1.2.1 碳原子的成键方式__高二化学鲁科版（2019）选择性必修三同步课时作业（含解析）

1.2.1 碳原子的成键方式——高二化学鲁科版（2019）选择性必修三同步课时作业
1.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是( )
A.饱和碳原子不能发生化学反应
B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同
D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键
2.如图是H原子的电子云重叠示意图。下列说法错误的是( )
A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大
B.H原子核外的s轨道重叠形成共价键
C.H原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引形成共价键
D.H原子之间形成s-sσ键
3.下列化学式及结构式中，从成键情况分析，不合理的是( )
A.： B.：
C.： D.：
4.下列化学用语不正确的是( )
A.乙烯的结构简式为
B.烷烃的通式为
C.乙烯的空间填充模型为
D.丙烷的球棍模型为
5.下列关于丙烯（）的说法错误的是( )
A.丙烯分子中有8个σ键和1个π键
B.丙烯分子中3个C原子都采取杂化
C.丙烯分子中存在非极性键
D.丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上
6.一般来说，只有酒精浓度达到75%，才能够杀死病毒。因为75%的酒精可以吸收病毒外壳中的水分，使病毒失活。酒精是乙醇的俗名，乙醇的结构简式为，由此判断乙醇中两个碳原子的杂化方式分别为( )
A. B. C. D.
7.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.化合物中所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构，则1 mol 中含有5个N—Hσ键（设为阿伏加德罗常数的值）
B.乙烯酮的结构简式为，其分子中含有极性共价键和非极性共价键，且σ键与π键的数目之比为1:1
C.已知乙炔的结构式为，则每个乙炔分子中存在2个σ键和3个π键
D.乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
8.下列有机物中，对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是( )
A.和分子中所有碳原子均在同一平面上
B.甲苯分子中最多有12个原子在同一平面上
C.分子中最多有10个原子在同一平面上
D.分子中所有碳原子可能均在同一平面上
9.某烃X的球棍模型如图所示。经测定该分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，下列说法中不正确的是( )
A.该分子中碳原子的化学环境只有1种
B.该分子不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.该分子的分子式为
10.维生素可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用，该物质的结构式如图所示。下列关于维生素的说法正确的是( )
A.只含有σ键和π键
B.既含有共价键，又含有离子键
C.只含有极性键，没有非极性键
D.C、N、O三种元素中第一电离能最大的是O
11.三聚氰胺分子的结构简式如图所示，下列关于三聚氰胺分子的说法正确的是( )
A.三聚氰胺分子中所有碳原子均采取杂化
B.一个三聚氰胺分子中共含有15个键
C.三聚氰胺的分子式为
D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键
12.工业上合成乙苯的一种反应为。下列说法正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲和乙中的碳原子均为杂化
C.可用分液的方法将甲和丙分离
D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛（）的氧化，其反应为。下列有关说法错误的是( )
A.HCHO和分子中的化学键均为极性键
B.HCHO和分子中既含键又含键
C.HCHO分子中两个C—H键的键能相同，碳氧键中两个键的键能不同
D.该反应中只有键的断裂和生成
14.纳米分子机器日益受到关注，机器常用的“车轮”组件结构如下图所示，下列说法正确的是( )
A.①②③④均属于烃
B.①③均属于苯的同系物
C.①②③均能发生取代反应
D.②④的二氯代物分别有3种和6种
15.下列10种物质：①Ar，②，③Cu，④，⑤NaCl，⑥NaOH，⑦，⑧乙烷，⑨乙炔，⑩乙烯。回答下列问题（填序号）。
（1）不含化学键的是____________________。
（2）只含共价键的化合物是____________________。
（3）只含离子键的化合物是____________________。
（4）既含离子键又含共价键的化合物是____________________。
（5）只含σ键的分子是____________________。
（6）既含σ键又含π键的单质是____________________。
（7）既含σ键又含π键的共价化合物是____________________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：烷烃中的碳原子都是饱和碳原子，饱和碳原子能发生化学反应，如取代反应、氧化反应等，A错误；碳原子与碳原子可以形成不饱和键，也可以与其他原子形成不饱和键，如，B错误；苯中碳原子间形成的是一种介于单键和双键之间的特殊的化学键，为平面结构，环己烷中碳原子间形成碳碳单键，碳原子不可能全部共面，所以苯与环己烷的结构不同，C正确；五个碳原子可以形成碳环，可以带支链，也可以不带支链，最多可形成五个碳碳单键，D错误。
2.答案：C
解析：H原子核外只有1个电子，则两个H原子之间的s轨道重叠形成s-sσ键，B、D正确；电子云是对核外电子运动状态的形象化描述，并不是指电子呈云雾状，原子间通过共用电子对（即电子云重叠）形成共价键，C错误。
3.答案：B
解析：中，碳原子和硅原子均只形成3个H共价键，未达到8电子稳定结构，结构式不合理。故选B。
4.答案：B
解析：乙烯的结构简式为，A项正确；烷烃的通式为，B项错误；乙烯的空间填充模型为，C项正确；丙烷的球棍模型为，D项正确。
5.答案：B
解析：丙烯分子中含有6个C—H键、1个C—C键和1个碳碳双键，其中C—C键、C—H键均为σ键，碳碳双键中有1个σ键和1个π键，则丙烯分子中有8个σ键和1个π键，A正确；甲基上的C原子采取杂化，双键上的C原子采取杂化，B错误；同种非金属元素原子之间可以形成非极性键，丙烯分子中碳原子间存在非极性键，C正确；碳碳双键为平面结构，甲基为四面体结构，甲基中有2个H原子不与双键共平面，丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上，D正确。
6.答案：B
解析：由乙醇的结构简式可知，两个碳原子均以单键形式与另外4个原子相连，故这两个碳原子均采取杂化。故选B。
7.答案：D
解析：化合物是由和构成的离子化合物，1 mol 中含有个N—Hσ键，A错误；碳碳双键和碳氧双键中均含有1个σ键和1个π键，C—H键为σ键，所以σ键与π键的数目之比为2:1，B错误；三键中含有1个σ键和2个π键，C错误；乙烷分子中的C—C键、C—H键均为σ键，不存在π键，D正确。
8.答案：C
解析：和分子中均存在采取杂化的碳原子，该碳原子与其他4个原子形成四面体结构，故和分子中所有碳原子不可能均在同一平面上，A错误；苯环上的12个原子一定共平面，另外，甲基上有1个H原子可能在该平面上，故甲苯分子中最多有13个原子在同一平面上， B错误；分子中所有的碳原子一定共平面，另外2个甲基均有1个H原子可能在平面上，碳碳双键上的2个H原子一定在平面上，故该分子中最多有10个原子在同一平面上，C正确；分子中，与苯环直接相连的碳原子采取杂化，该碳原子与其他4个原子形成四面体结构，故分子中所有碳原子不可能均在同一平面上，D错误。
9.答案：AB
解析：由该物质的球棍模型可知，碳原子的化学环境有2种，A错。该分子中存在，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错。位于中心的碳原子采取杂化，且该分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，因此该分子中的两个平面是相互垂直的关系，C对。该分子的分子式为，D对。
10.答案：B
解析：由维生素的结构简式可知，含有单键和双键，双键中存在σ键和π键，同时还含有阴、阳离子，故还存在离子键，A错误；根据A项分析知，该物质中既含有共价键，又含有离子键，B正确；由同种元素的原子形成的共价键为非极性键，由不同种元素的原子形成的共价键为极性键，该有机物中碳原子之间形成的化学键为非极性键，C错误；C、N、O三种元素位于同一周期，同周期主族元素从左到右，第一电离能总体呈增大的趋势，但原子的2p能级为半充满状态，结构较稳定，其第一电离能比同周期相邻元素的大，则三种元素中第一电离能最大的是N，D错误。
11.答案：AB
解析：三聚氰胺分子中碳原子成键电子对数为3，孤电子对数为0，故碳原子采用杂化，A正确。一个三聚氰胺分子中共含有6个N—H键、6个N—C键、3个NC键，故共含有15个键，B正确。三聚氰胺的分子式为，C错误。三聚氯胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键，故不存在非极性键，D错误。
12.答案：B
解析：A错误，该反应为加成反应。C错误，甲与丙互溶，需用蒸馏的方法分离。D错误，甲不能使酸性溶液褪色。
13.答案：D
解析：A项，两种分子中所有的化学键均为不同原子间形成的，因此均为极性键，正确；B项，两种分子中均含有碳氧双键，因此既含键又含键，正确；C项，两个碳氢键是相同的，因此键能也是相同的，碳氧键中一个是键，一个是键，两个键的键能不同，正确；D项，氧气中除含有键外还含有键，因此在反应中除键的断裂和生成外，还有键的断裂，错误。
14.答案：D
解析：烃是只含碳和氢元素的有机物，而③富勒烯只含碳元素，属于单质，不属于烃，A项错误；苯的同系物只含1个苯环，B项错误；③富勒烯只含碳元素，不能发生取代反应，C项错误；②立方烷的二氯代物有，共3种，④金刚烷的二氯代物有，共6种，D项正确。
15.答案：（1）①
（2）④⑧⑨⑩
（3）⑤
（4）⑥⑦
（5）⑧
（6）②
（7）④⑨⑩
解析：（1）稀有气体A是单原子分子，不存在化学键，①正确。
（2）只含共价键的化合物只能是共价化合物，一般都是由非金属元素的原子形成的，符合要求的物质有、乙烷、乙炔、乙烯，④⑧⑨⑩正确。
（3）NaCl中只含离子键，而NaOH、两种物质中既含离子键，又含共价键，不符合要求，⑤正确。
（4）既含离子键又含共价键的化合物是NaOH、，⑥⑦正确。
（5）只含有σ键的分子的结构特点是分子中全是共价单键，只有乙烷符合题意，⑧正确。
（6）既含σ键又含π键的单质只有，氮氮三键中含有1个σ键和2个π键，②正确。
（7）既含σ键又含π键的共价化合物中含有双键或三键，乙炔、乙烯、符合要求，乙炔中含有碳碳三键，乙烯中含有碳碳双键，中含有碳氧双键，④⑨⑩正确。