内容正文:
专题10 有机物的结构特点 烃
2大高频考点
考点01 有机物的结构特点
考点02 烃
考点01 有机物的结构特点
1.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)有机化合物A的谱图如下,根据谱图可推测其结构简式为
A. B. C. D.HCOOH
【答案】B
【详解】由核磁共振谱图可知,H原子的化学环境有3种,比例为2:1:3;由红外吸收光谱图可知分子中有C-H,O-H,C- O键;由质谱图可知,A的相对分子质量是46。
A.H原子的化学环境只有1个, A错误;
B.H原子的化学环境有3种,比例为3:2:1,相对分子质量是46,也含有C-H,O-H,C- O键,B正确;
C.CH3CH2CHO的相对分子质量为58,C错误;
D.HCOOH的H原子化学环境有2种,D错误;
故答案选B。
2.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是
A.分子式为 B.不是环氧乙烷()的同系物
C.一氯代物有2种(不考虑立体异构) D.所有碳原子处于同一平面
【答案】D
【详解】A.根据结构简式确定分子式为C5H8O,故A正确;
B.同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的化合物,该化合物与环氧乙烷结构不相似,所以与环氧乙烷不是同系物,故B正确;
C.该分子中含有两种氢原子,则其一氯代物有两种,故C正确;
D.该分子中所有碳原子均采取sp3杂化,是四面体结构,所以所有碳原子不能处于同一平面,故D错误;
故选:D。
考点02 烃
1.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是
A.苯和甲苯 B.1-辛烯和对二甲苯 C.苯和苯甲醛 D.环己烷和苯
【答案】C
【详解】A.苯与酸性高锰酸钾不反应,甲苯被氧化使高锰酸钾褪色,但两者均不与溴水反应,溴水无法区分,A不符合题意;
B.1-辛烯与溴水和高锰酸钾均反应褪色,对二甲苯被高锰酸钾氧化褪色,但与溴水不反应。高锰酸钾无法区分两者(均褪色),B不符合题意;
C.苯甲醛的醛基可被酸性高锰酸钾和溴水氧化,均褪色;苯与两者均不反应,两种试剂均可区分,C符合题意;
D.环己烷和苯均不与酸性高锰酸钾或溴水反应,无法区分,D不符合题意;
答案选C。
2.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素,叫硅烷,它们的分子组成与烷烃相似,其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4),则有关描述不正确的是
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B.甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C.甲硅烷的沸点高于甲烷
D.甲硅烷的稳定性比甲烷强
【答案】D
【详解】A.根据题意硅烷的分子组成与烷烃相似,分子通式为SinH2n+2,A正确;
B.与甲烷相似,甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O,B正确;
C.甲硅烷与甲烷分子的组成和结构相似,甲硅烷相对分子质量大,所以沸点高于甲烷,C正确;
D.碳元素的非金属性比硅强,所以甲烷比甲硅烷稳定,D错误;
答案选D。
3.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】链状烷烃分子式通式为,在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知,该烃燃烧消耗的物质的量为,可得,解得,烷烃分子式为。
【详解】A.的分子式为,分子中含有4种不同化学环境的H,其一氯代物有4种,故A正确;
B.的分子式为,故B错误;
C.的分子式为,故C错误;
D.的分子式为,分子中含有3种不同化学环境的H,其一氯代物有3种,故D错误;
故答案为:A。
4.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)在光照条件下,CH4与C12能发生取代反应。若将1molCH4与C12反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为:n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=4:3:2:l,则消耗的C12为
A.1.0mol B.2.0mol C.3.0mol D.4.0mol
【答案】B
【详解】若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=4∶3∶2∶1,假设一氯甲烷的物质的量为4xmol,则二氯甲烷的物质的量为3xmol,三氯甲烷的物质的量为2xmol,四氯化碳的物质量为xmol,x+2x+3x+4x=1,解得x=0.1mol,则含有的氯原子的物质的量为4x+3x×2+2x×3+x×4=20x=20×0.1mol=2.0mol,则氯气的物质的量为2.0mol。答案选B。
5.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)煤化工经过___________得到煤焦油,再对煤焦油进行___________可得到如苯、甲苯等化工原料。
A.裂化 B.裂解 C.干馏 D.分馏
【答案】 C D
【详解】煤化工经过干馏得到煤焦油,煤焦油中含有苯、甲苯等物质,煤焦油再通过分馏可以分离得到如苯、甲苯等化工原料,故答案为:C;D;
(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)可燃冰、页岩气分别是海底和页岩层中可供开采的天然气资源,我国海底可燃冰的储量丰富,是新能源的重要来源。
6.以下物质中不含甲烷的是___________。
A.可燃冰 B.天然气 C.水煤气 D.沼气
7.甲烷的电子式为___________。如图属于甲烷分子的___________。
A.球棍模型 B.空间填充模型
甲烷能在光照条件下与氯气发生反应的历程依次如下:
①;
②;
③
反应过程中产生的氯自由基、甲基自由基具有极高的反应活性,能与其他分子或自由基发生反应
8.生成的化学方程式为___________,该反应属于___________(填写反应类型)。
9.光照条件下首先形成,而不是。结合原子结构和共价键的性质,解释原因___________。
10.结合上述机理,写出生成的历程:
④___________;
⑤___________。
11.研究发现,上述反应还会生成一种烃,其分子式是___________,该烃与甲烷属于___________。
A.同分异构体 B.同系物 C.同素异形体 D.同位素
12.向下图量筒中充入和,在光照条件下进行反应。充分反应后,不会出现的现象是_________。
A.量筒中混合气体的颜色变浅
B.量筒内壁上出现油状液体
C.向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.饱和食盐水充满量筒
甲基正离子和甲基负离子也是反应的中间体
13.甲基正离子的微粒空间构型是___________,碳原子的杂化方式是___________。
14.甲基负离子的键角___________(选填)、<或=)。
【答案】6.C 7. A 8. 取代 9.氯原子的半径比氢原子大,共价键的键长更长,键的稳定性更弱,所以键的键能比键的键能小,更容易断裂,因此光照条件下键先断裂形成
10. 11. B 12.D 13.平面三角形 14.<
【详解】6.水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成分是一氧化碳,氢气,可燃冰、天然气、沼气,主要成分均为甲烷,故答案选C;
7.甲烷的电子式为;如图属于甲烷分子的球棍模型;
8.由反应历程②+③,消去中间产物和,得到生成的化学方程式为;该反应中,中的氯原子取代了中的一个氢原子,属于取代反应;
9.氯原子的半径比氢原子大,共价键的键长更长,键的稳定性更弱,所以键的键能比键的键能小,更容易断裂,因此光照条件下键先断裂形成,而不是键断裂形成;
10.生成是在生成的基础上,继续发生自由基取代反应,历程如下:;;
11.甲烷与氯气的取代反应中,甲烷自由基相互结合:,故分子式为;(乙烷)和(甲烷)都属于烷烃,结构相似,分子组成上相差1个原子团,二者属于同系物;
12.A.反应过程中氯气不断被消耗,量筒中混合气体的颜色变浅,A正确;
B.生成物有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体,B正确;
C.生成的HCl溶于水后电离出氢离子,石蕊遇酸变红,C正确;
D.反应完后有不溶于水的一氯甲烷,饱和食盐水不能充满量筒,D错误;
故答案选D;
13.甲基正离子的化学式为 ,其中心原子是碳原子,它连接了三个氢原子,并带有正电荷。其价电子数为,因此它与三个氢原子形成三个σ键,没有孤对电子,因此甲基正离子的空间构型为平面三角形;其价电子数为,所以碳原子采用的是杂化方式;
14.甲基负离子的化学式为 ,其中心原子是碳原子,它连接了三个氢原子,并带有负电荷,其价电子数为,因此它与三个氢原子形成三个σ键,有一个孤对电子,因此甲基负离子的空间构型为三角锥形,孤对电子对成键电子的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,键角小于。
(2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中)甲烷是结构最简单的烷烃,也是天然气、沼气等的主要成分。烷烃是一类重要的有机化合物,其组成、结构、同分异构体和命名是学习有机化学的基础。请根据所学知识,回答下列问题:
15.有机化合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分。下列说法正确的是___________。
A.有机物都不易溶于水 B.有机物都具有同分异构现象
C.有机物都有可燃性 D.有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的
16.下列物质中,属于烃类的是___________。
A.C5H8 B.CH3Cl C.C2H5OH D.C6H5NO2
17.最简单的烷烃分子的空间结构是_______。在一定条件下,下列物质可与该物质发生化学反应的是___________。
A.溴蒸气 B.氢氧化钠溶液 C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
18.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是___________。
A.甲烷分子的空间填充模型: B.甲基的电子式:
C.乙烷的分子式:CH3CH3 D.丙烷的结构式:CH3CH2CH3
19.下列各组物质中,属于同系物的是___________。
A.和 B.金刚石和C60
C.和 D.和
20.下列碳原子相互结合的方式中,碳骨架类型与其他三种不一致的是___________。
A. B. C. D.
21.关于正丁烷,下列叙述正确的是___________。
A.所有碳原子在一条直线上 B.只有三个碳原子在一条直线上
C.沸点高于异丁烷 D.常温常压下为液体
22.某直链烷烃分子中有16个氢原子,它的分子式是________,它在常温常压下的状态为______态(填“固”、“液”或“气”)。写出该分子在足量氧气中完全燃烧的化学方程式:________________________。
23.2,2,3–三甲基丁烷的结构简式是_______,其一氯代物有_______种,该烷烃与正庚烷互为_______(填“同系物”或“同分异构体”)。
24.写出分子式为C5H12,且分子中含有3个甲基(—CH3)的烷烃的结构简式:_________;该分子的名称是_________。
【答案】15.D 16.A 17.正四面体 A 18.B 19.A 20.A 21.C
22. 液 23. 同分异构体 24. 异戊烷(或甲基丁烷)
【详解】15.A.并非所有有机物都不易溶于水,如低级醇(乙醇)、低级羧酸(乙酸)等易溶于水,A错误;
B.并非所有有机物都有同分异构现象,如甲烷()、乙烷()、丙烷()等没有同分异构体,B错误;
C.并非所有有机物都具有可燃性,如四氯化碳()不可燃,常用于灭火,C错误;
D.碳原子最外层有4个电子,能与其他原子形成四个共价键,且碳原子之间可以形成单键、双键或三键,还能形成碳链或碳环,这种成键特征决定了有机物种类繁多,D正确;
故选D。
16.烃是指仅由碳()和氢()两种元素组成的有机化合物。
A.仅含碳、氢两种元素,属于烃类,A正确;
B.含有氯()元素,属于卤代烃,B错误;
C.含有氧()元素,属于醇类,C错误;
D.含有氮()和氧()元素,属于硝基化合物,D错误。
故选A。
17.最简单的烷烃是甲烷(),其中心碳原子采取杂化,分子空间结构为正四面体。烷烃的化学性质通常比较稳定,在常温下不与强酸(如浓硫酸)、强碱(如氢氧化钠溶液)或强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)发生反应。但在光照条件下,甲烷可以与卤素单质(如溴蒸气)发生取代反应,故选A。
18.A.图示为单个原子的比例模型,而甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成,其比例模型应体现出正四面体结构及原子相对大小,A错误;
B.甲基()是甲烷失去一个氢原子后剩余的原子团,碳原子周围有3对成对电子和1个未成对电子,B正确;
C.是乙烷的结构简式,其分子式应为,C错误;
D.是丙烷的结构简式,结构式需要用短线表示出分子中所有的共价键,D错误;
故选B。
19.同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物;
A.两物质均为烷烃,分子式分别为和,相差一个原子团,互为同系物,A正确;
B.金刚石和是由同一种元素形成的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.前者为链状烷烃,后者为环烷烃,两者结构不相似,不属于同系物,C错误;
D.和是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子,互为同位素,D错误;
故选A。
20.有机物的碳骨架可分为链状和环状;A中的碳骨架为闭合的环状结构(环丁烷骨架),属于环状碳骨架;而B、C、D项中的碳原子均依次相连形成开链结构,属于链状碳骨架。因此A项的碳骨架类型与其他三种不一致;故选A。
21.A、B.正丁烷()中的碳原子均采取杂化,碳碳单键之间的键角约为,碳链呈锯齿状,因此没有任何三个碳原子在一条直线上,A、B均错误;
C.正丁烷与异丁烷互为同分异构体,对于烷烃的同分异构体,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,故正丁烷的沸点高于异丁烷,C正确;
D.常温常压下,碳原子数的烷烃通常为气态,正丁烷为气体,D错误;
故选C。
22.直链烷烃的通式为,已知分子中有16个氢原子,即,解得,故其分子式为。常温常压下,碳原子数为的烷烃通常为液态,故该物质为液态。烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水,配平后的化学方程式为。
23.根据系统命名法,三甲基丁烷的主链为丁烷(4个碳原子),在2号碳原子上有两个甲基,在3号碳原子上有一个甲基,其结构简式为。分析该分子的对称性可知,分子中存在3种不同化学环境的氢原子:2号碳上的三个甲基等效、3号碳上的两个甲基等效、3号碳上的一个次甲基()氢原子,因此其一氯代物有种。该物质的分子式为,与正庚烷的分子式相同但结构不同,两者互为同分异构体。
24.分子式为的烷烃共有三种同分异构体:正戊烷(,含2个甲基)、异戊烷(,含3个甲基)、新戊烷(,含4个甲基)。根据题意,分子中含有3个甲基,故该烷烃为异戊烷,其结构简式为,系统命名为甲基丁烷,习惯命名为异戊烷。
(2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中)某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2的反应,据题意,回答下列问题:
25.请写出生CH4和Cl2发生反应生成一氯甲烷的化学反应方程式:__________,该反应的类型为__________。
26.若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1,则得到的产物为___________。
A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl
C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
27.经过一段时间的反应后,U形管右端的水柱变化是___________。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
28.反应过程中未发生的现象是___________。
A.反应过程中U形管左侧混合气体的颜色变浅
B.反应过程中U形管左侧壁上有油状液体生成
C.反应完后向U形管内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.反应完后饱和食盐水充满U形管左侧
29.二氯甲烷的结构式为,下列说法正确的是___________。
A.二氯甲烷分子中不含有官能团
B.二氯甲烷分子中5个原子在同一个平面内
C.二氯甲烷不存在同分异构体
D.二氯甲烷与甲烷互为同系物
【答案】25. 取代反应 26.D 27.B 28.D 29.C
【详解】25.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,第一步生成一氯甲烷和氯化氢,化学方程式为。
26.甲烷与氯气的取代反应是连锁反应,一旦发生,各步反应会同时进行。因此,无论反应物的体积比是多少,产物都是 、、、 和 的混合物,故选D。
27.甲烷与氯气反应生成的 为气体,、、 均为油状液体,且生成的 气体极易溶于水。随着反应的进行, 形管左侧气体的物质的量不断减少,压强降低,导致左侧液面上升,右侧玻璃管中的水柱降低,故选B。
28.A.反应消耗了 , 为黄绿色气体,故左侧混合气体的颜色变浅,A不符合题意;
B.反应生成的 、 和 在常温下为无色油状液体,会附着在 形管内壁上,B不符合题意;
C.生成的 溶于水形成盐酸,溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,C不符合题意;
D.反应产物中 是气体,且反应可能不完全,左侧仍会残留部分气体,饱和食盐水不可能充满 形管左侧,D符合题意。
故选D。
29.A.二氯甲烷属于卤代烃,含有碳氯键这一官能团,A错误;
B. 是正四面体结构, 是由 个氯原子取代甲烷中的 个氢原子得到的,碳原子仍为四面体中心, 个原子不可能共面,最多只有 个原子共面,B错误;
C.由于 是正四面体结构,其四个碳氢键完全等价,因此 只有一种结构,不存在同分异构体,C正确;
D. 属于卤代烃, 属于烷烃,两者结构不相似,不互为同系物,D错误;
故选C。
(2025-2026高二上·上海市嘉定区第一中学·期中)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某兴趣小组设计了如下装置模拟上述过程。
30.C装置中生成的化学方程式为___________。B装置有三种功能:①___________;②___________;③___________。
31.将与发生取代反应,若充分反应后生成等物质的量的、四种有机物,则参加反应的___________mol。设,若理论上欲使取代反应获得最多的氯化氢,则的取值范围___________。
32.D装置的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是___________。
33.在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式___________。
34.E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为___________。
A.结晶法 B.蒸馏法 C.萃取分液法 D.分液法
35.该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为___________。(双选)
A. B. C. D.
36.资料表明,烷烃的卤代反应为自由基反应,自由基是分子在光、热等外界条件下共价键发生均裂(指共价键断裂时将共用电子对均等地分配给成键的两个原子)而形成的原子或原子团。如图是氯气与甲烷发生取代反应的能量变化图(部分过程)。下列说法错误的是___________。
A.为反应过程中的中间体
B.反应过程涉及
C.为正四面体结构
D.二氯甲烷不存在同分异构体
37.丙烷也能与氯气发生反应,其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。
则断裂中键比断裂中1 mol C-H所需能量___________(填“大”或“小”)。
【答案】30. 控制气流速度 均匀混合气体 干燥气体 31. 2.5 32.吸收过量的氯气 33. 34.D 35.B 36.C 37.大
【分析】装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件发反应生成氯气,用B装置除去甲烷、氯气中混有的水蒸气,然后在C中用强光照射,甲烷与氯气发生取代反应,在D中用KI除去未反应的氯气,最后用E吸收氯化氢得到副产品盐酸。
30.甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸,C装置中生成的化学方程式为。B装置中的浓硫酸,可以利用其吸水性将甲烷中的水分、氯气中的水除掉;可通过导管中气泡的多少控制气流速度;均匀混合气体。
31.与发生取代反应,若充分反应后生成等物质的量的、四种有机物,根据碳元素守恒可知,各卤代烃的物质的量为0.25 mol,按照烷烃光取代反应规律,消耗0.25 mol;消耗0.5 mol;消耗0.75 mol;消耗1 mol;综上共消耗2.5 mol。
甲烷中的H原子理论上都能被取代,1 mol甲烷最多能与4 mol反应生成4 molHCl,若理论上欲使取代反应获得最多的氯化氢,。
32.氯气能与KI反应生成,所以D中的棉花团中混有KI粉末,用于吸收。
33.在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,发生置换反应出黑色小颗粒为碳单质,化学方程式。
34.E中的有机物为卤代烃,卤代烃难溶于水,分离互不相溶的液体要有分液法,故选D。
35.甲烷与氯气反应生成的四种卤代烃、、、中,中有是气体,故尾气中含氯有机物为,尾气中还含有未反应的甲方烷,故选AB。
36.A.在反应历程中是第一步的生成物,第二步的反应物,故为反应过程中的中间体,A正确;
B.根据反应历程中的物质可知,反应过程涉及,B正确;
C.中的碳原子的价层电子对数为,为杂化,且C-H键长与C-Cl键长不同,故为四面体结构,C错误;
D.二氯甲烷是四面体结构,不存在同分异构体,D正确;
故选C。
37.根据图中反应过程-能量图,反应比放热少,即断裂中键比断裂中1 mol C-H键所需能量大。
(2025-2026高二上·上海市文建中学·期中)西气东输项目的实施,为西部大开发、将西部地区的资源优势变为经济优势创造了条件,对推动和加快新疆及西部地区的经济发展具有重大的战略意义。西气东输中的“气”指的是天然气,其主要成分是甲烷。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
38.实验中可观察到的现象有________。(填字母,双选)
A.试管内液面上升,最终充满试管 B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴 D.试管内有少量白雾生成
39.用饱和食盐水而不用水的原因是___________________________________。
40.请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式:___________________________________,该反应的所属类型是________________。
41.石油化工中获得乙烯、丙烯等不饱和烃的加工方法是_______(填字母)。
A.分馏 B.分液 C.裂解 D.干馏
烷烃广泛存在于自然界中,例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
42.写出下列各烷烃的分子式。
(i)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍______________。
(ii)烷烃B中碳元素和氢元素的质量比为5:1______________。
43.烷烃中C-C键和C-H键数目分别为________________。
A.4个,10个 B.3个,10个 C.4个,8个 D.3个,8个
44.同系物具有________________。
①相同的通式 ②相同的物理性质 ③相同的类别 ④相似的化学性质
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
45.现有下列几组物质:
①和;②干冰与二氧化碳;③和;
④和;⑤和;⑥和;⑦和
上述物质中,互为同系物的是_________________(填标号,下同),同一种物质的是__________,互为同分异构体的是_________________,互为同素异形体的是_________。
46.下列有机物常温下液态的是_________。
A.一氯甲烷 B.丁烷 C.戊烷 D.十七烷
47.等质量的下列烃完全燃烧,耗氧量最大的是_________。
A. B. C. D.
【答案】38.CD 39.降低氯气在水中的溶解度,减少氯气的损失。
40. 取代反应 41.C 42.
43.B 44.D 45.③⑥ ②⑤ ①④ ⑦ 46.C 47.A
【详解】38.甲烷和氯气在光照下发生取代反应,生成一氯甲烷(气体)、二氯甲烷(油状液体)、三氯甲烷(油状液体)、四氯化碳(油状液体)和氯化氢(气体,极易溶于水)。
A.生成的氯化氢溶于水,且二氯甲烷等液体生成导致气体总体积减小,试管内压强减小,液面上升。但一氯甲烷是气体,且反应不完全,试管内仍有气体,不会最终充满试管,A错误;
B.氯气是黄绿色气体,反应消耗氯气,气体颜色逐渐变浅,B错误;
C.生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是油状液体,附着在试管内壁,C正确;
D.生成的氯化氢遇水蒸气形成白雾,D正确;
故答案选CD。
39.氯气能溶于水并与水反应()。饱和食盐水中氯离子浓度较高,可以抑制氯气在水中的溶解,从而保证反应物氯气的量,使反应顺利进行。
40.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,生成一氯甲烷和氯化氢。
方程式为:,该反应属于取代反应。
41.A.分离沸点不同的混合物,得到各种馏分,A错误;
B.分离互不相溶的液体,B错误;
C.深度裂化,目的是获得短链不饱和烃(如乙烯、丙烯),C正确;
D.煤的干馏,D错误;
故答案选C。
42.(ⅰ)相对分子质量。烷烃通式,则。分子式为。
(ⅱ)碳氢原子个数比。最简式为,符合烷烃通式,即为分子式。
43.是烷烃,碳原子数为4,C-C单键数为4-1=3个;氢原子数为10,C-H键数即为氢原子数10个;故选B;
44.①同系物具有相同的通式;
②同系物的物理性质随碳数增加而递变,物理性质不同;
③同系物属于相同的类别;
④同系物具有相似的化学性质;
故答案选D(①③④)。
45.①和:分子式相同,结构不同(双键位置),同分异构体;
②干冰与二氧化碳:同种物质;
③和:烷烃,同系物;
④和:同分异构体;
⑤和:甲烷是正四面体,无同分异构,同种物质;
⑥和:同系物;⑦和:同素异形体;
互为同系物的是:③⑥。
同一种物质的是:②⑤。
互为同分异构体的是:①④。
互为同素异形体的是:⑦。
46.碳原子数1-4的烷烃/一氯代物常温为气态;5-16个碳为液态;17个碳及以上为固态。
A.一氯甲烷(气态);
B.丁烷(气态);
C.戊烷(液态);
D.十七烷(固态);
故答案选C。
47.等质量时,氢的质量分数越大(即H/C比越大),耗氧量越大。。的氢含量最高。
故答案选A。
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专题10 有机物的结构特点 烃
考点01 有机物的结构特点
1.B
2.D
考点02 烃
1.C
2.D
3.A
4.B
5.C D
6.C 7. A 8. 取代 9.氯原子的半径比氢原子大,共价键的键长更长,键的稳定性更弱,所以键的键能比键的键能小,更容易断裂,因此光照条件下键先断裂形成
10. 11. B 12.D 13.平面三角形 14.<
15.D 16.A 17.正四面体 A 18.B 19.A 20.A 21.C
22. 液 23. 同分异构体 24. 异戊烷(或甲基丁烷)
25. 取代反应 26.D 27.B 28.D 29.C
30. 控制气流速度 均匀混合气体 干燥气体 31. 2.5 32.吸收过量的氯气 33. 34.D 35.B 36.C 37.大
38.CD 39.降低氯气在水中的溶解度,减少氯气的损失。
40. 取代反应 41.C 42.
43.B 44.D 45.③⑥ ②⑤ ①④ ⑦ 46.C 47.A
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专题10 有机物的结构特点 烃
2大高频考点
考点01 有机物的结构特点
考点02 烃
考点01 有机物的结构特点
1.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)有机化合物A的谱图如下,根据谱图可推测其结构简式为
A. B. C. D.HCOOH
2.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)螺环化合物()可用于制造生物检测机器人,下列有关该化合物的说法错误的是
A.分子式为 B.不是环氧乙烷()的同系物
C.一氯代物有2种(不考虑立体异构) D.所有碳原子处于同一平面
考点02 烃
1.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是
A.苯和甲苯 B.1-辛烯和对二甲苯 C.苯和苯甲醛 D.环己烷和苯
2.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)有一类有机硅化合物中只含有硅元素和氢元素,叫硅烷,它们的分子组成与烷烃相似,其中有一种结构最简单的硅烷叫甲硅烷(SiH4),则有关描述不正确的是
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B.甲硅烷燃烧生成SiO2和H2O
C.甲硅烷的沸点高于甲烷
D.甲硅烷的稳定性比甲烷强
3.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
4.(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)在光照条件下,CH4与C12能发生取代反应。若将1molCH4与C12反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为:n(CH3Cl):n(CH2Cl2):n(CHCl3):n(CCl4)=4:3:2:l,则消耗的C12为
A.1.0mol B.2.0mol C.3.0mol D.4.0mol
5.(2025-2026高二上·上海市杨浦高级中学·期中)煤化工经过___________得到煤焦油,再对煤焦油进行___________可得到如苯、甲苯等化工原料。
A.裂化 B.裂解 C.干馏 D.分馏
(2025-2026高二上·上海市格致中学·期中)可燃冰、页岩气分别是海底和页岩层中可供开采的天然气资源,我国海底可燃冰的储量丰富,是新能源的重要来源。
6.以下物质中不含甲烷的是___________。
A.可燃冰 B.天然气 C.水煤气 D.沼气
7.甲烷的电子式为___________。如图属于甲烷分子的___________。
A.球棍模型 B.空间填充模型
甲烷能在光照条件下与氯气发生反应的历程依次如下:
①;
②;
③
反应过程中产生的氯自由基、甲基自由基具有极高的反应活性,能与其他分子或自由基发生反应
8.生成的化学方程式为___________,该反应属于___________(填写反应类型)。
9.光照条件下首先形成,而不是。结合原子结构和共价键的性质,解释原因___________。
10.结合上述机理,写出生成的历程:
④___________;
⑤___________。
11.研究发现,上述反应还会生成一种烃,其分子式是___________,该烃与甲烷属于___________。
A.同分异构体 B.同系物 C.同素异形体 D.同位素
12.向下图量筒中充入和,在光照条件下进行反应。充分反应后,不会出现的现象是_________。
A.量筒中混合气体的颜色变浅
B.量筒内壁上出现油状液体
C.向量筒内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.饱和食盐水充满量筒
甲基正离子和甲基负离子也是反应的中间体
13.甲基正离子的微粒空间构型是___________,碳原子的杂化方式是___________。
14.甲基负离子的键角___________(选填)、<或=)。
(2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中)甲烷是结构最简单的烷烃,也是天然气、沼气等的主要成分。烷烃是一类重要的有机化合物,其组成、结构、同分异构体和命名是学习有机化学的基础。请根据所学知识,回答下列问题:
15.有机化合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分。下列说法正确的是___________。
A.有机物都不易溶于水 B.有机物都具有同分异构现象
C.有机物都有可燃性 D.有机物种类多是由碳原子的成键特征决定的
16.下列物质中,属于烃类的是___________。
A.C5H8 B.CH3Cl C.C2H5OH D.C6H5NO2
17.最简单的烷烃分子的空间结构是_______。在一定条件下,下列物质可与该物质发生化学反应的是___________。
A.溴蒸气 B.氢氧化钠溶液 C.浓硫酸 D.酸性高锰酸钾溶液
18.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是___________。
A.甲烷分子的空间填充模型: B.甲基的电子式:
C.乙烷的分子式:CH3CH3 D.丙烷的结构式:CH3CH2CH3
19.下列各组物质中,属于同系物的是___________。
A.和 B.金刚石和C60
C.和 D.和
20.下列碳原子相互结合的方式中,碳骨架类型与其他三种不一致的是___________。
A. B. C. D.
21.关于正丁烷,下列叙述正确的是___________。
A.所有碳原子在一条直线上 B.只有三个碳原子在一条直线上
C.沸点高于异丁烷 D.常温常压下为液体
22.某直链烷烃分子中有16个氢原子,它的分子式是________,它在常温常压下的状态为______态(填“固”、“液”或“气”)。写出该分子在足量氧气中完全燃烧的化学方程式:________________________。
23.2,2,3–三甲基丁烷的结构简式是_______,其一氯代物有_______种,该烷烃与正庚烷互为_______(填“同系物”或“同分异构体”)。
24.写出分子式为C5H12,且分子中含有3个甲基(—CH3)的烷烃的结构简式:_________;该分子的名称是_________。
(2025-2026高二上·上海市陆行中学·期中)某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2的反应,据题意,回答下列问题:
25.请写出生CH4和Cl2发生反应生成一氯甲烷的化学反应方程式:__________,该反应的类型为__________。
26.若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1,则得到的产物为___________。
A.CH3Cl、HCl B.CCl4、HCl
C.CH3Cl、CH2Cl2 D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
27.经过一段时间的反应后,U形管右端的水柱变化是___________。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
28.反应过程中未发生的现象是___________。
A.反应过程中U形管左侧混合气体的颜色变浅
B.反应过程中U形管左侧壁上有油状液体生成
C.反应完后向U形管内的溶液滴加石蕊,溶液变红
D.反应完后饱和食盐水充满U形管左侧
29.二氯甲烷的结构式为,下列说法正确的是___________。
A.二氯甲烷分子中不含有官能团
B.二氯甲烷分子中5个原子在同一个平面内
C.二氯甲烷不存在同分异构体
D.二氯甲烷与甲烷互为同系物
(2025-2026高二上·上海市嘉定区第一中学·期中)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某兴趣小组设计了如下装置模拟上述过程。
30.C装置中生成的化学方程式为___________。B装置有三种功能:①___________;②___________;③___________。
31.将与发生取代反应,若充分反应后生成等物质的量的、四种有机物,则参加反应的___________mol。设,若理论上欲使取代反应获得最多的氯化氢,则的取值范围___________。
32.D装置的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是___________。
33.在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式___________。
34.E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为___________。
A.结晶法 B.蒸馏法 C.萃取分液法 D.分液法
35.该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为___________。(双选)
A. B. C. D.
36.资料表明,烷烃的卤代反应为自由基反应,自由基是分子在光、热等外界条件下共价键发生均裂(指共价键断裂时将共用电子对均等地分配给成键的两个原子)而形成的原子或原子团。如图是氯气与甲烷发生取代反应的能量变化图(部分过程)。下列说法错误的是___________。
A.为反应过程中的中间体
B.反应过程涉及
C.为正四面体结构
D.二氯甲烷不存在同分异构体
37.丙烷也能与氯气发生反应,其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。
则断裂中键比断裂中1 mol C-H所需能量___________(填“大”或“小”)。
(2025-2026高二上·上海市文建中学·期中)西气东输项目的实施,为西部大开发、将西部地区的资源优势变为经济优势创造了条件,对推动和加快新疆及西部地区的经济发展具有重大的战略意义。西气东输中的“气”指的是天然气,其主要成分是甲烷。某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
38.实验中可观察到的现象有________。(填字母,双选)
A.试管内液面上升,最终充满试管 B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴 D.试管内有少量白雾生成
39.用饱和食盐水而不用水的原因是___________________________________。
40.请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式:___________________________________,该反应的所属类型是________________。
41.石油化工中获得乙烯、丙烯等不饱和烃的加工方法是_______(填字母)。
A.分馏 B.分液 C.裂解 D.干馏
烷烃广泛存在于自然界中,例如苹果表面的蜡状物质、蚂蚁分泌的信息素、石蜡和凡士林等物质中都含有烷烃。
42.写出下列各烷烃的分子式。
(i)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的43倍______________。
(ii)烷烃B中碳元素和氢元素的质量比为5:1______________。
43.烷烃中C-C键和C-H键数目分别为________________。
A.4个,10个 B.3个,10个 C.4个,8个 D.3个,8个
44.同系物具有________________。
①相同的通式 ②相同的物理性质 ③相同的类别 ④相似的化学性质
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
45.现有下列几组物质:
①和;②干冰与二氧化碳;③和;
④和;⑤和;⑥和;⑦和
上述物质中,互为同系物的是_________________(填标号,下同),同一种物质的是__________,互为同分异构体的是_________________,互为同素异形体的是_________。
46.下列有机物常温下液态的是_________。
A.一氯甲烷 B.丁烷 C.戊烷 D.十七烷
47.等质量的下列烃完全燃烧,耗氧量最大的是_________。
A. B. C. D.
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