江蘇專(zhuān)版2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)分層作業(yè)12有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)烷烴的結(jié)構(gòu)新人教版必修第二冊(cè)

第七章分層作業(yè)12有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)烷烴的結(jié)構(gòu)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.下列各組物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的是()A.CO與N2B.CH3CH2OH與CH3COOHC.12C與13CD.CH3CH2CH2CH3與CH3CH(CH3)22.(2024·杭州師大附中高一期中)碳原子的不同結(jié)合方式使有機(jī)化合物種類(lèi)繁多,下列碳原子的結(jié)合方式中錯(cuò)誤的是()結(jié)合方式選項(xiàng)ABCD3.(2024·天津河西區(qū)高一期中)下列化合物中,與CH3CH2CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體的是()A.CH4B.CH2CH2C.CH3CH2CH2CH3D.4.(2024·浙江寧波高一期中)下面是4個(gè)碳原子相互結(jié)合的5種方式(氫原子沒(méi)有畫(huà)出),其中符合通式CnH2n+2的是()A.②③ B.①⑤C.②③④ D.①④5.烴分子中的碳原子成鍵方式有多種,烴分子中的碳原子(氫原子已省略)結(jié)合的幾種方式如圖,其中互為同系物的是()序號(hào)結(jié)構(gòu)序號(hào)結(jié)構(gòu)①④②⑤③⑥A.①⑥ B.②③C.③④ D.⑤⑥6.(2024·河北張家口高一期中)下列是四種烷烴分子的球棍模型或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,下列說(shuō)法正確的是()①②CH3CH2CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH3④CH3CH2CH3A.四種烷烴中均含有C—C和C—HB.①、②和③互為同分異構(gòu)體C.③中的化學(xué)鍵均為極性鍵D.①和③互為同系物7.下列有機(jī)化合物中互為同分異構(gòu)體的是()①CH2CHCH3②③CH3CH2CH3④HC≡CCH3⑤⑥CH3CH2CH2CH3A.①和② B.①和③C.①和④ D.⑤和⑥8.四川省有豐富的自然氣資源,自然氣的主要成分是甲烷,還含肯定量的乙烷、丙烷等可燃性氣體。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.甲烷與乙烷、丙烷互為同系物B.甲烷是烴類(lèi)物質(zhì)中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的化合物C.甲烷、乙烷、丙烷中的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵D.甲烷、乙烷、丙烷分子中全部原子均不行能共平面9.下圖中表示碳原子相互結(jié)合的幾種方式,小圓球表示碳原子,小棍表示化學(xué)鍵,碳原子上其余的化學(xué)鍵都與氫原子結(jié)合。下列說(shuō)法正確的是()A.圖中C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH4B.圖中C和E分子中氫原子數(shù)相同C.圖中A與C互為同系物D.圖中與B互為同分異構(gòu)體的有C、D、E10.下列關(guān)于CH4和的敘述不正確的是()A.均能用組成通式CnH2n+2來(lái)表示B.二者互為同系物C.都屬于烷烴,分子中既有極性共價(jià)鍵又有非極性共價(jià)鍵D.兩種烷烴分子中所含原子都不行能處于同一平面內(nèi)關(guān)鍵實(shí)力提升練11.下圖是由4個(gè)碳原子結(jié)合成的5種有機(jī)化合物(氫原子沒(méi)有畫(huà)出),下列說(shuō)法正確的是()A.有機(jī)化合物(a)的名稱(chēng)為異丁烷B.有機(jī)化合物(a)中四個(gè)碳原子共面C.上述有機(jī)化合物中與(c)互為同分異構(gòu)體的只有(b)D.上述有機(jī)化合物中,屬于鏈狀烷烴的是(a)(b)(c)(d)12.(2024·北京朝陽(yáng)區(qū)高一期中)將鏈狀烷烴進(jìn)行如圖所示轉(zhuǎn)化是近年來(lái)發(fā)覺(jué)的石油綠色裂解方法,反應(yīng)溫度更低,且催化劑具有良好的選擇性。下列說(shuō)法不正確的是()A.反應(yīng)物與產(chǎn)物互為同系物B.分子式為C5H12的烷烴有3種C.正丁烷的二氯代物有6種D.反應(yīng)物和產(chǎn)物分子中全部碳原子肯定處于同一平面13.(2024·山西晉中高一期中)為解決污染、變廢為寶,我國(guó)科研人員探討在新型納米催化劑Na-Fe3O4和HMCM-22的表面將CO2轉(zhuǎn)化為烷烴,其過(guò)程如圖,下列說(shuō)法正確的是()A.最終產(chǎn)物X、Y互為同分異構(gòu)體B.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有副產(chǎn)物H2O產(chǎn)生C.產(chǎn)物X名稱(chēng)為異戊烷D.產(chǎn)物X、Y在常溫下均為氣體14.(2024·北京昌平區(qū)高一期中)如圖是利用碳原子、氫原子模型搭建的某有機(jī)化合物的球根模型,回答以下問(wèn)題:(1)該物質(zhì)的分子式是,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。

(2)該分子中,碳原子形成的化學(xué)鍵有(選填序號(hào))。

a.碳碳單鍵b.碳碳雙鍵c.碳?xì)滏I(3)某同學(xué)拼出的球棍模型如圖,該結(jié)構(gòu)中一個(gè)碳原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目不正確。請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明碳原子應(yīng)形成4個(gè)共價(jià)鍵的緣由

。

15.在鏈狀烷烴分子中基團(tuán)—CH3、—CH2—、、中的碳原子分別稱(chēng)為伯、仲、叔、季碳原子,其數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如,分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。試依據(jù)不同鏈狀烷烴的組成和結(jié)構(gòu),分析出鏈狀烷烴(除甲烷外)中各原子數(shù)的關(guān)系。(1)鏈狀烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系:n0=或n0=。

(2)4種碳原子數(shù)之間的關(guān)系是n1=。

(3)若某分子中n2=n3=n4=1,該鏈狀烷烴可能是

(任寫(xiě)一種)。

分層作業(yè)12有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)烷烴的結(jié)構(gòu)1.D解析CO與N2分子式不同,不是同分異構(gòu)體,A錯(cuò)誤;CH3CH2OH與CH3COOH的分子式不同,不是同分異構(gòu)體,B錯(cuò)誤;12C與13C為同一元素的不同原子,二者互為同位素,C錯(cuò)誤;CH3CH2CH2CH3與的分子式均為C4H10,二者分子結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D正確。2.C解析有機(jī)化合物中每個(gè)C原子只能形成四條鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.D解析互為同分異構(gòu)體的有機(jī)化合物必需具有相同的分子式和不同的分子結(jié)構(gòu),CH3CH2CH2CH2CH3的分子式為C5H12,與互為同分異構(gòu)體。4.B解析CnH2n+2為鏈狀烷烴的通式,即分子中均以單鍵連接。②③④中均含有CC,不屬于烷烴,不符合題給通式,只有①⑤符合該通式。5.B解析依據(jù)烴分子中碳骨架結(jié)構(gòu)及碳原子成鍵特點(diǎn),烴①~⑥的分子式分別為C6H12、C6H14、C5H12、C5H10、C5H8、C4H8,②和③屬于烷烴,互為同系物;①和④分子中都含碳碳雙鍵,分子中碳原子數(shù)不同,互為同系物。6.A解析①和③的分子式均為C5H12,②的分子式為C6H14,三者的分子式不完全相同,不是同分異構(gòu)體,B錯(cuò)誤。③分子中含有碳?xì)錁O性鍵和碳碳非極性鍵,C錯(cuò)誤。①和③的分子式相同,二者的分子結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D錯(cuò)誤。7.A解析①的分子式是C3H6,②的分子式是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C3H4,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10。只有①和②的分子式相同,其結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體。8.C解析甲烷和丙烷都是烷烴,互為同系物,A正確;甲烷是烴類(lèi)中含氫量最高、含碳量最低的化合物,B正確;甲烷中都是極性鍵,乙烷和丙烷中含有極性鍵和非極性鍵,C錯(cuò)誤;甲烷、乙烷、丙烷分子中都含飽和碳原子,每個(gè)碳原子與其相連的4個(gè)原子形成四面體形結(jié)構(gòu),故分子中全部原子不行能共平面,D正確。9.C解析圖中小圓球表示碳原子,C中有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)3CH,A錯(cuò)誤;C的分子式為C4H10,E的分子式為C4H8,二者所含氫原子數(shù)不同,B錯(cuò)誤;A為CH3CH2CH3,C為(CH3)3CH,二者都屬于烷烴,所含碳原子數(shù)不同,互為同系物,C正確;B、D、E的分子式均為C4H8,互為同分異構(gòu)體,但C的分子式為C4H10,B與C不是互為同分異構(gòu)體,D錯(cuò)誤。10.C解析鏈狀烷烴均可用通式CnH2n+2表示,A正確;兩種烷烴的分子式不同,所含碳原子數(shù)不同,互為同系物,B正確;CH4中有極性共價(jià)鍵,但沒(méi)有非極性共價(jià)鍵,C錯(cuò)誤;烷烴分子中碳原子均形成4個(gè)共價(jià)鍵,都是立體結(jié)構(gòu),分子中全部原子不行能處于同一平面內(nèi),D正確。11.A解析有機(jī)化合物(a)含有4個(gè)碳原子,其名稱(chēng)為異丁烷,A正確;有機(jī)化合物(a)中4個(gè)碳原子形成四面體形結(jié)構(gòu),故4個(gè)碳原子肯定不共平面,B錯(cuò)誤;有機(jī)化合物(b)、(c)和(e)的分子式均為C4H8,但其分子結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,C錯(cuò)誤;有機(jī)化合物(a)是鏈狀烷烴,(b)(c)(d)中都含有雙鍵,不屬于烷烴,D錯(cuò)誤。12.D解析題給反應(yīng)中,反應(yīng)物為正丁烷,產(chǎn)物為丙烷和正戊烷,三者均為烷烴,互為同系物,A正確;分子式為C5H12的烷烴有3種不同結(jié)構(gòu),分別為正戊烷、異戊烷和新戊烷,B正確;正丁烷的二氯代物的種類(lèi)先考慮一氯代物有2種即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,然后再考慮其次個(gè)Cl取代分別有4種和2種,一共有6種,C正確;由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),則正丁烷、正戊烷分子中碳原子可能不在同一平面內(nèi),D錯(cuò)誤。13.C解析最終產(chǎn)物X、Y是結(jié)構(gòu)相像的烷烴,其分子組成上相差1個(gè)CH2,不是互為同分異構(gòu)體,A錯(cuò)誤;依據(jù)原子守恒推知,反應(yīng)Ⅲ中沒(méi)有水生成,B錯(cuò)誤;產(chǎn)物X為(CH3)2CHCH2CH3,其名稱(chēng)為異戊烷,C正確;最終產(chǎn)物X、Y的分子式分別為C5H12、C6H14,常溫下均為液體,D錯(cuò)誤。14.答案(1)C2H6CH3CH3(2)ac(3)碳原子最外層有4個(gè)電子,則應(yīng)形成4對(duì)共用電子對(duì),達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),即應(yīng)當(dāng)形成4條共價(jià)鍵解析(1)由圖中模型可知,該有機(jī)化合物的分子中含有2個(gè)C原子和6個(gè)H原子,故其分子式為C2H6,每個(gè)C原子與3個(gè)H原子形成3個(gè)C—H,兩個(gè)C原子之間形成C—C單鍵,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH3。(2)由圖可知,該有機(jī)化合物中含有碳碳單鍵、碳?xì)鋯捂I,故合理選項(xiàng)是ac。(3)從原子結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明碳原子應(yīng)形成4個(gè)共價(jià)鍵的緣由:碳最外層有4個(gè)電子,則應(yīng)形成4對(duì)共用電子對(duì),使C原子達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),即應(yīng)當(dāng)形成4條共價(jià)鍵。15.答案(1)2(n1+n2+n3+n4)+23n1+2n2+n3(2)n3+2n4+2(3)(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3或(CH3)3CCH2CH(CH3)2或(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH3解析(1)由于鏈狀烷烴的通式為CnH2n+2,C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系為n0=2(n1+n2+n3+n4)+2,伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子數(shù)目分別為3、2、1、0,所以C原子與H原子之間的數(shù)量關(guān)系也可