《7.1第一节 认识有机化合物》同步练习及答案解析

第七章有机化合物《第一节认识有机化合物》同步练习第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构夯实基础·轻松达标1.下列物质分子中,属于正四面体结构的是()A.CCl4 B.CHCl3C.CH2Cl2 D.CH3Cl答案A解析只有CCl4是正四面体结构,另外三种物质的分子结构都是四面体,但不是正四面体。2.对的叙述正确的是()A.有两种结构 B.只有一种结构C.含有非极性键 D.有四种结构答案B解析甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替,其结构变为四面体,碳原子位于四面体的中心位置,两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连,它们都分别处在相邻的位置,故只有一种结构,如图所示:。C—Cl键、C—F键均为极性键。3.下列分子式不止表示一种物质的是()A.C3H8 B.C4H10C.CHCl3 D.CH2Cl2答案B解析正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质。4.下列说法中正确的是()A.C4H10有3种同分异构体B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体C.同分异构体之间的转化是化学变化D.和互为同分异构体答案C解析C4H10有2种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和;物质的相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同,结构不同的两种化合物不一定是同分异构体;互为同分异构体的物质为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化;和为同一物质,不互为同分异构体。5.下列物质之间的相互关系错误的是()A.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体B.干冰和冰为同一种物质C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物D.12C和14C互为同位素答案B解析干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。6.下列叙述正确的是()A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质B.通式相同的不同物质一定属于同系物C.分子式相同的不同物质一定互为同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体答案C解析分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能互为同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,因此不一定互为同分异构体。7.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种答案B解析结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。提升能力·跨越等级1.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A.甲烷分子中4个C—H键的强度相同B.甲烷分子中4个C—H键的长度相同C.甲烷的一氯代物只有1种D.甲烷的二氯代物只有1种答案D解析若甲烷为平面正方形结构,则甲烷分子中4个C—H键的长度和强度也可以相同,A、B项错误;若甲烷为平面正方形结构,则二氯甲烷分子应有2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯甲烷分子只有1种结构,所以甲烷分子不是平面正方形结构,而是正四面体结构,C项错误,D项正确。2.(双选)有A、B两种碳氢化合物,含碳元素的质量分数相同,关于A、B的下列说法正确的是()A.A和B不一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物C.A和B的最简式一定相同D.各取1molA、B完全燃烧,生成CO2的质量一定相同答案AC解析因A、B为两种碳氢化合物,含碳元素的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同,因此A、B的最简式一定相同,C项正确;最简式相同的物质不一定是同分异构体,A项正确;若最简式为CH2,则与互为同系物,B项错误;若取等质量的A和B完全燃烧,生成CO2的质量一定相同,但等物质的量的A、B完全燃烧后生成CO2的质量不一定相同,D项错误。3.下列关于丁烷的叙述不正确的是()A.常温下,C4H10是气体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进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物答案D解析因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者均有两种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D错误。4.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.6种 B.7种 C.8种 D.9种答案C解析戊烷C5H12有3种同分异构体,分别是:①正戊烷,碳骨架为C—C—C—C—C,有3种不同的H原子,故—Cl取代—H,得到3种结构;②异戊烷,碳骨架为,有4种不同的H原子,故—Cl取代—H,有4种结构;③新戊烷,碳骨架为,有1种H原子,故—Cl取代—H,有1种结构。则C5H11Cl的同分异构体有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、,共8种。5.分子式为C3H6Cl2的有机物,若再有一个氢原子被氯原子替代,则产物有两种可能的结构,原有机物的结构简式为()A.CH2Cl—CH2—CH2ClB.CHCl2—CH2—CH3C.CH2Cl—CHCl—CH3D.CH3—CCl2—CH3答案A解析A项,CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有2种结构,故正确,B项,CHCl2—CH2—CH3分子中有3种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有3种结构,故错误;C项,CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有3种结构,故错误;D项,CH3—CCl2—CH3分子中有1种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物只有1种结构,故错误。贴近生活·拓展创新下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;异辛烷与乙烷的关系是。(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:

(异辛烷用分子式表示)。1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为

。答案(1)互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物。(2)1mol异辛烷和1mol正庚烷相差1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃烧需要1.5mol氧气,所以二者完全燃烧时消耗氧气的物质的量相差1.5mol。第2课时烷烃的性质夯实基础·轻松达标1.下列有关有机化合物的说法不正确的是()A.有机化合物都易燃烧B.有机化合物中一定含碳元素C.有机化合物的熔点、沸点一般较低D.有机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩答案A解析某些有机物不能燃烧,如CCl4可作灭火剂。2.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()答案D解析CH4和Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,其中CH3Cl常温下是气体,不溶于水,CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下是无色油状液体,不溶于水,HCl极易溶于水,故试管内气体体积减小,颜色变浅,液面上升,试管壁上有无色油状液滴出现,D项正确。3.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D.甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析A项,由于甲烷分子是正四面体结构,四个顶点上任意两个氢原子都是相邻关系,故CH2Cl2只有一种构型。B项,CH4能跟氯气在光照下反应,与氯水不反应。D项,CH4比较稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化。4.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是,将它们()A.先后通入溴水和澄清石灰水B.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C.点燃,先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D.点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯,通入溴水答案C解析CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应,A项不可选。CH4和CO燃烧都生成CO2,B、D项不可选。干燥的冷烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成,涂有澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物中是否有CO2生成。5.下列关于CH4和的叙述正确的是()A.均能用通式CnH2n+2来表示B.与所有烷烃互为同分异构体C.它们物理、化学性质相同D.通常情况下前者是气体,后者是液体答案A解析因二者均为烷烃,都符合通式CnH2n+2,A正确;它们与其他烷烃互为同系物,B错误;二者的化学性质相似,但物理性质不同,C错误;分子中所含碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体,D错误。6.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.可能是甲烷和己烷的混合物D.可能是乙烷和丙烷的混合物答案A解析标准状况下,该混合物的平均摩尔质量为22.4L·mol-1×1.16g·L-1=26g·mol-1,在烷烃中,只有甲烷的摩尔质量小于26g·mol-1,所以一定有甲烷,另一种气态烷烃不能确定。7.取标准状况下的CH4和过量O2的混合气体840mL点燃,将燃烧后所得的气体混合物用过量碱石灰吸收,碱石灰质量增加0.6g。计算:(1)经碱石灰吸收后所剩气体的体积(标准状况下)为。(2)原混合气体中CH4与O2的体积比为。答案(1)0.336L(2)1∶4解析(1)由CH4+2O2CO2+2H2O可知,完全燃烧后产生的CO2的质量为0.6g×4480=0.33g,即物质的量为0.0075mol,CH4与O2共有0.84L22.4L·mol-1=0.0375mol。由化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知,参与反应的混合气体的物质的量为0.0075mol(CH4)+0.015mol(O2)=0.0225mol,故剩余氧气的物质的量为0.0375mol-0.0225mol=0.(2)原混合气体中CH4与O2的物质的量之比为0.0075mol∶(0.015+0.015)mol=0.0075∶0.03=1∶4,由相同条件下气体的物质的量之比等于气体的体积比可知,原混合气体中CH4与O2的体积比为1∶4。提升能力·跨越等级1.下列叙述错误的是()A.在通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化C.甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应D.甲烷的四种有机取代物都不溶于水答案B解析甲烷的性质比较稳定,在通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但甲烷能在空气中燃烧,A正确,B错误;甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成四种有机产物,分别是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,且均不溶于水,故C、D均正确。2.若1mol某链状烷烃燃烧后,测得产物中含有mmolCO2和nmolCO,则该烷烃分子中氢原子的个数为()A.m+n B.2(m+n)C.m-n+2 D.2(n+m+1)答案D解析由题意可知,该链状烷烃分子中含有(m+n)个碳原子,根据链状烷烃的通式可得该链状烷烃分子中含有2(m+n+1)个氢原子。3.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.分子式符合CnH2n+2的碳氢化合物一定是烷烃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的烷烃有两种答案B解析A项中,环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中,由碳原子的成键方式和键角特征知,正戊烷中碳原子呈锯齿状排列,因此所有碳原子不在同一直线上;D项中,分子中n(C)∶n(H)=1∶3的烷烃必为C2H6,一定是乙烷。4.燃烧0.1mol两种气态碳氢化合物的混合物,生成3.58LCO2(标准状况)和3.6gH2O,则混合气体中()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷C.一定无甲烷 D.一定有丙烷答案A解析生成的n(CO2)=3.58L22.4L·mol-1=0.16mol,生成的n(H5.在常温、常压下,取下列四种气态烷烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是()A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C2H6答案C解析设此气态烷烃的分子式为CxHy,其完全燃烧的化学方程式为CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,则1mol烷烃完全燃烧时耗氧量为(x+y4)mol,将上述选项中分子式中相应数值分别代入(x+y4)mol,比较可知C46.(1)乙烷的电子式为,分子式为CmH20的链状烷烃中m为,分子式为C8Hn的链状烷烃中n为,与CO2密度(同温同压)相同的气态链状烷烃的分子式为。(2)若C