1选择题
某湿地自然保护区开展有机污染物监测，采集到的样品中检出多种含碳有机物。下列关于有机物结构与性质的说法正确的是（ ）
- A. 甲烷分子呈正四面体结构，4 个 C—H 键的键长、键角均相同，键角为 109°28′
- B. 乙烯分子中只含 σ 键，属于饱和烃，能与溴水发生取代反应使溴水褪色
- C. 乙醇分子中的羟基（—OH）与氢氧化钠溶液反应放出氢气
- D. 乙酸分子中的羧基（—COOH）不含氧元素，乙酸不能与乙醇发生酯化反应
答案：A
解析：A 项：甲烷 CH₄ 中碳原子采取 sp³ 杂化，4 个氢原子位于正四面体的四个顶点，4 个 C—H 键完全等同，键角为 109°28′，正确。
B 项：乙烯含碳碳双键，其中 1 个是 σ 键、1 个是 π 键，属于不饱和烃；与溴水发生的是加成反应而非取代反应，错误。
C 项：乙醇的羟基（—OH）不能与 NaOH 反应放出 H₂，只有与金属钠反应才放出 H₂（2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂↑），易错点是把「与 Na 反应」误当作「与 NaOH 反应」。
D 项：羧基 —COOH 中含两个氧原子，且乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生酯化反应生成乙酸乙酯，错误。
故选 A。
2选择题
四种短周期主族元素 W 、 X 、 Y 、 Z 的原子序数依次增大, W 、 X 的简 单离子具有相同电子层结构, X 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的, W 与 Y 同族, Z 与 X 形成的离子化合物的水溶液呈中性. 下列说法正确的是
- A. W 与 X 形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
- B. 简单离子半径: W<X<Z
- C. 气态氢化物的热稳定性: W<Y
- D. 最高价氧化物的水化物的酸性: Y>Z
答案：A
解析：【解答】解：四种短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大, X 的原 子半径是短周期主族元素原子中最大的, 则 X 为 Na. 由原子序数可知, Y 、 Z 处于第三周期, 而 Z 与 X (钠) 形成的离子化合物的水溶液呈中性, 则 Z 为 Cl . W 、 X 的简单离子具有相同电子层结构, 且 W 与 Y 同族, W 在第二周 期且是非金属元素， W 可能是氮（或）氧，则对应的 Y 为磷（或硫）。
A. W 可能是氮或氧, 与钠形成的化合物可能是氮化钠, 氧化钠, 过氧化钠, 它 们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性, 故 A 正确;
B. X 离子 (Na^+) 、 W 离子的电子层为 2 层, Z 离子 (Cl^-)电子层为 3 层, 电 子层结构相同, 核电荷数越大离子半径越小, 离子电子层越多离子半径越大, 故简单离子半径大小顺序是: X<W<Z, 故 B 错误;
C. W 与 Y 处于同于主族, 从上到下非金属性逐渐减弱, 气态氢化物的热稳定性: W>Y, 故 C 错误;
D. Y 与 Z 处于同同期, 从左到右非金属性逐渐增强, 最高价氧化物的水化物的 酸性: Z > Y, 故 D 错误。 故选: A。
3选择题
为改善湿地水质，工作人员对污水中的有机物进行分类监测。下列关于常见有机物分类与结构的说法正确的是
- A. CH₃CH₂OH（乙醇）只含碳、氢两种元素，属于烃
- B. CH₂=CH₂（乙烯）分子中含有碳碳双键，属于烯烃
- C. CH₄（甲烷）分子呈平面正方形结构，属于烷烃
- D. CH₃COOH（乙酸）分子中含有羧基，属于芳香烃
答案：B
解析：逐项判断：A 项，乙醇含 C、H、O 三种元素，不属于烃（烃是只含 C、H 两种元素的有机物），错误；B 项，乙烯含碳碳双键，是不饱和烃中的烯烃，正确；C 项，甲烷分子为正四面体结构（中心碳原子与四个氢原子构成正四面体），不是平面正方形，错误；D 项，乙酸含羧基 —COOH，且不含苯环，不属于芳香烃，属于羧酸，错误。易错点：① 混淆「烃」的定义，忘记烃只含 C、H；② 甲烷结构记错，误写为平面正方形；③ 把官能团种类与烃的类别混为一谈。故选B。
4选择题
某自然保护区为治理鱼塘水体污染，取水样进行成分分析与处理。下列说法正确的是
- A. 甲烷（CH₄）分子呈正四面体结构，其二氯代物 CH₂Cl₂ 有两种结构
- B. 乙烯（CH₂=CH₂）含碳碳双键，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，两处褪色原理相同
- C. 乙醇（CH₃CH₂OH）含羟基，能与金属钠反应放出氢气；乙酸（CH₃COOH）含羧基，能与乙醇发生酯化反应
- D. 乙酸的酸性强于碳酸，可用乙酸与 Na₂CO₃ 溶液反应制得纯净的 CO₂ 直接排放以增大水体溶氧量
答案：C
解析：A 项：甲烷为正四面体结构，四个氢原子完全等效，任意两个氢被氯取代所得 CH₂Cl₂ 只有一种结构（不存在同分异构），故 A 错误。
B 项：乙烯使溴水褪色是碳碳双键的加成反应，使酸性高锰酸钾褪色是乙烯被氧化（氧化反应），原理不同，故 B 错误。
C 项：乙醇含羟基（—OH），与 Na 反应放出 H₂；乙酸含羧基（—COOH），与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯，表述正确。
D 项：乙酸酸性强于碳酸，可与 Na₂CO₃ 反应生成 CO₂，但 CO₂ 直接排放会增大水体中碳酸浓度、降低 pH，并不能增加水体溶氧量，且该选项同时混淆了酸性比较与环保用途，故 D 错误。
故选 C。
5填空题
某生态治理工程利用农作物秸秆发酵制取乙醇，再以乙醇和乙酸为原料合成乙酸乙酯，用于配制环保型植物油清洗剂。已知信息：①甲烷 CH₄ 的分子呈正四面体结构，是结构最简单的有机物；②乙烯 CH₂=CH₂ 含碳碳双键，能与溴水发生加成反应使溴水褪色；③乙醇 CH₃CH₂OH 含羟基（—OH），能与金属钠反应放出氢气；④乙酸 CH₃COOH 含羧基（—COOH），具有酸性，能与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯 CH₃COOCH₂CH₃ 和水。
请回答下列问题：
（1）甲烷的一氯代物 CH₃Cl 只有一种结构，从分子结构角度解释其原因：________________________。
（2）鉴别乙醇和乙酸两种无色液体，可选用的试剂是__________（填一种即可），现象与结论为________________________。
（3）写出乙醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应的化学方程式：________________________。
（4）乙烯使溴水褪色的反应类型是__________；与乙烯不同，甲烷不能使溴水褪色，其原因是________________________。
答案：（1）甲烷分子为正四面体结构，4 个氢原子的位置完全等同，4 个 C—H 键完全相同，其中任意一个氢原子被氯原子取代所得产物都相同，故一氯代物只有一种结构。
（2）紫色石蕊试液（或 Na₂CO₃ 溶液、NaHCO₃ 溶液等合理答案）；若用紫色石蕊试液：溶液变红的是乙酸，无明显现象的是乙醇（若用 Na₂CO₃ 溶液：产生气泡的是乙酸，无明显现象的是乙醇）。
（3）CH₃COOH + CH₃CH₂OH —(浓硫酸、加热)→ CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O（写 ⇌ 亦可）。
（4）加成反应；甲烷分子中只含 C—H 单键，是饱和烃，性质稳定，不能与溴水发生加成反应（甲烷与溴蒸气在光照下才发生取代反应）。
6解答题
为治理某湿地自然保护区周边工厂排放的尾气，环保小组对尾气中的有机成分进行了检验与处理。已知信息：该尾气中可能含有乙烯（CH₂=CH₂）和甲烷（CH₄）。
（1）将尾气样品分别通入两支试管：一支盛有溴的四氯化碳溶液，另一支盛有酸性高锰酸钾溶液。请分别描述观察到的现象，并指出乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色所属的反应类型，写出该反应的化学方程式。
（2）甲烷与乙烯在分子结构上有明显区别：甲烷分子呈正四面体结构，乙烯分子中含有碳碳双键。请从结构角度解释，为什么甲烷不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烯可以。
（3）点燃尾气中的甲烷与乙烯，写出甲烷完全燃烧的化学方程式，并指出乙烯燃烧时可观察到的现象。
（4）若要将尾气中的乙烯转化为化工原料乙醇（CH₃CH₂OH），可利用乙烯与水在一定条件下发生加成反应，请写出该反应的化学方程式。
答案：（1）溴的四氯化碳溶液褪色；酸性高锰酸钾溶液褪色。乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色属于加成反应：CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br。
（2）甲烷分子中只有碳氢单键和碳原子的四个饱和键，结构稳定（正四面体结构），不与溴、酸性高锰酸钾反应，故不褪色；乙烯分子中含有碳碳双键，双键中一个键易断裂，能与溴发生加成反应，也易被酸性高锰酸钾氧化，故两溶液均褪色。
（3）CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O；乙烯燃烧时火焰明亮，并伴有黑烟（产生较多炭黑）。
（4）CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃CH₂OH（一定条件）。
解析：本题考查乙烯的加成反应与氧化反应、甲烷的稳定性及燃烧，均属课本基础例题的变形。易错点：①将乙烯使酸性高锰酸钾褪色误认为加成反应，实际是氧化反应；②写加成方程式时漏写 Br₂ 断键后两端各连一个 Br，误写成 CH₂Br₂；③描述燃烧现象时只写
7解答题
某生态湿地保护区内设有污水处理与有机废弃物资源化利用站。工作人员用乙醇（CH₃CH₂OH）和乙酸（CH₃COOH）进行两项实验。
已知信息：乙醇的结构式可写成 CH₃—CH₂—O—H；乙酸的结构式可写成 CH₃—C(=O)—O—H。
(1) 取少量乙醇于试管中，加入一小块金属钠，写出反应的化学方程式，并指出乙醇分子中断裂的化学键。
(2) 在铜作催化剂并加热的条件下，乙醇可被氧气催化氧化生成乙醛（CH₃CHO），写出该反应的化学方程式，并指出乙醇分子中同时断裂的两种化学键。
(3) 在浓硫酸催化并加热的条件下，乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯（CH₃COOCH₂CH₃），写出该反应的化学方程式，并指出乙醇分子中断裂的化学键、乙酸分子中断裂的化学键。
(4) 结合以上三个反应，说明乙醇的化学性质主要由哪一种官能团决定。
答案：(1) 2CH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂↑；乙醇断裂 O—H 键（羟基上的氢被钠置换）。
(2) 2CH₃CH₂OH + O₂ →(Cu, 加热) 2CH₃CHO + 2H₂O；乙醇断裂 O—H 键和与羟基相连碳（α-C）上的 C—H 键。
(3) CH₃CH₂OH + CH₃COOH ⇌(浓硫酸，加热) CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O；乙醇断裂 O—H 键（羟基氢被脱去），乙酸断裂 C—O 键（羧基中的羟基被脱去）。
(4) 乙醇的性质主要由羟基（—OH）决定：羟基上的氢可被钠置换；羟基氢与 α-C 上的氢可同时脱去而被氧化；羟基氢可与乙酸的羧基羟基脱水成酯。
解析：易错点：① 催化氧化常误认为断裂 C—C 键，实际脱去的是羟基氢与 α-C 上的氢；② 酯化反应漏写可逆号 ⇌ 或漏写「浓硫酸、加热」条件；③ 酯化反应机理记反，正确规律是「酸脱羟基、醇脱羟基氢」，即乙酸断 C—O 键、乙醇断 O—H 键；④ 书写乙醇结构式时空位错误，应写成 CH₃CH₂OH（含 CH₂OH 端），不能写成 CH₃OCH₃。本题以课本乙醇性质实验的变形为主，关键是抓住断键位置解释性质。
8解答题
为落实"绿水青山就是金山银山"的理念，某湿地自然保护区开展水体与大气污染治理，涉及下列化学问题。
（1）湿地周边燃煤锅炉排放的尾气中含有 SO₂，可用石灰石—石膏法脱硫。
① 写出 SO₂ 与足量澄清石灰水反应的化学方程式。
② 若改用氯水吸收 SO₂，写出该反应的化学方程式，并指出 SO₂ 在反应中表现出的性质。
（2）保护区水体中检出 NH₄⁺，需定量监测。取 100 mL 水样，加入足量 NaOH 溶液并加热，产生的气体用稀硫酸完全吸收。
① 写出 NH₄⁺ 与 OH⁻ 在加热条件下反应的离子方程式。
② 检验该气体时，应选用湿润的红色石蕊试纸还是湿润的蓝色石蕊试纸？试纸颜色如何变化？
（3）为减少化石燃料消耗，保护区引入以甲烷为燃料的新能源车。
① 写出甲烷完全燃烧的化学方程式。
② 甲烷分子呈正四面体结构，其一氯代物只有一种。请从结构角度说明这一事实的原因。
（4）乙烯（CH₂=CH₂）常用于催熟湿地果园的水果，但储运中需控制其浓度。
① 乙烯使溴水褪色的反应属于何种反应类型？写出化学方程式。
② 乙烯还能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯具有什么性质？
答案：（1）① SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓ + H₂O。
② SO₂ + Cl₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HCl；SO₂ 表现出还原性（S 由 +4 价升高到 +6 价）。
（2）① NH₄⁺ + OH⁻ =(加热) NH₃↑ + H₂O。
② 应用湿润的红色石蕊试纸；试纸由红色变为蓝色（氨气溶于水显碱性）。
（3）① CH₄ + 2O₂ =(点燃) CO₂ + 2H₂O。
② 甲烷分子为正四面体结构，四个 C—H 键完全等同，四个氢原子位置完全等效，任意一个氢原子被氯原子取代所得产物相同，故一氯代物只有 CH₃Cl 一种。
（4）① 加成反应；CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br（1,2-二溴乙烷）。
② 乙烯具有还原性（可被强氧化剂氧化），碳碳双键较活泼。
解析：（1）易错：把 SO₂ 与澄清石灰水的反应误写成生成 CaSO₄，或忘记标沉淀符号；氯水吸收 SO₂ 时漏写 H₂O，或误认为 SO₂ 表现漂白性——其实此处 SO₂ 被氧化为 SO₄²⁻，体现还原性。
（2）易错：离子方程式漏写加热条件或漏标气体符号；检验氨气误用蓝色石蕊试纸，或只写"变蓝"不写"湿润的红色石蕊试纸变蓝"。
（3）易错：甲烷燃烧方程式不配平或漏写"点燃"；解释一氯代物只有一种时只说"结构对称"，未指出四个氢原子等效，属于答而不全。
（4）易错：把乙烯使溴水褪色误判为氧化反应或取代反应；混淆溴水褪色（加成）与酸性高锰酸钾褪色（氧化）的原理；方程式产物写成 CH₂Br₂。