人教版（2019）高中化学必修第二册 《有机物中碳原子的成键特点、烷烃的结构》拔高练习（含解析）

第一节认识有机化合物
第1、2课时有机物中碳原子的成键特点、烷烃的结构
一．单选题
1．2019年8月15日，牛津大学化学系与IBM苏黎世研究实验室合作的一项成果发表在《Sicence》，他们合成了世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子——，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.有机物种类繁多的主要原因是
A.有机物的分子结构十分复杂
B.碳原子能与其他原子形成4个共价键，且碳原子之间也能相互成键
C.有机物除含碳元素外，还含有其他多种元素
D.自然界中存在多种形式的、大量的有机物
3．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．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃有两种
4．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．丙烷属于烷烃
B．丙烷的球棍模型为
C．丙烷的结构简式为
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
5．下列说法错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物 ④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
6．下列有关烷烃的说法正确的是( )
A．甲烷的结构简式：
B．与互为同分异构体
C．甲烷分子的结构示意图：
D．乙烷分子的空间充填模型：
7．下列表示的物质中，属于烷烃的是 (　　)
①CH3CH2OH②CH3(CH2)4CH3③　④ ⑤　⑥　⑦C8H16　⑧CCl4
A．①②③④ B．②④⑤⑥⑦ C．②④⑤ D．④⑥⑧
8．下列物质中属于同系物的是
①CH3CH2C1 ②CH2=CHCl ③CH3CH2CH2C1
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
A．①② B．①④ C．①③ D．⑤⑥
二．填空题
9．键线式是以线表示共价键，每个折点或端点表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子，如异丁烷()可表示为“”，请分析这一表示方式的要领，试用键线式写出戊烷(C5H12)的同分异构体：_______________、_______________、_______________。
10．现有下列各组物质：
A．O2和O3
B．12C和13C
C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
D、和
E、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2
回答下列问题[(1)～(5)填字母]：
(1)________互为同位素；
(2)________互为同素异形体；
(3)________互为同系物；
(4)________互为同分异构体；
(5)________是同一种物质。
(6)E组中的两种物质的名称分别是________，________。
2
1
参考答案
1．A
【解析】
A．是环状无机物，A项错误；
B．是仅由碳原子构成的分子，与石墨、金刚石互为同素异形体，B项正确；
C．是无机物，C项正确；
D．中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接，D项正确；
答案选A。
2.B
【解析】有机物种类繁多的原因是有机物分子中碳原子能与其他原子形成4对共用电子对，且碳原子之间可以形成单键、双键或三键，碳原子之间的连接方式可以是链状，也可以是环状等，B项正确。
答案B
3．B
【解析】
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可能是饱和链烃，也可能是环烷烃，A错误；
B．分子组成符合CnH2n＋2的烃所有的化学键都是单键，含氢量达到最大，一定属于烷烃，B正确；
C．甲烷分子是正四面体结构，正戊烷分子中存在与甲烷相似的四面体结构，故正戊烷分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上，C错误；
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃为C2H6，只有一种结构，没有同分异构体，D错误；
答案选B。
4．C
【解析】
A．丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n+2(n为正整数)，属于烷烃，A叙述正确；
B．由图可知，丙烷的球棍模型正确，B叙述正确；
C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C叙述错误；
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能，D叙述正确。
答案C。
5．A
【解析】
①同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①说法错误；
②结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，②说法错误；
③有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③说法错误；
④两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯(CH2=CH2)和环丁烷()，④说法错误。
综上所述，①②③④说法错误，答案A。
6．A
【解析】
A．甲烷是最简单的烷烃，其分子式即为结构简式，也是甲烷的最简式，A项正确；
B．将中的主链碳原子位于一条直线上并将其左右翻转180°，则与的结构完全相同，故二者表示同一物质，B项错误；
C．甲烷分子的空间构型是正四面体，4个氢原子位于正四面体的4个顶点，C项错误；
D．乙烷的结构简式是，分子中存在单键，每个碳原子分别与氢原子形成3个键，从而使碳原子最外层电子达到饱和，乙烷分子的空间充填模型是，D项错误。
答案选A。
7．C
【分析】
凡是符合CnH2n+2的烃均为烷烃，据此答题。
【解析】
①CH3CH2OH含有羟基属于醇，故①不符合题意；
②CH3(CH2)4CH3属于烷烃，故②符合题意；
③含有碳碳双键，属于烯烃，故③不符合题意；
④属于烷烃，故④符合题意；
⑤属于烷烃，故⑤符合题意；
⑥属于环烷烃，不属于烷烃，故⑥不符合题意；
⑦C8H16不满足CnH2n+2，不属于烷烃，故⑦不符合题意；
⑧CCl4含有氯原子，属于氯代烃，不属于烷烃，故⑧不符合题意；
所以属于烷烃的是②④⑤。
故选C。
8．C
【分析】
同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机化合物，据此分析解答。
【解析】
A．①和②的结构不相似，不属于同系物，错误；
B．①和④的结构相似但不是相差一个或多个CH2原子团，不属于同系物，错误；
C．①和③结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物，正确；
D．⑤和⑥的分子式相同结构不同，属于同分异构体，错误；
答案选C。
9．
【解析】
戊烷有三种同分异构体，分别是CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4，对应的键线式分别是、、。
故答案为：；；；
10．（1）B （2）A （3）E （4） C （5）D （6）正丁烷 2-甲基丁烷
【分析】
（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素；
（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
（3）同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；
（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
（6）根据系统命名法对烷烃的命名。
【解析】
（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，12C和13C互为同位素，答案选B；
（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体，O2和O3互为同素异形体，答案选A；
（3）同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同系物，答案选E；
（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体，答案选C；
（5）甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，和为同一种物质，答案选D；
（6）根据系统命名法对烷烃的命名，E组中的两种物质的名称分别是正丁烷、2-甲基丁烷。
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