第三章　第1節(jié)　認識有機化合物第二課時  有機化合物中的官能團一．選擇題：本題共10小題，每題2分，共20分。每小題只有一個選項符合題意。1．下列關于甲烷分子結構的敘述中，正確的是(　　)A．甲烷分子中C、H原子間是離子鍵B．甲烷分子的空間結構是正方體C．甲烷的結構式為CH4 D．甲烷分子中4個碳氫鍵完全相同 【答案】D【解析】C和H在成鍵時并沒有電子的得失，二者只能雙方提供電子形成共用電子對，所以甲烷中C和H原子間形成共價鍵，而且4個碳氫鍵完全相同，這樣CH4分子空間構型為正四面體結構。CH4結構式為。所以A、B、C三項均不正確，D項正確。2．下列關于甲烷性質敘述中不正確的是(　　)A．甲烷是一種無色無味的氣體B．甲烷的密度比空氣的密度小C．甲烷極難溶解于水D．甲烷性質穩(wěn)定，不和其它物質反應 【答案】D 【解析】光照條件下CH4可以和Cl2發(fā)生取代反應，D項不正確。3.醇類官能團的名稱是（     ）A.氫氧根    B.羥基    C.羧基    D.酯基【答案】B4.下列說法正確的是 （    ）A.所有的有機物均含有官能團B.官能團決定著某類有機化合物共同特性的原子或原子團。C.取代反應就是置換反應D.官能團一定含有碳和氫之外的其他元素【答案】B【解析】烷烴不好有官能團，故A錯誤；取代反應不一定有單指參加和生成，故C錯誤；碳碳雙鍵是烯烴的官能團，烯烴只含有碳氫元素，故D錯誤。B正確。5.下列官能團能夠和碳酸鈉反應的是 （   ） A.碳碳雙鍵     B.羥基     C.羧基    D.酯基【答案】C  【解析】羧基具有酸的性質，能和碳酸鈉反應。6.關于取代反應和置換反應的下列說法中,正確的是 (　　)A.取代反應和置換反應中一定都有單質生成B.取代反應和置換反應一定都屬于氧化還原反應C.取代反應大多是可逆的,反應速率慢,而置換反應一般是單向進行的,反應速率快D.取代反應和置換反應的產物都是唯一的,不會有多種產物并存的現(xiàn)象 【答案】C【解析】取代反應不一定有單質生成,也不一定是氧化還原反應,產物會存在多種產物并存的現(xiàn)象。7.下列化學反應中不屬于取代反應的是 (　　)A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBrB.CH3OH+HCl     CH3Cl+H2O C.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ D.CH3—CH2—Br+H2O CH3—CH2—OH+HBr 【答案】C【解析】取代反應是指有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。C項中的反應為置換反應,不是有機反應,更不是取代反應。8.甲烷和氯氣以物質的量之比1∶3混合,在光照條件下,得到的有機產物是 (　　)①CH3Cl   ②CH2Cl2   　③CHCl3　   ④CCl4 A.只有①                 B.①和②的混合物C.只有②                 D.①②③④的混合物【答案】D【解析】甲烷和氯氣反應,無論反應物的物質的量之比是多少,都會得到各種氯代物的混合物。9．在光照條件下，將等體積的甲烷和氯氣混合，得到的產物中物質的量最多的是(　　)A．CH3Cl    B．CH2Cl2      C．CCl4      D．HCl   【答案】D【解析】CH4與Cl2的反應中每取代1 mol H原子，消耗1 mol Cl2，生成1 mol HCl，故產物中HCl最多。10.香袋在日常生活中頗受歡迎,如玫瑰香袋使用干玫瑰花制成,能夠散發(fā)出玫瑰花的香氣。但是不法商販通常在香袋中添加玫瑰香精來增添香氣,玫瑰香精的主要成分是“結晶玫瑰”(化學式為C10H9O2Cl3),結構簡式如下圖，則“結晶玫瑰”中含氧官能團的名稱為（    ）A.氯原子  B.羥基   C.碳碳雙鍵     D.酯基【答案】D二．選擇題：本題共5小題，每題4分，共20分。每小題有一個或兩個選項符合題意，全部選對得4分，選對但不全得1分，有選錯的得0分。11.下列說法正確的是（   ）A.有機化合物的分子結構通常包括碳骨架與官能團兩部分B.同系物一定含有相同的官能團C.含有相同官能團的一定是同系物D.烴類不含有官能團【答案】AB【解析】A項，有機化合物的分子結構通常包括碳骨架與官能團兩部分，其中官能團決定著有機化合物的化學特性；B項，同系物結構相似，故一定含有相同的官能團；C項，同系物結構相似，相差若干個“CH2”原子團，因此官能團種類和數(shù)目一定相同，因此含有相同官能團但官能團數(shù)目不同的不是同系物；D項，烯烴含有官能團雙鍵。故答案為AB。12.下列關于甲烷與Cl2的取代反應所得產物的說法正確的是 (　　)A.都是有機物                        B.都不溶于水C.有一種氣態(tài)物質,其余均是液體       D.除一種外均是四面體結構【答案】D【解析】甲烷與Cl2反應的產物中HCl不是有機物,產物中CH3Cl、HCl是氣態(tài)物質,除HCl外,其余產物均為四面體結構。13.取1 mol甲烷與4 mol氯氣放入一密閉容器中，在光照條件下發(fā)生反應，充分反應后，容器中各物質的物質的量之和一定為(　　)A．1 mol B．4 mol   C．5 mol   D．無法確定【答案】C【解析】CH4和Cl2的反應是連鎖反應，不可能只發(fā)生第一步取代反應，生成物為混合物，即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，根據(jù)碳原子守恒，四種物質總的物質的量為1 mol；根據(jù)化學方程式可知，每生成1 mol HCl就消耗1 mol Cl2，現(xiàn)在有4 mol Cl2參與反應可生成4 mol HCl，所以1 mol CH4和4 mol Cl2充分反應后，容器內各物質的物質的量之和一定為5 mol，C項正確。14. 用于制造隱形飛機的某種物質具有吸收微波的功能，其主要成分的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是(    ) A.該物質為無機物                         B.該物質屬于不飽和鏈烴C.該物質含有官能團名稱為“碳碳雙鍵”     D.該物質屬于烴的衍生物【答案】CD【解析】該物質屬于有機物，故A錯誤；該物質中含有硫元素，因此不屬于烴類，故B錯誤。15.將1 mol CH4和一定物質的量的Cl2混合均勻，以漫射光照射使CH4與Cl2發(fā)生取代反應。反應后CH4與Cl2均無剩余，且生成了等物質的量的四種有機取代物，求參加反應的Cl2的物質的量(　　)  A．1.5 mol  B．2 mol   C．2.5 mol D．4 mol【答案】　C【解析】　本題考查甲烷與氯氣的取代反應中量的關系。解題的關鍵是清楚每取代1 mol H要消耗1 mol Cl2。具體情況分析如下：三．非選擇題：本題共5小題，共60分）16.（12分）具有復合官能團的復雜有機物,其官能團具有各自的獨立性,在不同條件下所發(fā)生的化學性質可分別從各官能團討論。如     具有三種官能團:—CHO、       和__________(填官能團的名稱),所以這個化合物可看作醛類、________類和________類。 【答案】羥基　羧基　醇　羧酸 【解析】該分子中除含有—CHO外還含有—OH、—COOH兩種官能團,所以該化合物還可看作醛類、醇類和羧酸類。 17.(12分)分析下列有機化合物的結構簡式，完成下列填空。①CH3CH2CH2C(CH3)3　②HCOOCH2CH3③CH3CHClCH2CH3　④CH3CH2CH==CHCH3⑨(CH3)2CHCOOH　⑩CH3CHO對以上有機化合物進行分類，其中：(1)含有羥基(—OH)的是________。(2) 屬于不飽和鏈烴的是________。(3)屬于羧酸的是________。(4)屬于醛的是________。(5)屬于烴的是________。(6)含有酯基的是________。【答案】 (1)⑥⑧　(2)④　(3)⑨  (4)⑩　(5)①④⑤⑦(6) ②【解析】分析給出的每種有機化合物的官能團，再根據(jù)官能團對這些有機化合物進行分類。18.(12分)某有機化合物的結構簡式為：(1)請寫出該有機物具有的官能團名稱：①________；②________；③________。(2)該有機物屬于________。A.酯類化合物  B.多官能團有機物   C.烴的衍生物  D.烯烴【答案】(1)①醇羥基　②羧基　③碳碳雙鍵(順序可換)(2)BC【解析】該化合物含有羧基、羥基(并且和羥基相連的碳原子上有兩個氫原子)、碳碳雙鍵。19．（10分）如圖所示是某同學利用注射器設計的簡易實驗裝置。向甲注射器中注入10 mL CH4，同溫同壓下向乙注射器中注入50 mL Cl2，再將乙注射器中的氣體推入甲注射器中，用日光照射甲注射器一段時間，氣體在甲注射器中反應。(1)下列是某同學預測的實驗現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o色　②實驗過程中，甲注射器中活塞向右移動　③甲注射器內壁出現(xiàn)油狀液滴　④產生火花其中正確的是         (填序號)。(2)甲注射器中發(fā)生反應的反應類型為            。(3)反應后，可用于吸收甲注射器中剩余氣體的試劑是         。A．水       B．NaOH溶液C．AgNO3溶液       D．飽和食鹽水(4)反應后，若將甲注射器中的物質推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中，則觀察到的現(xiàn)象為                  ，再向其中滴入幾滴紫色石蕊溶液，又可觀察到的現(xiàn)象為                     。【答案】（1）②③   (2)取代反應   (3)B   (4)液體分為兩層，產生白色沉淀; 溶液先變紅后褪色【解析】在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生連鎖反應：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為14時二者恰好完全反應，而甲中氯氣與甲烷體積比為51>41，說明氯氣過量，最終氣體中仍有氯氣。反應進行過程中不會產生火花。產物中只有氯化氫和一氯甲烷為氣體，所以氣體的總物質的量減小，內部壓強減小，甲中活塞向內移動。(2)甲烷分子中的四個氫原子可被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會與AgNO3反應生成AgCl白色沉淀，同時因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層，若加入幾滴石蕊，溶液會先變紅后褪色，故有Cl2剩余。20．（14分）利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應制取副產品鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組在實驗室中模擬上述過程，其設計的模擬裝置如下：根據(jù)設計要求回答下列問題。(1)B裝置有三種功能：①控制氣流速度；②均勻混合氣體；③________。(2)設＝x，若理論上欲獲得最多的氯化氫，則x值應________。(3)D裝置的石棉中均勻混有KI粉末，其作用是____________________。(4)E裝置的作用是________(填字母)。A．收集氣體 B．吸收氯氣C．防止倒吸 D．吸收氯化氫(5)在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強光照射，發(fā)現(xiàn)硬質玻璃管內壁有黑色小顆粒產生，寫出置換出黑色小顆粒的化學方程式：________________________________。(6)E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出有機物的最佳方法為________。該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為________(填編號)a．CH4　b．CH3Cl　c．CH2Cl2　d．CHCl3　e．CCl4【答案】(1)干燥混合氣體         (2)大于或等于4(3)吸收過量的氯氣　    (4)CD(5)CH4＋2Cl2C＋4HCl           (6)分液　ab【解析】(1)B裝置的三個作用：①控制氣流速度，從而達到合適的反應比例；②均勻混合氣體，便于后續(xù)實驗；③干燥混合氣體。(2)CH4中每有1個H原子被取代，消耗1個Cl2，生成1個HCl，CH4中H原子全部被取代時生成HCl氣體最多，所以應保證＝x≥4。(3)KI能吸收多余的Cl2，反應的化學方程式為Cl2＋2KI===2KCl＋I2。(4)E裝置既吸收反應生成的HCl氣體，同時還能防止倒吸。(5)據(jù)信息知黑色小顆粒應為碳，根據(jù)原子守恒可知反應的化學方程式為CH4＋2Cl2C＋4HCl。(6)分離難溶于水的油狀液體可用分液法。CH4與Cl2反應的生成物中CH3Cl和HCl為氣體，CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為液體，故最終的尾氣為CH3Cl和剩余的CH4。

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