有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點-烷烴的結(jié)構(gòu)(精練)(人教版必修第二冊)解析

7.1.1有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點烷烴的結(jié)構(gòu)【合格性測試】1.下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，其中能反映其真實存在狀況的是()【答案】D【解析】分子的空間充填模型不僅表示分子的空間結(jié)構(gòu)，還可以表示原子的相對大小，因此最真實反映分子結(jié)構(gòu)狀況，故選D。2．下列關(guān)于同系物的說法中，錯誤的是()A．同系物具有相同的分子式B．同系物符合同一通式C．相鄰的同系物彼此在組成上相差一個CH2原子團(tuán)D．同系物的化學(xué)性質(zhì)基本相似【答案】A同系物結(jié)構(gòu)相似，必屬于同一類物質(zhì)，因此有同一通式，但一定不具有相同的分子式，A錯誤，B正確；相鄰?fù)滴镌诜肿咏M成上相差一個CH2原子團(tuán)，C正確；因結(jié)構(gòu)相似，所以化學(xué)性質(zhì)基本相似，D正確。3.已知甲烷和丙烷分子中碳原子成鍵相似，下列有關(guān)丙烷的描述正確的是()A.碳原子間以雙鍵相結(jié)合，為鏈狀結(jié)構(gòu)B.每個碳原子都形成四個價鍵，碳鏈為鋸齒狀C.丙烷分子中所有原子共平面D.丙烷分子中三個碳原子為環(huán)狀結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】據(jù)信息，丙烷分子中碳原子成4個價鍵，碳和碳之間為單鍵，形成碳鏈，剩余價鍵都和氫原子結(jié)合，故A、C、D錯誤。4．下列說法中正確的是()A．所有的烷烴，彼此都是同系物B．同分異構(gòu)體的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)一定相似C．相對分子質(zhì)量和組成元素都相同的幾種化合物，一定是同分異構(gòu)體D．每個碳原子的化合價都已“飽和”，碳原子之間只以單鍵相結(jié)合的鏈烴一定是烷烴【答案】DA項，正丁烷和異丁烷之間互稱同分異構(gòu)體；B項，同分異構(gòu)體的分子式相同，但可能不是同一類物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)不一定相似；C項，同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量相同，組成元素也相同，但相對分子質(zhì)量相同，組成元素也相同的化合物分子式不一定相同，所以不一定是同分異構(gòu)體，如甲酸(HCOOH)與乙醇(CH3CH2OH)；D項符合烷烴的概念。5.下列有關(guān)簡單烷烴的描述，說法錯誤的是()A.原子間所成的鍵都是單鍵B.都易燃燒，都難溶于水C.分子組成上滿足通式CnH2n＋2(n≥1)D.相鄰兩個烷烴分子組成上相差一個甲基【答案】D【解析】相鄰兩個烷烴分子組成上相差一個CH2原子團(tuán)，故D錯誤。6．如圖是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型圖，下列說法正確的是()A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面體結(jié)構(gòu)B．CH4、CCl4都是正四面體結(jié)構(gòu)C．CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為非極性鍵D．CH4、CCl4的結(jié)構(gòu)相同，性質(zhì)也相同【答案】BCCl4的分子結(jié)構(gòu)與CH4相似，為正四面體結(jié)構(gòu)，CH3Cl中的C—H和C—Cl鍵不同，不是正四面體結(jié)構(gòu)，而是四面體結(jié)構(gòu)，A錯誤，B正確；CH4和CCl4中的化學(xué)鍵均為極性鍵，C錯誤；二者的結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)不同，D錯誤。7.下列說法不正確的是()A.烷烴中每個碳原子都形成四個共價單鍵B.正丁烷的四個碳原子可以在同一條直線上C.甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)都只有一種D.任何烷烴分子不可能為平面結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】正丁烷分子中4個碳原子為鋸齒形，不為直線形，故不在同一直線上，因此B錯誤。8．正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是()A．具有相似的化學(xué)性質(zhì)B．具有相同的物理性質(zhì)C．分子具有相同的空間結(jié)構(gòu)D．分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同【答案】DA項，兩者都屬于烷烴，化學(xué)性質(zhì)相似，但不能作為互為同分異構(gòu)體的依據(jù)，錯誤；B項，兩者的結(jié)構(gòu)不同，為不同的物質(zhì)，則物理性質(zhì)不同，錯誤；C項，兩者的空間結(jié)構(gòu)不同，但不能作為互為同分異構(gòu)體的依據(jù)，錯誤；D項，正丁烷與異丁烷的分子式相同，分子內(nèi)碳原子的連接方式不同，則結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，正確。9.下列敘述正確的是()A.CH4與C4H10互為同系物B.C3H8有2種同分異構(gòu)體C.所有烷烴的分子組成上都滿足CnH2n＋2(n≥1)D.烷烴分子中，相鄰的三個碳原子可能在同一條直線上【答案】A【解析】CH4與C4H10均是烷烴，二者互為同系物，A項正確；C3H8是丙烷，丙烷無同分異構(gòu)體，B項錯誤；烷烴中所含碳原子是飽和的，鏈狀烷烴分子組成上都滿足CnH2n＋2(n≥1)，但環(huán)烷烴不符合該通式，C錯誤；烷烴分子中的碳原子呈鋸齒形，分子中相鄰的三個碳原子不可能在同一條直線上，D項錯誤。10．下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，可能互為同系物的一組是()A．16、30、58、72 B．16、28、40、52C．16、32、48、54 D．16、30、42、56【答案】A由于同系物在組成上相差若干個CH2原子團(tuán)，因此在相對分子質(zhì)量上相差14的整數(shù)倍，只有A符合?！镜燃壭詼y試】1.下列說法中正確的是()A.CH3Cl是正四面體結(jié)構(gòu)B.CH2Cl2有兩種結(jié)構(gòu)C.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu)，可以證明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)D.CCl4是正四面體結(jié)構(gòu)【答案】D【解析】CH3Cl中C原子上連有不同的原子，為四面體結(jié)構(gòu)，但不是正四面體結(jié)構(gòu)，A錯誤；甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，CH2Cl2只有一種結(jié)構(gòu)，B錯誤；無論甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，還是平面正方形結(jié)構(gòu)，CHCl3都不存在同分異構(gòu)體，C錯誤；CCl4中C原子連有四個相同的Cl原子，形成四個相同的化學(xué)鍵，分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)，D正確。2．下列有機(jī)物中互為同分異構(gòu)體的是()A．①和② B．①和③C．①和④ D．⑤和⑥【答案】A①的分子式是C3H6，②的分子式是C3H6，③的分子式是C3H8，④的分子式是C3H4，⑤的分子式是C4H8，⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。3.下列說法不正確的是()A.烷烴中每個碳原子都形成四個共價單鍵B.正丁烷的四個碳原子可以在同一條直線上C.甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)都只有一種D.任何烷烴分子不可能為平面結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】正丁烷分子中4個碳原子為鋸齒形，不為直線形，故不在同一直線上，因此B錯誤。4．如圖為含4個碳原子的6種有機(jī)物分子模型(氫原子沒有畫出)，下列敘述中正確的是()A．與d互為同分異構(gòu)體的是cB．b、c、f的分子式均為C4H8C．a(chǎn)和f均為鏈狀烷烴D．同種物質(zhì)中只能含碳鏈或碳環(huán)【答案】Bd和c的分子式不同，不互為同分異構(gòu)體，A錯誤；b、c、f的分子式均為C4H8，互為同分異構(gòu)體，B正確；f為環(huán)烷烴，C錯誤；同種物質(zhì)中可能同時含有碳鏈和碳環(huán)，D錯誤。5.下列敘述中正確的是()A.含5個碳原子的有機(jī)物，每個分子中最多有4個C—C單鍵B.正戊烷分子中所有原子均在一條直線上C.碳原子間以單鍵結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定符合通式CnH2n＋2D.分子式為C3H8與C6H14的兩種有機(jī)物一定互為同系物【答案】D【解析】含有5個碳原子的有機(jī)物若形成碳鏈，則每個分子中有4個C—C鍵，若形成碳環(huán)，則每個分子中有5個C—C鍵，A錯誤；正戊烷分子中所有原子不在一條直線上，B錯誤；不僅飽和鏈烴中只含有C—C鍵與C—H鍵，環(huán)烷烴中也只含有C—C鍵與C—H鍵，環(huán)烷烴的通式為CnH2n，C錯誤；C3H8和C6H14均為鏈狀烷烴，且分子組成上相差3個“CH2”，兩種有機(jī)物一定互為同系物，D正確。6．分子式為C7H16的烷烴中，其結(jié)構(gòu)中含有3個甲基的同分異構(gòu)體數(shù)目是()A．2種 B．3種C．4種 D．5種【答案】B符合限定條件的同分異構(gòu)體分別為(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3，即符合條件的同分異構(gòu)體有3種。7.下列說法正確的是()A.碳碳間以單鍵相結(jié)合，碳原子剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合的烴一定是飽和鏈烴B.分子組成符合CnH2n＋2的烴一定是鏈狀烷烴C.正戊烷分子中所有碳原子均在一條直線上D.新戊烷的一氯取代物有2種【答案】B2的烴一定為鏈狀烷烴，故A錯誤，B正確；在烷烴分子中與碳原子緊鄰的四個原子構(gòu)成四面體形，所以正戊烷分子中所有碳原子呈鋸齒形，而非直線形，故C錯誤；新戊烷分子完全對稱，分子中只有一種氫原子，故一氯代物只有一種，故D錯誤。8.丁烷(分子式為C4H10)是家用液化石油氣的成分之一，也用作打火機(jī)的燃燒，下列關(guān)于丁烷的敘述不正確的是()A.在常溫下，C4H10是氣體B.C4H10與CH4互為同系物C.正丁烷和異丁烷分子式都為C4H10，兩者的性質(zhì)完全相同D.正丁烷中四個碳原子不在同一直線上【答案】C【解析】常溫下，C4H10是氣體，故A正確；C4H10與CH4都屬于烷烴，結(jié)構(gòu)相似，在組成上相差3個CH2原子團(tuán)，二者互為同系物，故B正確；丁烷有CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CH(CH3)2(異丁烷)2種結(jié)構(gòu)，性質(zhì)不完全相同，故C錯誤；正丁烷分子中四個碳原子為鋸齒形排布，不為直線形，故四個碳原子不在同一直線上，故D正確。9.如圖所示表示頁巖氣中某些烴類的結(jié)構(gòu)模型：(1)有機(jī)物甲的名稱為________，有機(jī)物甲與有機(jī)物乙互為________。(2)有機(jī)物乙的一氯取代物有________種，請你根據(jù)甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖推測，有機(jī)物乙中最多有________個C原子在同一平面內(nèi)?！敬鸢浮?1)正丁烷同分異構(gòu)體(2)23【解析】(1)根據(jù)有機(jī)物甲的球棍模型，可知其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—CH2—CH2—CH3，其化學(xué)名稱為正丁烷。根據(jù)有機(jī)物乙的空間充填模型，可知其結(jié)構(gòu)簡式為，有機(jī)物甲和乙的分子式相同而結(jié)構(gòu)不同，所以二者互為同分異構(gòu)體。(2)分子中與“”相連的3個—CH3位置相同，故其一氯代物有2種(、)。根據(jù)CH4分子結(jié)構(gòu)示意圖可知，CH4分子中最多有3個原子在同一平面內(nèi)，相當(dāng)于CH4分子中的3個H原子被3個—CH3取代，所以最多有3個C原子在同一平面內(nèi)。10.已知某鏈狀烷烴的相對分子質(zhì)量為72，則：(1)該烷烴的分子式為______________________________________________________。(2)寫出該烷烴分子的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。(3)上述同分異構(gòu)體中，在相同條件下沸點最低的是________________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(4)若此有機(jī)物的一氯代物分子中有兩個—CH3，兩個—CH2—，一個和一個—Cl，它們的可能結(jié)構(gòu)分別是____________________、____________________、______________________、_______________________________________________。【答案】(