课下巩固训练14 碳原子的成键特点 烷烃的结构-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 单选）

[课下巩固训练(十四)]　碳原子的成键特点　烷烃的结构 (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物，下列有关其原因的叙述中不正确的是(　　) A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键 C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键 D．多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合 解析：选B。碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价键，故B项错误。 2．已知有机物CH3CH(CH3)CH3，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 解析：选C。根据有机物的结构简式可知，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。 3．(2024·陕西西安检测)下列说法中正确的是(　　) A．相对分子质量相等的物质互为同系物 B．通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质互为同系物 C．C2H4与C3H6一定互为同系物 D．互为同分异构体的物质的化学性质不一定相似 解析：选D。组成和结构相似，相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物，A错误；通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子团的物质，也可能不互为同系物，如饱和一元羧酸与饱和一元酯通式相同，但不互为同系物，B错误；C2H4为CH2===CH2，C3H6的结构可能为，此时C2H4与C3H6不互为同系物，C错误。 4．下列各组物质的相互关系描述正确的是(　　) A．H2、D2和T2互为同位素 B．甲烷、乙烷、丙烷互为同分异构体 C．金刚石、C60、石墨互为同素异形体 D．和互为同系物 解析：选C。H2、D2和T2是单质，不属于同位素，A项错误；甲烷、乙烷、丙烷结构相似，分子式不同，不属于同分异构体，B项错误；金刚石、C60、石墨均是C元素形成的不同单质，互为同素异形体，C项正确；和结构不相似，不是同系物，D项错误。 5．硅与碳属于同族元素，有一类由Si和H形成的有机硅化合物称“硅烷”，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。下列叙述中不正确的是(　　) A．链状硅烷的通式为SinH2n＋2(n≥1) B．乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有两种同分异构体 C．甲硅烷(SiH4)沸点比甲烷(CH4)低 D．甲硅烷热稳定性小于甲烷 解析：选C。由链状烷烃通式CnH2n＋2(n≥1)可推知，链状硅烷的通式为SinH2n＋2(n≥1)，A正确；乙硅烷(SiH3SiH3)的二氯代物有SiHCl2SiH3和SiH2ClSiH2Cl两种同分异构体，B正确；甲硅烷(SiH4)的相对分子质量比甲烷(CH4)大，则甲硅烷(SiH4)沸点比甲烷(CH4)高，C不正确；非金属性：Si<C，则甲硅烷热稳定性小于甲烷，D正确。 6．M、N、P为三种不同的有机物，下列叙述正确的是(　　) A．若M、N、P互为同分异构体，它们的化学性质一定相似 B．若M、N、P互为同系物，它们分子中碳元素的质量分数一定相同 C．若M与N互为同系物，P与N互为同系物，则M与P也互为同系物 D．若M与N互为同分异构体，P与N互为同分异构体，则M与P也互为同分异构体 解析：选D。若M、N、P互为同分异构体，则它们的分子式相同而结构不同，故化学性质不一定相似，A错误；若M、N、P互为同系物，则它们的分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，它们的最简式不一定相同，分子中碳元素的质量分数不一定相同，B错误；若M与N互为同系物，P与N互为同系物，则M与P可能互为同分异构体，不一定互为同系物，C错误；M与N互为同分异构体，P与N互为同分异构体，则M与P的分子式相同而结构不同，故也互为同分异构体，D正确。 7．(2024·山东淄博检测)某些有机化合物的模型如图所示。 　 回答下列问题： (1)属于空间填充模型的是______(填代号)。 (2)表示同一种有机化合物的是________(填代号)。 (3)写出戊同分异构体的结构简式：__________________。 (4)含碳量最低的是________(填物质名称)，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留三位有效数字)。 解析：(1)依据图示可知，甲、丁、戊分别是甲烷、丙烷、正戊烷的球棍模型，乙、丙分别是乙烷和甲烷的空间填充模型。 (4)链状烷烃的通式为CnH2n＋2，随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，含碳量最低的是甲烷，含氢量最低的分子是戊烷，氢元素的质量分数是×100%≈16.7%。 答案：(1)乙、丙　(2)甲、丙 (3) (4)甲烷　16.7% 【能力提升练】 8．下列有关同系物的说法，错误的是(　　) ①化学性质相似的有机物是同系物　②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物　③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物　④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物 A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③ 解析：选A。同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①错误；结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，②错误；有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③错误；两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯(CH2===CH2)和环丁烷()，④错误。 9．碳原子个数不超过10的链状烷烃(通式：CnH2n＋2)中，一氯代物只有1种的有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 解析：选C。烷烃的一氯代物种数等于其等效氢种数，CH4、乙烷、新戊烷[C(CH3)4]及的一氯代物有1种，一共有4种。 ．C5H12有三种不同结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4。下列相关叙述正确的是(　　) A．C5H12表示一种纯净物 B．甲、乙、丙属于同分异构体，具有相同的物理、化学性质 C．甲、乙、丙中，乙的一氯代物数目最多 D．丙有三种沸点不同的二氯取代物 解析：选C。C5H12存在3种同分异构体，故不能表示纯净物，A错误；甲、乙、丙物理性质不同，化学性质相似，B错误；甲中有三种氢原子，其一氯代物有3种，乙中有4种不同的氢原子，其一氯代物有4种，丙中只有一种氢原子，其一氯代物有1种，乙的一氯代物数目最多，C正确；丙中只有一种氢原子，其二氯代物有两种结构，即CHCl2C(CH3)3、(CH2Cl)2C(CH3)2，丙有两种沸点不同的二氯取代物，D错误。 11．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某链状烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为(　　) A．4 B．7 C．8 D．9 解析：选C。如果某链状烷烃分子中—CH3、—CH2—、和基团各最少有一个，则分子中最少含有8个碳原子，C正确。 12．某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素，其球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。 (1)该有机物中表示的原子为________，表示的原子为________，表示的原子为________。(用元素符号表示) (2)该有机物分子中存在的极性键有__________________，非极性键有_____________________________。 (3)该有机物的结构简式为_______________________。 (4)下列物质中，与该有机物互为同系物的是________(填序号)。 ①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3 ③CH3CH2CH===CHCOOH ④(CH3)2CHCOOH 解析：(1)分子结构中黑球1与3个白球、黑球2之间形成四个共价键，所以黑球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知6号原子为氧原子；根据3号碳原子与2个氢原子成键，2号碳原子与3个碳原子成键，可知2号碳原子与3号碳原子之间存在碳碳双键；根据4号碳原子与2号碳原子、6号氧原子之间的成键和碳原子的四价原则、氧原子的二价原则，可以得出4号碳原子与5号氧原子之间存在的是碳氧双键。(4)该有机物的分子式为C4H6O2，①的分子式为C4H6O2，②的分子式为C4H6O2，③的分子式为C5H8O2，④的分子式为C4H8O2。③与该物质结构相似，相差一个CH2，属于同系物。 答案：(1)H　C　O　(2)碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键　碳碳单键、碳碳双键　(3)　(4)③ 13．(1)降冰片烷的结构如图所示：，其分子式为________，该有机物________(填“属于”或“不属于”)烷烃。 (2)已知链状烷烃的通式为CnH2n＋2，在链状烷烃分子中的基团—CH3、—CH2—、和中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。 例如：分子中，n1＝6，n2＝0，n3＝2，n4＝1，在链状烷烃(除甲烷外)分子中，各种类型的碳原子个数之间存在着一定的关系。 ①四种碳原子个数之间的关系为n1＝________。 ②若某链状烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，写出该链状烷烃的分子式：________。 解析：(2)①由于链状烷烃的通式为CnH2n＋2，设分子中H原子个数为n，C原子与H原子之间的数量关系为n＝2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子数目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为n＝3n1＋2n2＋n3，则2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。②由n3＋2n4＋2＝n1，当n2＝n3＝n4＝1时，n1＝5，碳原子总数为8，则该烷烃的分子式为C8H18。 答案：(1)C7H12　属于　(2)①n3＋2n4＋2　②C8H18 学科网（北京）股份有限公司 $$