2020高中化学第三章重要的有机化合物第一节认识有机化合物第2课时有机化合物的结构特点课后提升练习含解析鲁科版必修2 7页

有机化合物的结构特点 ‎ [学习·理解]‎ ‎1．下列化学用语正确的是(　　)‎ A．结构式(CH3)2CHCH3表示异丁烷 B．丙烷分子的填充模型：‎ C．甲烷分子的球棍模型：‎ D．乙烷的电子式：‎ 答案　D 解析　(CH3)2CHCH3为异丁烷的结构简式，A错误；B为丙烷的球棍模型，错误；C为甲烷分子的填充模型，错误。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．烷烃分子中都含有碳碳键，且碳原子与碳原子之间都以单键结合 B．烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键 C．碳原子间只能形成单键 D．烷烃分子中所有原子都在同一平面内 答案　B 解析　甲烷分子中不含碳碳键，A不正确；碳原子间还可形成双键、叁键，C不正确；烷烃分子中所有原子不可能在同一平面内，D不正确。‎ ‎3．下列关于CH4和的叙述正确的是(　　)‎ A．其组成均能用通式CnH2n＋2表示 B．与所有烷烃互为同素异形体 C．结构相似，具有相同的物理性质，相似的化学性质 D．常温下都呈气态 答案　A 解析　烷烃均符合CnH2n＋2，题给两种物质均属于烷烃；烷烃具有相似的化学性质，由于相对分子质量不同，物理性质不同。‎ ‎4．下列关于乙烷的说法错误的是(　　)‎ - 7 -‎ A．乙烷能与氯水或氯气发生取代反应 B．乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色 C．乙烷完全燃烧的产物对空气没有污染 D．乙烷的一氯取代物只有一种结构 答案　A 解析　乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应，和溴水、氯水、酸性高锰酸钾溶液不反应，故A不正确；乙烷的化学性质与甲烷的相似，所以乙烷具有稳定性，它不能使酸性高锰酸钾溶液退色，其完全燃烧的产物是CO2和H2O，对空气没有污染，故B、C正确；由乙烷的结构简式CH3CH3可知，分子中的六个氢原子处于相同的位置，故其一氯取代物只有一种结构，D正确。‎ ‎5．正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是(　　)‎ A．具有相似的化学性质 B．具有相同的物理性质 C．分子具有相同的空间结构 D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同 答案　D 解析　同分异构体的分子式相同，而结构不同，性质不同，A、B、C不正确。‎ ‎6．下列有机物中，互为同分异构体的是(　　)‎ A．①和② B．①和③‎ C．①和④ D．⑤和⑥‎ 答案　A 解析　①的分子式是C3H6，②的分子式是C3H6，③的分子式是C3H8，④的分子式是C3H4，⑤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，互为同分异构体。‎ ‎7．下列化学式只表示一种纯净物的是(　　)‎ A．C2H6 B．C4H10 ‎ C．C2H4Cl2 D．C 答案　A 解析　C4H10存在2种同分异构体：正丁烷、异丁烷；C2H4Cl2存在两种同分异构体，CH3CHCl2与 - 7 -‎ CH2Cl—CH2Cl；C既可以表示石墨，又可以表示金刚石；乙烷的结构只有一种，故A项正确。‎ ‎8．的一氯代物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 ‎ C．5种 D．6种 答案　B 解析　可根据其碳架分析：1和5、2和4上的H等效，加上3上的氢与6上的氢，共4种氢原子，故一氯代物有4种。‎ ‎9．发生一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是(　　)‎ A．(CH3)2CHCH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3‎ C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3‎ 答案　D 解析　将本题各项展开，然后分析等效氢。‎ 由上述分析可知，A、B项中物质各含四种等效氢原子，C项中物质含两种等效氢原子，只有D项中物质含三种等效氢原子，即发生一氯取代反应后只能生成三种沸点不同的有机产物。‎ ‎[应用·实践]‎ ‎10．有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下的密度为‎1.16 g·L－1，则下列关于该混合物组成的说法正确的是(　　)‎ A．一定有甲烷 B．一定有乙烷 C．不可能是甲烷和乙烷的混合物 D．可能是乙烷和丙烷的混合物 - 7 -‎ 答案　A 解析　两种气态烷烃的平均相对分子质量为1.16×22.4≈26<30，即小于乙烷的相对分子质量，故混合气体中一定有甲烷，另一种烷烃可能为乙烷、丙烷或丁烷，故A项正确。‎ ‎11．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　有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：‎ ‎ ‎ ‎(1)碳骨架为C—C—C—C的同分异构体有 则C4H8Cl2的同分异构体共有9种。‎ ‎12．一定条件下20 mL某气态烷烃完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气100 mL，该烷烃的化学式是(　　)‎ - 7 -‎ A．C5H12 B．C4H10 ‎ C．C3H8 D．C2H6‎ 答案　C 解析　根据烷烃燃烧的化学方程式 CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O，‎ 可得＝，解得n＝3。‎ ‎13．某气态烃在恒容密闭容器内与氧气混合完全燃烧，如果燃烧前后容器内(温度高于‎100 ℃‎)压强保持不变，该烃可能是(　　)‎ A．C2H6 B．C2H4 ‎ C．C3H8 D．C3H6‎ 答案　B 解析　烃燃烧的化学方程式为CxHy＋O2xCO2＋H2O(g)，因为燃烧前后容器内压强不变，说明燃烧前后气体总体积不变，即1＋ x＋＝x＋，得y＝4，B项正确。‎ ‎14．在光照条件下，分子式为C5H12的烷烃与氯气发生取代反应，生成物中含有两个氯原子且氯原子位于相邻碳原子上的结构最多有(　　)‎ A．3种 B．4种 ‎ C．5种 D．6种 答案　C 解析　分子式为C5H12的烷烃有3种同分异构体，符合条件的正戊烷的二氯代物有2种，符合条件的异戊烷的二氯代物有3种，没有符合条件的新戊烷的二氯代物，故符合条件的物质最多有5种，选项C正确。‎ ‎15．(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题：‎ ‎①上述哪一种更能反映其真实存在状况________(填字母，下同)；‎ a．Ⅰ B．Ⅱ ‎ c．Ⅲ D．Ⅳ ‎②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是________。‎ a．CH3Cl只代表一种物质 b．CH2Cl2只代表一种物质 - 7 -‎ c．CHCl3只代表一种物质 d．CCl4只代表一种物质 ‎(2)烷烃分子中的碳原子与其他原子结合的方式是________。‎ a．形成4对共用电子对 B．通过1个共价键 c．通过2个共价键 D．通过离子键和共价键 答案　(1)①d　②b　(2)b 解析　(1)①这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及填充模型均能反映甲烷分子的空间构型，但其中填充模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例，电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。②如果甲烷是平面正方形结构，则CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，但CH2Cl2却有两种结构，一种是两个氯原子相邻，另一种是两个氯原子处于对角关系。所以，CH2Cl2只有一种结构，可以判断CH4应为正四面体结构，而不是平面正方形结构。‎ ‎(2)烷烃分子中碳原子与碳原子间，碳原子与氢原子间只能形成一个共价键。‎ ‎16．下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。‎ ‎(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。‎ ‎(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。‎ ‎(3)上图中互为同分异构体的是：A与________；B与________；D与________。(填字母)‎ 答案　(1)AC　(2)双键　叁键　碳链 ‎(3)C　EFH　G 解析　(1)据烷烃的定义：碳与碳原子之间只以单键互相结合成链状，剩余的价键全部与氢原子结合，可知8种分子中只有A、C为烷烃。‎ ‎(2)由图中8种分子看出，A、C中碳与碳原子之间全为单键，B、E、F分子中还含有双键，D与G分子中含有叁键，除H分子形成碳环，其余均为链状分子。‎ ‎(3)据同分异构体的概念推知A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G互为同分异构体。‎ ‎[迁移·创新]‎ ‎17．‎3.6 g某链烃和Cl2‎ - 7 -‎ 发生取代反应，二者恰好完全反应，控制反应条件使其仅生成一氯代物，将反应生成的气体(一氯代物为液体)用NaOH溶液吸收，恰好和500 mL 0.1 mol/L NaOH溶液完全反应，回答下列问题：‎ ‎(1)该烃的相对分子质量为________。‎ ‎(2)若该烃既不能使酸性KMnO4溶液退色，又不能使溴水退色，该烃的分子式为________。‎ ‎(3)若该烃的一氯代物只有一种，试确定该烃的结构简式________________。‎ 答案　(1)72　(2)C5H12　(3)C(CH3)4‎ 解析　该链烃与氯气发生取代反应，只生成一氯代物，另一生成物是HCl，用氢氧化钠溶液吸收，则n(HCl)＝n(NaOH)＝‎0.5 L×0.1 mol/L＝0.05 mol。‎ ‎(1)该烃的相对分子质量＝＝72。‎ ‎(2)由该烃不能使酸性KMnO4溶液、溴水退色知该烃为烷烃，分子式符合通式CnH2n＋2(n为正整数)，则14n＋2＝72，n＝5，故该烃的分子式为C5H12。‎ ‎(3)该烃的一氯代物只有一种，则该烃分子结构高度对称，结构简式为C(CH3)4。‎ - 7 -‎