人教版 高中化学 必修二 7.1.1 认识有机化合物（含解析）

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人教版 高中化学 必修二 7.1.1 认识有机化合物
一、单选题
1．对于如图所示的有机物命名正确的是
A．乙基。二甲基壬烯
B．5，二甲基乙基辛烯
C．甲基乙基丙基壬烯
D．甲基乙基丙基壬烯
2．关于化合物二苯基甲烷（ ），下列说法正确的是（　　）
A．是苯的同系物
B．可以发生取代、加成、加聚反成
C．分子中所有原于可能共平面
D．一氯代物有4种
3．有机物的命名正确的是（　　）
A．2-乙基丁烷 B．3-甲基戊烷 C．2-乙基戊烷 D．3-甲基己烷
4．某炔烃与足量加成后得到2，二甲基丁烷，该炔烃的名称是
A．3，二甲基丁炔 B．3，二甲基丁炔
C．2，二甲基丁炔 D．2，二甲基丁炔
5．有机物 的名称为（　　）
A．乙二酸二乙酯 B．二乙酸乙二酯
C．二乙酸二乙酯 D．乙二酸乙二酯
6．分子式为C5H10，且含有甲基和碳碳双键的有机物共有(不考虑顺反异构)（　　）
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
7．下列有机物命名正确的是（　　）
A． 2﹣乙基丙烷
B． 3﹣丁醇
C． 邻二甲苯
D． 2﹣甲基﹣2﹣丙烯
8．下列有关有机物同分异构体说法中错误的是（　　）
A．三联苯（ ）的一氯代物有4种
B．立方烷（ ）经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种
C．β-月桂烯( )与溴发生1：1加成反应，产物(不考虑顺反异构)有3种
D．酯类化合物C4H8O2在酸性条件下水解得到的醇可能有4种不同结构
9．下列分子式表示的物质一定是纯净物的是（　　）
A．C5H10 B．C4H8 C．CH2Cl2 D．C2H4Cl2
10．下列关于甲烷的叙述正确的是（　　）
A．甲烷分子的立体构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型
B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色
C．甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色
D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一
11．桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两个不直接相连的碳原子的环烃，二环[1，1，0]丁烷( )是最简单的一种桥环有机物。下列关于该化合物的说法正确的是（　　）
A．其同分异构体中呈环状的只有环丁烯( )
B．其二溴代物为3种
C．生成1molC4H10需2molH2
D．构成该化合物的所有原子处于同一个平面
12．下列烷烃的一氯代物中没有同分异构体的是（　　）
A．丙烷 B．2-甲基丙烷 C．丁烷 D．新戊烷
13．如图所示，U形管的左端被饱和食盐水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体。将该装置放在光亮的地方，使混合气体缓慢地反应一段时间。 下列说法错误的是（　　）
A．一段时间后，可观察到U形管内壁出现油状液滴
B．此实验可制得纯净的一氯甲烷
C．此反应必须在有光照的条件下才能进行
D．反应一段时间后，U形管右端的液面会降低
14．下列说法错误的是（　　）。
A．有机化合物都含有极性键和非极性键
B．有机化合物一定含有键，不一定含有键
C．1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键
D．乙烯和乙炔都含有键，都能发生加成反应
15．分子式为C6H12O2，并能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)（　　）
A．4种 B．5种 C．6种 D．8种
二、多选题
16．下列说法不正确的是（　　）
A．与是不同的核素但具有相同的中子数
B．二氯甲烷()有两种结构
C．同素异形体之间在一定条件下能发生相互转化
D．环丙烷()和乙烯()互为同系物
17．下列有机物的命名不正确的是（　　）
A． 3-氨基丁酸
B． 2-甲基-2，3-丁二烯
C． 2-羟基丁烷
D． 3-甲基-1-丁炔
18．烃分子中的碳原子成键方式有多种，烃分子中的碳原子(氢原子已省略)结合的几种方式如图，其中互为同系物的是（　　）
序号 结构 序号 结构
① ④
② ⑤
③ ⑥
A．①④ B．②③ C．③④ D．⑤⑥
三、实验探究题
19．取A、B两支试管，均通过排饱和NaCl溶液的方法收集半试管CH4和半试管Cl2，分别用铁架台固定好（如图）。将A试管用铝箔套上，B试管放在光亮处，静置。一段时间后取下A试管上的铝箔，观察两支试管中的现象。
（1）A试管上铝箔的作用是　 　，A试管中的现象是　 　。
（2）B试管中的现象是　 　，有关反应的化学方程式是（写一个）　 　。
（3）对比A、B试管中的现象能得出的结论是　 　。
四、综合题
20．如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1：4)的混合气体，假定氯气在水中不溶解。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢的反应一段时间。
（1）下列关于甲烷结构的说法中正确的是________。
A．甲烷的分子式是CH4，5个原子共面
B．甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
C．甲烷中的任意三个原子都不共面
（2）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式　 　。
（3）下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是　 　。
a.CH3Cl只代表一种物质b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质d.CCl4只代表一种物质
（4）烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是　 　。
a.形成4对共用电子对b.通过1个共价键
c.通过2个共价键d.通过离子键和共价键
（5）若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是　 　。
21．下列各组物质①O2和O3②红磷和白磷 ③12C和14C ④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3
和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5，互为同系物的是　 　；（填序号，下同）互为同分异构体的是　 　；是同一物质的是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】 为烯烃，选取含碳碳双键在内的最长碳链为主链，则该有机物主链含9个碳，从离碳碳双键近的一端编号，其名称7-甲基-5-乙基-3-丙基-1-壬烯；
故答案为：C。
【分析】烯烃命名时，选含官能团的最长的碳链为主链，从离官能团近的一端给主链上的碳原子进行编号，表示出支链和官能团的位置。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．根据二苯基甲烷的结构可知，其分子式为C13H12，与苯(C6H12)分子组成上没有相差若干个CH2，故该有机物不是苯的同系物，A选项不符合题意；
B．分子中含有苯环，可发生取代、加成反应，但不存在碳碳双键，不能够发生加聚反应，B选项不符合题意；
C．分子中两个苯环之间存在着一个饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有的原子一定不在同一个平面，C选项不符合题意；
D．根据其结构分析可知，二苯基甲烷分子中苯环有3种等效H，烃基有1种等效H，则该分子的一氯代物共有4种，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据苯的同系物的定义进行判断；
B、注意能发生加聚反应的只有碳碳双键和碳碳三键；
C、苯环为平面结构，最多有12个原子共平面；
D、根据对称性的原理进行作答。
3．【答案】B
【解析】【解答】属于烷烃，分子中最长碳链有5个碳原子，支链为甲基，名称为3－甲基戊烷，
故答案为：B。
【分析】烷烃命名时，选最长的碳链为主链，从离支链近的一端开始编号，命名时表示出支链的位置。
4．【答案】A
【解析】【解答】2，2-二甲基丁烷的碳链结构为，则该炔烃的碳链结构为，该炔烃的名称为3，3-二甲基-1-丁炔；
故答案为：A。
【分析】 某炔烃与足量加成后得到2，2-二甲基丁烷，该炔烃的碳链结构为。
5．【答案】B
【解析】【解答】有机物 是由两分子乙酸与一分子乙二醇发生酯化反应生成的二乙酸乙二（醇）酯，故名称为二乙酸乙二酯，
故答案为：B。
【分析】根据酯的结构简式分析由什么酸与什么醇发生酯化反应而形成，进而进行命名。
6．【答案】D
【解析】【解答】根据分析，C5H10依据碳链异构、双键位置异构可写出所有同分异构体：CH2=CH(CH2)2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、 、 、 ，均含有甲基和碳碳双键，所以共有5种同分异构体，D选项符合题意；
故答案为：D。
【分析】C5H10不饱和度为1，根据题意，该分子对应的有机物含1个碳碳双键，其余C饱和，依据碳链异构、双键位置异构可写出所有同分异构体。
7．【答案】C
【解析】【解答】A． 2-乙基丙烷，烷烃命名中出现2-乙基，说明选取的主链不是最长的，主链应该为丁烷，正确命名为：2-甲基丁烷，选项A不符合题意；
B． 3-丁醇，醇的命名需要标出羟基的位置，该有机物中羟基在2号C，正确命名为：2﹣丁醇，选项B不符合题意；
C． 邻二甲苯，两个甲基分别在苯环的邻位，名称为邻二甲苯，选项C符合题意；
D．碳碳双键在1号C，该有机物正确命名为：2-甲基-1-丙烯，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．烷烃命名时需选择最长C链为主链；
B．醇命名时需从靠近羟基的一端编号；
C．苯环上两个甲基相邻为邻二甲苯；
D．烯烃命名时需从离碳碳双键近的一端开始编号；
8．【答案】C
【解析】【解答】A．三联苯分子中有2个对称轴，如图所示，分子中有4种等效氢，均可被Cl取代，则一氯代物有4种， ，选项A不符合题意；
B．立方烷上一共有8个H原子，经过硝化反应后得到六硝基立方烷，8个H原子，还有2个H原子没有被取代，则这2个H原子的位置有3种，分别是棱上，面对角线，体对角线，选项B不符合题意；
C．β-月桂烯与Br2发生1：1加成反应的产物有4种，其中最后一种为1，4-加成的产物，如图所示 ；选项C符合题意；
D．酯类化合物C4H8O2在酸性条件下水解得到的醇，该醇可能有3个C原子，2个C原子，1个C原子。3个C原子的醇有2种分别为1－丙醇，2－丙醇；2个C原子的醇有1种，乙醇；1个C原子的醇有1种，甲醇。共4种，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据“等效氢”的数目分析三联苯的一氯代物，有几种等效氢原子，就有几种一氯代物；B. 立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，两个H原子可能是相邻、同一面的对角线顶点上、通过体心的对角线顶点上，所以其可能的结构有3种；
C. 该分子中存在3个碳碳双键，所以与溴1：1加成可以分别发生在3个碳碳双键和1，4加成，所以共有4种产物；
D. 分子式为C4H8O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，属于饱和一元酯，
若为甲酸和丙醇酯化，甲酸1种，丙醇有2种；
若为乙酸和乙醇酯化，乙酸1种，乙醇有1种；
若为丙酸和甲醇酯化，丙酸有1种，甲醇1种，
故羧酸共有3种，醇共有4种.
9．【答案】C
【解析】【解答】A、C5H10可以表示正戊烷、新戊烷、异戊烷等同分异构体，A不符合题意；
B、C4H8可以表示1-丁烯、2-丁烯、2-甲基丙烯、环丁烷、甲基环丙烷等多种同分异构体，B不符合题意；
C、二氯甲烷CH2Cl2，只有1中结构，C符合题意；
D、C2H4Cl2可以表示1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷两种同分异构体，D不符合题意；
故答案为：D。
【分析】分子式表示的物质一定是纯净物说明该分子式所表示的物质没有同分异构体。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以CH2Cl2只有一种结构，A不符合题意；
B．甲烷可以跟氯气在光照下发生取代反应，不能和氯水反应，故不能使氯水褪色，B不符合题意；
C．甲烷性质稳定，不与强氧化剂如酸性高锰酸钾反应，故不能使高锰酸钾褪色，C不符合题意；
D．甲烷是可燃性气体，与空气混合到一定比例后会爆炸，是矿井安全的重要威胁之一，D符合题意.
故答案为：D
【分析】A．甲烷为正四面体结构，CH2Cl2不存在同分异构体；
B．甲烷可以跟卤素单质在光照下发生取代反应；
C．甲烷不能使高锰酸钾褪色；
D．甲烷在空气可燃，是重要的燃料。
11．【答案】C
【解析】【解答】A.二环[1，1，0]丁烷的分子式为C4H6，与环丁烯( )、甲基环丙烯（ ）等互为同分异构体，故A不符合题意；
B.二环[1，1，0]丁烷的一溴代物有2种（ 和 ）， 形成的二溴代物有3种（ ）、 形成的二溴代物有1种（ ），共4种，故B不符合题意；
C.二环[1，1，0]丁烷的分子式为C4H6，1mol C4H6生成1molC4H10需2molH2，故C符合题意；
D.二环[1，1，0]丁烷分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.另有同分异构体可以是三元环；
B.根据定一动二进行判断二氯代物的同分异构体数目；
C.根据分子式区别可计算需要氢气的物质的量；
D.含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．丙烷有两种等效氢原子， 有两种一氯代物， A不符合题意；
B.2-甲基丙烷有两种等效氢原子， 有两种 一氯代物 ，B不符合题意；
C．丁烷有两种等效氢原子，有两种 一氯代物， C不符合题意；
D．新戊烷只有一种氢原子， 只有一种一氯代物 ，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．丙烷有两种等效氢原子；
B.2-甲基丙烷有两种等效氢原子；
C．丁烷有两种等效氢原子；
D．新戊烷只有一种等效氢原子。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．HCl极易溶于水，而一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷均难溶于水，故有油状液体生成，A不符合题意；
B．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，甲烷的取代反应是逐步取代，但是多步取代反应是同时进行的，不可能得到纯净的一氯甲烷，B符合题意；
C．甲烷的取代反应必须有光照的条件，否则不会发生反应，C不符合题意；
D．经过几个小时的反应后，消耗氯气，反应中气体的物质的量减少，所以压强减小，且生成的HCl能溶于水，U型管右端的玻璃管中水柱降低，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、甲烷和氯气的取代反应可以生成油状液体；
B、甲烷的取代反应为连锁反应，产物为混合物；
C、甲烷的取代反应在光照条件下进行；
D、反映一段时间，左边气体减少，左侧压强小于外界气压。
14．【答案】A
【解析】【解答】甲烷、甲醇、甲醛、甲酸均只含有极性键，不含有非极性键，A符合题意；
有机化合物一定含有 键，不一定含有 键，B不符合题意；
1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键，C不符合题意；
乙烯和乙炔都含有 键，都能发生加成反应，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、甲烷中只含有极性键；
B、烯烃、炔烃中都含有π键；
C、碳原子最外层电子数为4，可形成4个共价键；
D、乙烯、乙炔都能发生加成反应；
15．【答案】D
【解析】【解答】能与NaHCO3反应放出气体，说明该有机物结构中含有-COOH，则该有机物的结构为C5H11-COOH，而-C5H11共有8种同分异构体，因此满足条件的有机物的结构共有8种，D符合题意；
故答案为：D
【分析】能与NaHCO3反应放出气体，说明该有机物结构中含有-COOH，据此结合戊基的同分异构体数分析。
16．【答案】B,D
【解析】【解答】A、的中子数为8，的中子数为8，两者中子数相同，A错误；
B、二氯甲烷只有一种结构，不存在同分异构体，B正确；
C、同素异形体在一定条件下可以相互转化，C错误；
D、环丙烷和乙烯不具备相同的官能团，不是同系物，D正确；
故答案为：BD
【分析】A、中，A表示质量数，Z表示质子数，A-Z表示中子数；
B、同一个碳原子所连4个部分可以变化位置，即二氯甲烷只有1种结构；
C、同素异形体之间可以相互转化；
D、同系物指的是分子结构相似，官能团数目和种类相同，分子组成上相差若干个-CH2。
17．【答案】B,C
【解析】【解答】 A.从右端为起点，给主链上C原子编号以确定-NH2、-COOH连接在主链上的位置，则CH3CH(NH2)CH2COOH的化学名称为3-氨基丁酸，A正确；
B.从右端为起点，给主链上C原子编号以确定碳碳双键和支链连接在主链上的位置，故的化学名称为2-甲基 -1，3-丁二烯，B错误；
C.对于从离-OH所连C原子较近的左端为起点，给主链C原子编号，以确定-OH在主链上的位置，该物质的化学名称为2-丁醇，C错误；
D.对于，从右端为起点，给主链上C原子编号，以确定碳碳三键及-CH3的位置，则该物质的名称为3-甲基-1-丁炔，D正确；
故答案为：BC
【分析】A．该氨基酸命名从右侧开始编号；
B．烯烃命名需从离碳碳双键一端开始编号，二烯烃需用阿拉伯数字标出两个碳碳双键的位置；
C．该化合物是醇；
D．炔烃命名从离碳碳双键一端近的开始编号。
18．【答案】A,B
【解析】【解答】①为2-甲基-2-戊烯，分子式为：C6H12；
②为3-甲基戊烷，分子式为：C6H14；
③为2-甲基丁烷，分子式为：C5H10；
④为3-甲基丁烯，分子式为：C5H10；
⑤为环戊烯，分子式为：C5H8；
⑥为环丁烷，分子式为：C4H8；
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，则互为同系物的是①④和②③，
故答案为：AB。
【分析】先根据各物质的球棍模型写出分子式，再进行判断。
19．【答案】（1）避光；无明显变化
（2）气体颜色逐渐变浅，试管内壁出现油状液滴，试管内水面上升；CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
（3）甲烷在光照条件下可与氯气发生反应
【解析】【解答】（1）将A试管用铝箔套上，不能进入光，而B试管放在光亮处，可见：A试管上铝箔的作用是避光；A试管用铝箔套上，不能进入光，则不能发生反应，因此A试管无明显现象；
（2）B试管中Cl2、CH4在光照条件下发生取代反应，产生CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，产生CH3Cl会与Cl2进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4，每一步取代反应都会产生HCl，反应消耗Cl2，使气体颜色逐步变浅；产生的四种有机物中只有CH3Cl是气体，其它气体都是无色难溶于水的液体，且HCl在饱和食盐水中会溶解，故同时还存在的现象是：试管内壁出现油状液滴，试管内水面上升；
其中第一步取代反应的化学方程式为：CH4+Cl2 CH3Cl+HCl；
（3）通过对比A、B试管中的现象，能得出的结论是：在光照条件下甲烷可与氯气发生反应。
【分析】(1) CH4和Cl2需要在光照条件下反应生成一氯甲烷和HCl，以此分析；
(2) CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl ；CH3Cl + Cl2 = CH2Cl2 + HCl ；
CH2Cl2 + Cl2 = CHCl3 + HCl ；CHCl3+ Cl2 = CCl4 + HCl ；条件均为光照.
随着Cl2的减少，气体的颜色变浅，生成的HCl极易溶于水，试管内液面上升，CH2Cl2、CHCl3、CCl4 均是油状液体.
(3) 依据CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl分析.
20．【答案】（1）B
（2）CH4+4Cl2→CCl4+4HCl
（3）b
（4）b
（5）CH4
【解析】【解答】(1)A. 甲烷的分子式是CH4，甲烷是正四面体结构，有3个原子共面，故A不正确；
B. 甲烷分子中碳原子含有4个共价键，其空间构型是正四面体结构，故B正确；
C. 甲烷是正四面体结构，所以甲烷中的任意三个原子都共面，故C不正确；
故答案为：B；(2)甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物是CCl4，该取代反应的化学方程式为：CH4+4Cl2→CCl4+4HCl；(3)CH4分子中有四个等同的C-H键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构，甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体，而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位，若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系，由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构，
故答案为：b；(4)烃中碳原子与氢原子以共价键结合，且C与H之间只能形成1个共价键，
故答案为：b；(5)等质量时H的质量分数越大，消耗氧气越多，由最简式分别为CH4、CH3、CH2.6、CH2.5，据此可知消耗O2最多的是CH4。
【分析】(1)A.甲烷是正四面体结构，据此判断共面的原子；
B.根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
C.根据甲烷的空间构型判断；
(2)根据甲烷和氯气发生取代反应的实质来回答判断；
(3)甲烷若是正四面体，则只有一种结构，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系；
(4)烃中碳原子与氢原子以共价键结合；
(5)质量相同时，分子中H元素的质量分数越大，完全燃烧时消耗 O2 越多。
21．【答案】⑤；④；⑥
【解析】【解答】①O2和O3是由O元素组成的不同单质，互为同素异形体；②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质，互为同素异形体；③12C和14C中子数不同，是碳元素的不同核素，互为同位素；④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同，结构不同，为碳链异构，其名称分别为：正丁烷、异丁烷，互为同分异构体；⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团，互为同系物；⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同，结构相同，只是书写形式不同，属于同一物质；故答案为：⑤；④；⑥。
【分析】同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同，据此分析。同系物指结构相似、通式相同，组成上相差1个或者若干个CH2原子团，具有相同官能团的化合物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同；
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