2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第七章有機(jī)化合物1-1有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)與烷烴的結(jié)構(gòu)課后作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE8有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)與烷烴的結(jié)構(gòu)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意。1．下列有關(guān)烷烴的敘述中，正確的是(C)①在烷烴分子中，全部的化學(xué)鍵都是單鍵②烷烴分子中的碳原子通過離子鍵與氫原子結(jié)合③分子通式為CnH2n＋2的烴不肯定是烷烴④甲烷分子中的5個原子不在同一平面上A．①③ B．②③C．①④ D．①②④解析：烷烴分子中無論是碳碳鍵還是碳?xì)滏I，都是單鍵，①說法正確；烷烴分子中的碳原子通過共價鍵與氫原子結(jié)合，②說法不正確；因分子通式CnH2n＋2中的氫原子已達(dá)完全飽和，因此符合通式CnH2n＋2的有機(jī)物肯定是烷烴，③說法不正確；甲烷分子為正四面體的空間結(jié)構(gòu)，5個原子不在同一平面上，④說法正確。2.下列說法正確的是(D)A．凡是分子組成上相差一個或n個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，彼此肯定是同系物B．兩種化合物組成元素相同，各元素養(yǎng)量分?jǐn)?shù)也相同，則二者肯定是同分異構(gòu)體C．相對分子質(zhì)量相同的幾種化合物，互稱為同分異構(gòu)體D．組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物，互為同分異構(gòu)體3.在1.013×105Pa下，測得的某些烷烴的沸點(diǎn)見下表。據(jù)表分析，下列選項(xiàng)正確的是(D)A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況時，新戊烷是氣體B．在1.013×105Pa、20℃時，C5H12都是液體C．烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)降低D．C5H12隨支鏈的增加，沸點(diǎn)降低解析：新戊烷的沸點(diǎn)是9.5℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下是液體，20℃時是氣體，則A、B均錯誤；烷烴隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)上升；C5H12的三種同分異構(gòu)體中，隨支鏈數(shù)增加，沸點(diǎn)漸漸降低。4．下列化學(xué)用語正確的是(D)解析：A項(xiàng)結(jié)構(gòu)簡式(CH3)2CHCH3只能表示異丁烷，錯誤；B項(xiàng)為丙烷分子的球棍模型，錯誤；C項(xiàng)為甲烷分子的比例模型，錯誤。5．下列表示的物質(zhì)中，屬于烷烴的是(C)A．①②③④ B．②④⑤⑥⑦C．②④⑤ D．④⑥⑧解析：凡是分子式符合CnH2n＋2的均為烷烴，②④⑤符合。6．對于丙烷和丁烷的下列有關(guān)說法正確的是(B)A．丙烷和丁烷互為同分異構(gòu)體B．符合通式CnH2n＋2(n≥1)的物質(zhì)均屬于烷烴C．丁烷的一氯代物有5種D．丙烷沒有同分異構(gòu)體，丁烷有3種同分異構(gòu)體解析：丙烷和丁烷互為同系物。丁烷的一氯代物有2種。丙烷沒有同分異構(gòu)體，丁烷有2種同分異構(gòu)體。7．下列說法不正確的是(D)A．14C與16O是不同的核素但具有相同的中子數(shù)B．一氯丙烷(C3H7Cl)有兩種結(jié)構(gòu)C．同素異形體之間在肯定條件下能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化D．環(huán)丙烷()和丙烷(CH3CH2CH3)互為同系物解析：14C與16O屬于不同的核素，前者的中子數(shù)為14－6＝8，后者的中子數(shù)為16－8＝8，它們具有相同的中子數(shù)，A正確；一氯丙烷有兩種結(jié)構(gòu)，分別為CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3，B正確；在肯定條件下，同素異形體之間可以相互轉(zhuǎn)化，如石墨轉(zhuǎn)化成金剛石，金剛石轉(zhuǎn)化成石墨，C正確；環(huán)丙烷分子中不含碳碳雙鍵，碳原子以環(huán)的形式連接，丙烷(CH3CH2CH3)碳的連接方式為鏈狀，因此二者不互為同系物，D錯誤。8．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(D)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L戊烷所含的分子數(shù)為0.5NAB．0.5molC3H8分子中含C—H共價鍵的個數(shù)為2NAC．11.2L二氯甲烷所含分子數(shù)為0.5NAD．30g乙烷分子中含有的共用電子對數(shù)為7NA解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，戊烷是液體，無法通過氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量，則無法求得其所含的分子數(shù)，A錯誤；0.5molC3H8分子中含C—H共價鍵的個數(shù)為0.5mol×8×NAmol－1＝4NA，B錯誤；未標(biāo)明物質(zhì)所處狀況，無法通過氣體摩爾體積計(jì)算氣體的分子數(shù)，且二氯甲烷在常溫常壓下是液體，C錯誤；30g乙烷的物質(zhì)的量為eq\f(30g,30g·mol－1)＝1mol,1個乙烷分子中共用電子對數(shù)目為7，故1mol乙烷分子中所含的共用電子對數(shù)為7NA，D正確。二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有一個或兩個選項(xiàng)符合題意，全部選對得6分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．下列各組內(nèi)的物質(zhì)不屬于同系物的是(D)10．某直鏈烷烴分子里有m個氫原子，則含有的碳原子數(shù)為(C)A.eq\f(m,2) B．m－2C.eq\f(m,2)－1 D.eq\f(m,2)－2解析：依據(jù)烷烴通式CnH2n＋2,2n＋2＝m，n＝eq\f(m,2)－1。11．C5H12有3種不同結(jié)構(gòu)，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相關(guān)敘述正確的是(CD)A．甲、乙、丙屬于同系物B．C5H12表示一種純凈物C．甲、乙、丙中，丙的沸點(diǎn)最低D．丙中5個碳原子肯定不在同一平面上解析：甲、乙、丙的結(jié)構(gòu)不同，分子式相同，互為同分異構(gòu)體，A錯誤；C5H12有3種同分異構(gòu)體，所以不能表示純凈物，B錯誤；同分異構(gòu)體中，支鏈越多，沸點(diǎn)越低，丙分子中支鏈最多，所以沸點(diǎn)最低，C正確；丙分子中5個碳原子與甲烷的空間構(gòu)型相像，肯定不在同一平面上，D正確。12．下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的相對分子質(zhì)量，可能互為同系物的一組是(A)A．16、30、58、72B．16、28、40、52C．16、32、48、54D．16、30、42、56解析：由于同系物在組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)，因此在相對分子質(zhì)量上相差14的整數(shù)倍，只有A項(xiàng)符合。三、非選擇題：共52分。13.(10分)下圖表示4個碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。(1)圖中屬于烷烴的是A、C(填字母)。(2)在上圖的有機(jī)化合物中，碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價單鍵，還可以形成雙鍵和三鍵；不僅可以形成碳鏈，還可以形成碳環(huán)。(3)上圖中互為同分異構(gòu)體的是：A與C；B與E、F、H；D與G(填字母)。解析：(1)依據(jù)烷烴的定義：碳碳原子之間僅以單鍵相互結(jié)合，剩余的價鍵全部與氫原子結(jié)合，知圖中8種分子中只有A、C為烷烴。(2)據(jù)圖中8種分子看出，A、C中碳碳原子間全為單鍵，B、E、F分子中含有雙鍵，D與G分子含有三鍵，除H分子形成碳環(huán)，其余均為碳鏈。(3)據(jù)同分異構(gòu)體的概念不難推知A與C互為同分異構(gòu)體，B與E、F、H互為同分異構(gòu)體，D與G互為同分異構(gòu)體。14．(12分)某些有機(jī)化合物的分子模型如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)屬于比例模型的是乙、丙(填圖中序號，下同)。(2)表示同一種有機(jī)化合物的是甲、丙。(3)存在同分異構(gòu)體的是戊，寫出其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4。(4)含碳量最低的是甲、丙，含氫量最低的分子中氫元素的質(zhì)量百分含量是16.7%(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)乙、丙能表示原子的相對大小及連接形式，屬于比例模型。(2)甲、丙分別是甲烷的球棍模型與比例模型，屬于同一種有機(jī)化合物。(3)存在同分異構(gòu)體的是戊(正戊烷)，其同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(CH3)CH2CH3(異戊烷)和C(CH3)4(新戊烷)。(4)烷烴的通式為CnH2n＋2，隨n值增大，碳元素的質(zhì)量百分含量漸漸增大，故含碳量最低的是甲烷，含氫量最低的是戊烷，戊烷中氫元素的質(zhì)量百分含量是eq\f(1×12,12×5＋1×12)×100%≈16.7%。15．(12分)已知某種氣態(tài)化石燃料含有碳和氫兩種元素。為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如圖所示的裝置，得到如表所列的試驗(yàn)數(shù)據(jù)(U形管中干燥劑只汲取水蒸氣且假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被汲取)。試驗(yàn)前試驗(yàn)后(干燥劑＋U形管)的質(zhì)量101.1g102.9g(石灰水＋廣口瓶)的質(zhì)量312.0g314.2g依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求：(1)試驗(yàn)完畢后，生成物中水的質(zhì)量為1.8g。假設(shè)廣口瓶里生成一種正鹽，其質(zhì)量為5g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為0.6g。(4)氣態(tài)化石燃料中碳元素與氫元素的質(zhì)量比為3∶1。解析：(1)生成水的質(zhì)量為102.9g－101.1g＝1.8g，生成正鹽即CaCO3的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×100g·mol－1＝5g。(2)生成的水中氫元素的質(zhì)量為eq\f(1.8g,18g·mol－1)×2g·mol－1＝0.2g。(3)生成的CO2中碳元素的質(zhì)量為eq\f(314.2g－312.0g,44g·mol－1)×12g·mol－1＝0.6g。(4)碳、氫元素養(yǎng)量比為0.6∶0.2＝3∶1。16．(8分)現(xiàn)有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五種有機(jī)物。同質(zhì)量的以上物質(zhì)中，在相同狀況下體積最大的是CH4；同質(zhì)量的以上物質(zhì)完全燃燒時消耗O2的量最多的是CH4；同狀況、同體積的以上物質(zhì)完全燃燒時消耗O2的量最多的是C3H6；同質(zhì)量的以上物質(zhì)燃燒時，生成CO2的量最多的是C3H4，生成H2O的量最多的是CH4。解析：相同質(zhì)量的烴(CxHy)耗氧量由eq\f(y,x)確定，eq\f(y,x)越大，耗氧量越大，且生成H2O的量越多，生成CO2的量越少；相同物質(zhì)的量的烴耗氧量由(x＋eq\f(y,4))確定，同碳(x)看氫(y)，同氫(y)看碳(x)，1個碳原子與4個氫原子的耗氧量相同。17．(10分)正己烷在工業(yè)上主要用作溶劑，常用于電子信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中的擦拭清洗作業(yè)。但正己烷具有較強(qiáng)的毒性，揮發(fā)快，若運(yùn)用不當(dāng)，極易造成職業(yè)中毒。(1)正己烷的分子式為C6H14，正己烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH2CH2CH3。amol正己烷含有14amol碳?xì)滏I，5amol碳碳鍵。(2)下列幾種烴的結(jié)構(gòu)：其中，與正己烷互為同分異構(gòu)體的有A(填字母，下同)，與正己烷