第七章有機化合物《第一節認識有機化合物》同步練習第1課時有機化合物中碳原子的成鍵特點烷烴的結構夯實基礎·輕松達標1.下列物質分子中,屬于正四面體結構的是()A.CCl4 B.CHCl3C.CH2Cl2 D.CH3Cl答案A解析只有CCl4是正四面體結構,另外三種物質的分子結構都是四面體,但不是正四面體。2.對的敘述正確的是()A.有兩種結構 B.只有一種結構C.含有非極性鍵 D.有四種結構答案B解析甲烷分子的空間結構是正四面體。若氫原子分別被兩個氯原子、兩個氟原子代替,其結構變為四面體,碳原子位于四面體的中心位置,兩個氯原子、兩個氟原子不管從哪個方向與碳原子相連,它們都分別處在相鄰的位置,故只有一種結構,如圖所示:。C—Cl鍵、C—F鍵均為極性鍵。3.下列分子式不止表示一種物質的是()A.C3H8 B.C4H10C.CHCl3 D.CH2Cl2答案B解析正丁烷和異丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一種物質。4.下列說法中正確的是()A.C4H10有3種同分異構體B.相對分子質量相同、結構不同的兩種化合物互為同分異構體C.同分異構體之間的轉化是化學變化D.和互為同分異構體答案C解析C4H10有2種同分異構體,即CH3CH2CH2CH3和;物質的相對分子質量相同,但分子式不一定相同,故相對分子質量相同,結構不同的兩種化合物不一定是同分異構體;互為同分異構體的物質為不同的物質,故它們之間的轉化是化學變化;和為同一物質,不互為同分異構體。5.下列物質之間的相互關系錯誤的是()A.CH3CH2CH2CH2CH3和互為同分異構體B.干冰和冰為同一種物質C.CH3CH3和CH3CH2CH3互為同系物D.12C和14C互為同位素答案B解析干冰是二氧化碳晶體,冰是固態的水。6.下列敘述正確的是()A.分子式相同,各元素質量分數也相同的物質是同種物質B.通式相同的不同物質一定屬于同系物C.分子式相同的不同物質一定互為同分異構體D.相對分子質量相同的不同物質一定互為同分異構體答案C解析分子式相同的物質,結構不一定相同,所以不一定是同種物質;通式相同的不同物質不一定是同系物,也可能互為同分異構體或是其他關系;相對分子質量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,因此不一定互為同分異構體。7.下列結構簡式代表了幾種不同的烷烴()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案B解析結構簡式不能體現出分子的實際空間結構,僅能體現出分子中原子間的結合方式。題干中的幾種分子可分別表示為、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3種不同的烷烴。提升能力·跨越等級1.能夠證明甲烷分子的空間結構為正四面體的事實是()A.甲烷分子中4個C—H鍵的強度相同B.甲烷分子中4個C—H鍵的長度相同C.甲烷的一氯代物只有1種D.甲烷的二氯代物只有1種答案D解析若甲烷為平面正方形結構,則甲烷分子中4個C—H鍵的長度和強度也可以相同,A、B項錯誤;若甲烷為平面正方形結構,則二氯甲烷分子應有2個氯原子分別在鄰位和對位兩種結構。而實際上二氯甲烷分子只有1種結構,所以甲烷分子不是平面正方形結構,而是正四面體結構,C項錯誤,D項正確。2.(雙選)有A、B兩種碳氫化合物,含碳元素的質量分數相同,關于A、B的下列說法正確的是()A.A和B不一定是同分異構體B.A和B不可能是同系物C.A和B的最簡式一定相同D.各取1molA、B完全燃燒,生成CO2的質量一定相同答案AC解析因A、B為兩種碳氫化合物,含碳元素的質量分數相同,則氫元素的質量分數也相同,因此A、B的最簡式一定相同,C項正確;最簡式相同的物質不一定是同分異構體,A項正確;若最簡式為CH2,則與互為同系物,B項錯誤;若取等質量的A和B完全燃燒,生成CO2的質量一定相同,但等物質的量的A、B完全燃燒后生成CO2的質量不一定相同,D項錯誤。3.下列關于丁烷的敘述不正確的是()A.常溫下,C4H10是氣體B.C4H10與CH4互為同系物C.丁烷有正丁烷與異丁烷兩種同分異構體D.C4H10進行一氯取代后最多生成兩種沸點不同的一氯代物答案D解析因為丁烷有兩種同分異構體:CH3CH2CH2CH3和,二者均有兩種一氯代物,所以丁烷進行一氯取代后最多生成四種沸點不同的一氯代物,D錯誤。4.分子式為C5H11Cl的同分異構體共有(不考慮立體異構)()A.6種 B.7種 C.8種 D.9種答案C解析戊烷C5H12有3種同分異構體,分別是:①正戊烷,碳骨架為C—C—C—C—C,有3種不同的H原子,故—Cl取代—H,得到3種結構;②異戊烷,碳骨架為,有4種不同的H原子,故—Cl取代—H,有4種結構;③新戊烷,碳骨架為,有1種H原子,故—Cl取代—H,有1種結構。則C5H11Cl的同分異構體有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、,共8種。5.分子式為C3H6Cl2的有機物,若再有一個氫原子被氯原子替代,則產物有兩種可能的結構,原有機物的結構簡式為()A.CH2Cl—CH2—CH2ClB.CHCl2—CH2—CH3C.CH2Cl—CHCl—CH3D.CH3—CCl2—CH3答案A解析A項,CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2種等效氫原子,再有一個氫原子被氯原子取代,得到的產物有2種結構,故正確,B項,CHCl2—CH2—CH3分子中有3種等效氫原子,再有一個氫原子被氯原子取代,得到的產物有3種結構,故錯誤;C項,CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3種等效氫原子,再有一個氫原子被氯原子取代,得到的產物有3種結構,故錯誤;D項,CH3—CCl2—CH3分子中有1種等效氫原子,再有一個氫原子被氯原子取代,得到的產物只有1種結構,故錯誤。貼近生活·拓展創新下圖是異辛烷的球棍模型:(1)根據球棍模型,寫出異辛烷的結構簡式:;異辛烷與乙烷的關系是。(2)寫出異辛烷完全燃燒的化學方程式:

(異辛烷用分子式表示)。1mol異辛烷和1mol正庚烷分別完全燃燒生成水和二氧化碳,消耗氧氣的物質的量之差是mol。(3)異辛烷的同分異構體有很多,其中一種同分異構體X的分子結構中含有6個甲基,則X的結構簡式為

。答案(1)互為同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互為同系物。(2)1mol異辛烷和1mol正庚烷相差1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃燒需要1.5mol氧氣,所以二者完全燃燒時消耗氧氣的物質的量相差1.5mol。第2課時烷烴的性質夯實基礎·輕松達標1.下列有關有機化合物的說法不正確的是()A.有機化合物都易燃燒B.有機化合物中一定含碳元素C.有機化合物的熔點、沸點一般較低D.有機化合物使我們的物質世界更加豐富多彩答案A解析某些有機物不能燃燒,如CCl4可作滅火劑。2.實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后,下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是()答案D解析CH4和Cl2反應生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,其中CH3Cl常溫下是氣體,不溶于水,CH2Cl2、CHCl3和CCl4常溫下是無色油狀液體,不溶于水,HCl極易溶于水,故試管內氣體體積減小,顏色變淺,液面上升,試管壁上有無色油狀液滴出現,D項正確。3.下列關于甲烷的敘述正確的是()A.甲烷分子的立體構型是正四面體,所以,CH2Cl2有兩種不同構型B.甲烷可以與氯氣發生取代反應,因此,可以使氯水褪色C.甲烷能夠燃燒,在一定條件下會發生爆炸,因此,是礦井安全的重要威脅之一D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析A項,由于甲烷分子是正四面體結構,四個頂點上任意兩個氫原子都是相鄰關系,故CH2Cl2只有一種構型。B項,CH4能跟氯氣在光照下反應,與氯水不反應。D項,CH4比較穩定,不能被酸性KMnO4溶液氧化。4.鑒別甲烷、一氧化碳和氫氣3種無色氣體的方法是,將它們()A.先后通入溴水和澄清石灰水B.點燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯C.點燃,先后罩上干燥的冷燒杯和涂有澄清石灰水的燒杯D.點燃后罩上涂有澄清石灰水的燒杯,通入溴水答案C解析CH4、CO和H2與溴水、澄清石灰水都不反應,A項不可選。CH4和CO燃燒都生成CO2,B、D項不可選。干燥的冷燒杯可檢驗燃燒產物中是否有水生成,涂有澄清石灰水的燒杯可檢驗燃燒產物中是否有CO2生成。5.下列關于CH4和的敘述正確的是()A.均能用通式CnH2n+2來表示B.與所有烷烴互為同分異構體C.它們物理、化學性質相同D.通常情況下前者是氣體,后者是液體答案A解析因二者均為烷烴,都符合通式CnH2n+2,A正確;它們與其他烷烴互為同系物,B錯誤;二者的化學性質相似,但物理性質不同,C錯誤;分子中所含碳原子數小于或等于4的烷烴常溫下是氣體,D錯誤。6.有兩種氣態烷烴的混合物,在標準狀況下,其密度為1.16g·L-1,則關于此混合物組成的說法正確的是()A.一定有甲烷B.一定有乙烷C.可能是甲烷和己烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物答案A解析標準狀況下,該混合物的平均摩爾質量為22.4L·mol-1×1.16g·L-1=26g·mol-1,在烷烴中,只有甲烷的摩爾質量小于26g·mol-1,所以一定有甲烷,另一種氣態烷烴不能確定。7.取標準狀況下的CH4和過量O2的混合氣體840mL點燃,將燃燒后所得的氣體混合物用過量堿石灰吸收,堿石灰質量增加0.6g。計算:(1)經堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標準狀況下)為。(2)原混合氣體中CH4與O2的體積比為。答案(1)0.336L(2)1∶4解析(1)由CH4+2O2CO2+2H2O可知,完全燃燒后產生的CO2的質量為0.6g×4480=0.33g,即物質的量為0.0075mol,CH4與O2共有0.84L22.4L·mol-1=0.0375mol。由化學方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知,參與反應的混合氣體的物質的量為0.0075mol(CH4)+0.015mol(O2)=0.0225mol,故剩余氧氣的物質的量為0.0375mol-0.0225mol=0.(2)原混合氣體中CH4與O2的物質的量之比為0.0075mol∶(0.015+0.015)mol=0.0075∶0.03=1∶4,由相同條件下氣體的物質的量之比等于氣體的體積比可知,原混合氣體中CH4與O2的體積比為1∶4。提升能力·跨越等級1.下列敘述錯誤的是()A.在通常情況下,甲烷與強酸、強堿、強氧化劑都不反應B.甲烷化學性質比較穩定,不能被任何氧化劑氧化C.甲烷與氯氣反應無論生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3還是CCl4,都屬于取代反應D.甲烷的四種有機取代物都不溶于水答案B解析甲烷的性質比較穩定,在通常情況下,不與強酸、強堿、強氧化劑反應,但甲烷能在空氣中燃燒,A正確,B錯誤;甲烷在光照條件下與氯氣發生取代反應,生成四種有機產物,分別是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均不溶于水,故C、D均正確。2.若1mol某鏈狀烷烴燃燒后,測得產物中含有mmolCO2和nmolCO,則該烷烴分子中氫原子的個數為()A.m+n B.2(m+n)C.m-n+2 D.2(n+m+1)答案D解析由題意可知,該鏈狀烷烴分子中含有(m+n)個碳原子,根據鏈狀烷烴的通式可得該鏈狀烷烴分子中含有2(m+n+1)個氫原子。3.下列說法正確的是()A.碳碳間以單鍵結合,碳原子剩余價鍵全部與氫原子結合的烴一定是飽和鏈烴B.分子式符合CnH2n+2的碳氫化合物一定是烷烴C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一條直線上D.碳、氫原子個數比為1∶3的烷烴有兩種答案B解析A項中,環烷烴也符合要求,但它不是鏈烴,屬于環烴;C項中,由碳原子的成鍵方式和鍵角特征知,正戊烷中碳原子呈鋸齒狀排列,因此所有碳原子不在同一直線上;D項中,分子中n(C)∶n(H)=1∶3的烷烴必為C2H6,一定是乙烷。4.燃燒0.1mol兩種氣態碳氫化合物的混合物,生成3.58LCO2(標準狀況)和3.6gH2O,則混合氣體中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷C.一定無甲烷 D.一定有丙烷答案A解析生成的n(CO2)=3.58L22.4L·mol-1=0.16mol,生成的n(H5.在常溫、常壓下,取下列四種氣態烷烴各1mol,分別在足量的氧氣中燃燒,消耗氧氣最多的是()A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6答案C解析設此氣態烷烴的分子式為CxHy,其完全燃燒的化學方程式為CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,則1mol烷烴完全燃燒時耗氧量為(x+y4)mol,將上述選項中分子式中相應數值分別代入(x+y4)mol,比較可知C46.(1)乙烷的電子式為,分子式為CmH20的鏈狀烷烴中m為,分子式為C8Hn的鏈狀烷烴中n為,與CO2密度(同溫同壓)相同的氣態鏈狀烷烴的分子式為。(2)若C