1、1第 2 课时 有机化合物的结构特点课后篇巩固提升A 组1.下列有机物不属于烃类的是( )A.CH4 B.C2H4 C.C6H6 D.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.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发生取代反应,这是烷烃的结构特征和反应特征,故 A、B 项均
2、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.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( )1 2 3 4 56 7 8CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3 B.4 C.5 D.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 空格内烃的分子式为 C5H12,为戊烷,有CH3C
3、H2CH2CH2CH3(正戊烷)、 (异戊烷)和 (新戊烷)三种同分异构体。答案 A4.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 B
4、5.下列化学式只表示一种纯净物的是( )2A.C2H6 B.C4H10C.C2H4Cl2 D.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.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,
5、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.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.abc B.bc C.bca D.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.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.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12解析 A、B 项的物质没有同分异构体,C 项 C4H10有 CH3CH2CH2CH3和 两种结构,其
6、分子中均有 2 种等效氢原子,即一氯代物都有 2 种;D 项,C 5H12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 C9.1 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
7、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 A10.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)乙烷的分子式为 C2H6,结构式为 。(2)丙烷的分子式为 C3H8,其结
8、构简式为 CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子通式可知:2 n+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)C 5H12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)C 14H30(4)2 CH 3CH2CH2CH3、(5)正戊烷 11.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、氢原子的个数比是 ,分子式是 。 (3)可能的结构简式: 。 解析 (1)
9、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(C 2H5)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 C 4H10(3)CH3CH2CH2CH3、12.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
10、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量为:2 gmol-1=0.2 g。5(3)生成的 CO2中碳元素的
11、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 组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
12、 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. 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:CH 3CH2CH2CH3和 。CH3CH2CH2CH3对应的二氯代物有 6 种:CH3CH2CH2CHCl2、CH 3CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCH2Cl、CH 3CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CH2Cl、CH 2ClCH2CH2CH2Cl。对应的二氯代物有
13、 3 种:、 、 。故 C4H8Cl2共有 9 种同分异构体。答案 C3. 导学号 1518405925 和 101 kPa 时,乙烷、乙炔(C 2H2)和丙烯(C 3H6)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+ O2 2CO2+3H2O、C 2H2+ O2 2CO2+H2O、C 3H6+ O2 3CO2+3H2O,结合差量法可知,1体积的 C2H6和 C3H6完全燃烧,混合气体体积都减小 2.5 体
14、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.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
15、四种一氯代烃。答案 C5.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.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 的碳原子数是 5, 。 (3)分子中含有 26 个电子的烷烃 D, 。 (4)室
16、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:6 n+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)C 5H12 (3)C 3H8 (4)C 4H107.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
17、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 CO2C.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、C 2H4、C 3H4、C 2H6、C 3H6五种烃。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.C 4H10 C.C5H12 D.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
18、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(C xHy)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、C 4H10、C 6H14各种结构,生成的一氯代物不止 1 种,从 CH4、C 2H6的一氯代物只有 1 种,衍生分析下去,C(CH 3)4,(CH3)3CC(CH3)3,的一氯代物只有 1 种,此题是一种典型的逆向思维方式,关键是不重复、不遗漏,要巧抓“对称性” 。答案 (1)D
19、 (2)CH 4 C 3H6 (3)C8. 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、CO 2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出 A 的最简式?(2)请根据你选择的方案,通过计算求出 A
20、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。
