2022-2023学年人教版必修第二册 7.1.1　有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构 作业

PAGE9-有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构 (20分钟·30分)一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18,如图所示,其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是 ()A.属于环状有机物B.与石墨、金刚石互为同素异形体C.属于无机物D.碳原子间的结合方式有多种【解析】选A。从题给信息知,C18是仅由碳原子构成的分子,即由同种元素组成的纯净物,因而C18属于碳的单质,是无机物,不是有机物。2.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 ()A.形成4对共用电子对B.通过非极性键结合C.通过2个共价键结合D.通过离子键和共价键结合【解析】选A。碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,A项正确,C项错误;碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,B项错误;碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,D项错误。3.(2022·宁波高二检测)下列说法正确的是 ()A.1H2和3H2互为同位素B.SO2和SO3互为同素异形体C.C2H6和C5H12互为同系物D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3互为同分异构体【解析】选C。A.1H2和3H2是氢元素的单质,不是原子,不互为同位素,故A错误;B.SO2和SO3为化合物,不是单质,不互为同素异形体,故B错误;C.C2H6和C5H12是结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互为同系物,故C正确;D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3分子式相同,结构相同,为同种物质,不互为同分异构体,故D错误。4.(2022·烟台高一检测)下列关于CH4和的叙述不正确的是 ()A.均能用通式CnH2n+2来表示B.二者互为同系物C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键D.两种烷烃分子中所含原子都不可能处于同一平面内【解析】选C。两种烷烃分子式均符合通式CnH2n+2,A正确;两种烷烃结构相似,分子组成上相差4个CH2原子团,故互为同系物,B正确;CH4中有极性共价键,但没有非极性共价键,C错误;甲烷分子中的5个原子不在同一平面内,而是形成了正四面体的空间结构,由甲烷的分子结构可知,异戊烷分子中的所有原子不可能处于同一平面内,D正确。5.下列各物质是甲烷同系物的是 ()A.B.C.D.【解析】选D。甲烷同系物符合通式CnH2n+2,分子为链状结构,分子中只有碳碳单键和碳氢键,只有D项物质符合。6.下列物质中,互为同分异构体的是 ()A.与B.与CH3CH2CH2CH2ClC.CH4与CH3CH3D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3【解析】选B。两种物质是否为同分异构体,一看分子式(相同),二看结构式(不同)。如图:;A项、D项中两物质都为同一物质。7.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是 ()①②CH3CH2CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH3④CH3CH2CH3A.四种烷烃中均含有C—C和C—HB.①、②和③互为同分异构体C.③中的化学键均为极性键D.①和③互为同系物【解析】选A。①和③的分子式均为C5H12,结构不同,互为同分异构体,②的分子式为C6H14,与①、③的分子式不同,不互为同分异构体,B错误;③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误;①和③的分子式均为C5H12,互为同分异构体,D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共9分)8.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:(1)A、B、C三者的关系是____________。

(2)A的分子式为________,C的名称为________。

(3)B________(填“存在”或“不存在”)同分异构体,写出C的同分异构体的结构简式:______________________。

【解析】烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者为碳原子数不同的烷烃,应属同系物。(2)C的名称为丁烷(或正丁烷)。(3)B不存在同分异构体,C的同分异构体的结构简式为,叫异丁烷。答案:(1)同系物(2)C2H6丁烷(或正丁烷)(3)不存在(15分钟·20分)一、选择题(本题包括3小题,每小题4分,共12分)9.下列说法正确的是 ()A.单斜硫和正交硫互为同位素B.C3H6和C5H10互为同系物C.C2H4和C2H6互为同系物D.C2H6和C5H12互为同系物【解析】选D。单斜硫和正交硫为同种元素组成的不同的单质,互为同素异形体,A错误;C3H6与C5H10虽然差了2个CH2原子团,但结构不一定相似,C3H6有可能为环丙烷,B错误;C2H4和C2H6相差2个H原子,不是同系物,C错误;C2H6和C5H12都为链状烷烃,相差3个CH2原子团,互为同系物,D正确。10.最早的分子球棍模型是由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼所作,目的是用来讲课。如图是CH4、CCl4、CH3Cl(沸点-24.2℃)的分子球棍模型图,下列说法正确的是 ()A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构B.标准状况下,2.24LCH3Cl含有的分子数为6.02×1022C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键D.CCl4是一种常见的有机溶剂,密度比水小【解析】选B。CCl4分子的空间结构同CH4相似,为正四面体结构,CH3Cl中的C—H键和C—Cl键不同,不是正四面体结构,A项错误;标准状况下,2.24LCH3Cl的物质的量为0.1mol,含有的分子数为6.02×1022,B项正确;CH4与CCl4中化学键均为极性键,C项错误;CCl4是一种有机溶剂,密度比水大,D项错误。11.C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是 ()A.甲、乙、丙属于同系物B.C5H12表示一种纯净物C.丙的一氯代物有3种D.丙中5个碳原子一定不在同一平面上【解析】选D。甲、乙、丙的结构不同,分子式相同,互为同分异构体,A错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B错误;丙的一氯代物只有1种,C错误;丙分子中5个碳原子与甲烷的空间结构相似,一定不在同一平面上,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共8分)12.(1)甲烷是最简单的有机物,其电子式为________,结构式为________。

(2)北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。由图可知该产品的分子式为_________,

该产品的分子中是否含有碳碳双键____________(填“有”或“无”)。

【解析】(1)甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为CH4,电子式为H··C··(2)通过价键数可知,黑球是C,白球是H,斑马线球是O,可以推出该产品的分子式是C4H6O2;根据碳原子的成键特点,可以推出该产品的分子中含有碳碳双键。答案:(1)H··C(2)C4H6O2有 (10分钟·10分)13.某些烃类有机化合物的分子模型如图所示。回答下列问题:(1)属于空间填充模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。

(2)表示同一种有机化合物的是________。

(3)含碳量最低的是________,含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留一位小数)。

【解析】(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式,属于空间填充模型。(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间填充模型,属于同一种有机化合物。(3)链状烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),随n值增大,碳元素的质量分数逐渐增大,故含碳量最低的是甲烷,含氢量最低的是戊烷,戊烷中氢元素的质量分数是1×1212×5+1×12×100%≈16.7%答案:(1)乙、丙(2)甲、丙(3)甲、丙16.7%【补偿训练】写出下列链状烷烃的分子式。(1)分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式是________。

(2)相对分子质量为44的烷烃的名称为________。

(3)碳、氢原子个数比为2∶5的烷烃分子式为________,它的同分异构体的结构简式为________________,名称分别为____________。

(4)含碳质量分数为75%的烷烃的结构式为________________。

【解析】