第3章重要的有机化合物

第1节认识有机化合物

第2课时有机化合物的结构特点

1．下图是CH4、CCl4、CH3Cl分子的球棍模型图。下列说法正确的是(

)

B．CH4、CCl4都是正四面体结构

C．CH4和CCl4中的化学键完全相同

D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同

解析：CH4、CCl4的结构都是正四面体结构，但CH4中的化学键为碳氢键，CCl4中的化学键为碳氯键，故CH4、CCl4的结构不同，性质也不同；CH3Cl的结构是四面体，而非正四面体。

答案：B

2．下列化学用语表示不正确的是()

A ．甲烷的结构式为

1

B ．异丁烷的结构简式为

C．戊烷的分子式为C5H10

D ．丙烷的分子球棍模型图为

解析：戊烷的分子式为C5H12，C项错误。

答案：C

3．下列化学式只表示一种纯净物的是()

A．C2H6B．C4H10

C．C2H4Cl2D．C

解析：A是CH3CH3，无同分异构体。B有CH3CH2CH2CH3和

两种同分异构体。C中CH2ClCH2Cl与CHCl2CH3是同分异构体。D中碳有多种不同单质，如金刚石、石墨等。

答案：A

4．在下列结构的有机化合物中：

属于同分异构体的正确组合是()

2

A．②和⑤B．②和③

C．①和②D．③和④

解析：①和④、②和③的分子式相同而结构不同，分别为同分异构体；②和⑤为同种物质。

答案：B

5．某烃具有同分异构体，且各同分异构体的一氯代物的种数相同，该烃的分子式是()

A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C5H12

解析：A、B项的物质没有同分异构体，C项C4H10有

CH3CH2CH2CH3和两种结构，其分子中均有2种等效氢原子，即一氯代物都有2种；D项，C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、

和C(CH3)43种结构，其分子中分别有3种、4种和1种等效氢原子，即一氯代物分别有3种、4种、1种。

答案：C

6．下列各组物质属于同位素的是________(填编号，下同)；属于同素异形体的是________；属于同分异构体的是________；属于同一种物质的是________。

①O2和O3

②3517Cl和3717Cl

③CH3CH3和CH3CH2CH2CH3

④金刚石和石墨

3

4 ⑤氕、氘、氚

⑥CH 3CH 2CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3和

CH 3CH 2CH(CH 3)CH(CH 3)CH 3

解析：互为同位素的微粒是原子，互为同素异形体的物质是单质，互为同分异构体的物质是化合物，且互为同分异构体的物质分子式相同，但结构不同，由此可做出判断。

答案：②⑤ ①④ ⑥ ⑦

时间：40分钟

[A 级 基础巩固]

基础题Ⅰ

1．一定量的甲烷燃烧后得到的产物是CO 、CO 2和H 2O(g)，此混合气体的质量为49.6 g ，当其缓慢通过足量的无水氯化钙时，质量减少25.2 g ，则此混合气体中CO 的质量为( )

A ．24.4 g

B ．13.2 g

C ．12.5 g

D ．11.2 g

解析：因甲烷燃烧不充分，所以通过足量的无水氯化钙，气体质量减少的是25.2 g H 2O(g)，则生成的CO 、CO 2的质量和为49.6 g －

25.2 g ＝24.4 g 。由氢元素守恒可求得：n (CH 4)＝25.2 g 18 g·mol

－1×2×14＝

5 0.7 mol 。设生成CO 、CO 2的物质的量分别为x 、y ，则有x ＋y ＝0.7 mol ，28 g·mol －1×x ＋44 g·mol －1×y ＝24.4 g 。解得：x ＝0.4 mol ，y ＝0.3 mol 。所以CO 的质量为0.4 mol ×28 g·mol －1＝11.2 g 。

答案：D

2．已知生活中常用的液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是( )

A ．是直链烃，但分子中3个碳原子不在一条直线上

B ．在光照条件下能够与氯气发生取代反应

C ．丙烷的一氯代物只有1种

D ．1 mol 丙烷完全燃烧消耗5 mol O 2

解析：丙烷分子式为C 3H 8，结构简式为CH 3CH 2CH 3。烷烃分子中四个共价单键的空间构型为四面体形，所以烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形，丙烷呈V 形，3个碳原子不在一条直线上，A 正确；丙烷在光照的条件下可以和氯气发生取代反应，B 正确；CH 3CH 2CH 3分子中有两种不同化学环境的H 原子，故所得的一氯取代物有两种，

C 错误；由丙烷燃烧的化学方程式C 3H 8＋5O 2――→点燃3CO 2＋4H 2O 可

知，1 mol 丙烷完全燃烧消耗5 mol O 2，D 正确。

答案：C

3．若烷烃中含有m 个碳原子，则分子中含有的共价单键为( )

A ．m －1

B ．3m

C ．2m ＋2

D ．3m ＋1

解析：在烷烃(C m H 2m ＋2)中两个碳原子共用1个碳碳单键，所以

可以形成m－1个碳碳单键，每个氢原子形成1个碳氢单键，所以可以形成2m＋2个碳氢单键，即一共形成m－1＋2m＋2＝3m＋1个共价单键。

答案：D

4．下列物质之间的相互关系错误的是()

A．CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体

B．干冰和冰为同一种物质

C．CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物

D．12C和14C互为同位素

解析：干冰是二氧化碳晶体，冰是固态的水。

答案：B

5．已知C4H8Br2的同分异构体为9种，则分子式为C4H2Cl8的同分异构体为()

A．6种B．7种

C．8种D．9种

答案：D

基础题Ⅱ

6．1 mol某烷烃在氧气中完全燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯取代物，该烃的结构简式是()

6

7

解析：题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”，所以产物是二氧化碳和水，设该烷烃的分子式为C n H 2n ＋2，根据碳元素、氢

元素结合氧的多少，得1 mol 该烃完全燃烧的耗氧量为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫n ＋2n ＋24mol 。所以⎝

⎛⎭⎪⎪⎫n ＋2n ＋24mol ＝246.4 L 22.4 L/mol ，得n ＝7，故排除B 、C 两项。A 项中，的一氯取代物有4种，而D 项中

的一氯取代物只有3种。

答案：A

7．按要求填写下列空白：

(1)乙烷的结构式：______________________。

(2)丙烷的结构简式：____________________。

(3)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式__________________。

(4)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____________________________________________。

(5)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_______________________。

解析：(1)乙烷的分子式为C2H6，结构式为。(2)丙烷的分子式为C3H8，其结构简式为CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子通式可知：2n＋2＝30，n＝14，分子式为C14H30。(4)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、。(5)C5H12的直链烷烃为正戊烷，其一氯代物只有一种的是。

答案：(1)(2)CH3CH2CH3

(3)C14H30(4)2CH3CH2CH2CH3、(5)正戊烷

B级能力提升

8

8．如图所示，小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。

(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。

(2)在上图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。

(3)上图中互为同分异构体的是A与________；B与________；D 与________(填字母)。

(4)1 L A的同系物的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下4 L的水蒸气，该烷烃的分子式是________。

解析：根据球棍模型的含义及碳原子的成键特点可知A为CH3CH2CH2CH3，B为CH3—CH＝CH—CH3，C 为

，D 为，E为CH3CH2—

CH===CH2，F 为，G 为，H 为

。故A、C属于烷烃，这些分子中，碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可形成碳碳双键、碳碳三键，不仅可以形成碳链，还可形成碳环。再根据同分异构体的概念可判断出A与C，B与E、

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10 F 、H ，D 与G 分别互为同分异构体。由1 L 烷烃完全燃烧产生同条件下的4 L 水蒸气可知，1 mol 该烃分子中应含有8 mol 氢原子，该烷烃分子式为C 3H 8。

答案：(1)A 、C (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链 (3)C E 、F 、H G (4)C 3H 8

9．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O 2的量最多的是________。

(3)等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O 2的量最多的是________。

(4)存在同分异构体的是________。

(5)在120℃，1.01×105 Pa 条件下，某气态烃与足量的O 2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________。

(6)10 mL 某气态烃，在50 mL O 2中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35 mL 的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定)，该气态烃是________。

答案：(1)C x H y ＋⎝ ⎛⎭

⎪⎫x ＋y 4O 2――→点燃x CO 2＋y 2H 2O (2)丁烷 (3)甲烷 (4)丁烷 (5)甲烷 (6)乙烷