内容正文:
假期作业16 认识有机化合物
1.认识有机化合物
2.有机化合物的结构特点
有机化合物
的结构特点
有机化合物
中的官能团
证据推理与模型认知
官能团
烃的衍生物
同分异构现象
和同分异构体
宏观辨识与微观探析
同分异构体的书写
同分异构体数目的判断
◆[知识点1] 有机物的结构
1.下列关于甲烷分子结构的叙述中,正确的是
( )
A.甲烷分子中碳、氢原子间是离子键
B.甲烷分子的空间结构是正方体
C.甲烷的结构式为CH4
D.甲烷分子中4个碳氢键完全相同
2.2023年中国航天全面推进探月和行星探测
工程,中国空间站转入常态化运营模式.下
列中国航天使用的“黑科技”中属于有机物
的是 ( )
A.制作发动机喷管套筒的碳纤维
B.用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅气
凝胶
C.陀螺仪的浮液聚全氟异丙醚油
D.制作柔性薄膜电池的砷化镓
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.正己烷是优良的有机溶剂,其球棍模型如
图,下列有关说法正确的是 ( )
A.正己烷的分子式为C6H12
B.正己烷的一氯代物有3种
C.正己烷能与溴发生取代反应而使溴水
褪色
D.主链上含有4个碳原子的正己烷的同分
异构体只有1种
◆[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
84
6.(双选)在1.013×105Pa下,测得的某些烷
烃的沸点见下表.
物质名称 沸点(℃)
正丁烷CH3(CH2)2CH3 -0.5
正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.0
异戊烷 CH3CH2CHCH3
CH3
27.8
新戊烷 C
CH3
CH3
CH3 CH3 9.5
正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0
据表分析,下列选项正确的是 ( )
A.在标准状况下,新戊烷是液体
B.在1.013×105Pa、20 ℃时,C5H12都是
液体
C.烷烃随碳原子数增加,沸点降低
D.C5H12随支链增加,沸点越低
◆[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
94
11.有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷
烃,试回答下列问题:
(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧
的化学方程式: .
(2)相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗
O2 的量最多的是 (填序号,下同).
(3)在120℃、1.01×105Pa条件下,某气
态烃与足量的O2 完全反应后,测得反应前
后气体的体积没有发生改变,则该烃为
.
12.按要求填写下列空白:
(1)乙烷的结构式: .
(2)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式
.
(3)相对分子质量为58的烷烃的结构有
种,试分别写出它们的结构简式:
.
(4)分子式为C5H12的直链烷烃的习惯命
名为 ,其一氯代物只有一种的结
构简式为 .
13.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.
05
化学 反 应 速 率 v(S2O2-3 )=
0.2×10-3 mol
160×10-3L
t1s
=
1.25×10-3
t1
molL-1s-1;根 据 反 应 ⅰ、ⅱ 可
知:H2O2~I2~2S2O2-3 ,则反应ⅰ在0~t1s的化
学 反 应 速 率 v (H2O2 )=
1
2v
(S2O2-3 )=
6.25×10-4
t1
molL-1s-1.
答案:(1)小于 硫代硫酸钠被消耗完,再生成的
I2 才能使淀粉溶液变蓝
(2)①40 40 ② <
(3)1.25×10
-3
t1
6.25×10
-4
t1
13.解析:D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L
min),则生 成 D 的 物 质 的 量 浓 度 为c(D)=0.2
mol/(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 =0.2 mol
/(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)= 4.5 mol/(L min),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16
1.D [A.甲烷分子中碳、氢原子间形成共价键,错
误;B.甲烷分子的空间结构是正四面体,错误;C.
甲 烷 的 分 子 式 是 CH4,结 构 式 为 C
H
H
H H ,
错误;D.甲烷分子中4个碳氢键完全相同,正确.]
2.C [A.碳纤维的主要成分是碳单质,不属于有机
物,A 错误;B.二氧化硅是无机化合物,不属于有机
物,B错误;C.聚全氟异丙醚油属于合成高分子有
机化合物,C正确;D.砷化镓是无机化合物,不属于
有机物,D错误.]
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 [正己烷分子式为 C6H14,A 项错误;正己烷的
结构简式为 CH3CH2CH2CH2CH2CH3,分子中存
在三种位置不同的氢原子,故其一氯代物有3种,B
项正确;烷烃不能与溴水发生反应,C项错误;主链
上有4个碳原子时,正己烷的同分异构体有2种:
CCH3
CH3
CH2 CH3
CH3
、
CH3 CH
CH3
CH
CH3
CH3 ,D项错误.]
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.]
001
6.AD [A.新戊烷的沸点是9.5℃,在标准状况下,
新戊烷 是 液 体,故 A 正 确;B.新 戊 烷 的 沸 点 是
9.5℃,在1.013×105Pa、20 ℃时,新戊烷是气体,
故B错误;C.烷烃随碳原子数增加,沸点升高,故C
错误;D.根据正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点,可知
C5H12随支链增加,沸点越低,故D正确.]
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)烷烃的燃烧通式为
CnH2n+2+
3n+1
2 O2
点燃
→nCO2+(n+1)H2O.
(2)1mol上述气态烃消耗氧气的物质的量为3n+12
mol,故丁烷消耗 O2 的量最多.(3)由反应前后气
体体积不变可知:1+3n+12 =n+n+1
,n=1,即为
甲烷.
答案:(1)CnH2n+2 +
3n+1
2 O2
点燃
→nCO2 +(n+
1)H2O
(2)④ (3)①
12.解析:(1)乙 烷 的 分 子 式 为 C2H6,其 结 构 式
为 CH
H
H
C
H
H
H .
(2)由烷烃的分子通式可知,2n+2=30,n=14,其
分子式为C14H30.
(3)由烷烃的分子通式可知,14n+2=58,n=4,C4H10的结
构 有 2 种, 分 别 为
CH3CH2CH2CH3、 CHCH3 CH3
CH3
.
(4)C5H12的直链烷烃为正戊烷,C5H12一氯代物
只有一种的是新戊烷( C
CH3
CH3
CH3 CH3 ).
答案:(1) CH
H
H
C
H
H
H (2)C14H30
(3)2 CH3CH2CH2CH3、 CHCH3
CH3
CH3
(4)正戊烷 C
CH3
CH3
CH3 CH3
13.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 ①
C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14 ⑤C6H14
101
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;③
④⑤⑦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17
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
=0.25 mol,
n(CH4)=
15g-7g
16gmol-1
=0.5 mol,V (CH4)∶
V(C2H4)=n(CH4)∶n(C2H4)=2∶1.]
4.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.]
5.C [A.苯分子中的6个碳碳键完全相同,是介于
碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键,既
不是碳碳单键也不是碳碳双键,A 项错误;B.苯能
与溴水发生萃取,属于物理变化,苯中不含碳碳双
键,不能与溴水发生加成反应,B项错误;C.苯分子
是平面型分子,分子中所有原子在同一平面上,C项正
确;D.苯分子中不含碳碳双键,不能使 KMnO4 溶液褪
色,D项错误.]
6.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.]
7.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、
201