内容正文:
假期作业14 认识有机化合物
有
机
化
合
物
碳原子成键特点→
可以形成单键、双键或三键→
可以形成有机物环状的碳骨架→
可以构成有机物链状的碳骨架→
烷烃→
物理性质:相似性、递变性→
化学性质:类比CH4→
代表
→CH4
分子结构→
化学性质→
燃烧→
取代反应→
分解反应→
结构
同系物→
结构相似→
分子组成相差n个-CH2-→
同分异构体→
相同分子式→
不同结构→
◆[知识点1] 有机物的结构
1.某学习小组用“球”和“棍”搭建的有机化合
物分子球棍模型如图所示,“ ”代表氢原
子,“”代表碳原子,下列说法错误的是
( )
A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键
以满足“碳四价”原则
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、
碳碳三键,且这两种烃属于不饱和烃
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳
环,剩余价键与氢原子结合以满足“碳四
价”原则
D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成
碳链时,所有碳原子一定在同一条直线上
2.C8H8 分子呈正六面体结构,如图
所示,因而称为“立方烷”,它的六
氯代物的同分异构体共有 ( )
A.3种 B.6种
C.12种 D.24种
3.下列关于常见有机物的说法正确的是 ( )
A.等质量的甲烷、乙烯、苯完全燃烧时,消
耗氧气最多的是苯
B.乙醇分子中含有3种不同类型的氢原子
C.构成塑料的高分子链若发生交联形成网
状结构,则塑料的柔韧性会变好
D.某种硅橡胶(O Si
CH3
CH3
)常用作医用
高分子材料,该种硅橡胶是化合物
4.下列物质属于同分异构体的一组是 ( )
A.淀粉和纤维素
B. CHH3C
CH3
CH3 与
CH3 CH2 CH2 CH3
C.C2H6 与C3H8
D.O2 与O3
◆[知识点2] 烷烃的物理性质
5.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正
确的是 ( )
①CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3
③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③
C.④③②① D.②④③①
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6.下列关系正确的是 ( )
A.沸点:正戊烷>2,2二甲基丙烷>2甲基
丁烷
B.氢的质量分数:甲烷>苯>乙烯
C.密度:溴苯>H2O>苯
D.等物质的量的物质燃烧耗O2 量:己烷>
C6H5COOH>苯
◆[知识点3] 烷烃的化学性质
7.下列说法正确的是 ( )
A.C2H6 与C5H12一定互为同系物
B.分子式 C4H10表示的有机物一定是纯
净物
C.油脂都不能使溴水褪色
D.等体积CH4 与Cl2 的混合气体在光照下
反应,生成物是CH3Cl和 HCl
8.下列关于有机化合物的结构、性质的说法正
确的是 ( )
①戊烷有2种同分异构体,与乙烷互为同
系物
②自制的米酒变酸是因为乙醇在酶的作用
下生成了乙酸
③蛋白质和油脂均能发生水解反应,其各自
水解的产物相同
④煤的干馏和石油的裂化都是化学变化
⑤1mol甲烷与4mol氯气在光照条件下反
应可生成1molCCl4
A.④⑤ B.①③
C.②⑤ D.②④
9.(备选双选)对甲烷和氯气的反应(如图所
示)叙述不正确的是 ( )
A.该反应属于加成反应
B.该反应的条件是光照
C.该反应的生成物有四种
D.反应后量筒内液面上升并产生白雾
10.(备选双选)某合成药物中间体的结构简式
如图所示.下列关于该化合物的说法错误
的是 ( )
OH
HO
COOH
OH
A.分子式为C7H6O5
B.分子中含有3种官能团
C.可发生加成和取代反应
D.可使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸
钾溶液褪色,且褪色原理相同
11.石油、天然气是非常重要的化石能源,主要
是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混
合物.请回答下列问题:
(1)天然气的主要成分是甲烷,能说明它是
正四面体而非正方形平面结构的是
(填序号).
①其一氯取代物不存在同分异构体 ②其
二氯取代物不存在同分异构体
(2)有人设想合成具有以下结构的烃分子,
结构 (填字母)是不可能合成的.
(3)烷烃(CnH2n+2)分子中的基团可能有四
种: CH3 、 CH2 、 CH 、
14
C ,其数目分别用a、b、c、d 表示,对
烷烃(除甲烷外)存在的关系作讨论:
①四种基团之间的关系为:a= (用
含c、d的代数式表示).
②若某烷烃分子中b=c=d=1,则满足此
条件的该分子的结构可能有 种,写
出其中一种的结构简式并命名;结构简式
为 ,名称为 .
(4)某有机化合物的结构简式如下:
CH
CH
CH3
下列关于该物质的说法不正确的是
(填字母).
A.该物质属于芳香烃
B.和甲苯互为同系物
C.该物质可以发生氧化反应
D.能使酸性KMnO4 溶液褪色是因为发生
了加成反应
12.有下列结构的物质:
①CH3(CH2)3CH3 ② CH3CH2CH2CH2CH3
③CH3CH2CH2CH2CH2CH3
④ CH3C
CH3
HCH2CH2CH3 ⑤ CH3CH2C
CH3
HCH2CH3
⑥ CH3CH2CH2C
CH3
HCH3 ⑦ CH3C
CH3
HC
CH3
HCH3
其中:(1)属于同系物的是 ;属于
同分异构体的是 ;属于同种物质
的是 .
A.①② B.②③
C.③④⑤⑥⑦ D.①③
E.③④⑤⑦ F.④⑥
(2)烃分子中失去一个氢原子后剩余的部
分 叫 烃 基,如—CH3 叫 甲 基.则 符 合
—C5H11的烷基共有 种,C5H11F的
同分异构体共有 种.
“可燃冰”———冰与火的共存体
“可燃冰”,顾名思义是指可以燃烧的冰,
是在低温、高压条件下由甲烷分子与水分子结
合而形成的冰状结晶体,自然界中的可燃冰主
要富集在陆地冻土带和海洋大陆坡海底中.
根据国外有关资料,全球可燃冰蕴藏的天然气
资源总量约为2.1×1016m3,相当于全球已探
明传统化石燃料碳总量的两倍,最新的估计高
达1.2×1017m3,可供人类使用上千年.国际
科学界预测,这种新能源将是石油、天然气之
后最佳的替代能源.
由于目前的开发和控制技术还不成熟,所
以开采成本较高,但是各国正在抓紧研究各种
可燃冰开发技术,一旦技术成熟,环境可控,规
模化开发能够使得成本降低,进而实现商业化
开发.
根据国内外技术发展趋势和我国可燃冰发
展规划,预计2020年之前有望实现我国海域可
燃冰试开采,最快到2030年实现商业生产.我
们相信,经过我国科学家的艰苦探索研究,一定
能够突破可燃冰开发的种种技术瓶颈,使得这种
资源造福人类,从而大幅度解决我国未来能源短
缺问题,可燃冰开发利用具有广阔美好的前景.
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较,将各物质表示的速率都转化为 A物质表示的速率,则为:
①v(A)=5mol/(Lmin);②v(B)=6mol/(Lmin),v(A)=
3mol/(Lmin);③v(C)=4.5 mol/(Lmin),v(A)=
1.5mol/(Lmin);④v(D)=8mol/(L min),v(A)
=4mol/(Lmin);
以上 速 率 中,5 mol/(Lmin)最 大,故 反 应 速 率 最 快 的
是①.
答案:(1)1.5mol/L (2)0.2mol/(Lmin)
(3)25% (4)2 (5)①
假期作业14
1.D [A.①中碳原子与氢原子形成4个共价单键,说明碳原
子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则,故 A 正
确;B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,且
这两种烃属于不饱和烃,故B正确;C.④⑤说明碳原子之间
可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结合以满足“碳四
价”原则,故 C正确;D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键
形成碳链时,碳原子一定不在同一条直线上,故 D错误.]
2.A [C8H8 分子中6个氢原子被6个氯原子取代时,产物分
子式为 C8H2Cl6;C8H8 分子中2个氢原子被2个氯原子取
代时,产物分子式为 C8H6Cl2,C8H2Cl6 和 C8H6Cl2 可看作
是氯原子和氢原子互换位置,C8H6Cl2 的同分异构体中两个
氯原子分别位于同一条棱上、面对角线上、体对角线上,共3
种.从而可得 C8H2Cl6 也有3种同分异构体.]
3.B [A.等质量的甲烷、乙烯、苯完全燃烧耗氧量取决于 H
元素的含量,H 元素含量越高,耗氧量越多,根据 CxHy 中
y/x值判断,该值越大耗氧量越多:甲烷 CH4,乙烯 C2H4 最
简式为 CH2,苯 C6H6 的最简式为 CH,甲烷中 H 元素质量
分数最大,所以甲烷 CH4 耗氧量最大,A 错误;B.乙醇的结
构简式为 CH3CH2OH,不存在对称结构,故乙醇分子中含
有3种不同类型的氢原子,B正确;C.构成塑料的高分子链
若发生交联形成网状结构,则塑料的柔韧性会变差,C错误;
D.硅橡胶是混合物,不属于化合物,D错误.]
4.B [A.淀粉和纤维素的分子式都表示为(C6H10O5)n,但n
不同,则分子式不同,不属于同分异构体,A不符合题意;
B.
CHH3C
CH3
CH3
是异丁烷,
CH3 CH2 CH2 CH3 是 正 丁 烷,两 者 分 子 式 相 同,结
构式不同,属于同分异构体,B符合题意;C.C2H6 与 C3H8
分子式不同,不属于同分异构体,二者都属于烷烃,互为同系
物,C不符合题意;D.O2 和 O3 是同一种元素形成的不同单
质,互为同素异形体,不属于同分异构体,D不符合题意.]
5.A [烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性
变化,沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点
越低.②、④中碳原子都是5个,②无支链,所以沸点:②>
④>③;①③中碳原子数为4,③的支链比①多,比②④中碳
原子数都少,所以沸点:②>④>①>③;故沸点按由高到低
的顺序排列是:②④①③.]
6.C [A.碳原子数相同的烃,支链越多,沸点越低,所以沸点:
正戊烷>2甲基丁烷>2,2二甲基丙烷,故 A 错误;B.氢的
质量分数:甲烷>乙烯>苯,故 B错误;C.密度:溴苯>H2O
>苯,故 C正确;D.己烷、苯、C6H5COOH 的分子式分别是
C6H14、C6H6、C6H6(CO2),所以等物质的量的物质 燃 烧 耗
O2 量:己烷>苯=C6H5COOH,故 D错误.]
7.A [A.C2H6、C5H12均符合 CnH2n+2,为碳原子数不相同的
烷烃,因此它们互为同系物,故 A正确;B.C4H10的结构简式
可能为 CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3,分子式为 C4H10不一
定是纯净物,可能是混合物,故 B错误;C.油脂分为油和脂
肪,油中含有碳碳不饱和键,能使溴水褪色,故 C错误;D.等
体积的 甲 烷 和 氯 气 在 光 照 条 件 下 发 生 取 代 反 应,生 成
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4 和 HCl,故 D错误.]
8.D [①戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,与
乙烷互为同系物,错误;②自制的米酒变酸是因为乙醇在酶
的作用下生成了乙酸,正确;③蛋白质水解产物为氨基酸,油
脂水解产物为高级脂肪酸(盐)和甘油,错误;④煤的干馏和
石油的裂化都是化学变化,正确;⑤1mol甲烷与4mol氯气
在光照条件下反应可生成 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、
四氯化碳,物质的量之和为1mol,错误.]
9.AC [A.甲烷中的氢原子被氯原子取代生成氯代甲烷,属
于取代反应,故 A错误;B.该反应的条件是光照,故 B正确;
C.CH4 和 Cl2 在光照下反应生成了气态的 CH3Cl和 HCl,
液态的 CH2Cl2、CHCl3 和 CCl4,共5种,故 C错误;D.甲烷
可以和氯气发生取代反应,生成的产物均无色,所以试管中
气体颜色会变浅,生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是
油状的液体,一氯甲烷和 HCl是气体,氯化氢极易溶于水,
所以量筒内液面上升并产生白雾,故 D正确.]
10.AD [A.根据其结构简式,其中包括7个 C、10个 H、5个
O,其分子式为 C7H10O5,则 A 错误;B.其官能为羟基、羧
基、碳碳双键,B正确;C.双键可加成,羟基可取代,C正确;
D.使溴的四氯化碳溶液褪色是因为双键与溴发生了加成,
使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应,原理并
不相同,D错误.]
11.解析:(1)二氯取代物不存在同分异构体,证明甲烷为正四
面体结构,故选②;(2)根据碳原子的四个键,D中碳原子为
5共价键,所以不可能合成;(3)①烷烃的通式为:CnH2n+2,
CH3 、 CH2 、 CH 、 C ,其数目分别用
a、b、c、d表示,则烷烃的分子式为:C(a+b+c+d)H(3a+2b+c),3a
+2b+c=2n+2,2(a+b+c+d)=2n,整 理 得a=2+c
+2d;
②若某 烷 烃 分 子 中b=c=d=1,该 分 子 的 结 构 可 能 有
CH3C
CH3
CH3
CH
CH3
CH2CH3 ,2,2,3三 甲 基 戊 烷,
CH3C
CH3
CH3
CH2 CHCH3
CH3
,2,2,4 三 甲 基 戊 烷 和
CHH3C
CH3
C
CH3
CH3
CH2CH3 ,2,3,3三甲基戊烷共3种;
(4)A.该物质中只含有碳氢元素,而且含有苯环,属于芳香
烃,A正确;B.该分子中含有两个苯环和碳碳双键,不是甲
苯的同系物,B错误;C.该分子能燃烧,含有碳碳双键能使
酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以发生氧化反应,C正确;
D.该分子中含有碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发
生氧化反应,D错误
79
答案:(1)② (2)D (3)2 +c + 2d 3
CH3C
CH3
CH3
CH
CH3
CH2CH3 2,2,3三 甲 基 戊 烷
(4)BD
12.解析:(1)7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同系
物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同分异构体;若碳
原子数相同,且结构也相同,则为同一种物质.7种物质的
分子式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14
⑤C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14.所以①②中任一物质与③
④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①②结构相同,属于同
种物质,④⑥结构相同,属于同种物质;③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互
为 同 分 异 构 体. (2)C5H12 的 烷 烃 共 有 3 种:
CH3CH2CH2CH2CH3、 CH3 CH
CH3
CH2 CH3 、
CCH3
CH3
CH3
CH3
,在 CH3CH2CH2CH2CH3 中,位 置 等 同
的氢原子(即等效氢原子)有3种,对应的烃基有3种;在
CH3CH2C
CH3
HCH3 中,位置等同的氢原子有4种,对应的
烃基有4种;在 CCH3
CH3
CH3
CH3
中,所有氢原子位置相同,
对应的 烃 基 有 1 种.把 烃 基 中 氢 的 位 置 换 上 F,即 为
C5H11F.
答案:(1)BD E AF (2)8 8
假期作业15
1.C [A.碳、氢原子个数比为1∶2,是对乙烯的组成分析,而
不能证明碳碳双键存在的事实,A 不选;B.根据生成的 CO2
和水的物质 的 量 相 等,也 只 能 推 断 出 碳、氢 原 子 个 数 比 为
1∶2,B不选;C.加成反应是不饱和烃的特征性质,1mol乙
烯完全加成需要消耗1molBr2,说明乙烯分子中含有一个
碳碳双键,C符合题意;D.能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是
不饱和烃的特征,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定
量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键,D不选.]
2.C [该有机物含有10个 C、16个 H,则分子式为C10H16,故
A正确;该有机物中含有 CC,能被酸性高锰酸钾氧化,使
酸性高锰酸钾溶液褪色,故 B正确;该分子中含有甲基,甲
烷为正四面体结构,所以该分子所有的碳原子不可能在一个
平面上,故 C错误;该有机物中含有 CC,可发生加成反
应,与 过 量 溴 的 CCl4 溶 液 可 完 全 发 生 加 成 反 应 生 成
CH2Br CBr
CH3
Br
Br
CH3
,故 D正确.]
3.B [CH4 不与溴水反应,与溴水反应的是 C2H4,因此溴水
增加的7g即 为 混 合 气 体 中 C2H4 的 质 量.混 合 气 体 中:
n(C2H4)=
7g
28gmol-1
=0.25mol,n(CH4)=
15g-7g
16gmol-1
=0.5mol,V(CH4)∶V(C2H4)=n(CH4)∶n(C2H4)=2∶1.]
4.B [A.装置甲:氯气可以和碘化钾反应置换出碘,会干扰实
验,故不能证明氧化性:Cl2>Br2>I2,A 错误;B.乙酸乙酯
中混有乙醇和乙酸可用饱和碳酸钠溶液除去,装置乙中的导
管未插入饱和碳酸钠溶液中可以防止倒吸,故装置乙可制
取乙酸乙酯,B正确;C.装置丙中双氧水的浓度不同:故该实
验有2个变量,不能探究Fe3+ 、Cu2+ 对 H2O2 分解速率的影
响,C错误;D.装置丁中溴的四氯化碳溶液褪色只能说明从
试管中出来的气体中含有不饱和烃,石蜡的成分是饱和烃,
故可用装置丁检验石蜡的分解产物中是否含有不饱和烃,D
错误.]
5.CD [由题给螺[2.2]戊烷的碳骨架,补全氢原子,可得其分
子式为 C5H8, 的分子式也是 C5H8,二者结构不同,故
互为同分异构体,A项正确;螺[2.2]戊烷分子中的8个氢原
子完全相同(不考虑立体异构),故其一氯代物只有一种,B
项正确;螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键,而每个碳
原子与4个原子构成四面体形,所以分子中所有碳原子不可
能均处在同一平面上,C项错误;螺[2.2]戊烷的分子式不符
合烷烃的通式,不属于烷烃,D项错误.]
6.B [A.苯萃取溴后在上层,水在下层,CCl4 萃取溴后在下
层,水在上层,能鉴别,B.乙烯和丙烯均能与Br2 反应使溴水
褪色,不能鉴别;C.乙烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,而
乙烯能使溴水褪色.能鉴别;D.酒精与水混溶,不分层,能
鉴别.]
7.D [由转化关系可知,链烃 CxHy 与 HCl发生加成反应生
成 Q,CxHy 可能为烯烃,Q可能为一氯代物,Q 与氯气光照
下发生取代反应生成CxCl12,由CxCl12中Cl原子个数可知n
可能为11,再由2x+2=12可知x为5,A项正确;Q为饱和
结构,CxHy 含碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则用
酸性高锰酸钾溶液可以区分 CxHy 和 Q,B项正确;由以上
分析可知题述转化过程中依次发生了加成反应和取代反应,
C项正确;新戊烷不存在对应烯烃,不可能通过题述转化生
成新戊烷结构相似的 C5Cl12,C5Cl12可能的结构只有两种,D
项错误.]
8.AC [A.苯环和碳碳双键均为平面结构,由于单键可以旋
转,所以2G苯基丙烯分子中一定共平面的碳原子有7个,最
多有9个,A错误;B.由结构简式可知,2G苯基丙烯分子中含
有的苯环能发生加成反应和取代反应,含有的碳碳双键能发
生加成反应、氧化反应和加聚反应,B正确;C.由结构简式可
知,2G苯基丙烯分子与足量氢气加成后产物的结构简式为
, 分子中含有6类氢原子,一氯代物有
6种,C 错误;D.2G苯基丙烯与苯乙烯结构相似,相 差1个
CH2 原子团,互为同系物,D正确.]
9.B [涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)、聚酰胺、聚氯乙烯均
为合成有机高分子材料制成,纯羊毛上衣主要成分是蛋白
质,蛋白质为天然高分子材料,选项B符合题意.]
10.C [A.宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷,属于
耐高温的新型无机非金属材料,不一定是硅酸盐材料,也可
能是氮化硅、碳化硅等物质,A 错误;B.聚氯乙烯含有氯元
素,不能用于直接接触食品的包装用品,B错误;C.聚氨酯
(PU)材质属于合成有机高分子材料,C正确;D.碳纤维为
碳的单质,属于新型无机非金属材料;而炭黑不是新型无机
非金属材料,D错误.]
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