2017-2018学年高中化学必修2第3章第1节第2课时有机化合物的结构特点作业

[基础达标]1．下列关于烃的说法中，正确的是()A．烃是指分子里含有碳、氢元素的化合物B．烃是指分子里含碳元素的化合物C．烃是指燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物D．烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物解析：选D。由烃的概念可知D项正确。2．下列关于乙烷的说法错误的是()A．乙烷分子的空间结构是两个像CH4那样的正四面体连接而成B．乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色C．乙烷完全燃烧的产物对空气没有污染D．乙烷的一氯取代物只有一种结构解析：选A。由乙烷的结构简式CH3CH3可知，从分子组成可以看成是一个甲基(—CH3)取代了甲烷分子中的一个氢原子，故其空间结构不是两个像CH4那样的正四面体连接，而是它们有部分重叠在一起的，故A项错误；乙烷的化学性质与甲烷的相似，所以乙烷也具有稳定性，它不能使酸性高锰酸钾溶液退色，其完全燃烧的产物是CO2和H2O，对空气没有污染，故B、C两项正确；由乙烷的结构简式CH3CH3可知，分子中的六个氢原子处于相同的位置，故其一氯取代物只有一种结构，D项正确。3．互为同分异构体的物质不可能具有()A．相同的相对分子质量B．相同的结构C．相同的通式D．相同的分子式解析：选B。同分异构体是指分子组成相同而结构不同的化合物。所以互为同分异构体的物质一定不具有相同的结构。4．下列关于同分异构体的说法正确的是()A．相对分子质量相同，组成元素相同，结构相同B．元素百分组成、相对分子质量都相同，结构不同C．相对分子质量相同，分子结构不同D．最简式相同，分子结构不同解析：选B。同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物。而相对分子质量相同、最简式相同，分子式可能相同也有可能不相同的，但元素百分组成、相对分子质量都相同，则分子式一定相同。故B项符合题意。5．能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A．甲烷没有同分异构体B．甲烷的四个碳氢键完全一样C．甲烷的一氯代物只有一种D．甲烷的二氯代物只有一种解析：选D。甲烷分子的空间构型可能有两种：①为平面正方形结构，②为空间正四面体结构。无论是①还是②的空间构型，A、B、C都是成立的。或者说A、B、C成立并不能证明甲烷分子的空间构型是①还是②。若是构型①，则二氯甲烷有两种结构；若是构型②，则二氯甲烷只有一种结构。6．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线。由图可知该煤气中()A．只含有碳、氢两种元素B．所含的有机物是CH4、CnHm、COC．CO体积分数小于CH4体积分数D．氢气体积分数最大解析：选C。由图示中的CO可知，CO属于无机物，故A、B两项错误；在温度低于1000℃时，CO体积分数总是小于CH4体积分数，而低于550℃时CH4体积分数最大，故C项正确，D项错误。7．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成一氯代烃种类最多的是()A．B．C．CH3CH2CH2CH3D．解析：选B。A有1种，B有3种，C有2种，D有2种。8．下列分子式只表示一种物质的是()A．C4H10 B．C5H12C．CHCl3 D．C2H4Cl2解析：选C。A项，C4H10可表示正丁烷或异丁烷；B项可表示正戊烷、异戊烷或新戊烷；C项，CHCl3只表示氯仿；D项，C2H4Cl2可表示CH2ClCH2Cl或CH3CHCl2，故C项正确。9．写出下列物质的分子式或结构简式。(1)分子中含有14个氢原子的烷烃的分子式为________，其中含有3个—CH3的同分异构体的结构简式为_______________________________________________________。(2)相对分子质量为30的烷烃的分子式为________________________________________________________________________。(3)碳、氢原子个数比为2∶5的烷烃的分子式为________________________________________________________________________，它的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。(4)含碳质量分数约为83.7%的烷烃分子式为________________________________________________________________________。解析：(1)由烷烃通式CnH2n＋2知，2n＋2＝14，则n＝6，即分子式为C6H14；分子中含有3个—CH3，即有一个支链，则符合题意的同分异构体有、。(2)由烷烃通式知，14n＋2＝30，则n＝2，即分子式为C2H6。(3)由烷烃通式知，eq\f(n,2n＋2)＝eq\f(2,5)，n＝4，即分子式为C4H10。(4)由烷烃通式知，eq\f(12n,14n＋2)×100%≈83.7%，则n＝6，即分子式为C6H14。答案：(1)C6H14(2)C2H6(3)C4H10(4)C6H14[能力提升]10．将0.1mol两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后得3.36L(标准状况)CO2和3.6gH2O。下列说法正确的是()A．一定有甲烷 B．一定有乙烷C．一定没有甲烷 D．可能有乙烷解析：选A。0.1mol两种气态烃中含有：n(C)＝n(CO2)＝0.15mol，n(H)＝2n(H2O)＝0.4mol，其平均分子式为C1.5H4。故一定有甲烷，没有乙烷。11．下列烷烃分子中进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同产物的是()A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3解析：选D。生成三种沸点不同的一氯代物，说明此烷烃的一氯代物只有三种同分异构体，利用等效氢法可判断D项正确。12．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种解析：选C。戊烷C5H12有3种同分异构体，分别是正戊烷(省略H原子)：C—C—C—C—C，有3种不同的H原子，故—Cl取代—H有3种可能；异戊烷：，有4种不同的H原子，故—Cl取代—H有4种可能；新戊烷：，有1种H原子，故—Cl取代—H有1种可能。则C5H11Cl的同分异构体有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、共8种。13．等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是()A．CH4 B．C2H6C．C3H8 D．C6H6解析：选A。燃烧时，等质量的C和H相比，后者耗氧量多。故等质量的不同烃完全燃烧时，耗氧量与w(H)(质量分数)成正比。为快速判断w(H)的大小，可将题给分子式简化为CHx的形式：A.CH4，B.CH3，C.CHeq\s\do9(\f(8,3))，D.CH，显然A中w(H)最大。因而等质量的上述烃完全燃烧时，CH4的耗氧量最多。14．下列各组物质中互为同分异构体的是________，互为同素异形体的是________，互为同位素的是________，属于同一物质的是________。(填数字序号)①②CH3(CH2)3CH3和CH3(CH2)5CH3③eq\o\al(2,1)H2O和eq\o\al(1,1)H2O④35Cl和37Cl⑤石墨和金刚石⑥和⑦(CH3)2CHCH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)2CH3答案：⑦⑤④①③⑥15．(1)完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重9g，浓碱液增重17.6g。该烃的分子式为________________，并写出其所有可能的结构简式：________________________________________________________________________。(2)某烃2.2g，在O2中完全燃烧，生成6.6gCO2和3.6gH2O，在标准状态下其密度为1.9643g·L－1，其分子式为______________。(3)在120℃和101kPa的条件下，某气态烃和一定质量的氧气混合点燃，完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积缩小，则该烃分子内的氢原子个数________。A．小于4 B．大于4C．等于4 D．无法判断解析：(1)0.1mol烃中含n(C)＝eq\f(17.6g,44g·mol－1)＝0.4mol，含n(H)＝eq\f(9g,18g·mol－1)×2＝1mol，则每个烃分子中含4个C原子、10个H原子，即分子式为C4H10。该烃结构简式有二种：CH3—CH2—CH2—CH3，CHCH3CH3CH3。(2)该烃的摩尔质量M＝22.4L·mol－1×1.9643g·L－1＝44g·mol－1，即相对分子质量为44。烃分子中n(C)∶n(H)＝eq\f(6.6g,44g·mol－1)∶(eq\f(3.6g,18g·mol－1)