必修第二册 7.1 第1课时 有机化合物中碳原子成键特点 烷烃结构 同步练习题(含解析)

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7.1 第1课时 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃结构 同步练习题
一、选择题（本题共有15小题，每小题4分，共60分，每小题只有一个正确选项）
1． 下列关于有机化合物的说法中，正确的是( )
A．凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物
B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物
C．所有的有机化合物都容易燃烧
D．有机化合物的同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一
2． 目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA族碳的化合物(有机化合物),下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　)
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
3． 下列说法中不正确的是(　　)
A．相对分子质量相同的有机物是同分异构体
B．分子组成相同、结构不相同的有机物是同分异构体
C．每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃
D．分子式相同、结构相同的有机物一定是同一物质
4． 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氯气发生取代反应
C．烷烃分子的通式为CnH2n+2，符合该通式的烃不一定是烷烃
D．随着碳原子的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高
5． 作为汽车动力燃料的汽油，其主要成份是异辛烷，其结构简式如下：
下列各式可以肯定与上述异辛烷互称为同系物的是(　　)
A．C2H4 B．C8H18 C．C7H16 D．C6H12
6． ①CH3CH2CH3 ②CH3CH2CH2CH3 ③CH3CH2CH2CH2CH3 ④ ⑤ ⑥CH3CH2CH2CH2CH2CH3
上述物质的沸点按由高到低的顺序排列的是(　　)
A．⑥③④⑤②① B．⑥③②①④⑤
C．⑤④⑥③②① D．⑥⑤④③②①
7． 最早的球棒分子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。
下图是CH4、CCl4、CH3Cl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．CH4、CCl4都是正四面体结构
C．CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
8． 下列分子式只表示一种物质的是(　　)
A．C3H8　　 B．C4H10　　 C．C5H12　　 D．C6H14
9． 主链含5个碳原子,有甲基、乙基共2个支链的烷烃有(　　)
A．2种　　　 B．3种　　　 C．4种　　　 D．5种
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、丙属同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应
B．C5H12表示一种纯净物
C．甲、乙、丙中，丙的沸点最低
D．丙有3种不同沸点的二氯取代物
11．有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有(　　)
A．1种　　　 B．2种　 　　C．3种　 　　D．4种
12．下列说法中不正确的是(　　)
A．C4H10有2种同分异构体
B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体
C．同分异构体之间的转化是化学变化
D．和互为同分异构体
13．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
14．下列烷烃分子中的一个氢原子被一个氯原子取代后，只能生成三种沸点不同的产物的是(　　)
A．CH3CH2CH3 B．CH3CH3
C．CH3CH2CH2CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3
15．分子中碳与氢两元素的质量比为21∶4的烃中主链上有5 个碳原子的结构共有(　　)
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
二、填空题（本题包括3个小题，共40分）
16．(12分)下列几组物质中，互为同位素的有__________，互为同素异形体的有__________，互为同系物的有__________，互为同分异构体的有 ，属于同种物质的有________。
①O2和O3　②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3 ④和
⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3
17．(12分)(2020·邯郸高一检测)某些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)。
18．(16分)下图是表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成______和______；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是：A与________；B与________；D与________(填字母)。
(4)写出图中C物质与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式：____________________(只写一种)。
1．答案：D
解析：溴单质易溶于有机溶剂，但不是有机物；四氯化碳是有机物，但不容易燃烧，可做灭火剂。
2．答案：B
解析：碳元素的原子最外层有4个电子,既不易失电子也不易得电子,故碳原子性质并不活泼,常温下比较稳定,B选项错误。
3．答案：A
解析：分子组成相同(即分子式相同，相对分子质量也相同)、结构不相同的有机物是同分异构体；若分子式相同、结构也相同则必为同一物质。相对分子质量相同不一定是同分异构体，如C3H8与CH3CHO。故A错误,B、D正确，C项正确。
4．答案：C
解析：烷烃是只含有碳碳单键的键状烃，所以只有碳碳单键和碳氢键，选项A正确；烷烃在光照下可以和卤素发生取代反应是烷烃的通性，选项B正确；符合通式的烃分子只可能是含有碳碳单键的烃，那饱和烃，C错误；随着碳原子数增加，烷烃分子间作用力增大，熔沸点升高，D正确。
5．答案：C
解析：异辛烷为饱和烷烃，分子式为：C8H18。A.C2H4为烯烃，不属于烷烃，故A项错误；B.C8H18与异辛烷分子式相同，可能为同分异构体，也可能为一种物质，故B项错误；C.C7H16与异辛烷相差1个C H2原子团，属于饱和烷烃，是同系物，故C项正确；D.C6H12为烯烃或环烷烃，不属于饱和烷烃，故D项错误；综上，本题选C。
6．答案：A
解析：烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔、沸点越低，据此解答。给出的物质都是烷烃，则烷烃随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高，碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越低；⑥中含有6个碳原子，沸点最高；③④⑤中含有5个碳，其中③中无支链，④中有1个支链，⑤中含有2个支链；②中含有4个碳，①中含有3碳，沸点最低；根据以上规律可知，沸点按由高到低的顺序排列的是⑥③④⑤②①；综上所述，本题选A。
7．答案：B
解析：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。
8．答案：A
解析：烷烃中甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构现象，故其分子式只表示一种物质。
9．答案：A
解析：主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃只能是、,共2种，故答案为A项。
10．答案：C
解析：A、甲、乙、丙的结构不同，分子式相同是同分异构体关系，错误；B、C5H12有3种结构，代表3种物质，所以不能表示纯净物，错误；C、同分异构体中，支链越多，沸点越低，丙的支链最多，所以沸点最低，正确；D、丙中的4个甲基是等效的，所以只有2种不同沸点的二氯代物，错误，答案选C。
11．答案：C
解析：该分子可以看成是在第2位C原子上连接有3个甲基和1个乙基,所以该分子中有4种不同位置的C原子，由于第2位C原子上没有H原子可以被取代，所以只有3种不同位置的H原子，因此其一氯代物有3种。
12．答案：D
解析：C4H10有两种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和;相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同,结构不同的两种化合物不一定是同分异构体;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化;和为同一物质,不是同分异构体。
13．答案：C
解析：戊烷C5H12有3种同分异构体，分别是正戊烷(省略H原子)：C—C—C—C—C，有3种不同的H原子，故—Cl取代—H，有3种可能；异戊烷：，有4种不同的H原子，故—Cl取代—H，有4种可能；新戊烷：，有1种H原子，故—Cl取代—H，有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有：CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、，共8种。
14．答案：C
解析：只能生成三种沸点不同的产物，说明其一氯代物有3种。A．CH3CH2CH3分子中含有2种化学环境不同的H原子，其一氯代物有2种，A错误；B．CH3CH3分子中含有1种化学环境不同的H原子，其一氯代物有1种，B错误；C．CH3CH2CH2CH2CH3分子中含有3种化学环境不同的H原子，其一氯代物有3种，C正确；D．CH3CH2CH2CH3分子中含有2种化学环境不同的H原子，其一氯代物有2种，D错误；答案选C。
15．答案：C
解析：碳与氢的质量比为21：4，即物质的量之比为： ，化简为7：16，分子式为C7H16，属于烷烃，主链上有5个碳原子的结构：(另一个甲基可以在①②③位置上移动，有3种)、、，共有5种，故选项C 正确。
16．答案:②　①　③　⑤　④
解析：①是氧元素的两种单质，互为同素异形体；②是氯元素的两种不同原子，互为同位素；③中乙烷与丙烷互为同系物；④中属于同种物质；⑤两者分别为正丁烷与异丁烷，互为同分异构体。
17．答案：(1)乙、丙　(2)甲、丙　(3)甲、丙　16.7%
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)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%。
18．答案： (1)A、C (2)碳碳双键　碳碳三键　碳链 (3)C　E、F、H　G
解析：(1)据烷烃的定义：碳碳原子之间仅以单键互相结合，剩余的价键全部与氢原子结合，知图中8种分子中只有A、C为烷烃。
(2)据图中8种分子看出，A、C中碳碳原子间全为单键，B、E、F分子中含有双键，D与G分子中含有三键，除H分子形成碳环，其余均为碳链。
(3)据同分异构体的概念不难推知A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G互为同分异构体。
(4)C为，可以发生取代反应。
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