第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构
一、选择题
1.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18,如图所示,其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是 ( )
A.属于环状有机物
B.与石墨、金刚石互为同素异形体
C.属于无机物
D.碳原子间的结合方式有多种
2.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 ( )
A.形成4对共用电子对
B.通过非极性键结合
C.通过2个共价键结合
D.通过离子键和共价键结合
3.下列说法正确的是 ( )
A.1H2和3H2互为同位素
B.SO2和SO3互为同素异形体
C.C2H6和C5H12互为同系物
D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3互为同分异构体
4.下列关于CH4和的叙述不正确的是 ( )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.二者互为同系物
C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D.两种烷烃分子中所含原子都不可能处于同一平面内
5.下列各物质是甲烷同系物的是 ( )
A. B. C. D.
6.下列物质中,互为同分异构体的是 ( )
A.与
B.与CH3CH2CH2CH2Cl
C.CH4与CH3CH3
D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3
7.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是 ( )
①
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3
④CH3CH2CH3
A.四种烷烃中均含有C—C和C—H
B.①、②和③互为同分异构体
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
8.下列说法正确的是 ( )
A.单斜硫和正交硫互为同位素
B.C3H6和C5H10互为同系物
C.C2H4和C2H6互为同系物
D.C2H6和C5H12互为同系物
9.最早的分子球棍模型是由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼所作,目的是用来讲课。
如图是CH4、CCl4、CH3Cl(沸点-24.2 ℃)的分子球棍模型图,下列说法正确的是 ( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.标准状况下,2.24 L CH3Cl含有的分子数为6.02×1022
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D.CCl4是一种常见的有机溶剂,密度比水小
10.C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是 ( )
A.甲、乙、丙属于同系物
B.C5H12表示一种纯净物
C.丙的一氯代物有3种
D.丙中5个碳原子一定不在同一平面上
11.下列化学用语正确的是 ( )
A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.乙烷分子的电子式:H
12.已知碳原子可以形成4个价键,氢原子可以形成1个价键,氧原子可以形成2个价键,下列分子式或结构简式书写正确的是 ( )
A.CH3 B.C2H6
C. D.
13.生活中很多物质的主要成分都是烷烃,如天然气、汽油等。下列说法正确的是 ( )
A.分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
B.、
CH4、CH3CH2CH3互为同系物
C.正丁烷和异丁烷分子中共价键数目不同
D.烷烃分子中,所有的化学键都是极性键
二、非选择题
14.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三者的关系是____________。
(2)A的分子式为________,C的名称为________。
(3)B________(填“存在”或“不存在”)同分异构体,写出C的同分异构体的结构简式:______________________。
15.(1)甲烷是最简单的有机物,其电子式为________,结构式为________。
(2)北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。由图可知该产品的分子式为_________, 该产品的分子中是否含有碳碳双键____________(填“有”或“无”)。
16.某些烃类有机化合物的分子模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于空间填充模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是________。
(3)含碳量最低的是________,含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留一位小数)。 第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构
一、选择题
1.科学家合成了一种完全由碳原子构成的环状分子C18,如图所示,其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。下列关于C18的说法错误的是 ( )
A.属于环状有机物
B.与石墨、金刚石互为同素异形体
C.属于无机物
D.碳原子间的结合方式有多种
【解析】选A。从题给信息知,C18是仅由碳原子构成的分子,即由同种元素组成的纯净物,因而C18属于碳的单质,是无机物,不是有机物。
2.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 ( )
A.形成4对共用电子对
B.通过非极性键结合
C.通过2个共价键结合
D.通过离子键和共价键结合
【解析】选A。碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,A项正确,C项错误;碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,B项错误;碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,D项错误。
3.下列说法正确的是 ( )
A.1H2和3H2互为同位素
B.SO2和SO3互为同素异形体
C.C2H6和C5H12互为同系物
D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3互为同分异构体
【解析】选C。A.1H2和3H2是氢元素的单质,不是原子,不互为同位素,故A错误;B.SO2和SO3为化合物,不是单质,不互为同素异形体,故B错误;C.C2H6和C5H12是结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,互为同系物,故C正确;D.CH3COOCH2CH3和C2H5OOCCH3分子式相同,结构相同,为同种物质,不互为同分异构体,故D错误。
4.下列关于CH4和的叙述不正确的是 ( )
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.二者互为同系物
C.都属于烷烃,分子中既有极性共价键又有非极性共价键
D.两种烷烃分子中所含原子都不可能处于同一平面内
【解析】选C。两种烷烃分子式均符合通式CnH2n+2,A正确;两种烷烃结构相似,分子组成上相差4个CH2原子团,故互为同系物,B正确;CH4中有极性共价键,但没有非极性共价键,C错误;甲烷分子中的5个原子不在同一平面内,而是形成了正四面体的空间结构,由甲烷的分子结构可知,异戊烷分子中的所有原子不可能处于同一平面内,D正确。
5.下列各物质是甲烷同系物的是 ( )
A. B. C. D.
【解析】选D。甲烷同系物符合通式CnH2n+2,分子为链状结构,分子中只有碳碳单键和碳氢键,只有D项物质符合。
6.下列物质中,互为同分异构体的是 ( )
A.与
B.与CH3CH2CH2CH2Cl
C.CH4与CH3CH3
D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3
【解析】选B。两种物质是否为同分异构体,一看分子式(相同),二看结构式(不同)。如图:
;
A项、D项中两物质都为同一物质。
7.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是 ( )
①
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3
④CH3CH2CH3
A.四种烷烃中均含有C—C和C—H
B.①、②和③互为同分异构体
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
【解析】选A。①和③的分子式均为C5H12,结构不同,互为同分异构体,②的分子式为C6H14,与①、③的分子式不同,不互为同分异构体,B错误;③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误;①和③的分子式均为C5H12,互为同分异构体,D错误。
8.下列说法正确的是 ( )
A.单斜硫和正交硫互为同位素
B.C3H6和C5H10互为同系物
C.C2H4和C2H6互为同系物
D.C2H6和C5H12互为同系物
【解析】选D。单斜硫和正交硫为同种元素组成的不同的单质,互为同素异形体,A错误;C3H6与C5H10虽然差了2个CH2原子团,但结构不一定相似,C3H6有可能为环丙烷,B错误; C2H4和C2H6相差2个H原子,不是同系物,C错误;C2H6和C5H12都为链状烷烃,相差3个CH2原子团,互为同系物,D正确。
9.最早的分子球棍模型是由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼所作,目的是用来讲课。
如图是CH4、CCl4、CH3Cl(沸点-24.2 ℃)的分子球棍模型图,下列说法正确的是 ( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.标准状况下,2.24 L CH3Cl含有的分子数为6.02×1022
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D.CCl4是一种常见的有机溶剂,密度比水小
【解析】选B。CCl4分子的空间结构同CH4相似,为正四面体结构,CH3Cl中的C—H键和C—Cl键不同,不是正四面体结构,A项错误;标准状况下,2.24 L CH3Cl的物质的量为0.1 mol,含有的分子数为6.02×1022,B项正确;CH4与CCl4中化学键均为极性键,C项错误;CCl4是一种有机溶剂,密度比水大,D项错误。
10.C5H12有3种不同结构,甲:CH3(CH2)3CH3,乙:CH3CH(CH3)CH2CH3,丙:C(CH3)4,下列相关叙述正确的是 ( )
A.甲、乙、丙属于同系物
B.C5H12表示一种纯净物
C.丙的一氯代物有3种
D.丙中5个碳原子一定不在同一平面上
【解析】选D。甲、乙、丙的结构不同,分子式相同,互为同分异构体,A错误;C5H12有3种同分异构体,所以不能表示纯净物,B错误;丙的一氯代物只有1种,C错误;丙分子中5个碳原子与甲烷的空间结构相似,一定不在同一平面上,D正确。
11.下列化学用语正确的是 ( )
A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
B.丙烷分子的空间填充模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.乙烷分子的电子式:H
D (CH3)2CHCH3为异丁烷,A错误;B项中为丙烷的球棍模型,B错误;C项中为甲烷的空间填充模型,C错误;乙烷中每个碳原子形成4对共用电子对,一个氢原子形成一对共用电子对,D正确。
12.已知碳原子可以形成4个价键,氢原子可以形成1个价键,氧原子可以形成2个价键,下列分子式或结构简式书写正确的是 ( )
A.CH3 B.C2H6
C. D.
B 由信息可知碳原子可以形成4个价键,CH3中碳原子只结合3个H原子,故A错误;C2H6的结构简式为CH3CH3,分子中碳原子和碳原子之间形成一个价键,剩余价键和氢原子结合,故B正确;由信息可知碳原子可以形成4个价键,氧原子可以形成2个价键,中氧原子形成3个价键、碳原子形成5个价键,故C错误;由信息可知碳原子可以形成4个价键,中碳碳双键两端的碳原子形成5个价键,故D错误。
13.生活中很多物质的主要成分都是烷烃,如天然气、汽油等。下列说法正确的是 ( )
A.分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
B.、
CH4、CH3CH2CH3互为同系物
C.正丁烷和异丁烷分子中共价键数目不同
D.烷烃分子中,所有的化学键都是极性键
B 通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,故A错误;
、CH4、CH3CH2CH3的结构相似,分子组成相差整数倍个CH2原子团,故互为同系物,属于烷烃同系物,故B正确;正丁烷和异丁烷分子中均存在3个C—C和10个C—H键,即共价键数目均为13,故C错误;烷烃分子中,除甲烷外,其余烷烃均存在C—H极性键和C—C非极性键,故D错误。
二、非选择题
14.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三者的关系是____________。
(2)A的分子式为________,C的名称为________。
(3)B________(填“存在”或“不存在”)同分异构体,写出C的同分异构体的结构简式:______________________。
【解析】烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3、
CH3CH2CH2CH3。(1)三者为碳原子数不同的烷烃,应属同系物。(2)C的名称为丁烷(或正丁烷)。(3)B不存在同分异构体,C的同分异构体的结构简式为,叫异丁烷。
答案:(1)同系物
(2)C2H6 丁烷(或正丁烷)
(3)不存在
15.(1)甲烷是最简单的有机物,其电子式为________,结构式为________。
(2)北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。由图可知该产品的分子式为_________, 该产品的分子中是否含有碳碳双键____________(填“有”或“无”)。
【解析】(1)甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为CH4,电子式为H,结构式为。
(2)通过价键数可知,黑球是C,白球是H,斑马线球是O,可以推出该产品的分子式是C4H6O2;根据碳原子的成键特点,可以推出该产品的分子中含有碳碳双键。
答案:(1)H
(2)C4H6O2 有
16.某些烃类有机化合物的分子模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于空间填充模型的是________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是________。
(3)含碳量最低的是________,含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留一位小数)。
【解析】(1)乙、丙能表示原子的相对大小及连接形式,属于空间填充模型。
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与空间填充模型,属于同一种有机化合物。
(3)链状烷烃的通式为CnH2n+2(n≥1),随n值增大,碳元素的质量分数逐渐增大,故含碳量最低的是甲烷,含氢量最低的是戊烷,戊烷中氢元素的质量分数是×100%≈16.7%。
答案:(1)乙、丙 (2)甲、丙
(3)甲、丙 16.7%
