有机化合物中碳原子的成键特点-烷烃的结构(精准练习)(解析版)

2021-2022学年高一化学同步学习高效学与练（精准练习）第七章有机化合物第一节认识有机化合物第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构1．（2021·陕西富平·高一期末）如图是某有机物的球棍模型，该有机物是（）A．乙醇 B．丙烷 C．正丁烷 D．异丁烷【答案】C【解析】【详解】碳原子形成四个共价键、氢原子形成一个共价键，根据球棍模型知，有机物结构简式为CH3CH2CH2CH3，所以该有机物为正丁烷。答案选C。2．（2021·湖南临湘·高一期末）有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是A．通过两个共价键 B．通过非极性键C．形成四对共用电子对 D．通过离子键和共价键【答案】C【解析】碳原子核外最外层有四个电子，在反应中不易得或失电子，则在形成有机物时与其它原子可形成四对共用电子对，既可以形成极性共价键，也可以形成非极性共价键，故C正确。3．（2021·北京市第六十六中学高一期中）下列关于有机物结构特点的说法中，正确的是A．CH4分子只含有极性键 B．碳原子之间只能形成C－C单键C．含碳元素的物质都是有机物 D．碳原子之间只能形成碳链【答案】A【解析】A．CH4中只存在C-H键，不同非金属原子之间形成极性键，故A正确；B．碳原子之间能形成碳碳单键，碳碳双键，碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D．碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。故选：A。4．烷烃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 C．通过两个共价键 D．通过离子键和共价键【答案】A【解析】【详解】A．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对，故A正确；B．碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；C．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，故C错误；D．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，故D错误；答案选A。2．下列物质属于同分异构体的一组是A．与B．CH3—CH2—CH2—CH3与C．C2H6与C3H8D．O2与O3【答案】B【解析】【分析】分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，据此判断。【详解】A．与是同一种物质，A不符合题意；B．CH3—CH2—CH2—CH3与的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B符合题意；C．C2H6与C3H8均是烷烃，互为同系物，C不符合题意；D．O2与O3O2与O3均是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，D不符合题意；答案选B。6．下列各对物质中，属于同分异构体的是A．白磷和红磷B．干冰和CO2C．和D．和【答案】D【解析】【详解】A．白磷和红磷两者属于同素异形体，A不符合题意；B．干冰和CO2是同一种物质，只是状态不同，B不符合题意；C．选项所给物质属于同一种物质，C不符合题意；D．两者的分子式均为C6H14，结构不同，属于同分异构体，D符合题意；故答案选D。7．（2021·浙江省余姚市第七中学高一阶段练习）有4种碳骨架模型(氢原子已省略)如图所示的烃，则下列判断正确的是A．a和b都属于烷烃 B．b和c互为同分异构体C．b和d互为同系物 D．c的分子式为C4H10【答案】D【解析】A．由图可知，a为异丙烯，b为都新戊烷，故A错误；B．由图可知，b为都新戊烷，c为异丁烷，两者不是同分异构体，故B错误；C．由图可知，b为都新戊烷，d为环丁烷，两者不是同系物，故C错误；D．由图可知，c为异丁烷，其分子式为C4H10，故D正确；故答案：D。8．（2021·北京市回民学校高一期中）下列关于有机物结构特点的说法中，正确的是（）A．CH4具有正四面体结构 B．碳原子之间只能形成C-C单键C．含碳元素的物质都是有机物 D．碳原子之间只能形成碳链【答案】A【解析】【详解】A．CH4具有正四面体结构，故A正确；B．碳原子之间能形成碳碳单键，碳碳双键，碳碳三键，故B错误；C．含碳元素的物质不一定都是有机物，比如CO，故C错误；D．碳原子之间能形成碳链，也可以形成碳环，故D错误。综上所述，答案为A。9．（2021·河北·张家口市第一中学高一阶段练习）图中是4个碳原子相互结合的8种有机物(氢原子没有画出)A-H，每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是A．B B．F C．G D．H【答案】D【解析】A的结构简式是CH3CH2CH2CH3、B的结构简式是CH3CH2CH=CH2、C的结构简式是CH3CH=CHCH3、D的结构简式是(CH3)2C=CH2、E的结构简式是(CH3)3CH、F的结构简式是CH3CH2C≡CH、G的结构简式是CH3C≡CCH3、H的结构简式是，每个碳原子都跟两个氢原子通过共价键结合的有机物是，选D。10．（2021·辽宁葫芦岛·高一阶段练习）目前，人们在自然界中发现的物质和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机物仍在源源不断地被发现或被合成出来。下列有关碳元素形成的有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是A．常温下碳原子的性质活泼，容易跟多种原子形成共价键B．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C．碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4根共价键D．多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环【答案】A【解析】A．碳原子最外层4个电子，常温下碳原子的性质不活泼，通常很难形成离子键，只有在一定条件下跟多种原子形成共价键，A错误；B．碳原子最外层4个电子，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，B正确；C．碳原子最外层4个电子，碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4根共价键而达到稳定结构，C正确；D．碳原子可以形成4根共价键，多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，D正确；答案选A。11．（2021·河南许昌·高一期末）如图是立方烷()的球棍模型，下列有关说法错误的是A．立方烷中含共价键B．立方烷属于有机化合物C．立方烷和苯()是同系物D．立方烷碳氢元素的质量比为12∶1【答案】C【解析】A．立方烷属于烃，属于共价化合物，其中含共价键，A项正确；B．立方烷中只含有C和H两种元素，属于烃，是有机化合物，B项正确；C．立方烷和苯()的结构不相似，二者不是同系物，C项错误；D．立方烷的分子式为C8H8，其中碳氢质量比为(12×8):(1×8)=12:1，D项正确；答案选C。12．（2021·广西钦州·高一期末）下列以碳为骨架的烃分子模型图中，含碳碳双键的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．该模型表示异丁烷，不含有碳碳双键，A不符合；B．该模型表示丙烯，含有碳碳双键，B符合；C．该模型表示丙烷，不含有碳碳双键，C不符合；D．该模型表示正丁烷，不含有碳碳双键，D不符合；答案选B。13．（2020·山东·高一期末）下列有关有机物种类众多的原因的叙述中不正确的是A．碳原子既可以跟碳原子形成共价键，又可以跟其它原子形成共价键B．碳原子性质活泼，可以跟多数原子形成共价键和离子键C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键D．碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环，且碳链、碳环之间又可以相互结合【答案】B【解析】【分析】碳原子最外层有4个价电子，每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能通过共价键结合，碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成双键或叁键，不仅可以形成链状，还可以形成环状，有机化合物还存在同分异构现象，导致有机物种类繁多。【详解】A．能与碳形成化学键的元素种类多，碳原子既可以跟碳原子形成共价键，又可以跟其它原子形成共价键，故A正确；B．碳原子性质不活泼，可以跟一些非金属原子形成共价键，难与金属形成离子键，故B错误；C．碳原子成键形式多样，碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，故C正确；D．碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环，且碳链、碳环之间又可以相互结合，也是导致有机物种类繁多的原因之一，故D正确；故选B。14．（2021·全国·高一期末）下列说法正确的是A．在有机化合物中，碳原子间只能形成单键B．碳原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键C．在有机化合物中，碳原子间所成的骨架只能为直链状D．互为同分异构体的有机物一定不属于同一类有机物【答案】B【解析】A．有机化合物分子中的碳原子可形成碳碳单键，也可形成碳碳双键或叁键，选项A错误；B．C原子最外层含有4个电子，可以与其它原子形成4对共用电子对，选项B正确；C．在有机化合物中，碳原子间所成的骨架可以是碳链，也可以是碳环，选项C错误；D．互为同分异构体的物质分子式相同、结构不同，如果为碳架异构或官能团位置异构，则为同一类有机物，选项D错误。答案选B。15．（2021·江西·景德镇一中高一期末）从成键情况看，下列分子式和结构式不合理的是A．： B．：C．： D．：【答案】B【解析】A．C原子最外层有4个电子，可以形成4个共价键达到稳定状态，N原子最外层5个电子，可以形成3个共价键达到稳定状态，则的结构为：，故A不选；B．C和Si原子最外层都含有4个电子，形成4个共价键时稳定，则的结构应为：，故B选；C．根据C、S、O的最外层电子数判断，的结构式为：，合理，故C不选；D．S和O的最外层电子数相同，则根据甲醇的结构式分析，的结构式为：，故D不选。故选B。16．在有机化合物中，碳原子既可以与其他元素的原子形成共价键，也可以相互成键。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有___________、___________和___________；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有___________和___________。【答案】单键双键三键链状结构环状结构【解析】【详解】碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子对。两个碳原子之间可以形成的共价键的类型有单键、双键和三键；多个碳原子可以相互结合，形成的碳骨架的类型有链状结构和环状结构。17．在甲烷分子中，碳原子以最外层的___________个电子分别与氢原子形成___________个___________键。甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了___________的立体结构：碳原子位于___________，氢原子位于___________；分子中的4个C-H的长度和强度___________，相互之间的夹角___________。【答案】44(极性)共价正四面体正四面体中心正四面体的4个顶点相同相等【解析】【详解】在甲烷分子中，碳原子以最外层的4个电子分别与氢原子形成4个(极性)共价键。甲烷分子中的5个原子不在同一平面上，而是形成了正四面体的立体结构：碳原子位于正四面体中心，氢原子位于正四面体的4个顶点；分子中的4个C-H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等。18．戊烷有三种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷。请参考图，写出它们的结构简式__________。【答案】CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、【解析】【详解】由正丁烷为直链结构推知正戊烷的结构简式为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3，异丁烷在2号碳上有个甲基、可推知异戊烷的结构简式为，则按“缩碳法”书写同分异构体的方法，新戊烷的结构简式为。19．（2021·浙江省余姚市第七中学高一阶段练习）按要求回答下列问题。(1)甲烷的电子式为___________。(2)相对分子质量为72的烷烃的分子式为___________，写出其所有同分异构体的结构简式___________其中直链烷烃的习惯命名为___________(3)下列物质中互为同分异构体的有___________，互为同素异形体的有___________，互为同位素的有___________，是同一种物质的有___________(填序号)。①液氯②氯气③石墨④金刚石⑤35Cl⑥37Cl⑦CH3CH2CH2CH3⑧(CH3)2CHCH3⑨异丁烷【答案】(1)(2)C5H12CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4正戊烷(3)⑦⑧③④⑤⑥①②【解析】(1)甲烷的分子式为CH4，碳原子和4氢原子形成4条共价键，其电子式为，故答案：。(2)饱和烷烃的通式为CnH2n+2，所以相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12，其所有同分异构体有三种：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3；异戊烷(2-甲基丁烷)：CH3CH(CH3)CH2CH3；新戊烷(2,2-二甲基丙烷)C(CH3)4，故答案：C5H12；CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4；正戊烷。(3)同分异构体是分子式相同，结构不同，所以⑦CH3CH2CH2CH3⑧(CH3)2CHCH3互为同分异构体；同素异形体由同种元素组成的不同单质，所以③石墨④金刚石互为同素异形体；同位素是质子数相同，中子数不同，所以⑤35Cl⑥37Cl互为同位素；①液氯是氯气的液态，所以①液氯②氯气是同一种物质。故答案：⑦⑧；③④；⑤⑥；①②。20．（2021·黑龙江·牡丹江市第十五中学高一期末）有下列各组物质(在横线上填相应的序号)：①O2和O3②H2、D2、T2③12C和l4C④