高中化學 第3章 重要的有機化合物 第1節(jié) 認識有機化合物（第2課時）有機化合物的結構特點學業(yè)分層測評 魯科版必修

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有機化合物的結構特點 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列物質屬于烴的是(　　) A．CH3Cl　　　　　　 B．CH3CH2OH C．CCl4 D．C2H6 【解析】　烴只含C、H兩種元素。 【答案】　D 2．下列表示的物質中，屬于烷烴的是(　　) ①CH3CH2OH　②CH3(CH2)4CH3 A．①②③④ B．②④⑤⑥⑦ C．②④⑤ D．④⑥⑧ 【解析】　凡是符合CnH2n＋2的烴均為烷烴，②④⑤符合。 【答案】　C 3．下列物質中：①氯水；②濃硫酸；③溴蒸氣；④燒堿；⑤氧氣；⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定條件下可以與丙烷發(fā)生化學反應的是(　　) A．①②③⑤ B．④⑤⑥ C．③⑤ D．②③④⑥ 【解析】　丙烷與甲烷的化學性質相似，可據甲烷的化學性質類推。 【答案】　C 4．已知下列烷烴的沸點： 物質 甲烷 乙烷 丁烷 戊烷 沸點/℃ －162 －89 －1 36 根據以上數據推斷丙烷的沸點可能是(　　) A．約－40 ℃ B．低于－162 ℃ C．低于－89 ℃ D．高于36 ℃ 【解析】　由表格中給出的四種烷烴的沸點可以得出規(guī)律，烷烴的沸點隨碳原子數的增加而升高。故丙烷的沸點應該介于乙烷(－89 ℃)和丁烷(－1 ℃)之間。 【答案】　A 5．下列有機物中，互為同分異構體的是(　　) A．①和② B．①和③ C．①和④ D．⑤和⑥ 【解析】　分子式相同而結構不同的化合物互為同分異構體。 【答案】　A 6．下列說法正確的是(　　) A．戊烷的同分異構體有2種 B．兩種化合物組成元素相同，各元素質量分數也相同，則兩者一定是同分異構體 C．相對分子質量相同的幾種化合物，互稱為同分異構體 D．組成元素的質量分數相同，且相對分子質量也相同的不同化合物，互為同分異構體 【解析】　相對分子質量相同而且各元素的質量分數相同，可推出相同的分子式，但由于是不同化合物，結構一定不同，故互為同分異構體，D項是正確的。 【答案】　D 7．新戊烷分子中極性鍵和非極性鍵數目之比為(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3 【解析】　1 mol新戊烷分子中含12 mol C—H極性鍵和4 mol C—C非極性鍵，二者數目之比為3∶1。 【答案】　C 8．在1.013105Pa下，測得的某些烷烴的沸點見下表。據表分析，下列選項正確的是(　　) 物質名稱 沸點/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0 異戊烷 27.8 新戊烷 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A.在標準狀況時，新戊烷是氣體 B．在1.013105 Pa、20 ℃時，C5H12都是液體 C．烷烴隨碳原子數的增加，沸點降低 D．C5H12隨支鏈的增加，沸點降低 【解析】　由表格信息知同分異構體分子中支鏈越多，沸點越低。 【答案】　D 9．下列關于烷烴的說法正確的是(　　) A．丙烷(C3H8)發(fā)生取代反應生成的C3H7Cl的結構只有一種 B．丙烷分子中三個碳原子在一條直線上 C．分子中含有6個碳原子的烷烴在常溫下為液態(tài)物質 D．烷烴的分子為直鏈式結構，不可以帶支鏈 【解析】　A中得到的C3H7Cl有兩種結構：CH3CH2CH2Cl和，故A錯；B中C3H8分子中3個碳原子不在一條直線上，故B錯；C中的烷烴常溫下應為液態(tài)，C對；D中烷烴碳鏈可為直鏈狀，也可帶支鏈，D錯。 【答案】　C 10．(1)乙烷的電子式為________，分子式為CmH20的烷烴中m為________，分子式為C8Hn的烷烴中n為________，與CO2密度(同溫同壓)相同的烷烴分子式為________，若上述四種烴各為1 mol，在足量O2中燃燒，消耗O2最多的是________。 (2)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四種烴各為1 g，在足量O2中燃燒，消耗O2最多的是___ _______。 【解析】　(1)根據烷烴通式為CnH2n＋2可求出m為9，n為18，密度與CO2相同的烷烴的相對分子質量為44，由14n＋2＝44可求出n為3，即分子式為C3H8。若同為1 mol烴，消耗O2的多少取決于CxHy中“x＋”的大小，“x＋”的值越大，消耗O2越多，此題中消耗O2最多的是C9H20。 (2)若同為1 g烴，消耗O2的多少取決于CxHy中“”的大小，“”的值越大，消耗O2越多，此題中消耗O2最多的是CH4。 【答案】　(1) 　9　18　C3H8　C9H20　(2)CH4 11．如圖所示4個碳原子相互結合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學鍵，假如碳原子上其余的化學鍵都是與氫結合。 (1)圖中屬于烷烴的是________________(填字母)。 (2)在如圖的有機化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成碳碳單鍵，還可以形成_____和______；不僅可以形成________，還可以形成碳環(huán)。 (3)如圖中互為同分異構體的是：A與________；B與________；D與________。(填字母) 【解析】　A的分子式為C4H10；B的分子式為C4H8，分子中存在碳碳雙鍵；C的分子式為C4H10；D的分子式為C4H6，分子中存在碳碳叁鍵；E的分子式為C4H8；F的分子式為C4H8；G的分子式為C4H6；H的分子式為C4H8，分子中碳原子之間形成碳環(huán)。 【答案】　(1)A、C　(2)碳碳雙鍵　碳碳叁鍵　碳鏈　(3)C　E、F、H　G 12．已知某烷烴分子中電子數為42。 【導學號：96680049】 (1)該烷烴的分子式為____________________________________________________。 (2)寫出該烷烴分子的所有同分異構體的結構簡式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述同分異構體中，在相同條件下沸點最低的是________________。(寫結構簡式) 【解析】　(1)烷烴分子通式為CnH2n＋2，則其分子中電子數為6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，故烷烴分子式為C5H12。 (2)烷烴C5H12有3種同分異構體，其結構簡式分別為CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、。 (3)烷烴分子中，碳原子數相同時，所帶支鏈越多，其沸點越低，因此烷烴C5H12三種同分異構體中沸點最低。 【答案】　(1)C5H12 (2)CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、 (3) [能力提升] 13．根據下表中烴的分子式排列規(guī)律，判斷空格中烴的同分異構體數目是(　　) 1 2 3 4 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 5 6 7 8 C6H12 C7H16 C8H16 A.3 B．4 C．5 D．6 【解析】　分析表格可以發(fā)現碳原子數是依次遞增的，而氫原子每兩組依次相差4，從而推出第5種烴的分子式應為C5H12(戊烷)，它有3種同分異構體，正戊烷、異戊烷、新戊烷。結構簡式分別為：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、。 【答案】　A 14．下列烷烴中，跟氯氣反應生成的一氯代物只有兩種的是(　　) A．CH3CH2CH2CH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH2CH2CH3 C．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 D．(CH3)2CHCH(CH3)2 【解析】　根據“等效氫”法，A項中有3種一氯取代物，B項中有5種一氯取代物，C項中有4種一氯取代物，只有D項中有兩種一氯取代物。 【答案】　D 15．使1 mol某烷烴完全燃燒需要消耗氧氣5 mol，該烷烴的化學式是(　　) A．C2H6 B．C3H8 C．C4H10 D．C5H12 【解析】　烷烴燃燒的化學方程式可以表示為： CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O 1 mol　　mol 可見，＝5，解得n＝3。所以該烷烴的化學式為C3H8。 【答案】　B 16．寫出下列各烷烴的分子式，并寫出烷烴A的同分異構體的結構簡式。 (1)烷烴A在同溫同壓下蒸氣的密度是H2的36倍 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)烷烴B的分子中含有200個氫原子________。 (3)1 L烷烴C的蒸氣完全燃燒時，生成同溫同壓下15 L的水蒸氣________。 (4)分子中含有22個共價鍵的烷烴________。 【解析】　(1)利用分子通式與相對分子質量的關系來計算烷烴分子通式中的n值：12n＋2n＋2＝362＝72，所以n＝5；先寫最長碳鏈：①C—C—C—C—C，減碳變位：②，③，用H原子補齊C原子的剩余價鍵，即： ①CH3CH2CH2CH2CH3，②，③。 (2)烷烴B分子中的氫原子數為2n＋2＝200，即n＝99。 (3)由關系式CnH2n＋2～(n＋1)H2O得：n＋1＝15，所以n＝14。 (4)分析烷烴CnH2n＋2中的共價鍵個數，有(2n＋2)個碳氫單鍵，還有把n個碳連成鏈狀的(n－1)個碳碳單鍵，即(n－1)＋(2n＋2)＝22，所以n＝7。 【答案】　(1)C5H12，同分異構體為CH3CH2CH2CH2CH3、 (2)C99H200　(3)C14H30　(4)C7H16