2019版高中化学 第3章 重要的有机化合物 3.1.2 有机化合物的结构特点练习 鲁科版必修2.doc

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1、1第第 2 2 课时课时 有机化合物的结构特点有机化合物的结构特点课后篇巩固提升巩固提升 A A 组 1 1.下列有机物不属于烃类的是( )A.CH4B.C2H4C.C6H6D.C2H6O 解析烃是只含有碳氢两种元素的有机物,D 中含有 O 元素,所以不属于烃类。 答案 D2 2.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( ) A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键 B.所有的烷烃在光照条件下都能与 Cl2发生取代反应 C.烷烃的分子通式为 CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃 D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高 解析烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键,且烷烃在光照条件下都能与 Cl2发

2、生取代反应,这是烷烃的结构特征和反应特征,故 A、B 项均正确;由于烷烃分子的通式 CnH2n+2中的 C 原子 已达饱和,所以符合 CnH2n+2的有机物只可能为烷烃,故 C 项错误;由于随着 C 原子数的增加, 烷烃的相对分子质量增大,其熔、沸点升高,故 D 项正确。 答案 C3 3.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是( )12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3B.4C.5D.6 解析根据表中烃的分子式排列,可知烃中碳原子数依次递增,处于奇数格内的烃符合通式CnH2n+2,处于偶数格内的则符合通式 CnH2n,故第 5

3、空格内烃的分子式为 C5H12,为戊烷,有CH3CH2CH2CH2CH3(正戊烷)、(异戊烷)和(新戊烷)三种同分异构体。 答案 A4 4.下列说法不正确的是( ) A.烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键 B.正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上 C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种 D.任何烷烃分子不可能为平面结构 解析 C 原子的最外层有四个电子,故能与其他原子形成四个共价键,在烷烃中原子之间都是单键,A 项正确;由碳原子的四个共价键在空间排列成四面体结构推知,丁烷的四个碳原子一 定不在同一条直线上,B 项错;烷烃从丁烷开始才有同分异构体,C 项正确;烷烃中 C 原子形成 四个共价键,这四

4、个键在空间排列成四面体形,故不可能为平面结构,D 项正确。 答案 B5 5.下列化学式只表示一种纯净物的是( )2A.C2H6B.C4H10 C.C2H4Cl2D.C解析 A 是 CH3CH3,无同分异构体;B 有 CH3CH2CH2CH3和两种同分异构体;C 有CH2ClCH2Cl 和 CHCl2CH3两种同分异构体;D 中碳有多种不同单质,如金刚石、石墨等。 答案 A6 6.运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是( ) A.常温常压下是液体 B.分子中所有原子在同一直线上 C.丙烷充分燃烧不会产生污染,是一种清洁能源 D.一氯取代产物有 3 种同分异构体 解析常温常压下

5、丙烷是气体;丙烷是立体结构,所有原子不在同一直线上;丙烷充分燃烧产生水和二氧化碳,不会产生污染;丙烷的一氯取代产物有 2 种同分异构体。 答案 C7 7.为验证烷烃分子中含有碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过 a.浓硫酸 b.澄清石灰水 c.无水硫酸铜,正确的通过顺序是( )A.abcB.bcC.bcaD.cb 解析验证烷烃中的氢元素需用无水 CuSO4检验燃烧产物中的 H2O,验证碳元素需用 Ca(OH)2检验燃烧产物中的 CO2。 答案 D8 8.某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是( )A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C5H12解析 A、B 项的

6、物质没有同分异构体,C 项 C4H10有 CH3CH2CH2CH3和两种结构,其分子中均有 2 种等效氢原子,即一氯代物都有 2 种;D 项,C5H12有 CH3CH2CH2CH2CH3、和 C(CH3)43 种结构,其分子中分别有 3 种、4 种和 1 种等效氢原子,即一氯代物分别有 3 种、4 种、1 种。 答案 C9 9.1 mol 某烷烃在氧气中完全燃烧,需要消耗氧气 246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下 与氯气反应能生成 4 种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是( )A.B.CH3CH2CH2CH2CH3C.D.解析题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”,所以产物是二氧化

7、碳和水。设该烷烃的分子式为 CnH2n+2,根据碳原子、氢原子结合氧的多少,得 1 mol 该烃完全燃烧的耗氧量3为(n+) mol。所以(n+) mol=,得n=7,故排除 B、C 两项。A项中,的一氯取代物有 4 种,而 D 项中的一氯取代物只有 3 种,故答案为 A。 答案 A1010.按要求填写下列空白: (1)乙烷的结构式: 。 (2)丙烷的结构简式: 。 (3)分子中含 30 个氢原子的烷烃的分子式: 。 (4)相对分子质量为 58 的烷烃的结构有 种;试分别写出它们的结构简式: 。 (5)分子式为 C5H12的直链烷烃的习惯命名为 ,其一氯代物只有一种的 结构简式为 。 解析(1

8、)乙烷的分子式为 C2H6,结构式为。(2)丙烷的分子式为 C3H8,其结构简式为 CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子通式可知:2n+2=30,n=14,分子式为 C14H30。(4)由烷烃的 分子通式可知 14n+2=58,n=4,C4H10的结构有 2 种,分别为CH3CH2CH2CH3、。(5)C5H12的直链烷烃为正戊烷,其一氯代物只有一种的是。答案(1)(2)CH3CH2CH3 (3)C14H30(4)2 CH3CH2CH2CH3、(5)正戊烷 1111.某气态烃在标准状况下密度为 2.59 gL-1。4(1)其摩尔质量为 。 (2)该烃的含碳量为 82.8%,则分子中碳、氢原子

9、的个数比是 ,分子式是 。 (3)可能的结构简式: 。 解析(1)M=2.59 gL-122.4 Lmol-158 gmol-1。(2)N(C)N(H)=25,则烃的最简式为 C2H5。设其分子式为(C2H5)x,则有(122+5)x=58,x=2,所以烃的分子式为 C4H10。(3)可能的结构简式为 CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、。答案(1)58 gmol-1 (2)25 C4H10(3)CH3CH2CH2CH3、1212.已知某种气态化石燃料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

10、如表所列的实验数据(U 形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。实验 前实验 后(干燥剂+U 形 管)的质量101.1 g102.9 g (石灰水+广 口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求: (1)实验完毕后,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)该气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为 。 解析(1)生成水的质量为 102.9 g-101.1 g=1.8 g,生成正盐即 CaCO3的质量为:100 gmol-1=5 g。(2)生成的水中氢元素的质

11、量为:2 gmol-1=0.2 g。5(3)生成的 CO2中碳元素的质量为:12 gmol-1=0.6 g。(4)碳元素与氢元素的质量比为 0.60.2=31。 答案(1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)31B B 组 1 1.下列说法正确的是( ) A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃 B.分子组成符合 CnH2n+2的烃一定是烷烃 C.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上 D.新戊烷的一氯取代物有 2 种 解析 A 项符合条件的烃为饱和烃,可为烷烃,也可为环烷烃,但分子组成符合 CnH2n+2的烃一定为烷烃,故 A 错误,B 正确;在烷烃分子

12、中与碳原子紧邻的四个原子构成四面体形,所以正 戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形,而非直线形,故 C 错误;新戊烷分子完全对称,分子中只有 一种氢原子,故一氯取代物只有一种,故 D 错误。 答案 B2 2.导学号 15184058 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 种解析 C4H8Cl2对应的烷烃为 C4H10,C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和。CH3CH2CH2CH3对应的二氯代物有 6 种: CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、 CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCHClCH

13、3、 CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl。对应的二氯代物有 3 种:、。故 C4H8Cl2共有 9 种同分异构体。答案 C3 3.导学号 1518405925 和 101 kPa 时,乙烷、乙炔(C2H2)和丙烯(C3H6)组成 的混合烃 32 mL 与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总 体积缩小了 72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( )A.12.5%B.25%C.50%D.75% 解析根据反应方程式:C2H6+ O22CO2+3H2O、C2H2+ O22CO2+H2O、C3H6+ O23CO2+3H2O,结合差量法可知,1体

14、积的 C2H6和 C3H6完全燃烧,混合气体体积都减小 2.5 体积,设 C2H6和 C3H6混合气体的体积 为x,C2H2的体积为y,则有x+y=32 mL,2.5x+1.5y=72 mL,解之得:x=24 mL,y=8 mL,故原混6合烃中 C2H2的体积分数为100%=25%。答案 B4 4.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )A.CH3CH2CH2CH3B.C.D.解析本题主要考查烷烃的取代反应和同分异构体的有关知识,由题意分析,若只产生一种一氯代烃,则该烃中只有一类氢原子。A、B 项中有两类氢原子,故有两种一氯代烃,C 项中四个 CH3对称,12 个氢原子的位置完

15、全相同,故只生成一种一氯代烃,而 D 项中有四类氢原子, 可生成四种一氯代烃。 答案 C5 5.关于 CH4和的叙述正确的是 ( )A.均能用组成通式 CnH2n+2来表示 B.与所有烷烃互为同位素 C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似,物理性质相同 D.通常情况下它们都是气态烷烃 解析 A 项,因二者均为烷烃,都符合通式 CnH2n+2;B 项,它们与其他烷烃互为同系物;C 项,化学性质相似,但物理性质不同;D 项,碳原子数小于或等于 4 的烷烃在常温下都是气体。 答案 A6 6.写出下列各烷烃的分子式。 (1)烷烃 A 在同温同压下蒸气的密度是 H2的 43 倍, 。 (2)烷烃

16、B 的碳原子数是 5, 。 (3)分子中含有 26 个电子的烷烃 D, 。 (4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃 F, 。 解析(1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以 14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为 C6H14。(2)根据烷烃的通式 CnH2n+2,n=5 时,得 2n+2=12,该烷烃的分子式为 C5H12。 (3)由 CnH2n+2可知:6n+2n+2=26,n=3。该烷烃的分子式为 C3H8。 (4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为 CH3CH2CH2CH3,分子式为 C4H10。 答案(1)C6H14 (2)C5H12 (3)C3H8 (4

17、)C4H107 7.烃是一类重要的有机物。 (1)验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是 。 A.只测定它的 C、H 比7B.只要证明它完全燃烧后产物只有 H2O 和 CO2 C.只测定其燃烧产物 H2O 和 CO2的物质的量之比 D.测定该试样的质量及完全燃烧后生成 H2O 和 CO2的质量 (2)现有 CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种烃。等质量的以上物质完全燃烧时消耗 O2的量最 多的是 ;等物质的量的以上五种物质完全燃烧时消耗 O2的量最多的是 。 (3)某烃的一种同分异构体只能生成 1 种一氯代物,该烃的分子式可以是 。 A.C3H8 B.C4H10C.C5H12D.

18、C6H14 解析(1)A、B、C 选项均无法判断该有机物中是否含氧,故不能达到目的;而 D 选项中,通过生成物 CO2和 H2O 的质量,可计算出碳和氢的质量,若两者的质量和等于该试样的质量,则证 明只含碳、氢两元素,即该有机物是烃。(2)相同质量的烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量相对大小由 决定, 越大,耗氧量越大;相同物质的量的烃完全燃烧时的耗氧量由(x+)决定。(3)分析 C3H8、C4H10、C6H14各种结构,生成的一氯代物不止 1 种,从 CH4、C2H6的一氯代 物只有 1 种,衍生分析下去,C(CH3)4,(CH3)3CC(CH3)3,的一氯代物只有 1 种,此题是一 种典型的

19、逆向思维方式,关键是不重复、不遗漏,要巧抓“对称性” 。 答案(1)D (2)CH4 C3H6 (3)C8 8.导学号 15184060 为了测定一种气态烃 A 的分子式,取一定量的 A 置于一密 闭容器中燃烧,定性实验表明产物是 CO、CO2和水蒸气。学生甲、乙设计了两种方案,均认 为根据自己的方案能求出 A 的最简式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实 验前系统内的空气已排尽):甲:燃烧产物质量增加 2.52 g质量增加 1.30 g生成 CO2 1.78 g乙:燃烧产物质量增加 5.60 g减轻 0.64 g质量增加 4 g试回答: (1)根据甲、乙两方案,你认为哪种方案能求

20、出 A 的最简式? (2)请根据你选择的方案,通过计算求出 A 的最简式。 (3)若要确定 A 的分子式,是否还需要测定其他数据?并说明原因。解析要确定烃的最简式,只需要计算n(C)n(H)即可,即只要计算。甲方案中先通过浓硫酸质量增加 2.52 g,即n(H2O)=0.14 mol,n(H)=0.28 mol,再通过碱石灰吸收 CO2 1.30 g,点燃又生成 CO2 1.78 g,这两步中共有 CO2的物质的量为n(CO2)=0.07 mol,所以,最简式为 CH4;乙方案先通过碱石灰,吸收 CO2和 H2O,无法计算 H2O 和 CO2的物质的量,也无法计算n(C) n(H),无法求 A 的最简式。8本题不需要测定其他数据,因为最简式符合n(C)n(H)=14 的烃只有甲烷。 答案(1)甲方案。(2),即最简式为 CH4。(3)不需要,因为最简式符合n(C)n(H)=14 的烃只有甲烷。