2019-2020学年高中化学鲁科版必修2习题：3.1.2 有机化合物的结构特点 含解析.docx

教学资料范本2019-2020学年高中化学鲁科版必修2习题：3.1.2 有机化合物的结构特点 含解析编 辑：_时 间：_第2课时有机化合物的结构特点课后篇巩固探究A组1.下列有机物不属于烃类的是()A.CH4B.C2H4C.C6H6D.C2H6O解析:烃是只含有碳氢两种元素的有机物,D中含有O元素,所以不属于烃类。答案:D2.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Cl2发生取代反应C.烷烃的分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高解析:烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键,且烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应,这是烷烃的结构特征和反应特征,故A、B项均正确;由于烷烃分子的通式CnH2n+2中的C原子已达饱和,所以符合CnH2n+2的有机物只可能为烷烃,故C项错误;由于随着C原子数的增加,烷烃的相对分子质量增大,其熔、沸点升高,故D项正确。答案:C3.如图是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中的化学键完全相同D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同解析:CH4、CCl4中各自的键的长度、键的强度相等,故为正四面体结构;CH3Cl中含CH和CCl两种不同的化学键,不是正四面体。答案:B4.下列说法不正确的是()A.烷烃中每个碳原子都形成四个共价单键B.正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种D.任何烷烃分子不可能为平面结构解析:C原子的最外层有四个电子,故能与其他原子形成四个共价键,在烷烃中原子之间都是单键,A项正确;由碳原子的四个共价键在空间排列成四面体结构推知,丁烷的四个碳原子一定不在同一条直线上,B项错;烷烃从丁烷开始才有同分异构体,C项正确;烷烃中C原子形成四个共价键,这四个键在空间排列成四面体形,故不可能为平面结构,D项正确。答案:B5.几种烷烃的沸点如表中数据所示:名称甲烷乙烷丁烷戊烷沸点/-164-88.6-0.536.1试推测丙烷的沸点可能是()A.大约为-40 B.低于-88.6 C.高于36.1 D.在-0.5 和36.1 之间解析:丙烷的沸点应介于乙烷和丁烷之间。答案:A6.运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是()A.常温常压下是液体B.分子中所有原子在同一直线上C.丙烷充分燃烧不会产生污染,是一种清洁能源D.一氯取代产物有3种同分异构体解析:常温常压下丙烷是气体;丙烷是立体结构,所有原子不在同一直线上;丙烷充分燃烧产生水和二氧化碳,不会产生污染;丙烷的一氯取代产物有2种同分异构体。答案:C7.为验证烷烃分子中含有碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过a.浓硫酸b.澄清石灰水c.无水硫酸铜,正确的通过顺序是()A.abcB.bcC.bcaD.cb解析:验证烷烃中的氢元素需用无水CuSO4检验燃烧产物中的H2O,验证碳元素需用Ca(OH)2检验燃烧产物中的CO2。答案:D8.进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3解析:由于氯取代的是烃分子中的氢原子,且结构环境相同的氢原子被一个氯原子取代后是同一种产物,因此一氯代物的种类就是烃分子中的氢原子类别数。在找烃分子中氢原子的类别数时要充分利用对称轴。如:A.B.C. D.答案:D9.1 mol某烷烃在氧气中完全燃烧,需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()A.B.CH3CH2CH2CH2CH3C.D.解析:题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”,所以产物是二氧化碳和水。设该烷烃的分子式为CnH2n+2,根据碳原子、氢原子结合氧的多少,得1 mol该烃完全燃烧的耗氧量为(n+2n+24) mol。所以(n+2n+24) mol=246.4 L22.4 Lmol-1,得n=7,故排除B、C两项。A项中,的一氯取代物有4种,而D项中的一氯取代物只有3种,故答案为A。答案:A10.氯仿可作为局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体光气(COCl2),其反应为2CHCl3+O22COCl2+2HCl。(1)上述反应(填选项编号,下同)。A.属于取代反应B.不属于取代反应(2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是。A.NaOH溶液B.AgNO3溶液C.HCl溶液D.水E.湿润的蓝色石蕊试纸F.湿润的无色酚酞试纸(3)已知光气(COCl2)分子中含2个CCl键,则COCl2分子的结构式为。解析:(1)此反应实际上是分成两步完成的,第一步:+O2;第二步:+HCl,因此不是取代反应。(2)若变质,则必有HCl生成,B、E可检验出是否有HCl生成;用B检验时出现白色沉淀,用E检验时试纸变红色。(3)依据碳+4价原则,可推出COCl2分子中含有。答案:(1)B(2)BE(3)11.某气态烃在标准状况下密度为2.59 gL-1。(1)其摩尔质量为。(2)该烃的含碳量为82.8%,则分子中碳、氢原子的个数比是,分子式是。(3)可能的结构简式:。解析:(1)M=2.59 gL-122.4 Lmol-158 gmol-1。(2)N(C)N(H)=82.8%121-82.8%125,则烃的最简式为C2H5。设其分子式为(C2H5)x,则有(122+5)x=58,x=2,所以烃的分子式为C4H10。(3)可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、。答案:(1)58 gmol-1(2)25C4H10(3)CH3CH2CH2CH3、12.已知某种气态化石燃料含有碳和氢两种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量分数,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如表所列的实验数据(U形管中干燥剂只吸收水蒸气且假设产生的气体完全被吸收)。实验前实验后(干燥剂+U形管)的质量101.1 g102.9 g(石灰水+广口瓶)的质量312.0 g314.2 g根据实验数据求:(1)实验完毕后,生成物中水的质量为 g。假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为 g。(2)生成的水中氢元素的质量为 g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为 g。(4)该气态化石燃料中碳元素与氢元素的质量比为。解析:(1)生成水的质量为102.9 g-101.1 g=1.8 g,生成正盐即CaCO3的质量为:314.2 g-312.0 g44 gmol-1100 gmol-1=5 g。(2)生成的水中氢元素的质量为:1.8 g18 gmol-12 gmol-1=0.2 g。(3)生成的CO2中碳元素的质量为:314.2 g-312.0 g44 gmol-112 gmol-1=0.6 g。(4)碳元素与氢元素的质量比为0.60.2=31。答案:(1)1.85(2)0.2(3)0.6(4)31B组1.导学号15184058(20xx全国)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)()A.7种B.8种C.9种D.10种解析:C4H8Cl2对应的烷烃为C4H10,C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和。CH3CH2CH2CH3对应的二氯代物有6种:CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl。对应的二氯代物有3种:、。故C4H8Cl2共有9种同分异构体。答案:C2.主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A.2种B.3种C.4种D.5种解析:本题是给定条件下的同分异构体的列举题。从题意知,支链上的2个基团是一个甲基、一个乙基。对于五个碳原子形成的主链CCCCC,乙基只能连在中间的碳上,即,而甲基的位置只有2种:。答案:A3.导学号1518405925 和101 kPa时,乙烷、乙炔(C2H2)和丙烯(C3H6)组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为()A.12.5%B.25%C.50%D.75%解析:根据反应方程式:C2H6+72O22CO2+3H2O、C2H2+52O22CO2+H2O、C3H6+92O23CO2+3H2O,结合差量法可知,1体积的C2H6和C3H6完全燃烧,混合气体体积都减小2.5体积,设C2H6和C3H6混合气体的体积为x,C2H2的体积为y,则有x+y=32 mL,2.5x+1.5y=72 mL,解之得:x=24 mL,y=8 mL,故原混合烃中C2H2的体积分数为8 mL32 mL100%=25%。答案:B4.写出下列各烷烃的分子式。(1)在同温同压下烷烃A蒸气的密度是H2的43倍:。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子:。(3)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L的水蒸气:。(4)分子中含有22个共价键的烷烃D:。(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L:。解析:(1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由CnH2n+2得2n+2=200,n=99,该烷烃的分子式为C99H200。(3)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子,则其分子式为C14H30。(4)由CnH2n+2可知,其中含有(2n+2)个CH键,(n-1)个CC键,(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为11.2 L22.4 Lmol-1=0.5 mol,则3n+12=5,n=3,E为C3H8。答案:(1)C6H14(2)C99H200(3)C14H30(4)C7H16(5)C3H85.导学号15184060为了测定一种气态烃A的分子式,取一定量的A置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO、CO2和水蒸气。学生甲、乙设计了两种方案,均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):甲:燃烧产物质量增加2.52 g质量增加1.30 g生成CO2 1.78 g乙:燃烧产物质量增加5.60 g减轻0.64 g质量增加4 g试回答:(1)根据甲、乙两方案,你认为哪种方案能求出A的最简式?(2)请根据你选择的方案,通过计算求出A的最简式。(3)若要确定A的分子式,是否还需要测定其他数据?并说明原因。解析:要确定烃的最简式,只需要计算n(C)n(H)即可,即只要计算n(CO2)+n(CO)n(H)。甲方案中先通过浓硫酸质量增加2.52 g,即n(H2O)=2.52 g18 gmol-1=0.14 mol,n(H)=0.28 mol,再通过碱石灰吸收CO2 1.30 g,点燃又生成CO2 1.78 g,这两步中共有CO2的物质的量为n(CO2)=1.30 g+1.78 g44 gmol-1=0.07 mol,所以n(C)n(H)=0