2011年高考化学一轮复习章节检测：第十章 第一节 最简单的有机化

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第十章 第一节 最简单的有机化合物——甲烷

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)

1．气体打火机使用一种有机化合物为燃料，这种燃料稍加压时易液化，减压时气化，点燃能燃烧．下列符合这种条件的有机物是 ( ) A．C2H6(沸点－88.6℃) B．C3H8(沸点－42.6℃) C．C4H10(沸点－0.5℃) D．C5H10(沸点36.1℃) 解析：符合要求的物质应具备：①沸点较高，②常温下是气体． 答案：C

2．下列叙述错误的是 ( ) A．烷烃的沸点随碳原子数增加而逐渐升高 B．任何烷烃分子中碳氢原子个数比都是相同的

C．丙烷与Cl2发生取代反应后生成的一氯代物不只是一种 D．正丁烷的熔点、沸点比异丁烷的高

解析：烷烃的沸点随着碳原子数增加而逐渐升高；烷烃的通式为CnH2n＋2，烷烃分子中N(C)∶N(H)＝n∶(2n＋2)；丙烷与Cl2发生取代是逐一分步进行，生成一氯代物有两种；烷烃支链越多，沸点越低． 答案：B

3．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别 ( ) A．先后通入溴水和澄清石灰水 B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯

C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯 D．点燃后将燃烧产物通入澄清石灰水

解析：三种气体燃烧分别生成CO2和H2O、CO2、H2O，根据三种产物的性质可选择．A 项三者均不反应，不能区别；B项不能区别CH4和CO；D项不能区别CH4和CO. 答案：C

4．关于CH4和 的叙述正确的是 ( )

A．均能用CnH2n＋2组成通式来表示 B．与所有烷烃互为同素异形体

C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同 D．通常情况下它们都是气态烷烃

解析：B项它们与其他烷烃互为同系物；C项化学性质相似，但物理性质不同；D项烷 烃碳原子数小于或等于4的常温下是气体．

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答案：A

5．(2009·青岛模拟)若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3 mol O2，则 ( ) A．x＝2，y＝2 B．x＝2，y＝4 C．x＝3，y＝6 D．x＝3，y＝8

解析：根据烃燃烧的通式：CxHy＋(x＋y/4)O2――→xCO2＋y/2H2O，得出x＋y/4＝3.将 选项逐一代入：

A：x＝2，y＝2，x＋y/4＝2.5. B：x＝2，y＝4，x＋y/4＝3. C：x＝3，y＝6，x＋y/4＝4.5. D：x＝3，y＝8，x＋y/4＝5. 所以，B正确． 答案：B

6．由两种烃组成的混合物，无论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧生成CO2的质量也一定，则此两种烃一定满足 ( ) A．互为同分异构体 B．最简式相同 C．为同系物 D．符合同一通式

解析：由题意可知两种烃中的C的质量分数相同，因烃仅含C、H两种元素，则H的 质量分数也应相同，从而可推知它们的最简式相同． 答案：B

7．下列叙述正确的是 ( ) A．分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B．通式相同的不同物质一定属于同系物 C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

解析：分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不 同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分 子式不一定相同，如NO和C2H6等，因此不一定是同分异构体． 答案：C

8．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是 ( )

1 CH4

A．3 B．4 C．5 D．6

解析：本题考查同分异构体的书写．由表中烃的分子式排列规律，1,2都是4个氢原子， 3,4都是8个氢原子，5,6应为12个氢原子，故5为C5H12，其同分异构体为：

2 C2H4 3 C3H8 4 C4H8 5 6 C6H12 7 C7H16 8 C8H16 点燃

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CH3—CH2—CH2—CH2—CH3，共三种． 答案：A

9．下列关于有机化合物的叙述中不正确的是 ( ) ．A．丙烷跟甲烷一样能与氯气发生取代反应

B．1 mol乙酸与乙醇在一定条件下发生酯化反应，可生成1 mol乙酸乙酯 C．CH2Cl2是纯净物说明甲烷是四面体结构而不是正方形结构

D．溴水既可鉴别乙烷与乙烯，又可除去乙烷中的乙烯而得到纯净的乙烷

解析：乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯属于可逆反应，故1 mol乙酸与乙醇反应不可能生 成1 mol乙酸乙酯． 答案：B

10．将一定量的甲烷完全燃烧，使所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl2和NaOH的

玻璃管．结果盛NaOH的玻璃管质量增加了1.1 g，则原来甲烷在标准状况下的体积为 ( )

A．2.24 L B．1.12 L C．0.56 L D．0.28 L

解析：甲烷燃烧生成H2O和CO2，无水CaCl2吸收H2O，NaOH吸收CO2，n(CO2) ＝

1.1 g

＝0.025 mol，故n(CH4)＝0.025 mol，V(CH4)＝0.025 mol×22.4 L/ mol＝0.56

44 g/mol

L. 答案：C

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)

11．(9分)如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成， 将X气体燃烧，把燃烧生成的气体通过A、B两个洗气瓶．试回答下列 问题：

(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是 ____________．

(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是____________． (3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是____________．

解析：H2燃烧产物为H2O，CO燃烧产物为CO2，CH4燃烧产物为CO2和H2O.产物通 过浓H2SO4时，浓H2SO4的作用是吸收水分，若浓H2SO4增重，说明吸收了水分，证 明原气体中有H元素；再通过澄清石灰水时，澄清石灰水的作用是吸收CO2，若澄清

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石灰水增重，说明吸收了CO2，证明原气体中有C元素．故符合条件(1)说明原气体中 只由H元素组成，则为H2；符合条件(2)说明原气体中存在C元素但不存在H元素， 则为CO；符合条件(3)说明原气体(单一或混合)中既有H元素又有C元素，则得几种 情况：只有CH4；H2和CO组合；H2和CH4组合，CO和CH4组合或H2、CH4、CO 组合．

答案：(1)H2 (2)CO (3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CH4、CO 12．(11分)有A、B两种烃，其相关信息如下

①完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1 ②28＜M(A)＜60 A ③不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ④一氯代物只有一种结构 ⑤碳碳之间都是单键 ①饱和链烃，通常情况下呈气态 B ②有同分异构体 ③二溴代物有三种

回答下列问题：

(1)烃A的最简式是________； (2)烃A的结构简式是____________．

(3)烃B的三种二溴代物的结构简式为____________________________________ ________________________________________________________________________； (4)烃C为烃B的同系物，常温下为气态且只有一种一溴代物，则烃C的一溴代物的结 构简式为________(填一种即可)．

解析：(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1，则烃A的分子式为(CH)n； (2)因28＜M(A)＜60，所以烃A的分子式C3H3或C4H4，结合另外两个信息可知烃A 的结构简式是

.

(3)烃B为饱和链烃，通常情况下呈气态，则烃B为CH4或C2H6或C3H8或C4H10；有 确同分异构体，则不可能为CH4、C2H6、C3H8，所以烃B为C4H10.它的三种二溴代物 的结构简式分别为

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(4)烃B的同系物中常温下为气态的是CH4、C2H6、C3H8，C3H8有两种一溴代物，CH4、 C2H6都只有一种一溴代物，分别为CH3Br、C2H5Br. 答案：(1)CH (2)

13．(16分)(2010·临沂检测)某学校课外实验小组欲探究甲烷的性质．实验小组成员发现实验

台有两个盖有毛玻璃片的集气瓶(其中一瓶为甲烷、一瓶为氯气)等．小组成员从实验台上拿出一支规格为20 mL的刻度试管，想在试管中取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体进行实验探究． 请你帮助他们完成下列问题：

(1)用最简单的方法区别两个集气瓶中气体：_______________________________ ________________________________________________________________________. (2)有同学提出用分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃管等仪器组装，可以将集气瓶中的气体 取到刻度试管中．请你画出在刻度试管中取用取5 mL甲烷、15 mL氯气的混合气体的 操作装置．

说明简单的操作方法： _________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)在水槽中将橡皮塞塞在集有混合气体的试管口上，取出，放置在________(填写下面 的序号)的地方，探究甲烷与氯气的取代反应．

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A．黑暗中 B．阳光直射的地方 C．室内自然光 D．任何地方

写出该反应中的一个化学方程式： ______________________________________ ________________________.

足够长的一段时间后，用手握住试管，口朝下，伸入水中，在水下拔下橡皮塞，可以 观察到的现象是： _______________________________________________________ ________________________.

解析：(1)通过观察法可以区别，有颜色的集气瓶中为氯气，另外一集气瓶中为甲烷． (2)按照答案图中所示的装置，用排饱和食盐水的方法可以分别收集预定体积的气体． (3)烷烃的取代反应需要的光为自然光，不能在阳光直射下，否则会导致反应太快而发 生爆炸．

答案：(1)有颜色的一瓶中为氯气，另外一瓶中为甲烷 (2)装置如下图所示

先将双孔塞塞到盛有氯气的集气瓶口上，打开分液漏斗旋塞，使食盐水缓缓流下，收集15 mL氯气；然后将双孔塞换到盛有甲烷的集气瓶上，再打开分液漏斗旋塞，排出试管中所有的饱和氯化钠溶液即可

(3)C CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl(或CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl或CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl或CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl) 试管内有水柱慢慢上升

14．(14分)现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物：

(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是____________．

(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是__________． (3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是__________，生成水最多的 是__________．

(4)在120℃、1.01×105 Pa下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测 得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________________．

解析：题中可用信息有：①等质量，②同状况、同体积，③反应前后体积不变，④三 种有机化合物．解题时，充分利用题给信息，按化学方程式或物料守恒分析即可． (1)等质量的烃完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6

光

光

光

光

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y446

的依次为、、，故CH4耗O2最多． x122

y

(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，(x＋)的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6

4y446

的x＋依次为1＋＝2,2＋＝3,2＋＝3.5，故C2H6耗O2最多．

4444(3)n(CO2)＝n(C)＝＝n(H2)＝

1111

×1、×2、×2，×2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O) 16283028

1111

×2、×2、×3，×2最大，故CH4生成的H2O最多． 16283016

(4)温度≥100℃条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不 变，y＝4的为CH4、C2H4，故答案为CH4、C2H4. 答案：(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4、C2H4

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