2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章簡單的有機化合物第1節(jié)第2課時有機化合物的結(jié)構(gòu)特點練習(xí)含解析魯科版必修第二冊

PAGEPAGE9第2課時有機化合物的結(jié)構(gòu)特點夯實基礎(chǔ)輕松達標1.下列說法正確的是()A.全部的烷烴,彼此都互為同系物B.兩種化合物的組成元素相同,各元素的質(zhì)量分數(shù)也相同,二者肯定是同分異構(gòu)體C.相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物,肯定是同分異構(gòu)體D.組成元素及其質(zhì)量分數(shù)相同,且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物,肯定互為同分異構(gòu)體答案D解析含有相同碳原子數(shù)的烷烴,分子式相同,屬于同分異構(gòu)體,不屬于同系物,A錯誤;若兩種化合物的組成元素相同,各元素的質(zhì)量分數(shù)也相同,則它們的最簡式相同。最簡式相同的化合物可能是同分異構(gòu)體,也可能不是同分異構(gòu)體,如CH3CH2CH2CH3與屬于同分異構(gòu)體,而CH2CH2與不是同分異構(gòu)體,B錯誤;相對分子質(zhì)量相同的物質(zhì)許多,如H3PO4和H2SO4,但它們不是同分異構(gòu)體,C錯誤;當不同化合物的相對分子質(zhì)量相同,其組成元素及其質(zhì)量分數(shù)相同,其分子式肯定相同,這樣的化合物肯定是同分異構(gòu)體,D正確。2.有4種碳骨架如圖所示的烴,下列說法正確的是()A.a和b互為同分異構(gòu)體B.b和c互為同系物C.a和b都是烷烴D.只有b和c能發(fā)生取代反應(yīng)答案B解析a和b的分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,故A錯誤;b和c的結(jié)構(gòu)相像,相差1個CH2原子團,都屬于烷烴,互為同系物,故B正確;a分子中含有環(huán)狀結(jié)構(gòu),不屬于烷烴,故C錯誤;a、b、c、d四種物質(zhì)均能發(fā)生取代反應(yīng),故D錯誤。3.下列分子只表示一種物質(zhì)的是()A.C3H7Cl B.C3H8C.C5H12 D.C4H10答案B解析C3H7Cl存在同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3,所以不能只表示一種物質(zhì),A項錯誤;C3H8為丙烷,只有一種結(jié)構(gòu),不存在同分異構(gòu)體,所以只能表示一種物質(zhì),B項正確;C5H12存在同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH3、C(CH3)4,所以不能只表示一種物質(zhì),C項錯誤;C4H10存在同分異構(gòu)體:CH3—CH2—CH2—CH3、,所以不能表示一種物質(zhì),D項錯誤。4.下列有機物中,互為同分異構(gòu)體的是()①CH2CHCH3②③CH3CH2CH3④CH2CHCHCH2⑤⑥CH3CH2CH2CH3A.①② B.①③C.④⑤ D.④⑥答案A解析①的分子式是C3H6,②分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C4H6,⑤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,則①和②互為同分異構(gòu)體。5.試驗室中常用下面反應(yīng)制取乙烯氣體:CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,關(guān)于該反應(yīng)說法錯誤的是()A.該反應(yīng)為取代反應(yīng)B.該反應(yīng)中的有機物共含有羥基和碳碳雙鍵兩種官能團C.反應(yīng)產(chǎn)生的CH2CH2全部原子共平面D.CH3CH2OH屬于烴的衍生物答案A解析該反應(yīng)不是取代反應(yīng),A錯誤。乙醇中含有羥基,乙烯中含有碳碳雙鍵,B正確。乙烯分子中兩個碳原子和四個氫原子共平面,C正確。乙醇含有C、H、O三種元素,乙醇是烴的衍生物。6.下列烷烴在光照下與氯氣反應(yīng),生成一氯代烴種類最多的是()A.B.C.CH3CH2CH2CH3D.答案B解析依據(jù)取代反應(yīng)的特點及同分異構(gòu)體的定義推斷A的一氯代物有1種,B的一氯代物有3種,C的一氯代物有2種,D的一氯代物有2種。7.下列說法中錯誤的是()①化學(xué)性質(zhì)相像的有機物互為同系物②分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物互為同系物③若烴中碳、氫元素的質(zhì)量分數(shù)相同,它們必定互為同系物④互為同分異構(gòu)體的兩種有機物的物理性質(zhì)有差別,但化學(xué)性質(zhì)必定相像A.①②③④ B.只有②③C.只有③④ D.只有①②③答案A解析互為同系物的有機物結(jié)構(gòu)相像,化學(xué)性質(zhì)相像,但化學(xué)性質(zhì)相像的有機物不肯定互為同系物,①錯誤;同系物的前提是結(jié)構(gòu)相像,分子組成相差一個或若干個“CH2”原子團的有機物不肯定互為同系物,②錯誤;C2H4與C3H6具有相同的最簡式,碳、氫的質(zhì)量分數(shù)相同,但C2H4只能為CH2CH2,而C3H6若為時,二者不能互為同系物,③錯誤;同分異構(gòu)體之間物理性質(zhì)有差別,若為同一類物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)相像,若為不同類物質(zhì),則化學(xué)性質(zhì)不同,④錯誤。8.運動會火炬一般運用丙烷作為燃料。下列關(guān)于丙烷(C3H8)的說法正確的是()A.丙烷是一種清潔能源,任何狀況下均不與強酸、強堿、氧化劑反應(yīng)B.丙烷分子中3個碳原子在一條直線上C.1mol丙烷在光照條件下,最多可以與8molCl2發(fā)生取代反應(yīng)D.丙烷發(fā)生取代反應(yīng)生成C3H7Cl的結(jié)構(gòu)有3種答案C解析依據(jù)題意,丙烷可以燃燒,丙烷只含有C、H元素,充分燃燒生成CO2和H2O,所以丙烷是清潔能源,丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,但是在點燃時能被氧氣氧化,A不正確;丙烷分子中全部的碳原子不在同一條直線上,B不正確;丙烷分子式為C3H8,分子中有8個H原子,每個H原子被取代需用1個Cl原子,消耗1分子Cl2,因此1mol丙烷發(fā)生取代反應(yīng)最多可與8molCl2反應(yīng),C正確;丙烷分子中有3個碳原子,位于兩端的兩個碳原子相同,所以分子中共有兩種碳原子,因此C3H7Cl有2種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2Cl和。9.回答下列各問題。(1)烷烴A蒸氣的密度是同溫同壓下H2密度的36倍,則其分子式是,同分異構(gòu)體分別是、、。

(2)烷烴B的分子中含有18個氫原子,其分子式是,其名稱是。

答案(1)C5H12CH3CH2CH2CH2CH3(2)C8H18辛烷解析烷烴的分子式組成通式為CnH2n+2。(1)Mr(A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分異構(gòu)體有3種,分別是CH3CH2CH2CH2CH3、、。(2)依據(jù)烷烴的通式可得2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,其名稱是辛烷。提升實力跨越等級1.下列各組物質(zhì)中,相互間肯定互為同系物的是()A.C4H10和C20H42B.C2H4和C3H6OC.C4H8和C3H6D.一溴乙烷和1,2-二溴乙烷答案A解析C4H10和C20H42均為飽和烷烴,分子組成相差16個“CH2”原子團,故互為同系物,故A正確;C2H4和C3H6O組成元素不完全相同,故B錯誤;C4H8可能是烯烴,也有可能是環(huán)烷烴,C3H6可能是烯烴,也有可能是環(huán)烷烴,故兩者結(jié)構(gòu)不肯定相像,故不肯定互為同系物,故C錯誤;一溴乙烷和1,2-二溴乙烷結(jié)構(gòu)不相像,故不互為同系物,故D錯誤。2.某烷烴的一種同分異構(gòu)體只能生成一種一氯代物,該烴的分子式可能是()A.C3H8 B.C4H10C.C5H12 D.C6H6答案C解析C3H8分子中含兩種氫原子,可生成兩種一氯代物,故A錯誤;C4H10為丁烷存在兩種同分異構(gòu)體,正丁烷一氯代物有2種,異丁烷一氯取代產(chǎn)物有2種,故B錯誤;戊烷有正戊烷、異戊烷、新戊烷3種同分異構(gòu)體,正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3種氫原子,一氯代物有3種,異戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3有4種氫原子,一氯代物有4種,新戊烷CH3C(CH3)2CH3有1種氫原子,一氯代物有1種,故C正確;C6H6不屬于烷烴,故D錯誤。3.分子式為C4H8Cl2的有機物共有(不含立體異構(gòu))()A.7種 B.8種C.9種 D.10種答案C解析當主鏈碳有4個時,其同分異構(gòu)體有、、、、、共6種,當主鏈碳有3個時,其同分異構(gòu)體有、、共3種,故分子式為C4H8Cl2的有機物共有9種。4.下列烷烴在光照下與氯氣反應(yīng),只生成一種一氯代物的是()A.CH3CH2CH2CH3B.C.D.答案C解析要推斷一氯代物的種數(shù),需對烴分子中氫原子種類進行推斷,烴分子中等效氫原子的種類有多少,其一氯代物種類就有多少。A項,的一氯代物有2種;B項,的一氯代物有2種;C項,的一氯代物有1種;D項,的一氯代物有4種。5.(雙選)環(huán)之間共用一個碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物,螺[2,2]戊烷()是最簡潔一種。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是()A.分子式為C5H8B.一氯代物有兩種同分異構(gòu)體C.全部碳原子不行能共平面D.與丙炔互為同系物答案AC解析依據(jù)螺[2,2]戊烷()的鍵線式可知,其分子式為C5H8,選項A正確;螺[2,2]戊烷()中的氫都是等效的,故其一氯代物只有一種,選項B錯誤;螺[2,2]戊烷()中不行能全部碳原子均共面,選項C正確;螺[2,2]戊烷與丙炔結(jié)構(gòu)不相像,不是同類物質(zhì),不互為同系物,選項D錯誤。6.下列結(jié)構(gòu)簡式代表了幾種不同的烷烴()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案B解析結(jié)構(gòu)簡式不能體現(xiàn)出分子的實際空間結(jié)構(gòu),僅能體現(xiàn)出分子中原子間的結(jié)合方式。題干中的幾種分子可分別表示為、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3種不同的烷烴。7.烷烴分子可看成由—CH3、—CH2—、和等結(jié)構(gòu)組成的。假如某烷烴分子中同時存在這4種基團,所含碳原子數(shù)又最少,這種烴分子應(yīng)含個碳原子,分子式為,其結(jié)構(gòu)簡式可能為、、,這三種烷烴的一氯代物共有種。

答案8C8H1814解析由于—CH3只能連接在端點上,則—CH2—、和3種基團有、和3種連接方式,由此可知還須要連接5個—CH3才能形成烷烴,故這種烴最少應(yīng)有8個碳原子,含有8個碳原子的烷烴分子式為C8H18,滿意題意的結(jié)構(gòu)簡式為、和。這三種烷烴的一氯代物分別為5種、5種、4種,因此一氯代物共有14種。8.“立方烷”是一種新合成的烴,分子為正方體結(jié)構(gòu),其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)立方烷的分子式為。

(2)該立方烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成的一氯代物有種,生成的二氯代物有種。

(3)若要使1mol該烴的全部氫原子全部被氯原子取代,須要mol氯氣。

答案(1)C8H8(2)13(3)8解析(1)1個立方烷分子中有8個碳原子,分布在立方烷各頂點。氫原子數(shù)目可依據(jù)碳原子最多形成4個價鍵來考慮。由于每個碳原子與其他碳原子均已形成3個碳碳單鍵,故只能與1個氫原子結(jié)合。分子式為C8H8。(2)由于是正方體,8個頂點的位置全部一樣,所以立方烷只有一種一氯代物。依據(jù)正方體中兩頂點的相對位置只有3種狀況,所以二氯代物應(yīng)有三種結(jié)構(gòu):。(3)依據(jù)取代反應(yīng)的特點,完全取代8mol氫原子,需8mol氯原子,同時又生成8mol氯化氫。貼近生活拓展創(chuàng)新★有的油田氣開采的石油氣中含有一種碳氫化合物——金剛烷,它的分子立體結(jié)構(gòu)如圖所示(圖中以線示鍵,每個折點處表示一個碳原子,并以氫補足四價):(1)由圖可知其分子式為。

(2)它是由四個六元環(huán)構(gòu)成的立體籠狀結(jié)構(gòu),其中有個碳原子為三個環(huán)共有。

(3)金剛烷的分子中有個“—CH2—”結(jié)構(gòu),有