2024-2025学年新教材高中化学第七章有机化合物1.1有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构练习含解析新人教版必修第二册

PAGE7-有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.科学家明确发觉了木卫二存在恒温的海洋和有机分子,据分析土卫二形成在数十亿年前,十亿年前很有可能存在微生物或已经有了更才智的海洋生物,只是没被人类发觉。下列有关有机物说法正确的是 ()A.有机物种类繁多的主要缘由是有机物分子结构非常困难B.烃类分子中的碳原子与氢原子是通过非极性键结合的C.同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的唯一缘由D.烷烃的结构特点是碳原子之间通过单键结合,剩余价键均与氢原子结合【解析】选D。有机物种类繁多的主要缘由是碳原子能与其他原子形成四个共价键,且碳原子之间也能相互成键,A项只是其中的一个缘由,并不是主要缘由,A错误。碳原子与氢原子之间形成极性键,B错误。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要缘由,但不是唯一缘由,C错误。2.目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其缘由的叙述中不正确的是 ()A.碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环,且链、环之间又可以相互结合【解析】选B。碳元素的原子最外层有4个电子,既不易失电子也不易得电子,故碳原子性质并不活泼,常温下比较稳定,B选项错误。3.(2024·南通高一检测)下列结构简式共代表了几种不同的烷烃 ()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选B。结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。4.最早的球棒分子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。下图是CH4、CCl4、CH3Cl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.CH4、CCl4都是正四面体结构C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同【解析】选B。CCl4分子的空间结构同CH4相像,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。5.(2024·聊城高一检测)科学家发觉铂的两种化合物有不同的特性,a具有抗癌作用,而b没有。则a和b二者属于 ()(a)(b)A.同分异构体 B.同素异形体C.同位素 D.同一种物质【解析】选A。a、b属于化合物,分子式相同,化学性质不同,说明二者的结构不同,属于不同物质,即二者互为同分异构体,A项正确。6.下列说法中不正确的是 ()A.相对分子质量相同的有机物是同分异构体B.分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体C.每个碳原子的化合价都已“饱和”,碳原子之间只以单键相结合的链烃肯定是烷烃D.分子式相同、结构相同的有机物肯定是同一物质【解析】选A。分子组成相同(即分子式相同,相对分子质量也相同)、结构不相同的有机物是同分异构体;若分子式相同、结构也相同则必为同一物质。相对分子质量相同不肯定是同分异构体,如C3H8与CH3CHO。故A错误,B、D正确,C项正确。7.下列各组内的物质不属于同系物的是 ()A.CH3CH2CH3、、CH3CH2CH2CH2CH3B.CH2CH2、CH2CH—CH3、CH3CHCHCH3C.、、D.CH3CH2CH2CH2CH3、、【解析】选D。虽然A项中的3种物质有的是直链结构,有的是带支链的结构,但它们通式相同,都属于烷烃,在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团,故互为同系物;B项中的3种物质分子结构相像,在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团,互为同系物;C项中3种物质结构相像,在组成上依次相差一个“CH2”原子团,互为同系物;D项中3种物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体。【加固训练】下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一组是 ()A.16,30,58,70 B.16,30,44,58C.16,28,40,52 D.16,32,48,54【解析】选B。同系物相差n个CH2原子团,相对分子质量相差14n,只有B组的数据相差14n。8.下列说法中不正确的是 ()A.C4H10有2种同分异构体B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不肯定互为同分异构体C.同分异构体之间的转化是化学改变D.和互为同分异构体【解析】选D。C4H10有两种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和;相对分子质量相同,但分子式不肯定相同,故相对分子质量相同,结构不同的两种化合物不肯定是同分异构体;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学改变;和为同一物质,不是同分异构体。9.下列化学式只表示一种纯净物的是 ()A.C2H6B.C4H10C.C2H4Cl2D.C【解析】选A。C4H10、C2H4Cl2分别存在两种同分异构体;C既可以表示活性炭,又可以表示其他碳的单质;只有C2H6只表示一种分子。【加固训练】下列分子式只表示一种物质的是 ()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14【解析】选A。烷烃中甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构现象,故其分子式只表示一种物质。10.主链含5个碳原子,有甲基、乙基共2个支链的烷烃有 ()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选A。主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是、,共2种,故答案为A项。二、非选择题(本题包括2小题,共20分)11.(10分)下列几组物质中,互为同位素的有__________,互为同素异形体的有__________,互为同系物的有__________,互为同分异构体的有__,

属于同种物质的有________。

①O2和O3②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3【解析】①是氧元素的两种单质,互为同素异形体;②是氯元素的两种不同原子,互为同位素;③中乙烷与丙烷互为同系物;④中属于同种物质;⑤两者分别为正丁烷与异丁烷,互为同分异构体。答案:②①③⑤④12.(10分)(2024·邯郸高一检测)某些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)烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),随n值增大,碳元素的质量分数渐渐增大,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×100%≈16.7%。答案:(1)乙、丙(2)甲、丙(3)甲、丙16.7%(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)13.有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 ()A.1种B.2种C.3种D.4种【解析】选C。该分子可以看成是在第2位C原子上连接有3个甲基和1个乙基,所以该分子中有4种不同位置的C原子,由于第2位C原子上没有H原子可以被取代,所以只有3种不同位置的H原子,因此其一氯代物有3种。【加固训练】丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9),丁基的结构共有 ()A.2种B.3种C.4种D.5种【解析】选C。丁烷(C4H10)有两种结构:CH3CH2CH2CH3和,它们分子中各有两种氢原子,因此失去1个氢原子后各得到2种丁基。14.(双选)(2024·北京海淀区高一检测)下列几组物质中互为同系物或同分异构体,且有关其缘由的叙述正确的是 ()A.丙烯(CH2CHCH3)和环丙烷(),分子式相同结构不同B.甲醛(CH2O)和丙烷(C3H8),相对分子质量相差14,正好是CH2的相对质量C.乙醇(C2H6O)与水(H2O),相对分子质量相差28,正好是CH2相对质量的2倍D.甲烷和十七烷(C17H36),它们都是烷烃,结构相像,组成相差16个CH2原子团【解析】选A、D。同系物的条件之一是结构相像,即属同一类物质,D正确。B、C两项中的物质均不属同类。同分异构体的分子式相同结构不同,A正确。二、非选择题(本题包括1小题,共18分)15.已知某种气态化石燃料中含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的试验数据(U形管中干燥剂只汲取水蒸气且假设产生的气体完全被汲取)。试验前试验后(干燥剂+U形管)的质量101.1g102.9g(澄清石灰水+广口瓶)的质量312.0g314.2g依据试验数据求:(1)试验完毕后,生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为________g。

(2)生成的水中氢元素的质量为________g。

(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。

(4)气态化石燃料中碳元素与氢元素