人教版（2019）7.1.1有机物中碳原子的成键特点 好题精练练习（含解析）

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第一节认识有机化合物
第一课时 有机物中碳原子的成键特点
一、选择题（每个小题只有一个选项符合题意）
1．2017年1月1日屠呦呦因发现青蒿素可以抵御疟疾感染而获得诺贝尔奖。如图所示物质是青蒿素的结构简式，其属于( )
A．盐 B．有机物 C．氧化物 D．混合物
2．下列表示烷烃分子的化学用语错误的是( )
A．甲烷的电子式为
B．乙烷的结构式为
C．甲烷分子的结构示意图为
D．甲烷的空间充填模型为
3．下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是( )
A．CH3N B．CH4Si
C．CH2OS D．CH4S
4．下列有关同系物、同分异构体的说法正确的是( )
A．分子组成相差一个或多个CH2原子团的物质互为同系物
B．结构不同，相对分子质量相同的物质一定是同分异构体
C．同系物的化学性质相似，同分异构体的化学性质一定不相似
D．正丁烷与甲烷互为同系物
5．下列各组物质中，属于同系物的是( )
① ② ③ ④
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
6．下列说法正确的是
A．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B．分子组成符合CnH2n＋2的烃一定是烷烃
C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃有两种
7．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是( )
A．丙烷属于烷烃
B．丙烷的球棍模型为
C．丙烷的结构简式为
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
8．下列有关烷烃的说法正确的是( )
A．甲烷的结构简式：
B．与互为同分异构体
C．甲烷分子的结构示意图：
D．乙烷分子的空间充填模型：
9．下列表示的物质中，属于烷烃的是 (　　)
①CH3CH2OH②CH3(CH2)4CH3③　④ ⑤　⑥　⑦C8H16　⑧CCl4
A．①②③④ B．②④⑤⑥⑦ C．②④⑤ D．④⑥⑧
10．下列物质中属于同系物的是
①CH3CH2C1 ②CH2=CHCl ③CH3CH2CH2C1
④CH2ClCH2Cl ⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
A．①② B．①④ C．①③ D．⑤⑥
二、不定项选择题（每小题有1~2个选项符合题意）
11．丁烷(化学式C4H10)是家用液化石油气的成分之一，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷的叙述不正确的是
A．在常温下，C4H10是液体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物
12．下列说法错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物 ③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物 ④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
13．2019年8月15日，牛津大学化学系与IBM苏黎世研究实验室合作的一项成果发表在《Sicence》，他们合成了世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子——，如图所示，其中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接。
下列关于的说法错误的是( )
A．属于环状有机物
B．与石墨、金刚石互为同素异形体
C．属于无机物
D．碳原子间的结合方式有多种
14．有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下其密度为1.16g?L-1，则关于此混合物组成的说法正确的是（ ）
A．一定有甲烷
B．一定有乙烷
C．可能是甲烷和乙烷的混合物
D．可能是乙烷和丙烷的混合物
15．下列说法正确的是
A．烷烃分子中都含有碳碳键，且碳原子与碳原子之间都以单键结合
B．烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键
C．的一氯代烃有两种
D．烷烃（CnH2n＋2）中的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷互称同系物且均无同分异构体
三、填空题
16．写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍：___________。
(2)烷烃Ｂ的分子中含有200个氢原子：___________。
(3)分子中含有26个电子的烷烃C：___________。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D：___________。
17．根据要求回答下列问题：
①干冰与CO2；②白磷与红磷；③与；④液氯与氯水；⑤与。
在上述各组物质中：互为同位素的是_______；(填序号，下同)，互为同素异形体的是_______，互为同分异构体的是_______；属于同种物质的是_______。
18．键线式是以线表示共价键，每个折点或端点表示一个碳原子，并省略书写氢原子的一种表示有机化合物结构的式子，如异丁烷()可表示为“”，请分析这一表示方式的要领，试用键线式写出戊烷(C5H12)的同分异构体：_______________、_______________、_______________。
19．现有下列各组物质：
A．O2和O3
B．12C和13C
C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
D、和
E、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2
回答下列问题[(1)～(5)填字母]：
(1)________互为同位素；
(2)________互为同素异形体；
(3)________互为同系物；
(4)________互为同分异构体；
(5)________是同一种物质。
(6)E组中的两种物质的名称分别是________，________。
参考答案
1．B
【详解】
A． 盐是由金属阳离子或铵根离子与酸根离子构成的化合物，故A不符合；
B． 有机物是指含有碳元素的化合物，无机物通常是指不含有碳元素的化合物，一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质中虽然含有碳元素，但是这些物质的性质和无机物相似，把它们归入无机物，故青蒿素属于有机物，故B符合；
C． 氧化物只含有两种元素，其中一种是氧元素，故C不符合；
D． 混合物是指由两种或两种以上物质组成的物质，故D不符合；
故选B。
2．B
【详解】
A．甲烷为共价分子，电子式为，故A正确；
B．在结构式中，原子间的共用电子对必须用短线“—”标明，乙烷的结构式是，故B错误；
C．甲烷分子为正四面体结构，结构示意图为，故C正确；
D．甲烷的甲烷分子为正四面体结构，空间充填模型为，故D正确；
故选B。
3．B
【分析】
在共价化合物中，C、Si能形成4个共价键，N能形成3个共价键，而O、S能形成2个共价键。
【详解】
A．在结构式中，C、N都满足8电子相对稳定结构，而H满足2电子相对稳定结构，A合理；
B．在结构式中，C、Si都只形成3个共价键，没有满足8电子相对稳定结构，B不合理；
C．在结构式中，C形成4个共价键，O、S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构，C合理；
D．在结构式中，C形成4个共价键，S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构，D合理；
故选B。
4．D
【分析】
主要考察概念，注意：结构相似、分子组成相差一个或若干个的有机化合物互称同系物；具有相同分子式而结构不同的化合物互称同分异构体。
【详解】
A．互为同系物的有机物除了分子组成相差一个或若干个“CH2”之外，还要求结构相似，A错误；
B．同分异构体要求分子式相同，不是相对分子质量相同，比如CO和N2相对分子质量都是28，但它们不互为同分异构体，B错误；
C．互为同分异构体的有机物化学性质有可能相似如正丁烷和异丁烷，也可能不相似如甲酸甲酯和乙酸，C错误；
D．正丁烷与甲烷结构相似，分子组成相差3个“CH2”原子团，互为同系物，D正确；
故选D。
5．B
【详解】
与，分子式均为，分子式相同，不满足同系物的要求，属于同分异构体；分子式为，①③④都是烷烃，①④及③④结构相似，分子组成上相差2个，①④及③④互为同系物，与其他物质均不相差n个，不是同系物，故B正确。
故选B。
6．B
【详解】
A．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃可能是饱和链烃，也可能是环烷烃，A错误；
B．分子组成符合CnH2n＋2的烃所有的化学键都是单键，含氢量达到最大，一定属于烷烃，B正确；
C．甲烷分子是正四面体结构，正戊烷分子中存在与甲烷相似的四面体结构，故正戊烷分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上，C错误；
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烃为C2H6，只有一种结构，没有同分异构体，D错误；
答案选B。
7．C
【详解】
A．丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式CnH2n+2(n为正整数)，属于烷烃，A叙述正确；
B．由图可知，丙烷的球棍模型正确，B叙述正确；
C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，C叙述错误；
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能，D叙述正确。
答案C。
8．A
【详解】
A．甲烷是最简单的烷烃，其分子式即为结构简式，也是甲烷的最简式，A项正确；
B．将中的主链碳原子位于一条直线上并将其左右翻转180°，则与的结构完全相同，故二者表示同一物质，B项错误；
C．甲烷分子的空间构型是正四面体，4个氢原子位于正四面体的4个顶点，C项错误；
D．乙烷的结构简式是，分子中存在单键，每个碳原子分别与氢原子形成3个键，从而使碳原子最外层电子达到饱和，乙烷分子的空间充填模型是，D项错误。
答案选A。
9．C
【分析】
凡是符合CnH2n+2的烃均为烷烃，据此答题。
【详解】
①CH3CH2OH含有羟基属于醇，故①不符合题意；
②CH3(CH2)4CH3属于烷烃，故②符合题意；
③含有碳碳双键，属于烯烃，故③不符合题意；
④属于烷烃，故④符合题意；
⑤属于烷烃，故⑤符合题意；
⑥属于环烷烃，不属于烷烃，故⑥不符合题意；
⑦C8H16不满足CnH2n+2，不属于烷烃，故⑦不符合题意；
⑧CCl4含有氯原子，属于氯代烃，不属于烷烃，故⑧不符合题意；
所以属于烷烃的是②④⑤。
故选C。
10．C
【分析】
同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机化合物，据此分析解答。
【详解】
A．①和②的结构不相似，不属于同系物，错误；
B．①和④的结构相似但不是相差一个或多个CH2原子团，不属于同系物，错误；
C．①和③结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物，正确；
D．⑤和⑥的分子式相同结构不同，属于同分异构体，错误；
答案选C。
11．AD
【详解】
A.常温下，碳原子数目小于或等于4的烃为气体，故C4H10是气体，A错误；
B.C4H10与CH4都属于烷烃，结构相似，在组成上相差3个CH2原子团，二者互为同系物，B正确；
C.丁烷有CH3CH2CH2CH3、CH3CH（CH3）2两种同分异构体，前者为正丁烷、后者为异丁烷，C正确；
D.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，正丁烷分子种有2种H原子，其一氯代物有2种，异丁烷分子种有2种H原子，其一氯代物有2种，故丁烷的一氯代物有4种，即有4种沸点不同的产物一氯代物，D错误；
答案选AD。
12．A
【详解】
①同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①说法错误；
②结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，②说法错误；
③有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③说法错误；
④两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯(CH2=CH2)和环丁烷()，④说法错误。
综上所述，①②③④说法错误，答案A。
13．A
【详解】
A．是环状无机物，A项错误；
B．是仅由碳原子构成的分子，与石墨、金刚石互为同素异形体，B项正确；
C．是无机物，C项正确；
D．中的18个碳原子通过交替的碳碳单键和碳碳三键相连接，D项正确；
答案选A。
14．AC
【分析】
该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，其相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以混合物中一定有甲烷，结合常温烃为气态烃判断。
【详解】
A．由上述分析可知，混合物中一定含有甲烷，选项A正确；
B．乙烷的相对分子质量为30，可能含有乙烷，也可能不含有乙烷，B选项错误；
C．乙烷的相对分子质量为30，可能是甲烷和乙烷的混合物，C选项正确；
D．乙烷与丙烷的相对分子质量都大于16，不可能是乙烷和丙烷的混合物，D选项错误；
故选AC。
【点睛】
本题主要考查混合物计算、有机物分子式的确定等，题目难度中等，注意利用平均相对分子质量进行分析解答，侧重于考查学生的思维能力。
15．BC
【详解】
A.甲烷分子中不含有碳碳键，均为碳氢单键，故A错误；
B.碳原子最外层有四个电子，能与其他原子形成4个共用电子对，烷烃中碳原子均形成单键，所以烷烃分子中每个碳原子都能形成4个共价键，故B正确；
C.分子中有两种化学环境不同的氢原子，其一氯代烃有两种，故C正确；
D.丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体，故D错误；
综上所述，答案为BC。
16．
【详解】
(1)烷烃的通式为，烷烃的相对分子量为，密度之比等于摩尔质量之比，也就等于相对分子量之比，则A的相对分子质量为，解得，即该烷烃的分子式为，故答案为：；
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子，即，解得，所以B的分子式为，故答案为：；
(3)烷烃C分子中含有26个电子，则有，解得，所以C的分子式为，故答案为：；
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D是丁烷，分子式为，故答案为：。
17．③ ② ⑤ ①
【详解】
①干冰是固态二氧化碳，干冰与CO2是同一物质；
②白磷与红磷是由磷元素组成的不同单质，属于同素异形体；
③Cl与是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素；
④液氯只含氯气分子，液氯是纯净物，氯水是氯气的水溶液，是混合物；
⑤与分子式相同、结构不同，属于同分异构体；
所以互为同位素的是③；互为同素异形体的是②，互为同分异构体的是⑤；属于同种物质的是①。
18．
【详解】
戊烷有三种同分异构体，分别是CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4，对应的键线式分别是、、。
故答案为：；；；
19．B A E C D 正丁烷 2-甲基丁烷
【分析】
（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素；
（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
（3）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；
（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
（6）根据系统命名法对烷烃的命名。
【详解】
（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，12C和13C互为同位素，答案选B；
（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体，O2和O3互为同素异形体，答案选A；
（3）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，CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同系物，答案选E；
（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体，答案选C；
（5）甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，和为同一种物质，答案选D；
（6）根据系统命名法对烷烃的命名，E组中的两种物质的名称分别是正丁烷、2-甲基丁烷。
【点睛】
本题考查同位素、同素异形体的概念，难度不大．对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同种物质等概念的区别是考试的热点问题。
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