新教材高中化学7.1认识有机化合物同步练习教师版新人教版必修第二册

7.1相识有机化合物题组一有机化合物中碳原子的成键特点题组一有机化合物中碳原子的成键特点1．（2024春·北京东城·高一北京二中校考阶段练习）下列因素中不是有机化合物种类繁多的缘由的是A．一个碳原子可以形成四条共价键B．碳可以与碳或其他原子形成单键、双键或三键C．许多有机化合物存在同分异构现象D．许多有机化合物可以燃烧【答案】D【解析】A．碳原子最外层有4个电子，能与碳原子或其他原子形成4个共价键，是有机物种类繁多的缘由之一，A不符合题意；B．碳原子之间也能相互成键，可以是双键，可以是单键，可以是三键，是有机物种类繁多的缘由之一，B不符合题意；C．碳原子的成键方式的多样性使得有机化合物普遍存在着同分异构现象，常见的同分异构，有碳链异构、官能团位置异构和官能团类型异构等，C不符合题意；D．有机物燃烧不是有机物的种类繁多的缘由，D符合题意；故选D。2．（2024·高一课时练习）有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是A．碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个价键B．碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环C．在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同D．在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形【答案】B【解析】A．碳的原子序数为6，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子可形成4个价键，A正确；B．碳原子间不但能形成碳链，还可以形成碳环，如环丁烷()，B错误；C．在CH4分子中，形成4个碳氢键，四个碳氢键的键长与键能均相同，C正确；D．饱和碳与四周四个原子形成四面体结构，因此正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形，D正确；答案选B。3．（2024春·辽宁葫芦岛·高一校联考阶段练习）目前，人们在自然界中发觉的物质和人工合成的物质已超过1亿种，其中绝大多数都是有机化合物，而且新的有机物仍在源源不断地被发觉或被合成出来。下列有关碳元素形成的有机化合物种类繁多的缘由叙述不正确的是A．常温下碳原子的性质活泼，简洁跟多种原子形成共价键B．碳原子之间既可以形成稳定的单键，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根共价键D．多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环【答案】A【解析】A．碳原子最外层4个电子，常温下碳原子的性质不活泼，通常很难形成离子键，只有在确定条件下跟多种原子形成共价键，A错误；B．碳原子最外层4个电子，碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键，B正确；C．碳原子最外层4个电子，碳原子可以跟碳原子或其他原子形成4根共价键而达到稳定结构，C正确；D．碳原子可以形成4根共价键，多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环，D正确；答案选A。4．（2024云南）只含C、H元素的有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是A．通过两个共价键B．通过非极性键C．形成四对共用电子对D．通过离子键和共价键【答案】C【解析】碳原子核外最外层有四个电子，在形成有机化合物时与其他原子可形成四对共用电子对，C正确，故选C。5．（2024·全国·高一专题练习）下列关于有机化合物中碳原子的成键特点的说法错误的是A．碳原子最外层有4个电子，确定其在反应中既不简洁得到电子也不简洁失去电子B．碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含有支链C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键和四键D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子【答案】C【解析】A．最外层电子数大于4时简洁得到电子，最外层电子数小于4时简洁失去电子，最外层电子数为4时即不简洁得到也不简洁失去，碳是6号元素，最外层电子数为4所以即不简洁失去电子也不简洁的到电子，A正确；B．由于碳原子最外层电子数为4，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含有支链，B正确；C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键，但碳原子与碳原子之间不能形成4对共用电子，C错误；D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子，所以有机物的种类远多于无机物，D正确；答案选C。6．（2024春·四川成都·高一校联考期中）有机化合物不仅数量众多，而且分布极广。下列说法正确的是A．含碳、氢、氧三种元素的化合物都是有机物B．甲烷、乙烯、苯都属于烃C．有机物均难溶于水，易溶于有机溶剂D．有机物种类繁多的缘由是除含碳元素外，还含有其它多种元素【答案】B【解析】A．碳酸是含碳、氢、氧三种元素的化合物，但属于无机物，故A错误；B．甲烷、乙烯、苯都是仅含碳、氢元素的化合物，都属于烃，故B正确；C．乙醇和乙酸都易溶于水，故C错误；D．有机物种类繁多的缘由是碳原子能与碳原子形成的共价键数目多、方式多、种类多，且有机物分子存在同分异构现象，故D错误；故选B。7．（2024春·高一单元测试）下列有关有机物种类众多的缘由的叙述中不正确的是A．碳原子既可以跟碳原子形成共价键，又可以跟其它原子形成共价键B．碳原子性质活泼，可以跟多数原子形成共价键和离子键C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键D．碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环，且碳链、碳环之间又可以相互结合【答案】B【解析】A．能与碳形成化学键的元素种类多，碳原子既可以跟碳原子形成共价键，又可以跟其它原子形成共价键，故A正确；B．碳原子性质不活泼，可以跟一些非金属原子形成共价键，难与金属形成离子键，故B错误；C．碳原子成键形式多样，碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，故C正确；D．碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环，且碳链、碳环之间又可以相互结合，也是导致有机物种类繁多的缘由之一，故D正确；故选B。8．（2024春·高一单元测试）下列不属于碳原子成键特点的是（

）A．易失去最外层的电子形成离子B．最外层电子能与其他原子的外层电子形成共用电子对C．能够形成单键、双键和三键D．每个碳原子最多与其他原子形成4个共价键【答案】A【解析】A.碳原子既难得电子，又难失电子，故A符合题意；B.碳原子既难得电子，又难失电子，能与其他原子的最外层电子形成共用电子对，故B不符合题意；C.碳碳之间能形成单键、双键和三键，故C不符合题意；D.由于其最外层有4个电子，所以最多可形成4个共价键，故D不符合题意。综上所述，答案为A。题组二烷烃的命名题组二烷烃的命名1．（2024春·黑龙江双鸭山·高二校考期中）下列烷烃的系统命名正确的是A．4-甲基-4，5-二乙基己烷 B．3-甲基-2，3-二乙基己烷C．2-甲基-3-乙基丁烷 D．2-甲基-4-乙基庚烷【答案】D【解析】A．主链不是最长碳链，编号和不是最小，正确的命名为：3，4-二甲基-4-乙基庚烷，故A错误；B．主链不是最长碳链，正确的命名为：3，4-二甲基-4-乙基庚烷，故B错误；C．主链不是最长碳链，正确的命名为：2，3-二甲基戊烷，故C错误；D．2­-甲基-­4­-乙基庚烷符合烷烃系统命名规则，命名正确，故D正确。故选：D。2．（2024·课时练习）某烷烃分子的键线式为，用系统命名法命名，其名称为A．2，3-二甲基-3-乙基丁烷 B．2，3-二甲基-2-乙基丁烷C．3，3，4-三甲基戊烷 D．2，3，3-三甲基戊烷【答案】D【解析】依据键线式可知最长碳链含5个碳原子，以离取代基较近的一端为起点给主链上的碳原子编号，得到有机物名称为2，3，3-三甲基戊烷；故选D。3．（2024春·上海青浦·高三上海市朱家角中学校考期中）某烷烃的结构简式为：，下列命名正确的是A．2，3-二甲基戊烷 B．2-3-二甲基戊烷C．2-甲基-3-乙基丁烷 D．2-乙基-3-甲基丁烷【答案】A【解析】依据烷烃的系统命名法，选取上述烷烃最长链并编号如图：，结合甲基的位置，可命名为：2，3-二甲基戊烷，A项符合题意。答案选A。4．（2024秋·云南大理）某烷烃的结构简式如图，其系统命名正确的是A．2，3，3－三甲基戊烷 B．3，3，4－三甲基戊烷C．2，3－二甲基－2－乙基丁烷 D．2，3－二甲基－3－乙基丁烷【答案】A【解析】该烷烃最长碳链为5个碳原子，右端离支链最近，从右端起先编号，故命名为2，3，3－三甲基戊烷，A正确；故答案为A。5．（2024春·上海徐汇）烷烃的结构简式为，其命名正确的是A．1，二甲基丁烷 B．甲基戊烷C．2，二甲基丁烷 D．1，1，三甲基丙烷【答案】B【解析】烷烃最长链含有5个碳，编号时从左到右编号，如图：，所以命名为：甲基戊烷。答案选B。6．（2024春·北京西城·高二北师大试验中学校考阶段练习）某烷烃的结构简式为CH3CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)2，其正确命名为A．2—乙基—4—甲基戊烷 B．2—甲基—4—乙基戊烷C．3，5—二甲基己烷 D．2，4—二甲基己烷【答案】D【解析】依据烷烃的系统命名原则可知，结构简式为CH3CH(CH2CH3)CH2CH(CH3)2的烷烃，其系统命名的名称为：2，4—二甲基己烷，故答案为：D。7．（2024春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨市第六中学校校考期末）某烷烃的结构简式如图，其系统命名是A．3，3，4，5-四甲基己烷 B．2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷C．2，3，4-三甲基-4-乙基戊烷 D．2，3，4，4-四甲基己烷【答案】D【解析】A．烷烃的系统命名法应当从距离支链近的一端起先对碳原子编号，故A错误；B．应当选择碳原子最多的碳链为主链，题中最长的碳链有6个碳，故B错误；C．应当选择碳原子最多的碳链作为主链，题中最长的碳链有6个碳，故C错误；D．选择最长的碳链为主链，其从距离支链近的一端起先对碳原子编号，因此最右边的碳为1号碳，故该物质命名为2，3，4，4-四甲基己烷，D正确；故答案选D。题组三烷烃的性质题组三烷烃的性质1．（2024·高一课时练习）对于丙烷和丁烷的下列有关说法正确的是A．丙烷和丁烷互为同分异构体B．符合通式CnH2n＋2(n≥1)的物质均属于烷烃C．丁烷的一氯代物有5种D．等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量大【答案】B【解析】A．同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物，丙烷和丁烷互为同系物，故A错误；B．CnH2n＋2(n≥1)是烷烃的通式，故B正确；C．丁基有4种，故丁烷的一氯代物有4种，故C错误；D．等质量的烃CxHy完全燃烧时，耗氧量取决于的大小，该值越大，耗氧量越大，则等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时，后者耗氧量小，故D错误；故选B。2．（2024·高一课时练习）以下结构表示的物质中是烷烃的是①CH3OH

②CH2=CH2③

④CH3CH3A．①和② B．①和③ C．①和④ D．③和④【答案】D【解析】①CH3OH含有羟基为醇类，②CH2=CH2为乙烯是烯烃，③为异丁烷，

④CH3CH3为乙烷，是烷烃，综上所述故选D。3．（2024·广西贺州·高一校考阶段练习）下列烷烃在光照条件下与氯气反应，能生成两种一氯代烃的是A．CH3CH2CH2CH3 B．CH3CH2CH(CH3)CH3C．C(CH3)4 D．CH3CH(CH3)CH2CH3【答案】A【解析】A．CH3CH2CH2CH3有2种类型的H原子，一氯代烃有2种，故A正确；B．CH3CH2CH（CH3）CH3有4种类型的H原子，一氯代烃有4种，故B错误；C．C（CH3）4有1种类型的H原子，一氯代烃有1种，故C错误；D．CH3CH（CH3）CH2CH3有4种类型的H原子，一氯代烃有4种，故D错误；故选：A。4．（2024春·新疆阿克苏·高一校考期末）下列有机物中，属于烃类的是A．CH3CH2OH B． C．CH3CH3 D．CH3COOCH2CH3【答案】C【解析】A．CH3CH2OH含有C、H、O元素，不属于烃，故A不选；B．含有C、H、Br元素，不属于烃，故B不选；C．CH3CH3只含C、H元素，属于烃，故C选；D．CH3COOCH2CH3含有C、H、O元素，不属于烃，故D不选；故选：C。5．（2024春·山西运城·高一校考阶段练习）1mol某烷烃在氧气中充分燃烧。须要消耗氧气246.4L(标准状况)，它在光照条件下与Cl2反应，生成4种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是A． B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．【答案】A【解析】由题意知，该有机物充分燃烧消耗O2物质的量，由烷烃燃烧通式，得，解得n=7，即该烷烃中有7个碳，即C7H16，它在光照条件下与Cl2反应，生成4种不同的一氯代物，即该有机物含4种氢，故A符合；故选A。6．（2024春·山东临沂·高一校考阶段练习）下列关于甲烷及烷烃的结构及性质的说法错误的是A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷D．甲烷分子中的4个C—H键的长度相同，相互之间的夹角相等，所以甲烷的空间结构为正四面体【答案】B【解析】A．烃类由C、H两种元素组成，密度均小于水，而烷烃均难溶于水，相对密度均小于1，故A正确；B．烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，故B错误；C．碳原子数越多、沸点越高；相同碳原子数的烷烃，支链越多、沸点越低，正戊烷、异戊烷均含5个碳，且支链越多、沸点越低，则沸点正戊烷>异戊烷；正丁烷含4个碳，丙烷含3个碳，沸点丁烷>丙烷，沸点正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷，故C正确；D．甲烷分子中的4个C—H键的长度相同，相互之间的夹角相等，甲烷的空间结构为正四面体，故D正确；故选：B。7．（2024·高一课时练习）下列有关烷烃的说法中，不正确的是A．在烷烃的分子中，全部的化学键均为单键B．烷烃的结构简式都可以写成CnH2n+2的形式C．随分子中碳原子数的增多，烷烃的沸点渐渐上升D．甲烷是含氢量最大的烷烃【答案】B【解析】A．烷烃分子为饱和烃，全部的化学键均为单键，故A正确；B．环烷烃结构简式不能用CnH2n+2的形式表示，故B错误；C．烷烃形成的晶体属于分子晶体，随碳原子数增多，相对分子质量增大，分子间作用力增大，溶沸点上升，故C正确；D．对于直链饱和烃，碳分子数n，氢分子数2n+2，则氢含量，n越大氢含量越小，所以甲烷含氢量最高，故D正确；故答案选B。8．（2024春·吉林长春·高一长春外国语学校校考阶段练习）下列关于烃的说法中不正确的是A．符合通式CnH2n+2的确定是链状烷烃，符合通式CnH2n的确定是烯烃B．烷烃中含饱和键，烯烃、炔烃中含不饱和键C．烯烃确定能发生加成反应D．烷烃不能发生加成反应，烯烃在确定条件下能发生取代反应【答案】A【解析】A．分子式符合通式CnH2n+2的确定是链状烷烃，而分子式符合通式CnH2n的可能是烯烃，也可能是环烷烃，A错误；B．烷烃分子中C原子之间以共价单键结合，剩余价电子全部与H原子结合，因此达到结合H原子的最大数目，因此含饱和键，烯烃、炔烃中含不饱和的碳碳双键、碳碳三键，B正确；C．烯烃分子中含有不饱和的碳碳双键，在确定条件下能发生加成反应，C正确；D．烷烃分子中不存在不饱和的碳碳双键和不饱和的碳碳三键，因此不能发生加成反应，而烯烃分子中若存在饱和C原子，该C原子上若存在C-H键，则在确定条件下可能会发生取代反应，D正确；故合理选项是A。9．（2024春·山东泰安·高一统考期末）丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，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．在常温常压下，C4H10是气体B．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体C．C4H10与CH4互称为同系物D．C4H10进行一氯取代后生成3种沸点不同的产物【答案】D【解析】A．对于各类烃，当烃分子中C原子数小于等于4时，在常温下物质的状态为气态，故在常温常压下，C4H10是气体，A正确；B．丁烷分为正丁烷和异丁烷两种不同结构，二者分子式相同，结构不同，因此二者互为同分异构体，B正确；C．C4H10与CH4结构相像，在分子组成上相差3个CH2原子团，因此二者互称为同系物，C正确；D．C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3、异丁烷两种不同结构，每种物质分子中都存在两种不同位置的H原子，因此分子式是C4H10的物质进行一氯取代后生成4种沸点不同的产物，D错误；故合理选项是D。10．（2024春·江西宜春·高一江西省万载中学校考阶段练习）0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下)，下列说法正确的是A．该烷烃的分子式为C6H12B．该烷烃的同分异构体有6种C．1mol该烷烃完全燃烧须要消耗9.5molO2D．同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后生成水的质量相同【答案】C【解析】A．0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下)，反应产生CO2的物质的量n(CO2)==0.6mol，则烷烃分子中含有的C原子数目为N(C)==6，依据烷烃分子式通式CnH2n+2可知：当n=6时，H原子数目为14，故该烷烃分子式是C6H14，A错误；B．依据选项A分析可知烷烃分子式为C6H14，其可能的同分异构体为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、、，共5种不同结构，B错误；C．该烷烃分子式是C6H14，其完全燃烧方程式为：2C6H14+19O212CO2+14H2O，2mol物质完全燃烧消耗19molO2，则1mol该烷烃完全燃烧须要消耗9.5molO2，C正确；D．乙烯和甲烷中氢的质量分数不同，所以相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧生成的水的质量不同，D错误；故合理选项是C。题组四甲烷题组四甲烷1．（2024·高一课时练习）下列有关甲烷的说法不正确的是A．1mol甲烷中含有4molC—H共价键B．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构C．光照条件下甲烷能与氯气发生取代反应D．通常状况下，甲烷与稀H2SO4、NaOH溶液均不反应【答案】B【解析】A．甲烷中含4条C-H键，故1mol甲烷中含4molC-H键，选项A正确；B．CH4和CCl4都是正四面体结构，而CH3Cl是四面体结构，其中C—H键与C—Cl键的键长不等，选项B不正确；C．甲烷能和卤素单质的蒸气在光照条件下发生取代反应，即甲烷能和氯气发生取代反应，条件是光照，选项C正确；D．甲烷性质稳定，和强酸、强碱以及强氧化剂一般不反应，故甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色，选项D正确；答案选B。2．（2024·高一课时练习）在光照条件下，甲烷与充分反应，得到的生成物中物质的量最多的物质是A． B． C． D．HCI【答案】D【解析】设甲烷的物质的量都是1mol，1mol甲烷和氯气在光照条件下发生反应，生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，依据碳原子守恒知，生成的各种氯代烃的物质的量都小于1mol，但生成的氯化氢的物质的量大于1mol，所以生成物的物质的量最多的产物是HCl。故选D。3．（2024·高一课时练习）下列有关甲烷的说法正确的是A．是自然气的主要成分 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．可与氯气发生加成反应 D．与乙烷互为同分异构体【答案】A【解析】A．甲烷是自然气的主要成分，A正确；B．甲烷性质稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；C．甲烷不含不饱和键，不能与氯气发生加成反应，C错误；D．甲烷与乙烷结构相像，分子组成相差一个CH2原子团，互为同系物，不是同分异构体，D错误；故选A。4．（2024春·四川泸州·高一校考阶段练习）下列说法正确的是A．甲烷与氯气以物质的量之比1：1混合时发生取代反应只生成CH3ClB．1mol甲烷生成CCl4，最多消耗2mol氯气C．CH4和Cl2反应属于取代反应，产物中HCl最多D．CH4化学性质很稳定，不能被溴水、酸性KMnO4等强氧化剂氧化，所以CH4不能发生氧化反应【答案】C【解析】A．甲烷与氯气一旦反应，不会停在某一步，四种有机产物都会产生，得不到纯净的CH3Cl，A错误；B．甲烷与氯气发生取代时，每取代1molH原子，须要消耗1molCl2，1mol甲烷生成CCl4，最多消耗4mol氯气，B错误；C．CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的同时，均有HCl生成，所以生成物中HCl最多，C正确；D．CH4化学性质很稳定，不能被溴水、酸性KMnO4等强氧化剂氧化，但甲烷可燃，能发生氧化反应，D错误；故选C。5．（2024春·江苏盐城·高一校考期中）甲烷是一种有机化合物，分子式是CH4，分子量为16.043。甲烷是最简洁的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广，是自然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷是创建适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推动试验室的天文学家，利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱，并发觉了其中的甲烷痕迹。将甲烷与确定量的氯气混合于一试管中，倒立于盛有饱和食盐水的水槽(如图所示)，对于此反应，有关叙述不正确的是A．该反应的生成物只有四种B．反应过程中试管内黄绿色渐渐消逝，试管内壁上有油珠产生C．该反应结束后试管内液面上升(冷却到室温)D．该反应属于取代反应【答案】A【解析】A．甲烷和氯气发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，生成物有五种，故A错误；B．甲烷和氯气发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，反应过程中试管内黄绿色渐渐消逝，试管内壁上有油珠产生，故B正确；C．甲烷和氯气发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，HCl易溶于水，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，该反应结束后试管内液面上升(冷却到室温)，故C正确；D．甲烷中H原子被氯原子代替，该反应属于取代反应，故D正确；选A。6．（2024春·江苏盐城·高一校考期中）甲烷是一种有机化合物，分子式是CH4，分子量为16.043。甲烷是最简洁的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广，是自然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷是创建适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推动试验室的天文学家，利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱，并发觉了其中的甲烷痕迹。土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，据国外媒体报道，土卫六表面的“海洋”中有可能存在生命，又知这些“海洋”的主要成分是液态甲烷、乙烷以及这两种物质形成的聚合物。下列说法错误的是A．甲烷和乙烷与溴水在光照条件下都能发生取代反应B．甲烷和乙烷分子中全部原子不在同一平面内C．通常条件下，甲烷、乙烷与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应D．1mol乙烷分子中含有6molC－H共价键【答案】A【解析】A．甲烷和乙烷与溴水在光照条件不能发生取代反应，故A错误；B．甲烷是正四面体，乙烷可以看作甲基代替甲烷分子中的1个H原子，所以甲烷和乙烷分子中全部原子不在同一平面内，故B正确；C．烷烃结构稳定，通常条件下，甲烷、乙烷与强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液都不反应，故C正确；D．乙烷的结构式为，1mol乙烷分子中含有6molC－H共价键，故D正确；选A。7．（2024秋·四川成都·高一树德中学校考期末）氯气是试验室和工业生产中的一种重要原料。Ⅰ.氯气的制备及性质检验(1)仪器F名称是_______，装置A中制备氯气的化学反应方程式为_______。(2)试验起先后，装置C中有色布条褪色的是_______(填“a”或“b”)。(3)装置E的作用是_______。Ⅱ.甲烷和氯气反应(4)与发生反应的条件是_______。(5)试验中可视察到的现象有_______(填字母)。A．试管内壁出现油状液滴 B．饱和食盐水中有少量固体析出C．试管内液面上升，最终充溢试管 D．试管内气体颜色渐渐变深(6)试验中生成的有机产物有_______种，请写诞生成其中一种有机物的化学方程式：_______。(7)用饱和食盐水而不用水的缘由是_______。【答案】(1)

长颈漏斗

4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+H2O(2)a(3)吸取Cl2，防止污染(4)光照(5)AB(6)

4

CH4+Cl2CH3Cl+HCl(7)有利于氯气与甲烷反应【解析】（1）由试验装置图可知，装置F为长颈漏斗；由分析可知，装置A中制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学反应方程式为4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+H2O，故答案为：长颈漏斗；4HCl+MnO2MnCl2+Cl2↑+H2O；（2）由分析可知，试验起先后，装置C中潮湿的有色布条a会褪色、干燥的有色布条b不会褪色，故答案为：a；（3）由分析可知，装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸取未反应的氯气，防止污染空气，故答案为：吸取Cl2，防止污染（4）甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，故答案为：光照；（5）A．二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的是不溶于水的液体，所以甲烷与氯气光照条件下可视察到试管内壁出现油状液滴，故正确；B．甲烷与氯气光照条件下反应生成的氯化氢可以降低氯化钠的溶解度，所以饱和食盐水中会有少量氯化钠固体析出，故正确；C．一氯甲烷是气体，所以甲烷与氯气光照条件下反应时，试管内液面会上升，但不能充溢试管，故错误；D．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，反应中试管内气体颜色渐渐变浅，直至无色，故错误；故选AB；（6）甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，氯代甲烷可能是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，共有4种，其中生成一氯甲烷的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl，故答案为：4；CH4+Cl2CH3Cl+HCl；（7）甲烷溶于水，不溶于饱和食盐水，所以试验时用饱和食盐水而不用水可以削减氯气在水中的溶解度，有利于氯气与甲烷反应，故答案为：有利于氯气与甲烷反应。8．（2024春·河南新乡·高一校考阶段练习）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学爱好小组在试验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：(1)A装置的作用：________。(2)装置B有三种功能①限制气流速度②匀整混合气体③________。(3)请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：________。(4)将1molCH4与足量Cl2发生取代反应，充分反应后生成的产物中最多的是________(填化学式)(5)已知C4H10可与氯气发生取代反应，试写出C4H10其中的一种结构简式：________。【答案】(1)制备Cl2(2)干燥混合气体(3)CH4+Cl2CH3Cl+HCl(4)HCl(5)CH3CH2CH2CH3或CH3CH2CH(CH3)2【解析】（1）由分析可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，故答案为：制备Cl2；（2）装置B盛有浓硫酸，具有吸水性，所以装置B的第③个作用为干燥混合气体，故答案为：干燥混合气体；（3）CH4与Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl和HCl，反应的化学方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，故答案为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl；（4）光照条件下，1molCH4与足量Cl2发生取代反应生成氯代甲烷和氯化氢，充分反应后生成的产物中最多的是氯化氢，化学式为HCl，故答案为：HCl；（5）C4H10符合烷烃的通式，是可与氯气发生取代反应的丁烷，丁烷的同分异构体有2种，分别为正丁烷和异丁烷，结构简式分别为CH3CH2CH2CH3或CH3CH2CH(CH3)2，故答案为：CH3CH2CH2CH3或CH3CH2CH(CH3)2。题组五取代反应题组五取代反应1．（2024春·上海黄浦·高一校考期末）下列反应中，属于取代反应的A．CH3CH=CH2＋Br2CH3CHBrCH2BrB．CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2OC．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HClD．CH4＋2O2CO2＋2H2O【答案】C【解析】A．CH3CH=CH2和Br2发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br，A项不选；B．CH3CH2OH在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应生成CH2=CH2和H2O，B项不选；C．CH3CH3和Cl2在光照下发生取代反应生成CH3CH2Cl和HCl，C项选；D．CH4在O2中燃烧生成CO2和H2O，CH4被氧化，不属于取代反应，D项不选；答案选C。2．（2024春·河北邯郸·高一校考阶段练习）下列反应中，属于取代反应的是A．CaCO3CaO+CO2↑ B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑C．CH4+2O2CO2+2H2O D．CH4+Cl2CH3Cl+HCl【答案】D【解析】A．CaCO3CaO+CO2↑是碳酸钙的分解反应，A不符合；B．Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑是置换反应，B不符合；C．CH4+2O2CO2+2H2O是甲烷的氧化反应，C不符合；D．CH4+Cl2CH3Cl+HCl是甲烷和氯气发生的取代反应，D符合；答案选D。3．（2024春·山东临沂·高一山东省临沂第一中学校考阶段练习）下列反应属于取代反应的是①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I2③CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH④CH3CH2CN＋Cl2＋HCl⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2OA．①④⑤ B．①②④⑤ C．①② D．②④⑤【答案】A【解析】①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属于置换反应；③该反应属于加成反应；④CH3CH2CN分子中“-CH2-”的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的-OH被Br原子取代，属于取代反应。答案选A。4．（2024春·内蒙古赤峰·高一赤峰市元宝山区第一中学校考期中）下列反应属于取代反应的是①

②③

④⑤A．①② B．①④ C．①④⑤ D．①②④⑤【答案】C【解析】①中的H原子被原子取代，属于取代反应；②反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物，属于置换反应；③反应是两种物质生成一种物质，属于化合反应；④分子中“”上的1个H原子被原子取代，属于取代反应；⑤分子中的被原子取代，属于取代反应。故①④⑤符合。故答案选C。5．（2024春·吉林松原·高一校考期末）下列反应中，属于取代反应的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．属于碳酸钙的分解反应，A不符合；B．属于置换反应，B不符合；C．是乙烷和氯气在光照条件下的取代反应，C符合；D．是甲烷的燃烧反应，属于氧化反应，不属于取代反应，D不符合；答案选C。6．（2024春·河南开封·高一河南省杞县中学校考阶段练习）下列有机反应属于取代反应的是①CH3CH2CH3+HO-NO2+H2O②+3H2③CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr④2CH3CH2OHCH3CH2-O-CH2CH3+H2O⑤CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2OA．①③④ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①③⑤【答案】A【解析】】①CH3CH2CH3+HO-NO2+H2O反应是CH3CH2CH3分子中的1个H原子被-NO2代替，属于取代反应；②+3H2是苯和氢气发生加成反应生成环己烷；③CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr反应是CH3CH2Br分子中的Br被-OH代替，属于取代反应；④2CH3CH2OHCH3CH2-O-CH2CH3+H2O是CH3CH2OH分子中羟基上的H被-CH2CH3代替，属于取代反应；⑤CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O是CH3CH2OH分子去掉1个H2O分子形成碳碳双键，属于消去反应；属于取代反应的是①③④，故选A。7．（2024春·浙江舟山·高一校考阶段练习）下列有机反应不属于取代反应的是A．B．C．+Br2+HBrD．+HNO3+H2O【答案】A【解析】A。此为甲烷的氧化反应，故A符合题意；B．反应中-Cl取代-H，属于取代反应，故B不符合题意；C．反应中-Br取代-H，属于取代反应，故C不符合题意；D．反应中-NO2取代-H，属于取代反应，故D不符合题意；故选A。8．（2024春·云南玉溪·高一校考期中）下列反应属于取代反应的是A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．CH4C＋2H2C．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl D．Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑【答案】C【解析】A．CH4＋2O2CO2＋2H2O是甲烷的燃烧反应，属于氧化反应，故A不选；B．CH4C＋2H2是甲烷的分解反应，故B不选；C．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl是甲烷分子中的H原子被氯原子代替的反应，属于取代反应，故C选；D．Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑属于置换反应，故D不选；故选C。9．（2024春·黑龙江绥化·高一校考期中）下列反应属于取代反应的是①②③④⑤A．仅① B．仅①②③④ C．仅①④⑤ D．仅②④⑤【答案】C【解析】①中的H原子被原子取代，属于取代反应；②反应属于置换反应；③反应属于氧化还原反应；④分子中“”上的1个H原子被原子取代，属于取代反应；⑤分子中的被原子取代，属于取代反应。故①④⑤符合。答案选C。10．（2024春·贵州六盘水·高一校考阶段练习）下列反应属于取代反应的是①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I2③CO＋2H2CH3OH④CH3CH2CN＋Cl2＋HCl⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2OA．①② B．①②③④C．①④⑤ D．②④⑤【答案】C【解析】①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属于置换反应；③该反应属于化合反应；④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代，属于取代反应。答案选C。题组六题组六“四同”的辨析1．（2024·辽宁沈阳·高一东北育才学校校考期中）在下列结构的有机化合物中：①CH3-CH2-CH2-CH2-CH3②CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3③④⑤属于同分异构体的正确组合是A．①和③ B．②、③和⑤ C．①和② D．④和③【答案】B【解析】具有相同分子式而结构不同的有机化合物互为同分异构体。②、③和⑤分子式相同，均为C6H14，三者结构不相同，互为同分异构体，故选B。2．（2024春·新疆克拉玛依·高一克拉玛依市高级中学校考期末）下列各组物质中，互为同分异构体的是A．和 B．和C．和 D．和【答案】D【解析】A．和是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故A错误；B．和分子式不同，不属于同分异构体，故B错误；C．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素，属于同位素，故C错误；

D．和是分子式相同，结构不同的化合物，属于同分异构体，故D正确；故答案为D。3．（2024春·湖南邵阳·高一湖南省邵东市第一中学校考阶段练习）下列说法不正确的是①有机物CH3CH3与甲烷是同系物；②与互为同位素；③和是不同物质；④与是同分异构体；⑤和具有相同的官能团，互为同系物；⑥、、、是同素异形体，其物理性质有差异，化学性质相同。A．②④⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．①③⑤ D．全部【答案】A【解析】①有机物CH3CH3中碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余的价键均与氢原子结合，属于烷烃，则有机物CH3CH3与甲烷属于烷烃同系物，故正确；②质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素，H2O与D2O为同一物质，故错误；③CH3COOCH2CH3为乙酸乙酯，CH3CH2COOCH3为丙酸甲酯，二者是不同的物质，它们分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故正确；④由于甲烷是正四面体结构，因此与是同一种物质，故错误；⑤同系物指结构相像，分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质，结构相像即同系物具有相同种类和数目的官能团，故CH3CH2OH和的官能团种类相同，但是官能团的数目不一样，故不互为同系物，故错误；⑥同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称同位素，故、、、不是同素异形体，而是互为同位素，物理性质有差异，化学性质相同，故错误；综上所述，②④⑤⑥不正确，故A符合；故选A。4．（2024春·云南昆明·高一校考期中）下列有关“四同”概念的说法或者推断正确的是A．通式为CnH2n+2，且碳原子数不相等的物质确定互为同系物B．H2、D2、T2互为同素异形体C．H2O2和H2O互为同分异构体D．40K和40Ca互为同位素【答案】A【解析】A．同系物是指官能团的种类和数目相同，相差若干个的有机物互为同系物，满意通式为的有机物为饱和烷烃，且碳原子数不相等的物质确定互为同系物，故A正确；B．H2、D2、均为氢气单质，其中H、D、T互为同位素，同素异形体指由同种元素形成的不同单质，故B错误；C．H2O2和H2O分子式不同，结构也不同，不互为同分异构体，同分异构体指分子式相同，结构不同的物质，故C错误；D．同位素是指质子数相同，中子数不同的原子互为同位素，指详细的原子，40K和40Ca是两种不同的原子或单质，故D错误；故选A。5．（2024春·贵州黔