，故互为同分异构体。而同系物的分子式必然不同，同位素的研究对象是核素，同素异形体的研究对象为单质。答案B2．在一定的温度、压强下，向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为()A．1∶4B．1∶3C．1∶2D．1∶1解析由于Ar不参与反应，CH4＋2O2――→CO2＋2H2O，O2一定过量，气体干燥，所以气体中一定无水蒸气，根据差量法：CH4＋2O2――→CO2＋2H2OΔV1212V(CH4)(100＋400－460)mLV(CH4)＝20mL，则V(Ar)＝100mL－20mL＝80mL，V(CH4)∶V(Ar)＝1∶4，A项正确。答案A3．下列反应属于取代反应的是()A．C2H4＋3O2――→2CO2＋2H2OB．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋CuC．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3D．CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl解析取代反应是有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项C2H4的燃烧，不是取代反应；B项为置换反应；C项为复分解反应；D项中Cl原子取代了CH2Cl2中的一个H原子，故属于取代反应。答案D4．β月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有()A．2种B．3种C．4种D．6种解析根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。答案C5．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面正方形结构的理由是()A．CH3Cl不存在同分异构体B．CH2Cl2不存在同分异构体C．CHCl3不存在同分异构体D．CH4是非极性分子解析本题采用反证法进行判断。甲烷分子若是平面正方形结构，则应是下图中的图1，若对平面结构不成立的命题，则可证明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构。若CH4为平面结构，则其二氯代物可有两种(图2，图3)同分异构体，则B说法仅对正四面体结构成立，而不符合平面结构。因此，只有B可作为证明CH4是否是正四面体结构的理由。答案B6．某气态烷烃20mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100mL，该烃的化学式是()A．C2H6B．C3H8C．C4H10D．C5H12解析设烷烃为CnH2n＋2CnH2n＋2＋O2――→nCO2＋(n＋1)H2O120mL100mL即＝则n＝3，所以分子式为C3H8。答案B7．含有2～5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：烷烃名称乙烷丙烷丁烷戊烷沸点/℃－88.6－42.1－0.536.1燃烧热/(kJ·mol－1)1560.72221.52877.63535.6根据表中数据，下列判断错误的是()A．正庚烷在常温常压下肯定不是气体B．烷烃燃烧热和其所含碳原子数呈线性关系C．随碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高D．随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加解析随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都增大，但不是成比例增加，所以D错误。答案D8．(能力提升)100℃时，两种烃蒸气组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示。则下列对该混合烃组成的判断正确的是()A．一定含有甲烷B．一定含有乙烯C．一定含有苯D．一定不含乙烯解析选取混合烃的总物质的量为1mol研究，生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol，所以其平均分子组成为C1.6H4，所以混合气体中一定含有甲烷，另一种烃分子中一定含有4个氢原子，可能是乙烯。答案A二、非选择题9．实验室制乙烯的反应原理为CH3CH2OH――→CH2===CH2＋H2O,制取时，常因温度过高而发生副反应，使部分乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑。(1)请用图中编号为①、②、③、④的装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含有CO2、SO2和水蒸气。用装置的编号表示装置的连接顺序(按产物气流从左到右)：________―→________―→________―→________。(2)实验时装置①中A瓶的现象是________________________________________________________________________，原因是_______________________________________________________________。B瓶中的现象是_______________...
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