作业(十四) 有机化合物的结构特点-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（鲁科版2019）

作业（十四）》 有机化合物的结构特点 6.(2023·安徽灵璧一中高一月考)下列有机化合 [基础训练] 物中互为同分异构体的是 ( 1.下列有机物中，属于烃类的是 CH2 A.CH,CH,OH ①CH2-CHCH,②H,CCH B.Br ③CHCH,CH, ④HC=CCH CHCH C.CH,CH ⑤H,C -CH, ⑥CH,CH,CH,CH D.CH,COOCH,CH, A.①和② B.①和③ 2.(2023·深圳实验学校高一月考)下列关于有机 C.①和① D.⑤和⑥ 化合物种类繁多的原因叙述不正确的是( 7.下列原子团不属于官能团的是 A.碳原子性质活泼，容易形成化合物 A.OH B.-Br B.碳原子之间能以共价键形成碳链或碳环 0 C.碳原子之间能形成单键，也能形成双键或三键 D.碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与其他 -CH -C0 元素的原子成键 8.某有机化合物的分子式为C,H,CI,分析数据表 3.(2023·宁波效实中学期中)如图是4个碳原子相 : 明，该分子中有2个一CH,2个一CH2一、1个 互结合的6种方式（氢原子没有画出），其中符合 一CH- 和1个一C1。则： 通式CnHw+2的是 (1)它的可能结构有 种。 (2)请写出所有它可能的结构简式： ② ④ 9.(2024·新疆疏勒县实验学校高一期中)现有 A.②③ B.①⑤ ①②③三种烃，它们的球棍模型如图所示： C.②③① D.①⑤⑤ 4.下列关于烷烃的叙述不正确的是 A.烷烃只含有碳、氢两种元素 B.只含有碳、氢元素的烃不一定是烷烃 C.烷烃一定是饱和烃，饱和烃不一定是烷烃 (1)分别写出①②③的分子式和结构简式。分子 D.碳原子间只以单键相结合的烃一定是烷烃 式 :结构简式： 5.下列说法正确的是 ( (2)分别写出①的空间结构和电子式： A.凡是分子组成相差一个或几个CH,原子团的 ,它与氯气反应的 物质，彼此一定是同系物 第一步反应方程式是 B.两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也 其反应类型是 相同，则两者一定是同分异构体 (3)互为同系物的是 (填序号)。 C.相对分子质量相同而结构不同的有机物一定 (4)戊烷有 种同分异构体，分别写出它 是同分异构体 们的结构简式： D.同系物一定具有相同的通式 29 。化学·必修第二册（配LK版）》 13.(2023·合肥模拟)几种烷烃分子的球棍模型 [能力提升] 如图： 10.丁烷(C,H。)失去1个氢原子后得到丁基 (一C,H2),丁基的结构共有 ( 90 A.2种 B.3种 68 c C.4种 D.5种 B 11.(双选)下列说法正确的是 ( (1)与C互为同系物的有 (填字母，下 A.乙烷一氯代物的同分异构体有1种，二氯代 同)，与C互为同分异构体的有 物的同分异构体有2种 B.丙烷一氯代物的同分异构体有2种，二氯代 (2)B的名称为 物的同分异构体有5种 (3)E的一氯代物有 种，请写出其一氯 C.正丁烷一氯代物的同分异构体有2种，二氯 代物的同分异构体有5种 代物的结构简式： D.正戊烷一氯代物的同分异构体有3种，二氯： (4)相同状况下，等体积的上述气态烃A、B、C充 代物的同分异构体有9种 分燃烧时，消耗O2的量最多的是 (填 12.(双选)有人设想合成具有以下结构的三种烃分 子，下列有关说法不正确的是 字母，下同)。 (5)等质量的上述气态烃A、B、C,充分燃烧时， 消耗O,的量最多的是 内 (6)常温下，10ml.某气态烷烃，在50mlO,中 A.1mol甲分子内含有10mol共价键 充分燃烧，得到液态水及35mL的混合气体（所 B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应 有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃 C.丙分子不能合成 D.甲、乙互为同系物 可能是 (填结构简式)。 30⑧⊙ AgNO3溶液来脸证HCI的生成，但由于C2溶解在水 苯，故C错误：同系物的结构应相似，分子组成相差一个 中时也会产生C厂，从而无法确定生成的白色AgC沉 或几个CH2原子团，所以同系物一定具有相同的通式 淀是否是由于生成HC1引起的，所以该实验设计存在 故D正确。 错误。(4)步骤一、二中氯气体积相同，氯气溶于水中：6，A同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物。题 生成HC1、HCIO,HCIO是药酸，且CL2与H(O不能完 中各物质的分子式分别为①CsH6,②C3H6、③CH8、 全反应，所以步骤一别定出的DH=3.26。步骤二中测 ④C3H、⑤CH8、⑤C,H6,所以六种物质中互为同分 定出溶液的pH=1.00<3.26,说明步骤二中产生的酸 异构体的是①和②，故选A。 的浓度更大，即步骤二中CH,与C2发生了取代反应：7.AOH一为氢氧根离子，带1个单位的负电荷，是离子， 而生成了HC引。(5)从表中数据可以看出，随着时间的 不属于官能团，A符合题意：一Br为碳溴键，是官能团， 推移，反应后所得溶液的H逐渐变小，说明甲烷与氯 0 气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化牵越高。 B不符合题意： C一H为醛基，是官能团，C不符合 从表中数据还可看出，6mim、8min、l0min时所得溶 0 液pH相同，说明6min后CH,与Cl2反应发生完全。 (6)类比步骤三的方法，步骤三是时间为变量，步骤四 题意； CO一为酯基，是官能团，D不符合题意。 用光照强度为变量，从而可设计出相应的方案。用5 8.解析可先写出CH2的三种同分异构体的结构简式，然 支试管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别 后对每一种异构体分别进行一氯取代，写出各一氯代物的 放在不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入 结构简式，再从中找出特合条件的结构简式。CH2的碳 10ml蒸馆水，充分振荡，测pH值。 123 1234 答案I)取代反应CH,十C,光CH,C+HCl 骨架有CCC一C一C、CCCC、CCC。 (2)C(3)氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉 C C 淀，从而无法确定反应中有氯化氢生成(4)步骤二测 从碳骨架结构可知，正戊烷的一氯代物有3种，特合条 得的pH的具体值比步骤一的低(5)相同条件下，一 件的有2种，分别为CH3CHCH2CH2CH 定时间内，光照时间越长，甲烷与氯气反应的越充分， CI 生成的HC1越多（其他合理答案也可）(6)用5支试 管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在 与CHCH2一CHCH2一CH3:异戊烷的一氯代物 不同功率的日光灯下照射相同时间后，加入10mL蒸 CI 馏水，充分振荡，测pH值 有4种，符合条件的有2种：CH一CHCH2CH2CI与 作业（十四）有机化合物的结构特点 CH L.C CH,CH2OH含有C、HO元素，不属于烃，故A不 CH2CHCH2CH3:新戊烷的一氯代物有1种， 选：《》Br含有C,H,Br元素，不属于烃，故B不 CI CH3 选：CH:CHa只含C、H元素，属于烃，故C选： 不符合条件。综上所述，符合条件的结构共有4种。 CH3CO(OCH2CH3含有C、H、O元素，不属于烃，故D: 答案(1)4 不选。 (2)CH3CH2CH2 CH-CH;、 2.A有机化合物种类繁多的原因是碳原子间能以共价 CI 键形成碳链或碳环，碳原子之间能形成单健，也能形成 双键或三键，碳原子除了彼此间可以成键外，还可以与 CH3CH2CHCH2CH3、 其他元素的原子成键，B,C,D正确：碳原子的最外层电 CI 子数为4，既不容易失去电子，也不容易得到电子，性质 CH3CH2一CH-CH2CI、 不活泼，A错误。 CHa 3.B符合通式CH2m+2的是链状烷烃，链状烷烃不含不 CICH2CH2一CHCH3 饱和键和碳环；①⑤不含不饱和键和碳环，属于链状烷 经，②③①含有双键，⑥含有碳环。答案选B。 CHa 4,D烷烃属于烃，烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机：9，解析根据①②③三种烃的球棍模型，可知①是甲烷、 化合物，故A正确：只含有碳、氢两种元素的烃，可以是 ②是乙烯、③是乙烷。 烷烃，也可以是烯烃、炔烃，芳香烃等，故B正确：烷烃一 (I)①是甲烷，分子式为CH1,结构简式是CH1:②是乙 定是饱和烃，但饱和烃不一定是烷烃，如环烷烃也是饱 烯，分子式为C2H,结构简式是CH2一CH2:③是乙烷， 和烃，故C正确：碳原子间只以单键相结合的烃可能是 分子式为C2H6、结构简式是CH3CH3 烷烃，也可能是环烷烃，故D错误」 (2)①是甲烷，空间结构为正四面体，电子式为 5.D同系物的结构应相似，如苯酚、苯甲醇相差一个 H CH2原子团的物质，不是同系物，故A错误：组成元 H:C:H,甲烷与氯气反应的第一步是生成一氯甲烷 相同，各元素质量分数也相同，最简式相同，如乙炔，苯 不是同分异构体，故B错误：相对分子质量相同而结构 H 不同的有机物不一定是同分异构体，例如丙三醇和甲 和氯化氢，反应方程式是CH,十CL,老那CH,C十HC, 54 甲烷分子中的H原子被CI原子代替，反应类型是取代 : 烧，故能发生氧化反应，B错误：丙分子中的部分碳原 反应。 子不符合碳四价原则，不能合成，C正确：甲的分子式 (3)甲烷、乙烷结构相似、分子组成相差1个CH2,甲烷、 为CH1,乙的分子式为C6H,二者结构不相似，且分 乙烷互为同系物。 子式不相差一个或若千个CH2原子团，不互为同系 (4)戎烷有CH3CHCH2CHCH3、CH3CHCH2CH3、 物，D错误。 CHa 13.解析根据球棍模型可知，A是丙烷(C3Hg),B是正 丁烷(C,H1o),C是正戊烷(CH12),D是异戊烷 CH3 (C5H12),E是新戊烷(C5H2)。 CH CCH3,共3种同分异构体。 (1)结构相似，分子组成相差一个或若千个CH2原子 CH3 团的有机化合物互称为同系物，则与C互为同系物的 答案(1)CH4、C2H1、C2H6CH、CH2一CH2、 有丙烷和正丁烷，与C互为同分异构体的有异戊烷和 CH:CH; 新戊烷」 H (3)E中只有一种氢原子，一氯代物有1种，该一氯代 物的结构简式为(CH3)3 CCH2CI. (2)正四面体 H:C H CH+Cl2 光照cH,Cl+ (4)相同状况下，等体积的气态烃(C,H,)即等物质的 H HCI取代反应 量的气态烃燃烧，x十丫的值越大，耗氧量越大，故C (3)①③ 的耗氧量最大 (4)3CHCH2CH2CH2CH3、 (5)相同状况下，等质量的气态经燃烧时，分子中的氢 CH3 元素质量分数越大，耗氧量越大，故A的耗氧量最大。 CH3CHCH2CH3、CH3CCHg (6)该气态烷烃完全燃烧，则混合气体是CO2和O2,设 该烃的分子式为C,H,则 CHs CHg 10.C丁烷(C4H1o)有两种结构：CH3CH2CH2CH3和 cH,+(r+￥)o 点sC0+兰H60D△V H3 C-CH-CH3。这两种结构分子中各有两种等 x1++音-=1+ CH 10 10+50-35=25 效氢原子，失去1个氢原子后得到的丁基（一C,H)的 结构共有4种，故选C。 所以10×(1+￥)=25，解得y=6,即1个超分子中 11.AD乙烷分子中只有1种氢原子，所以其一氯代物的 同分异构体只有1种，二氯代物的同分异构体有2种， H原子的个数是6，氧气有剩余，所以10×(r+￥) 即CH CHC2、CH2CICH2CL,A正确：丙烷分子中有 50,由于y=6,解得x<3.5,则气态烃为乙烷。 2种氢原子，所以其一氯代物的同分异构体有2种，二 答案(1)ABDE(2)正丁烷(3)1 氯代物的同分并构体有4种，即CH,CH2CHC2、 (CH)CCH2CI (4)C (5)A (6)CH:CH3 CHCCI2CHa、CH3 CHCICH,CI、CICH2CH2CH2CL.: 作业（十五）从天然气和石油中获取燃料 B错误：正丁烷分子中有2种氢原子，所以其一氟代物： 1.D渫是不可再生能源，A错误；石油是不可再生能源， 的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有6种， B错误：天然气是不可再生能源，C错误：太阳能是可再 即CH3CH2CH2CHCl2,CHCH2 CHCICHCI、 : 生能源，D正确。 CH3 CHCICH2CHCI、CH2CICH2CHCH2CI、 2.C煤、石油和天然气均为化石燃料，均属于不可再生 CH.CCI2CH2CH3、CH,CHCICHCICH3,C错误： 矿物能源，故A错误：石油分锦的产物有：石油气、汽 正戊婉分子中有3种氢原子，所以其一氯代物的 油、煤油、柴油、沥青等物质，各馏分均是混合物，故B错 同分异构体有3种：CHCH2CH2CH2CHCI、 误：石油主要含有碳、氢两种元素，故C正确：石油裂解 CH3CH2CH2 CHCICH、CH3CH2 CHCICH2CHa；当 主要得到乙烯、两烯、丁二烯等化工原料，故D错误。 一氯代物为CH3CH2CH2CH2CH2CI时，在此基础上 3.A甲烷燃烧时，当O2少量时然烧生成CO、CO2和 形成的二氯代物有5种：CH3CH2CH2CH2CHCl2、 H2O。由氢原子守恒知CH,的物质的量为0.2mol。 CHCH2CH2 CHCICH,CI、CHCH-CHCICH2CHCI、 设CO和CO2的质量分别为xy, CH CHCICH-CH2CH2Cl,CH2CICH2CH2 CH2CH2 Cl: x十y=14.4g-7.2g=7.2g 当一氯代物为CH3 CHCH,CHCICH3时，在此基础上 则 形成的二氣代物有3种：CHCH2CH2CCl2CH3、 128 g mol-1 4 gmol-T-0.2 mol CH CH2CHCICHCICH CH CHCICH2CHCICH: 解得x=2.8g。 当一氯代物为CH3CH2 CHCICH2CH3时，在此基础上 4,A石油是混合物，主要含有碳、氯元素，A正确：石油 形成的二氯代物有1种：CHCH2CC12CH2CH3:所以 属于化石燃料，是不可再生能源，B错误：石油裂化是由 正戊烷二氯代物的同分异构体共有9种，D正确。 12.BD1mol甲分子中含有6mol碳碳单键和4mol碳 : 碳原子数较多的烃变为碳原子数较少的烃，有新物质生 成，是化学变化，C错误：分馏是利用各组的沸，点不同， 氢键，共含有10mol共价键，A正确：乙分子可以燃 属于物理变化，D错误。 55