1、第 2 课时 有机化合物的结构特点1下列叙述错误的是( )A烷烃都能够燃烧生成二氧化碳和水B丙烷分子中的碳原子不在一条直线上C丙烷与 Cl2 发生取代反应后生成的一氯代物不只有一种D正丁烷的熔、沸点比异丁烷的低答案 D解析 烷烃都能够燃烧生成二氧化碳和水，A 正确；烷烃分子内碳 链不是呈直线形而是呈锯齿状，B 正确；丙烷与 Cl2发生反应生成的一氯代物有两种，C 正确；烷烃支链越多，沸点越低，D 错误。2下列表示的物质是烷烃的是( )A BC D答案 D解析 烷烃是烃类中的一类，是 饱和链烃。而 不是烃类，中有 ，中含环状结构，都不是烷烃。3下列化学式只能表示一种物质的是( )AC 2H6 B
2、C 4H10CC 4H8Cl2 DC答案 A解析 B、 C 中的物 质均有同分异构体，D 中的碳有多种单质。4下列有关烷烃的叙述中，不正确的是( )A烷烃分子中所有的化学键都是单键B烷烃在光照条件下都能与 Cl2 发生取代反应C烷烃的通式为 CnH2n2 ，符合此通式的烃一定是烷烃D正丁烷中所有碳原子在一条直线上答案 D解析 烷烃分子中碳碳键及碳氢键全是单键，A 正确；烷烃在光照条件下能与 Cl2发生取代反应，B 正确；符合此通式 CnH2n2 的烃一定是烷烃， C 正确；正丁烷分子中所有 C 原子不在同一直线上，D 不正确。5下列烷烃在光照下与氯气反应，可生成一种一氯代烃的是( )答案 C解
3、析 ACH 2CH3CH2CH3 中有两个甲基、两个亚甲基分别相同，则有 2 种氢原子，所以一氯代烃有 2 种；B 中的四个甲基相同，两个次甲基相同，则有 2 种氢原子，所以一氯代烃有 2 种；C 中的四个甲基相同，则有 1 种氢原子，所以一氯代烃有 1 种；D 中左边的两个甲基相同，则有 4 种氢原子，所以一氯代烃有 4种。6(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：上述哪一种更能反映其真实存在状况_( 填字母，下同) ；a b c d下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是_。aCH 3Cl 只代表一种物质bCH 2Cl2 只代表一种物质cCHCl 3 只代表一种物质dCC
4、l 4 只代表一种物质(2)烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是_。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(3)下图给出了 4 个碳原子相互结合的几种方式。小球表示 C 原子，小棍表示化学键，假如 C 原子上其余的化学键与 H 结合。上图的有机化合物均属于有机物中的_类，其中属于烷烃的是_(填字母)。上图的有机化合物中，在结构上 B 与 A 的主要不同是_。有机化合物中，C原子与 C 原子之间可以形成碳碳单键、 _键和_键；不仅可以形成碳链，还可以形成_。上图的有机化合物中互为同分异构体的是：A 与_，B 与_，D 与_(填字母)。(4)下列几组物
5、质或微粒中，互为同位素的有_，互为同素异形体的有_，互为同分异构体的有_，属于同种物质的有_。NH 4CNO 和 CO(NH2)2 35Cl 和 37Cl H2O 和 H2O21 1H 2、D 2 和 T2石墨和金刚石答案 (1)d b (2)b (3)烃 AC B 中有 C=C 键，B 比 A 少两个 H 原子 碳碳双 碳碳叁 碳环 C E、F、H G (4) 解析 (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。 如果甲烷是平面正方形结 构， 则 CH3Cl
6、、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。如果甲烷是正四面体结 构，其 4 个顶点的位置完全相同，它的一氯代物(CH 3Cl)、二氯代物(CH 2Cl2)、三氯代物(CHCl 3)、四 氯代物(CCl 4)都只有一种 结构。所以，CH 2Cl2 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)烃分子中碳原子与氢原子间只能形成一对共用电子对 ，即一个共价键。分层训练基础过关题组 1 有机物的结构特点、烷烃的结构与性质1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
7、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只有碳原子和碳原子之间才能形成单键、双键或叁键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；碳原子与其他的原子间也可形成单键、双键或叁键，C 不正确； 烷烃分子中所有原子不可能在一平面内，D 不正确。2下列关于乙烷的说法错误的是( )A乙烷分子的空间结构是两个像 CH4 那样的正四面体连接而成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 由乙烷的结构简式 CH3CH3 可知，其分子 组成可以看成是一个甲基 (CH3)取代了甲烷分子中的
8、一个氢原子，故其空 间结构不是两个像 CH4 那样的正四面体连接，而是它 们有部分重叠在一起的，故 A 项错误；乙烷的化学性质与甲烷的相似，所以乙烷也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 两项正确；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 项正确。3下图是 CH4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图，下列说法正确的是( )ACH 4、CCl 4 和 CH3Cl 都是正四面体结构BCH 4、CCl 4 都是正四面体结构CCH 4 和 CCl4 中的化学键类型不同
9、DCH 4、CCl 4 的结构相同，性质也相同答案 B解析 CCl 4 的分子 结构同 CH4 相似，为正四面体结构，CH 3Cl 中的 CH 和 CCl 键不同，不是正四面体结构，而是四面体结构。题组 2 同分异构体4下列物质进行一氯取代反应，产物只有两种的是( )A(CH 3)2CHCH(CH3)2 B(CH 3CH2)2CHCH3C(CH 3)2CHCH2CH2CH3 D(CH 3)3CCH2CH3答案 A解析 (CH 3)2CHCH(CH3)2 分子中有 2 种氢原子， 其一氯代物有 2 种同分异构体， A 正确；(CH 3CH2)2CHCH3 分子中有 4 种氢原子，其一氯代物有 4
10、 种同分异构体，B 不正确；(CH 3)2CHCH2CH2CH3 分子中有 5 种 氢原子，其一氯代物有 5 种同异构体 ，C 不正确；(CH 3)3CCH2CH3 分子中有 3 种氢原子 ，其一氯代物有 3 种同分异构体， D 不正确。5根据下表中烃的分子排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是( )1 2 3 4 5 6 7 8CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16A3 B4 C5 D6答案 A解析 根据表格中烃分子排列规律可知该空格分子为 C5H12，其同分异构体有 3 种。6下列说法不正确的是( )A相对分子质量相同的物质一定互为同分异构体B分子式相同
11、而结构不同的有机化合物互为同分异构体C分子式相同，结构也相同的有机化合物一定是同种物质D所有的碳原子之间以单键相结合成的链烃，一定是烷烃答案 A解析 仅相对分子质量相同的物质不一定是同分异构体，如 CH3COOH 和 C3H8O 的相对分子质量相同，分子式不相同，A 不正确；分子式相同，而结构不同的有机物互为同分异构体，B 正确；分子式相同，结构也相同的有机物是一种物质， C 正确；烷烃一定是链状，且碳与碳以单键相连，D 正确。7下列结构的有机化合物中，属于同分异构体的正确组合是( )CH 3CH2CH2CH2CH3CH 3CH2CH2CH2CH2CH3A和 B和C和 D和答案 B解析 和，和
12、的分子式相同，结构不同，分别互为同分异构体；和为同种物质。8分子式为 C7H16 的烷烃中，含有 3 个甲基的同分异构体的数目为( )A2 个 B3 个C4 个 D5 个答案 B解析 该烃结构式中含有 3 个甲基， 则该烷烃只有 1 个支 链，若支 链为CH 3，主链含有 6 个碳原子，符合条件的有： CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3CH3；若支链为CH 2CH3，主链含有 5 个碳原子，符合条件的有：CH 3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3；支链不可能大于 2 个碳原子，故符合条件的 烷烃有 3 个。9分子式为 C3H6Cl2 的同分
13、异构体共有( )A3 种 B4 种C5 种 D6 种答案 B解析 由分子式可知，该题其 实就是书写丙烷的二氯代物的同分异构体，丙烷本身没有同分异构体，其二氯代物有 2 种形式：一是两个氯原子在同一个碳原子上，有 2 种可能；二是两个氯原子在不同的碳原子上，也有 2 种可能，分 别为 CHCl2CH2CH3 和 CH3CCl2CH3、CH2ClCHClCH3、CH2ClCH2CH2Cl。题组 3 烷烃的燃烧100.2 mol 某烷烃完全燃烧后，将生成的气体缓慢通过盛有 0.5 L 2 molL1 的 NaOH溶液中，生成的 Na2CO3 和 NaHCO3 的物质的量之比为 13，则该烷烃为( )
14、A甲烷 B乙烷C丙烷 D丁烷答案 D解析 设生成的 Na2CO3 和 NaHCO3 的物质的量分别为 a、3a，根据 Na 守恒，2a3a2 molL1 0.5 L，a0.2 mol，则所有 C 原子即 CO2 的物质的量为 a3a0.8 mol,0.2 mol CnH2n2 中含 0.8 mol 碳，n4，即 C4H10。能力提升11(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成_或碳环。某有机物的结构简式为，请按照碳原子的成键方式指出该分子中各共价键的类型：_，该有机物_(填“属于” 或“不属于”) 烷烃。(2)观察下面几种烷烃的球棍模型A 的结构简式为_ ，B 的同分异构体的结构简式为_。C 的
15、名称为_， D 的分子式为_。随碳原子数增加，烷烃的熔、沸点依次_，液态时密度依次_。烷烃分子中碳原子间以_相连，碳原子的其他价键被 H 原子饱和。假设烷烃分子中碳原子个数是 n，则烷烃的通式是_( 填字母 )。aC nH2n2 bC nH2ncC nH2n2 dC nH4n化学式为 C5H11Cl 的有机物，分析表明，分子中有两个 “CH3”，两个“CH 2”，一个“ ”和一个“Cl” ，写出符合条件的有机物的结构简式：_。(3)若 CH4、C 2H6、C 3H8、C 4H10 四种烃各为 1 mol，在足量 O2 中燃烧，消耗 O2 最多的是_，上述四种烃各为 1 g，在足量 O2 中燃烧
16、，消耗 O2 最多的是_。在烷烃分子中，每增加一个碳原子，每摩尔该烷烃完全燃烧需要多消耗氧气_(填字母)。a1 mol b1.5 molc2 mol d2.5 mol (4)取一定质量的丙烷完全燃烧，产生的 CO2 的物质的量_(填“大于” 、 “等于”或“小于”)H 2O 的物质的量。答案 (1)碳链 碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键、碳氢单键 不属于 (2) CH 3CH2CH3 正戊烷 C 5H12 升高 增大 碳碳单键 c(3)C4H10 CH 4 b (4)小于解析 (2)可先写出 C5H12 的三种同分异构体的 结构简式，然后对每一种同分异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的 结构式，
17、并 标记出等效 氢，再从中找出符合条件的结构式。正戊烷的一氯代物有 3 种，符合条件的有 2 种，即：与 ；异戊烷的一氯代物有 4 种，符合条件的有 2 种，即：与 ；新戊烷的一氯代物只有 1 种，不符合条件。(3)设此气态烃的分子式为 CxHy，其完全燃 烧的化学方程式为CxHy O2 xCO2 H2O。若同 为 1 mol 烃，消耗 O2 的多少取决于 CxHy中(x y4) 点 燃 y2“x ”的大小， “x ”的值越大，消耗 O2 越多， C4H10 耗氧量最多。若同为 1 g 烃，消耗y4 y4O2 的多少取决于 CxHy中“ ”的大小， “ ”的值越大，消耗 O2 越多，CH 4
18、消耗 O2 最多。烷烃yx yx分子中，每增加一个碳原子，就增加一个CH 2 原子团， 则 1 mol 烷烃增加 1 molCH2原子 团，完全燃烧多消耗 1.5 mol O2。(4)丙烷的分子式为 C3H8，其完全燃烧生成 CO2 与 H2O 的物 质的量之比为 34，所以CO2 的物 质的量比 H2O 的小。12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 B 的分子中含有 400 个氢原子：_。(3)1 L 烷烃 C 的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下 15 L 水蒸气：_。(4)0.1 mol 烷烃 E 完全燃烧，消耗标准状况下的
19、O2 11.2 L：_。答案 (1)C 6H14 (2)C 199H400 (3)C 14H30 (4)C 3H8解析 13(1)某学习小组为验证烃分子中含有碳、氢两种元素并测定产生 CO2 的质量，将其燃烧产物通过： a浓硫酸 b澄清石灰水 c无水硫酸铜 d碱石灰正确的操作顺序为_。(2)该学习小组的同学欲推测烃 A 的结构，他们测得 A 的相对分子质量为 72，该烃中碳元素的质量分数为 83.3%，完全燃烧 0.1 mol A，生成 22 g CO2 气体。请回答下列问题：A 的分子式为_，A 可能的结构简式有_种，A 的一种同分异构体中没有支链，写出其结构简式_。答案 (1)cabd (
20、2)C5H12 3 CH 3CH2CH2CH2CH3 解析 (1)本实验应按检验水除去水检验并吸收 CO2 防止空气中水与 CO2对测定CO2质量的干扰。CO 2 的质量 为澄清的石灰水吸收 CO2 前后 质量的变化值。无水硫酸 铜遇水变成蓝色晶体，可用于检验产 物中水的存在，澄清的石灰水中通入 CO2，溶液变浑浊，用于检验 CO2。浓硫酸可用于吸收 产物中的水蒸气，碱石灰用于吸收空气中的 CO2 和 H2O。因此连接顺序为 cabd。(2)0.1 mol A 中含有碳原子个数为 0.5 mol，每个分子中含有 C 原子个数22 g44 gmol 1为 5 个。H 原子质量分数为 183.3%
21、16.7% ，该烃分子中 H 原子个数为 72 gmol 116.7%1 gmol1 12，所以 该烃的分子式为 C5H12。拓展探究14已知某种气态化石燃料中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 g 102.9 g(石灰水广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 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
22、_ 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)气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为_ 。答案 (1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)31解析 (1)生成水的质量为 102.9 g101.1 g1.8 g，生成正盐即 CaCO3 的质量为：100 gmol1 5 g。314.2 g 312.0 g44 gmol 1(2)生成的水中氢元素的质量为：21 gmol1 0.2 g。1.8 g18 gmol 1(3)生成的 CO2 中碳元素的质 量为：12 gmol1 0.6 g。314.2 g 312.0 g44 gmol 1(4)碳元素与氢元素的质量比为 0.60.231。
