2024-2025学年新教材高中化学第3章简单的有机化合物第1节第2课时有机化合物的结构特点练习含解析鲁科版必修第二册

PAGEPAGE9第2课时有机化合物的结构特点夯实基础轻松达标1.下列说法正确的是()A.全部的烷烃,彼此都互为同系物B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,二者肯定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物,肯定是同分异构体D.组成元素及其质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,肯定互为同分异构体答案D解析含有相同碳原子数的烷烃,分子式相同,属于同分异构体,不属于同系物,A错误;若两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如CH3CH2CH2CH3与属于同分异构体,而CH2CH2与不是同分异构体,B错误;相对分子质量相同的物质许多,如H3PO4和H2SO4,但它们不是同分异构体,C错误;当不同化合物的相对分子质量相同,其组成元素及其质量分数相同,其分子式肯定相同,这样的化合物肯定是同分异构体,D正确。2.有4种碳骨架如图所示的烃,下列说法正确的是()A.a和b互为同分异构体B.b和c互为同系物C.a和b都是烷烃D.只有b和c能发生取代反应答案B解析a和b的分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;b和c的结构相像,相差1个CH2原子团,都属于烷烃,互为同系物,故B正确;a分子中含有环状结构,不属于烷烃,故C错误;a、b、c、d四种物质均能发生取代反应,故D错误。3.下列分子只表示一种物质的是()A.C3H7Cl B.C3H8C.C5H12 D.C4H10答案B解析C3H7Cl存在同分异构体:CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3,所以不能只表示一种物质,A项错误;C3H8为丙烷,只有一种结构,不存在同分异构体,所以只能表示一种物质,B项正确;C5H12存在同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH3、C(CH3)4,所以不能只表示一种物质,C项错误;C4H10存在同分异构体:CH3—CH2—CH2—CH3、,所以不能表示一种物质,D项错误。4.下列有机物中,互为同分异构体的是()①CH2CHCH3②③CH3CH2CH3④CH2CHCHCH2⑤⑥CH3CH2CH2CH3A.①② B.①③C.④⑤ D.④⑥答案A解析①的分子式是C3H6,②分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C4H6,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同,结构不同,则①和②互为同分异构体。5.试验室中常用下面反应制取乙烯气体:CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,关于该反应说法错误的是()A.该反应为取代反应B.该反应中的有机物共含有羟基和碳碳双键两种官能团C.反应产生的CH2CH2全部原子共平面D.CH3CH2OH属于烃的衍生物答案A解析该反应不是取代反应,A错误。乙醇中含有羟基,乙烯中含有碳碳双键,B正确。乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子共平面,C正确。乙醇含有C、H、O三种元素,乙醇是烃的衍生物。6.下列烷烃在光照下与氯气反应,生成一氯代烃种类最多的是()A.B.C.CH3CH2CH2CH3D.答案B解析依据取代反应的特点及同分异构体的定义推断A的一氯代物有1种,B的一氯代物有3种,C的一氯代物有2种,D的一氯代物有2种。7.下列说法中错误的是()①化学性质相像的有机物互为同系物②分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定互为同系物④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相像A.①②③④ B.只有②③C.只有③④ D.只有①②③答案A解析互为同系物的有机物结构相像,化学性质相像,但化学性质相像的有机物不肯定互为同系物,①错误;同系物的前提是结构相像,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不肯定互为同系物,②错误;C2H4与C3H6具有相同的最简式,碳、氢的质量分数相同,但C2H4只能为CH2CH2,而C3H6若为时,二者不能互为同系物,③错误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一类物质,化学性质相像,若为不同类物质,则化学性质不同,④错误。8.运动会火炬一般运用丙烷作为燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是()A.丙烷是一种清洁能源,任何状况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上C.1mol丙烷在光照条件下,最多可以与8molCl2发生取代反应D.丙烷发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种答案C解析依据题意,丙烷可以燃烧,丙烷只含有C、H元素,充分燃烧生成CO2和H2O,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,但是在点燃时能被氧气氧化,A不正确;丙烷分子中全部的碳原子不在同一条直线上,B不正确;丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需用1个Cl原子,消耗1分子Cl2,因此1mol丙烷发生取代反应最多可与8molCl2反应,C正确;丙烷分子中有3个碳原子,位于两端的两个碳原子相同,所以分子中共有两种碳原子,因此C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和。9.回答下列各问题。(1)烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2密度的36倍,则其分子式是,同分异构体分别是、、。

(2)烷烃B的分子中含有18个氢原子,其分子式是,其名称是。

答案(1)C5H12CH3CH2CH2CH2CH3(2)C8H18辛烷解析烷烃的分子式组成通式为CnH2n+2。(1)Mr(A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分异构体有3种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、、。(2)依据烷烃的通式可得2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,其名称是辛烷。提升实力跨越等级1.下列各组物质中,相互间肯定互为同系物的是()A.C4H10和C20H42B.C2H4和C3H6OC.C4H8和C3H6D.一溴乙烷和1,2-二溴乙烷答案A解析C4H10和C20H42均为饱和烷烃,分子组成相差16个“CH2”原子团,故互为同系物,故A正确;C2H4和C3H6O组成元素不完全相同,故B错误;C4H8可能是烯烃,也有可能是环烷烃,C3H6可能是烯烃,也有可能是环烷烃,故两者结构不肯定相像,故不肯定互为同系物,故C错误;一溴乙烷和1,2-二溴乙烷结构不相像,故不互为同系物,故D错误。2.某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可能是()A.C3H8 B.C4H10C.C5H12 D.C6H6答案C解析C3H8分子中含两种氢原子,可生成两种一氯代物,故A错误;C4H10为丁烷存在两种同分异构体,正丁烷一氯代物有2种,异丁烷一氯取代产物有2种,故B错误;戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种氢原子,一氯代物有3种,异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3有4种氢原子,一氯代物有4种,新戊烷CH3C(CH3)2CH3有1种氢原子,一氯代物有1种,故C正确;C6H6不属于烷烃,故D错误。3.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)()A.7种 B.8种C.9种 D.10种答案C解析当主链碳有4个时,其同分异构体有、、、、、共6种,当主链碳有3个时,其同分异构体有、、共3种,故分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种。4.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的是()A.CH3CH2CH2CH3B.C.D.答案C解析要推断一氯代物的种数,需对烃分子中氢原子种类进行推断,烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一氯代物种类就有多少。A项,的一氯代物有2种;B项,的一氯代物有2种;C项,的一氯代物有1种;D项,的一氯代物有4种。5.(双选)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简洁一种。下列关于该化合物的说法正确的是()A.分子式为C5H8B.一氯代物有两种同分异构体C.全部碳原子不行能共平面D.与丙炔互为同系物答案AC解析依据螺[2,2]戊烷()的键线式可知,其分子式为C5H8,选项A正确;螺[2,2]戊烷()中的氢都是等效的,故其一氯代物只有一种,选项B错误;螺[2,2]戊烷()中不行能全部碳原子均共面,选项C正确;螺[2,2]戊烷与丙炔结构不相像,不是同类物质,不互为同系物,选项D错误。6.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种答案B解析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。7.烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。假如某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含个碳原子,分子式为,其结构简式可能为、、,这三种烷烃的一氯代物共有种。

答案8C8H1814解析由于—CH3只能连接在端点上,则—CH2—、和3种基团有、和3种连接方式,由此可知还须要连接5个—CH3才能形成烷烃,故这种烃最少应有8个碳原子,含有8个碳原子的烷烃分子式为C8H18,满意题意的结构简式为、和。这三种烷烃的一氯代物分别为5种、5种、4种,因此一氯代物共有14种。8.“立方烷”是一种新合成的烃,分子为正方体结构,其碳架结构如图所示。(1)立方烷的分子式为。

(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有种,生成的二氯代物有种。

(3)若要使1mol该烃的全部氢原子全部被氯原子取代,须要mol氯气。

答案(1)C8H8(2)13(3)8解析(1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可依据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个碳碳单键,故只能与1个氢原子结合。分子式为C8H8。(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。依据正方体中两顶点的相对位置只有3种状况,所以二氯代物应有三种结构:。(3)依据取代反应的特点,完全取代8mol氢原子,需8mol氯原子,同时又生成8mol氯化氢。贴近生活拓展创新★有的油田气开采的石油气中含有一种碳氢化合物——金刚烷,它的分子立体结构如图所示(图中以线示键,每个折点处表示一个碳原子,并以氢补足四价):(1)由图可知其分子式为。

(2)它是由四个六元环构成的立体笼状结构,其中有个碳原子为三个环共有。

(3)金刚烷的分子中有个“—CH2—”结构,有