第1章 有机化合物的结构与性质 烃 课后练习(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 课后练习(含解析) 高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-24 19:50:22

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第1章《有机化合物的结构与性质 烃》课后练习
一、单选题
1.用括号内试剂及操作方法除去下列各物质中的少量杂质,不正确的是
A.二氧化碳中的氯化氢(饱和碳酸钠溶液、洗气)
B.乙酸乙酯中的乙酸(饱和碳酸钠溶液、分液)
C.溴乙烷中的乙醇(水、分液)
D.溴苯中的溴(NaOH溶液、分液)
2.下列有关有机物的叙述中,正确的是
①在烷烃分子中,所有的化学键都是极性键 ②分子通式为CnH2n的不一定是烯烃
③烯烃也可能发生取代反应 ④苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
⑤2-甲基丁烷也称异丁烷 ⑥戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次升高
A.①③⑤ B.④⑥ C.②③ D.①②④
3.下列关于有机物的说法正确的是
A.某有机物的名称为3-甲基-1,3-丁二烯
B.乳酸(2-羟基丙酸)的核磁共振氢谱有4组峰
C.CHCl3只有一种结构可证明CH4为正四面体形
D.苯乙烯分子中所有碳原子一定共面
4.下列说法正确的是
A.和互为同位素
B.和互为同素异形体
C.乙醇和乙醚互为同分异构体
D.和具有相同的官能团,互为同系物
5.下列化学用语表示错误的是
A.甲醛的电子式: B.苯的球棍模型:
C.丙烯的结构简式: D.1,2-二溴乙烷的键线式:
6.已知:2R1-14CH=CH-R2→R1-14CH=CH-R1+R2-14CH=CH-R2,则CH3-CH=CH-CH2-CH3发生此反应时断裂的化学键是
A.①③ B.①④ C.② D.②③
7.金刚石、石墨烯和石墨炔的局部结构如图所示。
下列有关叙述正确的是
A.三者互为同分异构体 B.石墨炔的化学性质比金刚石更稳定
C.金刚石中原子数和共价键数之比为1∶4 D.石墨烯中碳原子数与六元环数之比为2∶1
8.下列有机物的结构简式和名称相符的是
A. 3-甲基-2-乙基戊烷
B. 2,3-二甲基-3-丁烯
C. 4,4-二甲基-2-戊炔
D. 1-甲基-6-乙基苯
9.下列烯烃和HBr发生加成反应所得产物有同分异构体的是
A.乙烯 B.丙烯
C.2-丁烯 D.2,3-二甲基-2-丁烯
10.设为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是
A.2g12C原子中所含的中子数为
B.500.2NaOH溶液中含有的氧原子数为0.1
C.2与1反应生成的分子数为少于2
D.标准状况下,2.24L含有的共价键数为1.0
11.下列关于同系物和同分异构体的说法正确的是
A.互为同系物的两种物质一定不互为同分异构体
B.最简式相同,分子结构不同的有机物一定是同分异构体
C.乙烯与环己烯互为同系物
D.H2O和CH4O互为同系物
12.下列说法正确的是
A.D和T是两种不同的元素 B.1,3-丙二醇与乙二醇互为同系物
C.与互为同素异形体 D.联苯和萘互为同分异构体
13.某烷烃有两种同分异构体,含相同数目碳原子的单烯烃的同分异构体有几种(含顺反异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
14.下列对分子的性质的解释中,不正确的是
A.CH≡C CH=CH CH3中σ键和π键数目之比为10∶3
B.分子中不含手性碳原子
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于,说明极性:水>酒精>
D.有机物 中所含官能团为碳碳双键和醚键
15.下列说法正确的是
A.有两种同分异构体
B.淀粉、纤维素、蛋白质均属于天然高分子化合物
C.石蜡油受热分解的产物不能使酸性溶液褪色
D.苯分子中含有3个碳碳双键,故1苯最多与3发生加成反应
二、填空题
16.(1)用系统命名法命名有机物(CH3)2CHC(CH3)3___________。
(2)NH5是离子化合物,各原子均满足2电子或8电子稳定结构,NH5的电子式是___________。
(3)乙醇(沸点为78℃)沸点高于二甲醚(沸点为 23℃)的原因___________。
17.现代化学工业中,有机原料的主要来源为石油的裂化、裂解、重整产物、部分已经学习过的反应如下。
(1)请写出反应①由乙烷制备溴乙烷的化学反应方程式___;
(2)请写出反应②由乙烯制备乙醇的化学反应方程式___;
(3)请写出反应③由苯制备硝基苯的化学反应方程式___。
18.命名下列烯烃:
(1)___________;
(2)___________;
(3)___________;
(4)___________。
19.的同分异构体有多种,同时符合下列两个条件的同分异构体共有_______ 种。
①与含有相同官能团
②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链
写出一个符合上述条件且同分异构体中核磁共振氢谱有五个峰的有机物的结构简式_______。
20.乙烯
(1)乙烯的来源
石油经过分馏、裂化、裂解,可以得到乙烯。___________的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
(2)乙烯的用途
①重要的化工原料,用于生产聚乙烯、乙醇、聚氯乙烯等。
②植物生长的___________和果蔬的___________。
21.有机化合物不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且还是揭示生命现象及其规律的钥匙。
(1)下列物质属于有机物的是_______。
①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸⑩碳酸
A.①②④⑤⑨⑩ B.①④⑤⑨ C.①③④⑤⑦⑧⑨ D.①④⑤⑥
(2)一款环保汽车的“加气站”是污水处理厂,因为它使用的燃料是压缩甲烷气体。下列有关甲烷的叙述错误的是_______。
A.甲烷是最简单的有机物
B.甲烷在光照下与氯气反应,其产物中二氯甲烷是正四面体结构
C.甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O
D.甲烷与氯气的反应属于取代反应
(3)“可燃冰”是海底蕴藏的资源之一,其主要成分是甲烷。以下是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图,符合该反应微观过程先后顺序的选项是
A.②①③ B.①③② C.③②① D.②③①
(4)下列说法中正确的是_______。
A.所有的烷烃均难溶于水,且比水的密度大
B.所有烷烃分子中都有碳碳单键和碳氢单键
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
D.烷烃的同系物都存在同分异构体
(5)下列物质互为同系物的是_______。
A.与 B.CH3—CH3与
C.CH3CH2Cl与CH2ClCH2Cl D.CH4与CH3CH2Cl
(6)写出下列各烷烃的分子式。
①烷烃A的相对分子质量为86_______。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子_______。
(7)写出分子式为C5H12的3种同分异构体结构简式并加以命名。
①_______
②_______
③_______
22.已知某有机化合物只由碳、氢两种元素组成,其摩尔质量为。回答下列问题:
(1)若该有机化合物分子中无碳碳不饱和键和碳环,则该有机化合物的分子式为___________,其同系物中摩尔质量最小的有机化合物的名称为___________。
(2)若该有机化合物分子呈链状,其中含有的碳碳不饱和键只有碳碳双键和碳碳三键,且碳碳三键的数目已确定,请在下表中填写对应分子中所含碳碳双键的数目。
碳碳三键数目 1 2 3
碳碳双键数目 ______ _______ _______
(3)若该有机化合物分子中含有碳碳不饱和键,则其分子式为_______,分子结构中含有一个苯环、一个碳碳双键和一个碳碳三键,且苯环上有两个取代基,取代基处于邻位的有机化合物的结构简式为______;若分子结构中含有两个苯环,则该有机化合物的结构简式为______。
23.化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素,分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
(1)该产品的结构简式为_______,所含官能团的名称:_______
(2)该有机物的核磁共振氢谱上有_______个峰(信号)
(3)下列物质中,与该产品互为同分异构体的是_______(填序号,下同)与该产品互为同系物的是_______。
①CH3CH=CHCOOH ②CH2=CHCOOCH3 ③CH3CH2CH=CHCOOH ④CH3CH(CH3)COOH
参考答案:
1.A
【详解】A.CO2也能被碳酸钠溶液吸收,应该用饱和碳酸氢钠溶液,A错误;
B.乙酸乙酯不溶于水,乙酸和碳酸钠反应,乙酸乙酯中的乙酸可以用饱和碳酸钠溶液除去,B正确;
C.乙醇和水互溶,可以用水除去溴乙烷中的乙醇,C正确;
D.溴能溶解在氢氧化钠溶液中,可以除去溴苯中的溴,D正确,
答案选A。
2.C
【详解】①在烷烃分子中,C-H键为极性键,C-C键为非极性键,错误;
②分子通式为CnH2n的不一定是烯烃,还可能是环烷烃,正确;
③烯烃中含氢原子,也可能发生取代反应 ,正确;
④苯的同系物中,若与苯环直接相连的碳原子含氢原子,才能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,错误;
⑤2-甲基丁烷也称异戊烷 ,错误;
⑥戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点依次降低,支链越多,沸点越低,错误;
故选C。
3.B
【详解】A.根据命名可知结构式为,编号应从右往左,应为2-甲基-1,3-丁二烯;故A错误;
B.乳酸(2-羟基丙酸)为:,核磁共振氢谱有4组峰,故B正确;
C.CH4为中有4个等效氢,CHCl3只有一种结构不能证明CH4为正四面体形,若为平面结构CHCl3也只有一种结构,故C错误;
D.苯乙烯为,双键与苯环连接的单键可旋转,所以苯乙烯分子中所有碳原子可能不共面;故D错误;
故答案选B。
4.B
【详解】A.二者质子数不同,不是同位素,A错误;
B.都为硫元素的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.乙醇和乙醚分子式不同,不是同分异构体,C错误;
D.二者官能团的个数不同,不是同系物,D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.甲醛的电子式为,A错误;
B.苯中的化学键都是相同的,球棍模型为,B正确;
C.丙烯中有双键,结构简式为CH3CH=CH2,C正确;
D.1,2-二溴乙烷分子式为BrCH2CH2Br,键线式为,D正确;
故选A。
6.A
【详解】根据2 R1-14CH=CH-R2→R1-14CH=CH-R1+R2-14CH=CH-R2知,其断键位置为R1-14C和C-R2,则CH3-CH=CH-CH2-CH3发生此类反应时断裂的化学键是①③,故答案为:A。
7.D
【详解】A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;三者不是互为同分异构体,A错误;
B.石墨炔中含碳碳叄键,化学性质较活泼,金刚石中碳原子均是饱和键,化学性质在常温下非常稳定,B错误;
C.金刚石中1个碳原子与4个碳原子相连形成4个共价键,每个共价键为相邻2个碳原子共用,故原子数和共价键数之比为1∶(4×)=1:2,C错误;
D.石墨烯中1个碳原子被相邻3个环共用,每个环上有6个碳原子,则碳原子数与六元环数之比为为(6×)∶1=2∶1,D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.主链的选择错误,应该选择最长的碳链为主链,主链是6个碳,正确的名称为3,4-二甲基己烷,A项错误;
B.主链编号起点错误,应该从离双键最近的一端开始编号,正确的名称为2,3-二甲基-1-丁烯,B项错误;
C.符合系统命名法原则,结构简式和名称相符,C项正确;
D.不符合侧链位次之和最小的原则,正确的名称为1-甲基-2-乙基苯,D项错误;
答案选C。
9.B
【详解】A.乙烯和发生加成反应后生成,无同分异构体,A错误;
B.和发生加成反应后生成和,存在同分异构体,B正确;
C.2-丁烯和发生加成反应后生成,无同分异构体,C错误;
D.2,3-二甲基-2-丁烯和发生加成反应后生成,无同分异构体,D错误;
答案为:B。
10.B
【详解】A.1个12 C中含有6个中子,2g12 C原子中所含的中子数为2÷12×6NA = NA,A项正确;
B.NaOH溶液中NaOH和H2O中都含有氧原子,无法计算NaOH溶液中含有的氧原子数,B项错误;
C.SO2和O2生成的SO3的反应是可逆反应,2molSO2与1molO2反应生成的SO3分子数为少于2mol,即2NA,C项正确;
D.标准状况下,C3H8是气体,1个C3 H8中含有 10个共价键;2.24L即1molC3 H8含有的共价键数为1.0NA,D项正确;
答案选B。
11.A
【详解】A.互为同系物的两物质化学式相差n个CH2(n≥1),所以它们的分子式不可能相同,所以它们不可能为同分异构体,A项正确;
B.苯和乙炔最简式均为CH,但两者不是同分异构体,B项错误;
C.乙烯的化学式为C2H4,而环己烯的化学式为C6H10,它们不相差n个CH2,它们不是同系物,C项错误;
D.两物质结构相似,且相差n个CH2的互为同系物。H2O和CH4O结构不相似,D项错误;
故选A。
12.B
【详解】A.D和T是氢元素的两种核素,不是两种不同的元素,故A错误;
B. 1,3-丙二醇与乙二醇结构相似,在组成上相差一个CH2,则两者互为同系物,故B正确;
C.与是相同元素组成的化合物,同素异形体是相同元素组成的单质,故C错误;
D.联苯的结构简式,分子式是C12H10,萘的结构简式,分子式是C10H8,则二者不是同分异构体,故D错误;
本题答案B。
13.C
【详解】某烷烃有两种同分异构体,因此该烷烃一定为丁烷,而丁烯的同分异构体为四种,分别为:CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH-CH3(包括顺反两种物质)、及,答案选C。
14.B
【详解】A.1个单键就是1个σ键,1个双键含有1个σ键和1个π键,1个叁键含有1个σ键和2个π键,则1个CH≡C CH=CH CH3分子含有10个σ键和3个π键,故CH≡C CH=CH CH3中σ键和π键数目之比为10∶3,A正确;
B.连接四个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子;分子中含有手性碳原子(标“*”的碳原子),B错误;
C.硫是非极性分子,H2O是极性分子,根据“相似相溶”原理可知,极性:水>酒精>CS2,C正确;
D.有机物中所含官能团为碳碳双键和醚键,D正确;
故选B。
15.B
【详解】A.饱和C原子为空间四面构型,因此只有一种结构,故A错误;
B.淀粉、纤维素属于多糖,蛋白质是氨基酸聚合而成,均为天然有机高分子化合物,故B正确;
C.石蜡油受热会发生裂化,生成不饱和烯烃能使高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.苯中不存在碳碳双键,故D错误;
故选:B;
16. 2,2,3 三甲基丁烷 乙醇分子间能形成氢键
【详解】(1)该有机物结构写为,从右到左开始编号得到2,2,3 三甲基丁烷;故答案为:2,2,3 三甲基丁烷。
(2)NH5是离子化合物,各原子均满足2电子或8电子稳定结构,NH5的化学式为NH4H,其电子式是;故答案为:。
(3)乙醇和二甲醚两者的相对分子质量相等,乙醇(沸点为78℃)沸点高于二甲醚(沸点为 23℃)的原因乙醇分子间能形成氢键;故答案为:乙醇分子间能形成氢键。
17. CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr CH2=CH2+H2OCH3CH2OH +HNO3+H2O
【详解】(1)乙烷是取代反应,化学反应方程式为CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr,故答案为:CH3CH3+Br2CH3CH2Br+HBr;
(2)由乙烯制备乙醇是加成反应,化学反应方程式为;CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;
(3)由苯制备硝基苯是取代反应,化学反应方程式+HNO3+H2O,故答案为:+HNO3+H2O。
18.(1)2﹣甲基﹣1﹣丙烯
(2)2-甲基-1,3-丁二烯
(3)4-甲基-3-乙基-2-己烯
(4)2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯
【详解】(1) 中含有碳碳双键且碳链最长为3个碳,第2个碳上有一个甲基,命名为2﹣甲基﹣1﹣丙烯;
(2) 中含有碳碳双键且碳链最长为4个碳,双键位置在1、3位,第2个碳上有一个甲基,命名为2-甲基-1,3-丁二烯;
(3) 中含有碳碳双键且碳链最长为6个碳,双键在第2个碳上,第3个碳上有一个乙基,第4个碳上有一个甲基,命名为4-甲基-3-乙基-2-己烯;
(4) 中含有碳碳双键且碳链最长为5个碳,双键在第2个碳上,第2个碳上有一个甲基,第4个碳上有2个甲基,第3个碳上有1个乙其,命名为2,4,4-三甲基-3-乙基-2-戊烯。
19. 7 或者
【详解】中含有羧基和-SH,要求①与含有相同官能团 ,则含-COOH、-SH;②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链,则环为;故结构中含有环、-COOH、-SH、1个饱和碳;环上有一个或两个侧链,则取代基有以下情况:
,1种;-CH2COOH、-SH,有3种(,数字代表-CH2COOH的取代位置);- CH2SH、-COOH,有3种(,数字代表-COOH的取代位置);
故共7种情况;其中核磁共振氢谱有五个峰的有机物的结构简式为或者 ;
20.(1)乙烯
(2) 调节剂 催熟剂
【详解】(1)乙烯是一种重要的化工产品,乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
(2)②乙烯可以促进植物的生成和果蔬的成熟,故答案为调节剂、催熟剂。
21.(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
(5)B
(6) C6H14 C99H200
(7) CH3CH2CH2CH2CH3,正戊烷 CH3CH2CH(CH3)2,异戊烷 C(CH3)4,新戊烷
【详解】(1)有机物为除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐以外的含碳化合物;①乙醇、④甲烷、⑤蔗糖、⑨乙酸属于有机物,故选B;
(2)A.甲烷是最简单的有机物,A正确;
B.甲烷在光照下与氯气反应,其产物中二氯甲烷中有2个氢、2个氯,不是正四面体结构,B错误;
C.甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,C正确;
D.甲烷与氯气的反应且氢原子被氯原子取代的反应,属于取代反应,D正确;
故选B;
(3)化学变化的过程为分子分解为原子、原子重新组合成新分子的过程,故图示为②①③;
故选A;
(4)A.所有的烷烃均难溶于水,但不一定比水的密度大,例如甲烷为气体密度小于水,A错误;
B.不是所有烷烃分子中都有碳碳单键,例如甲烷没有碳碳单键,B错误;
C.分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,C正确;
D.烷烃的同系物不一定存在同分异构体,例如乙烷没有同分异构体,D错误;
故选C;
(5)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;
A.两者是同一种物质,A错误;
B.两者符合同系物的概念,互为同系物,B正确;
C.两者不是相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,不是同系物,C错误;
D.两者不是相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,不是同系物,D错误;
故选B;
(6)烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1,且n为正整数);
①烷烃A的相对分子质量为86,则14n+2=86,n=6,分子式为C6H14。
②烷烃B的分子中含有200个氢原子,则2n+2=200,n=99,分子式为C99H200。
(7)分子式为C5H12的3种同分异构体结构简式分别为:
CH3CH2CH2CH2CH3,正戊烷;
CH3CH2CH(CH3)2,异戊烷;
C(CH3)4,新戊烷;
22. 甲烷 5 3 1
【详解】有机化合物只由碳、氢两种元素组成,其摩尔质量为,分析该有机化合物的摩尔质量可知其分子式可能为或。
(1) 该有机化合物分子中无碳碳不饱和键和碳环,可知该有机物为烷烃,而为烷烃,其同系物中摩尔质量最小的是甲烷。故答案为:;甲烷;
(2)该链烃中含有碳碳不饱和键,其分子式为,含有7个不饱和度,故当该分子中所含碳碳三键的数目分别为1、2、3时,对应所含碳碳双键的数目分别为5、3、1,故答案为:5;3;1;
(3)由(2)可知,其分子式为,分子结构中含有一个苯环,一个碳碳双键和一个碳碳三键,且苯环上两个取代基处于邻位的有机化合物为。分子结构中含有两个苯环,且分子式为的有机物的结构简式为。故答案为:;。
23.(1) CH2=C(CH3)COOH 碳碳双键、 羧基
(2)3
(3) ①② ③
【详解】(1)该有机物分子为球棍模型,根据碳四个共价键,氢1个共价键,氧2个共价键,结构简式为CH2=C(CH3)COOH,所含官能团的名称为碳碳双键和羧基;
(2)核磁共振氢谱中吸收峰的数目大于有机物分子中H原子种类,H原子数目之比等于对应的峰面积之比,可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目,该有机物的核磁共振氢谱上有3个峰;
(3)同分异构体是指分子数相同,结构不同的有机物之间的互称,下列物质中与CH2=C(CH3)COOH互为同分异构体的是①②,同系物是指结构相似,分子组成上相差n个CH2原子团的有机物之间互称,则与CH2=C(CH3)COOH互为同系物的是③。