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课时梯级训练(12) 有机化合物中碳原子的成键特点 烷烃的结构
1.(2022·广西学业水平合格考)可燃冰中富含甲烷(CH4),下列物质中与甲烷互为同系物的是( )
A.乙醇(C2H5OH) B.乙烯(C2H4)
C.乙烷 D.乙酸(CH3COOH)
C 解析:与甲烷互为同系物的有机物必须属于烷烃,符合通式CnH2n+2,且分子组成上与CH4相差一个或若干个CH2原子团,只有乙烷符合题意。
2.(2023·四川学业水平考试)下列各组物质互为同分异构体的是( )
A.CO与N2
B.CH3CH2OH与CH3COOH
C.12C与13C
D.CH3CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)2
D 解析:CO与N2的分子式不同,不互为同分异构体,A错误;CH3CH2OH与CH3COOH的分子式不同,不互为同分异构体,B错误;12C与13C为质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,故二者互为同位素,C错误;CH3CH2CH2CH3与的分子式均为C4H10,二者分子结构不同,互为同分异构体,D正确。
3.对下列六种物质的描述不正确的是( )
①CH3Cl ②CH2===CHCH3
③CH2ClCH2CH2Cl ④CH3CH2CH2Cl
⑤CH3CH2CH2CH3 ⑥CH3CH(CH3)2
A.②⑤⑥属于烃类化合物
B.①和④互为同系物
C.①和③互为同系物
D.⑤和⑥互为同分异构体
C 解析:②⑤⑥中只含C、H两种元素,故属于烃类化合物,A正确;CH3Cl和CH3CH2CH2Cl结构相似,都含氯原子,在分子组成上相差2个CH2原子团,故互为同系物,B正确;CH3Cl只含1个氯原子,CH2ClCH2CH2Cl含2个氯原子,二者在分子组成上不是相差2个CH2原子团,故不互为同系物,C错误;⑤和⑥的分子式均为C4H10,二者的分子结构不同,互为同分异构体,D正确。
4.已知有机物,下列关于该有机物的说法错误的是( )
A.属于烷烃
B.与甲烷互为同系物
C.其中有3 个碳原子在一条直线上
D.与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体
C 解析:根据有机物结构简式可知,该物质是异丁烷,属于烷烃,A正确;该物质是异丁烷,与甲烷互为同系物,B正确;烷烃是锯齿形结构,3个碳原子不可能在一条直线上,C错误;该有机物与CH3CH2CH2CH3的结构不同,分子式相同,二者互为同分异构体,D正确。
5.下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式,下列说法正确的是( )
① ②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH3 ④CH3CH2CH3
A.四种烷烃中均含有C—C和C—H
B.①、②和③互为同分异构体
C.③中的化学键均为极性键
D.①和③互为同系物
A 解析:①和③的分子式均为C5H12,②的分子式为C6H14,三者的分子式不完全相同,不互为同分异构体,B错误;③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷,其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键,C错误;①和③的分子式均为C5H12,二者的分子结构不同,互为同分异构体,D错误。
6.(2023·邢台高一期末)烃分子中的碳原子成键方式有多种,烃分子中的碳原子(氢原子已省略)结合的几种方式如图,其中互为同系物的是( )
序号
结构
序号
结构
①
④
②
⑤
③
⑥
A.①⑥ B.②③ C.③④ D.⑤⑥
B 解析:根据烃分子中碳骨架结构及碳原子成键特点,烃①~⑥的分子式分别为C6H12、C6H14、C5H12、C5H10、C5H8、C4H8,②和③属于烷烃,互为同系物;①和④分子中都含碳碳双键,分子中碳原子数不同,互为同系物。
7.下列有机物中互为同分异构体的是( )
A.①和② B.①和③
C.①和④ D.⑤和⑥
A 解析:判断有机物是否互为同分异构体的两个要点:一是分子式相同;二是分子结构不同。①分子式是C3H6,②分子式是C3H6,③分子式是C3H8,④分子式是C3H4,⑤分子式是C4H8,⑥分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同,其结构不同,互为同分异构体。
8.下图中表示碳原子相互结合的几种方式,圆球表示碳原子,短棍表示化学键,碳原子上剩余价键均与氢原子结合。下列说法正确的是( )
A.图中c中结构简式为CH4
B.图中c和e分子中氢原子数相同
C.图中a与c互为同系物
D.图中与b互为同分异构体的有c、d、e
C 解析:图中圆球表示碳原子,图c中有机物的结构简式为(CH3)3CH,A错误;c的分子式为C4H10,e的分子式为C4H8,二者所含氢原子数不同,B错误;a为CH3CH2CH3,c为(CH3)3CH,二者都属于烷烃,所含碳原子数不同,互为同系物,C正确