2025人教版高中化学必修第二册强化练习题--第1课时　有机化合物中碳原子的成键特点　烷烃的结构（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2025人教版高中化学必修第二册
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
基础过关练
题组一　有机化合物中碳原子的成键特点
1.(经典题)(2024湖南长沙雅礼中学期中)下列有关碳元素形成的有机化合物种类繁多的原因叙述不正确的是(　　)
A.常温下碳原子的性质活泼,容易跟多种原子形成共价键
B.碳原子之间既可以形成单键,又可以形成双键和三键
C.碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4个共价键
D.多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环
2.(2024云南昭通期末)从原子成键情况分析,下列有机物的结构式或结构简式正确的是(　　)
A.　　　　　　B.CH2OHCH2CHO
C.CH3CH2CH2Cl2　　　　　　 D.
题组二　烷烃的结构
3.(2024河北衡水二中月考)能证明CH4分子的空间结构为正四面体形,而非平面正方形的事实是(　　)
A.CH4的二氯代物只有一种结构
B.CH3Cl分子只有一种结构
C.C原子与四个H原子的距离一样
D.CH4分子中的四个碳氢键一样
4.(2024江苏无锡江阴联考)下列关于链状烷烃的说法正确的有(　　)
①在链状烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②分子组成上满足CnH2n+2(n≥1)的有机物都是链状烷烃
③丙烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
④链状烷烃中所有原子可能共平面
⑤碳原子间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物一定是链状烷烃
A.2个　　　B.3个　　　C.4个　　　D.5个
题组三　同系物
5.(2024陕西师大附中月考)下列说法正确的是(　　)
A.相对分子质量相等的物质互为同系物
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物
C.C2H6与C6H14一定互为同系物
D.化学性质相似的有机物互为同系物
6.(2024江苏苏州吴江高级中学月考)将下列物质按要求进行分类:
A.石墨和C60　BH和H　C.H2和D2　D.和CH3CH2CH2CH3
E.CH4和CH3CH2CH3　F.和
互为同位素的是　　　(填字母,下同),互为同素异形体的是　　　,互为同系物的是　　　。
能力提升练
题组一　有机化合物的组成与结构
1.(2024广东东莞外国语学校期中)下列化学用语正确的是(　　)
A.一氯甲烷的电子式:H····Cl
B.CCl4的球棍模型:
C.正丁烷的结构简式:
D.丙烷分子的空间填充模型:
2.(教材深研拓展)图示为正丁烷的球棍模型,下列叙述中正确的是(　　)
A.正丁烷的分子式为C4H8,属于烷烃
B.分子中共含有14个共价键
C.4个碳原子呈锯齿形排列,可能在同一平面
D.正丁烷的键线式为
题组二　同分异构体的判断与书写
3.(2024广东广州月考)在下列有机化合物中:
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
②CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
③
④
⑤
不属于同分异构体的组合是(　　)
A.①和④　　　　　　B.②和⑤
C.①和②　　　　　　D.②和③
4.(2024河北正定中学月考)对称变换是一种建模方法。依据甲烷的一氯代物只有一种,采用如下代换:
下列说法错误的是(　　)
A.a、b、c互为同系物
B.X的通式一定为CnH2n+2
C.b的同分异构体有2种
D.b的二氯代物有3种
5.(2024江苏苏州月考)有机化合物的结构式中,4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其他碳原子时,可依次称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如:分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同链状烷烃的组成和结构,分析该烷烃分子(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)若该烷烃分子中氢原子数为n0,则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=　　　　　或n0=　　　　　。
(2)四种碳原子数之间的关系为n1=　　　　。
(3)如果某链状烷烃分子中同时存在伯、仲、叔、季四种碳原子,所含碳原子数又最少,则该烷烃分子应含　　　　个碳原子,试写出满足上述要求且一氯代物有4种的烷烃的结构简式:　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
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
基础过关练
1.A　常温下碳原子性质不活泼,一定条件下才能跟多种原子形成共价键,A错误;碳原子最外层有4个电子,能和碳原子或其他原子形成4个共价键,碳原子间可形成单键、双键或三键,B、C正确;多个碳原子间能形成碳链或碳环,D正确。
2.B　N原子形成3个共价键,应为CH3CH2NH2,A错误;O原子形成2个共价键,C原子形成4个共价键,B正确;C原子形成4个共价键,Cl原子形成1个共价键,应为CH3CH2CHCl2或CH3CH2CH2Cl,C错误;C原子形成4个共价键,应为,D错误。
3.A　若CH4的空间结构为平面正方形,其二氯代物有两种结构,而CH4的二氯代物只有一种结构,说明其空间结构为正四面体形,A项正确;无论CH4分子结构是正四面体形还是平面正方形,CH3Cl分子都只有一种结构,C原子与四个H原子的距离都一样,分子中四个碳氢键都一样,B、C、D项均错误。
4.A　链状烷烃分子中只存在C—C键和C—H键,①正确;链状烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1),符合该通式的有机物都是链状烷烃,②正确;丙烷分子中3个碳原子呈V形排列,不在同一条直线上,③错误;链状烷烃中的碳原子均为饱和碳原子,均具有类似CH4的立体结构,所有原子不可能共面,④错误;碳原子间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的有机物,也可能是环烷烃,⑤错误;故选A。
5.C　CO和N2相对分子质量都是28,但它们不互为同系物,A错误;互为同系物的有机物除了分子组成上相差一个或若干个CH2原子团外,还必须结构相似,B错误;C2H6和C6H14均为链状烷烃,二者结构相似,分子组成上相差4个CH2原子团,所以它们一定互为同系物,C正确;同系物的化学性质相似,但化学性质相似的有机物不一定互为同系物,D错误。
6.答案　B　A　E
解析H和H具有相同的质子数、不同的中子数,它们互为同位素;石墨和C60均是由碳元素组成的不同单质,二者互为同素异形体;CH4和CH3CH2CH3均属于烷烃,结构相似,分子组成上相差2个CH2原子团,二者互为同系物。
能力提升练
1.B　一氯甲烷的电子式应为H····,A错误;CCl4为正四面体结构,球棍模型中C原子、Cl原子相对大小合理,B正确;正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3,C错误;图示为丙烷分子的球棍模型,其空间填充模型为,D错误。
2.C　题图球棍模型中大球、小球分别代表C原子、H原子,其分子式为C4H10,A错误;每个分子中含有3个C—C键和10个C—H键,共有13个共价键,B错误;分子中4个碳原子呈锯齿形排列,单键可旋转,4个碳原子可能在同一平面,C正确;C4H10的键线式为,D错误。
3.C　分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。②、③和⑤分子式相同,均为C6H14,三者结构不同,互为同分异构体;①和④分子式均为C5H12,二者结构不同,互为同分异构体。
4.D　a、b、c分别为碳原子数为1、5、17的链状烷烃,它们互为同系物,A正确;X为链状烷烃,其分子通式为CnH2n+2,B正确;b的同分异构体有2种,分别为CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3,C正确;b的二氯代物有、2种,D错误。
5.答案　(1)3n1+2n2+n3　2(n1+n2+n3+n4)+2
(2)n3+2n4+2
(3)8　(CH3)3CCH2CH(CH3)2
解析　(1)烷烃分子中的氢原子数等于伯、仲、叔碳原子上氢原子数之和,即n0=3n1+2n2+n3;根据链状烷烃的通式可知,氢原子数n0=2(n1+n2+n3+n4)+2。(2)根据2(n1+n2+n3+n4)+2=3n1+2n2+n3,可得n1=n3+2n4+2。
(3)根据“某链状烷烃分子中同时存在伯、仲、叔、季四种碳原子,所含碳原子数又最少”,即n2、n3、n4均为1,n1=n3+2n4+2=1+2×1+2=5,故该烷烃分子应含8个碳原子;含8个碳原子的烷烃中存在5个伯碳原子,仲、叔、季碳原子各1个,其一氯代物有4种,说明分子中含4种不同化学环境的H原子,符合条件的烷烃的结构简式为(CH3)3CCH2CH(CH3)2。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)