内容正文:
假期作业6 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→
在分子组成相差一个或若干
个CH2 原子团的化合物
→
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.下列各组有机物中,其一氯代物的数目
不相等的是 ( )
A.正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)和正
己烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)
B.新戊烷( CCH3
CH3
CH3
CH3 )和
CH3C
CH3
HCH3
C.环丙烷( CH2
H2C CH2
)和乙烷
D.丙烷和 CH3CH
CH3
CHCH3
CH3
71
5.有下列结构的物质:
①CH3(CH2)3CH3 ②CH3CH2CH2CH2CH3
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 (填
标号,下同);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.
◆[知识点2] 烷烃的物理性质
6.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
7.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
8.新戊烷的球棍模型为 ,下
列说法不正确的是 ( )
A.新戊烷的分子式为C5H12
B.新戊烷沸点比正戊烷高
C.新戊烷的一氯代物只有一种
D.新戊烷能与溴在光照下发生取代反应
9.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
10.(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
11.2023年6月21日20时40分许,宁夏
回族自治区银川市兴庆区民族南街富
洋烧烤店操作间液化石油气泄漏引发
爆炸,造成38人伤亡.家用液化石油
气的 成 分 之 一 是 丁 烷 (分 子 式 为
C4H10),也用作打火机的燃烧,下列关
于丁烷的叙述不正确的是 ( )
81
A.在常温下,C4H10是气体
B.C4H10与CH4 互为同系物
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,两
者的性质完全相同
D.正丁烷中四个碳原 子 不 在 同 一 直
线上
12.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 、 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
“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.
91
13.解析:D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(Lmin),
则生成D的物质的量浓度为c(D)=0.2mol/(Lmin)
×5min=1mol/L.从而建立以下三段式:
A(g) +2B(g) 3C(g)+nD(g)
起始量(mol/L) 2 3 0 0
变化量(mol/L) 0.5 1 1.5 1
平衡量(mol/L) 1.5 2 1.5 1
(1)由 上 面 分 析 可 知,5min末 A 的 物 质 的 量 浓 度 为
1.5mol/L.(2)前5min内用 B表示的化学反应速率
v(B)=1mol
/L
5min =0.2mol
/(Lmin).(3)前5min内 A的
转化率为0.5mol/L
2mol/L ×100%=25%
.(4)由浓度的变化量
之比等于其化学计量数之比,可得出n
3=
1mol/L
1.5mol/L
,n=
2.(5)为便于比较,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)=
4.5mol/(Lmin),v(A)=1.5mol/(Lmin);④v(D)=
8mol/(Lmin),v(A)=4mol/(Lmin);
以上速率中,5mol/(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6
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 项,正戊烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有
3种;正己烷有3种等效的 H 原子,其一氯代物有3种,
二者一氯代物的数目相等;B项,新戊烷中所有 H 原子
等效,其一氯代物只有1种;
CH3C
CH3
HCH3
有2种等效
的 H 原子,其一氯代物有2种,二者一氯代物的数目不
相等;C项,环丙烷中所有 H 原子等效,其一氯代物只有
1种,乙烷中所有 H 原子等效,其一氯代物只有1种,二
者一氯代物的数目相等;D 项,丙烷有2种等效的 H 原
子,其一氯代物有2种;
CH3CH
CH3
CHCH3
CH3
有2种等效的
H 原子,其 一 氯 代 物 有 2 种,二 者 一 氯 代 物 的 数 目
相等.]
5.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③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①
②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
6.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.]
7.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.]
8.B [A 项,新 戊 烷 为 含 5 个 碳 原 子 的 烷 烃,分 子 式 为
C5H12,A正确;B 项,碳 原 子 数 相 同 的 烷 烃,含 支 链 越
多,沸点越低,故新戊烷沸点比正戊烷低,B错误;C项,
由图可知,新戊烷中所有氢原子等效,新戊烷的一氯代
物只有一种,C正确;D项,新戊烷为烷烃,在光照条件下
能与溴发生取代反应,D正确.]
9.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.]
10.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.]
11.C [A项,常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体,在
常温下 C4H10是气体,故 A 正确;B项,分子结构相似,
分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的有机物互
为同系物,则 C4H10与 CH4 互为同系物,故 B正确;C
项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,沸点等物理性质
不同,两者的性质不完全相同,故 C错误;D 项,正丁烷
是折线形或锯齿形结构,正丁烷中四个碳原子不在同
一直线上,故 D正确.]
12.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)根据碳原子的四个价键,D
中碳原子为5共价键,所以不可能合成;(3)①烷烃的通
06
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
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
假期作业7
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
锰酸钾溶液氧化,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
=0.25 mol,n(CH4)=
15g-7g
16gmol-1
=0.5mol,V(CH4)∶V(C2H4)=n(CH4)∶
n(C2H4)=2∶1.]
4.A [A.由乙烯与乙烷的结构简式分别为 CH2 CH2、
CH3CH3 可知,相同质量的乙烯所含 H 比相同质量的乙
烷少,所以 相 同 质 量 的 乙 烯 和 乙 烷 完 全 燃 烧 后 产 生 的
H2O的质量不相同,A正确;B.乙烯能使 Br2 的 CCl4 溶
液褪色为加成反应,使酸性 KMnO4 溶液褪色为氧化反
应,原理不同,B错误;C.不能用酸性 KMnO4 溶液除去
乙烷中的乙烯,因为乙烯被氧化为 CO2,引入新的杂质
气体,C错误;D.可以应用乙烯与氯化氢通过加成反应
制备纯净的氯乙烷,而不能用乙烷与氯气通过取代反应
制备,D错误.]
5.D [A.由柠檬烯的结构简式可知,其分子式为 C10H16,
故A错误;B.柠檬烯分子中含有多个饱和碳原子,与其
相连的原子具有类似甲烷的四面体结构特点,所有碳原
子不可能在同一个平面上,故 B错误;C.柠檬烯分子中
含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反
应,故 C错误;D.由 A项分析柠檬烯的分子式为C10H16,
柠檬烯分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,能
使溴的四氯化碳溶液褪色,故 D正确.]
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.C [根据结构简式可判断分子式为C9H12,A正确;分子
中含有4个碳碳双键,1mol此分子在一定条件下最多
能与4molH2 发生反应,B正确;分子中含有饱和碳原
子,则所有碳原子不可能都在同一平面上,C错误;此物
质含 有 碳 碳 双 键,且 只 含 碳 氢 两 种 元 素,属 于 烯 烃,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.D [A.烷烃中碳原子间只存在碳碳单键,A 错误;B.
乙烷中两个 C 原子共线,但 C、H 八个原子 不 可 能 共
面,B错误;C.C3H8 中 C 原子是锯齿形的结构,C3H8
中的三个碳原子不可能共线,C错误;D.C20H42中 C、H
原子的 个 数 关 系 符 合 链 状 烷 烃 的 通 式 CnH2n+2,D
正确.]
11.解析:由 条 件 ① 知,该 烃 燃 烧 产 物 中 CO2 为 17.6g,
H2O为7.2g,
碳、氢原子个数比为:
17.6g
44gmol-1
∶ 7.2g18gmol-1
×2( ) =1∶2,
该烃的最简式为 CH2.由条件②知:该烃的相对分子
质量 Mr=2×14=28,该烃分子式为 C2H4,即乙烯.
答案:(1)H︰C
‥
H
︰︰C
‥
H
︰H 乙烯
(2)16 0.4
(3)CH2-CH2 聚乙烯
12.解析:乙烯分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶
液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色.乙烯和溴能发生
加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色.乙烯在一定
条件下与氢气加成生成乙烷,和水加成生成乙醇.乙
烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯.根据以上
分析解答相应问题.
(1)反应⑤是乙烯在催化剂作用下生成聚乙烯的反应,
故反应类型是加聚反应;
(2)物质 C是乙烯与氢气的加成产物乙烷,它的最简单
同系物为甲烷,甲烷的空间结构为正四面体;
(3)反应④为乙烯和水在催化剂作用下生成乙醇的反应,反
应 的 化 学 方 程 式 为:CH2 CH2 + H2O
催化剂
加热、加压→CH3CH2OH
;
16