人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法第一节 有机化合物的结构特点同步练习题

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第一章　有机化合物的结构特点与研究方法第一节   有机化合物的结构特点1.1.2 有机化合物中的共价键一、选择题1.下列不属于共价键成键因素的是（　　）A． 形成共用电子对B． 成键原子的原子轨道在空间重叠C． 形成化学键，体系能量降低，趋于稳定D． 两原子体积大小要适中【答案】D【解析】共价键的本质是在原子之间形成共用电子对。两原子形成共价键时原子轨道发生重叠，两原子的原子轨道重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低，但对成键原子体积的大小没有要求。综上所述，D项错误。2.下列说法正确的是(　　)A． σ键强度小，容易断裂，而π键强度较大，不易断裂B． 所有共价键都具有方向性C． 含有共价键的化合物一定是共价化合物D． 两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键【答案】D【解析】形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键大，形成的共价键强，不易断裂，A项错误；s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性，B项错误；氢氧化钠是离子化合物，含有氢氧共价键，C项错误；两个原子之间形成共价键时，单键为σ键，双键或三键中只有一个σ键，D项正确。3.下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是(   )A.饱和碳原子不能发生化学反应                                B.碳原子只能与碳原子形成不饱和键
C.具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同           D.五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键【答案】C【解析】不饱和碳原子比饱和碳原子活泼,但并不是饱和碳原子不能发生化学反应,如甲烷可以发生取代反应,A错;碳原子也可以与氧原子形成碳氧双键,与氮原子形成碳氮三键等,B错;苯环是平面结构,而环己烷中的六个碳原子为饱和碳原子,碳原子之间呈折线结构不能共面,C对;五个碳原子可以呈环,环状结构为5个碳碳单键。4.下列关于丙烯的说法错误的是(   )A.丙烯分子中有8个键、1个键             B.丙烯分子中3个碳原子都采取杂化C.丙烯分子中存在非极性键                                D.丙烯分子中最多有7个原子在同一平面【答案】B【解析】烯分子中含有6个CH键、1个CC键和1个键，其中CC键、CH键均为键，键中有1个键和1个m键，则丙烯分子中有8个σ键和1个键，A正确；甲基C原子采取杂化，双键C原子采取杂化，B错误；同种非金属元素原子之间形成非极性键，则丙烯分子中碳原子间存在非极性键，C正确；碳碳双键为平面结构，甲基为四面体结构，通过单键旋转，丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上，D正确。5.下列关于苯乙炔的说法错误的是(   )A.该分子有8个键和5个键                  B.该分子中碳原子有sp和杂化C.该分子中不存在非极性键                            D.该分子中有8个碳原子在同一平面上【答案】AC【解析】苯乙炔分子中含有14个键，苯环中有1个大键，键中有2个键，故共含有3个键，故A错误；苯环中碳原子都采取杂化，碳碳三键碳原子采取sp杂化，该分子中碳原子有sp和杂化，故B正确；同种原子间形成的共价键为非极性键，该分子中碳原子间形成非极性键，故C错误；苯环是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此该分子中有8个碳原子在同一平面上，故D正确。6.对于分子式为的有机化合物结构的说法中不正确的是(   )A.可能是分子中只有一个双键的链烃 B.分子中可能有两个双键
C.分子中可能只含有一个三键 D.分子中含有一个双键的环烃【答案】A【解析】含5个碳原子的饱和烃应含有12个氢原子，较饱和烃少了12-8=4个氢原子，每减少2个氢原子就增加一个不饱和度，所以该分子结构有四种可能：①两个双键，②一个三键，③一个双键和一个环，④两个环。故A项不合理。7.下列关于σ键和π键的说法不正确的是(　　)A． σ键能单独形成，π键不能单独形成B． σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转C． 双键中一定有一个σ键，一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键D． CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH中的σ键都是C—C键，所以键能都相同【答案】D【解析】单键中只有一个σ键，双键中有一个σ键，一个π键，三键中有一个σ键，两个π键，π键不能单独形成，A、C项正确；σ键的电子云呈轴对称，π键的电子云呈镜面对称，π键不能绕键轴旋转，B项正确；三种分子中还含有C—H σ键，D项错误。8.下列说法不正确的是(　　)A． π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的B． 2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是σ键，而π键可以是一个或多个C． s电子与s电子间形成的键是σ键，p电子与p电子间形成的键是π键D． 共价键一定有原子轨道的重叠【答案】C【解析】原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键；以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。σ键是轴对称，而π键是镜面对称。分子中所有的单键都是σ键，双键中有一个σ键，一个π键，叁键中有一个σ键，两个π键。9.下列有关σ键和π键的说法错误的是(　　)A． 含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者B． 当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键C． 有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D． 在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键【答案】D【解析】本题主要考查σ键和π键的形成。由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A正确；在分子形成时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B正确；C正确，像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键，D错误。10.下列化学反应中不属于取代反应的是(　　)A． CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBrB． CH3OH＋HCl―→CH3Cl＋H2OC． 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑D． CH3CH2Br＋H2OCH3CH2OH＋HBr【答案】C【解析】选项A是CH2Cl2分子中的一个氢原子被溴原子所取代，属于取代反应；选项B是CH3OH分子中的原子团－OH被氯原子所取代，属于取代反应；选项C是无机物之间的置换反应，不是取代反应；选项D是CH3CH2Br分子中的溴原子被原子团－OH所取代，属于取代反应。11.已知正四面体形分子E和单质分子G反应，生成四面体形分子L和分子M(组成E分子的元素的原子序数小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素)，如图所示，则下列判断中不正确的是(　　)A． 常温常压下，E、L均为气态有机物B． E是一种含有10个电子的分子C． 上述反应的类型是置换反应D． 上述4种物质中有3种为共价化合物【答案】C【解析】正四面体形分子E，组成E分子的元素的原子序数都小于10，E由两种元素组成，灰色球只形成一个共价键，所以是H，黑色球表示C，所以E是甲烷；直线形分子G，组成G分子的元素为第三周期的元素，且G是双原子分子，所以G是Cl2，该反应是甲烷和氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，即L是一氯甲烷，M是氯化氢。常温常压下，甲烷、一氯甲烷均是气体，A项正确；E是甲烷分子，含有10个电子，B项正确；甲烷中的氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，属于取代反应，生成物中没有单质，不是置换反应，C项错误；四种物质中甲烷、一氯甲烷和HCl属于共价化合物，所以4种物质中有3种为共价化合物，D项正确。12.有下列三种物质①乙醇、②碳酸、③水，它们与钠反应产生氢气的速率由大到小的顺序是（　　）A． ①>②>③      B． ②>①>③      C． ③>①>②      D． ②>③>①【答案】D【解析】物质的酸性越强，越容易电离产生氢离子，与钠反应生成氢气的速率就越大。碳酸、水、乙醇三种物质电离产生氢离子的能力依次减弱，它们与钠反应产生氢气的速率由大到小的顺序是②>③>①。13.有人认为化合物中数量、品种最多的是ⅣA族的碳的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是(   )A.碳原子既可以跟自身又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B.碳原子性质非常活泼,易跟多种原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合【答案】B【解析】碳四价理论是有机化学中的基础理论,4次成键机会造成多种成键方式,使由碳形成的有机物丰富多彩。二、填空题14.甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下：甲：乙：丙：COCl2（）丁：（1）甲分子中有　　　　个σ键，　　　　个π键。（2）乙分子中有　　　　个σ键，　　　　个π键，　　　　（填“有”或“没有”）非极性键。（3）丙分子中每个碳原子形成　　　　个σ键，　　　　个π键。（4）丁分子中σ键与π键的数目之比为　　　　。【答案】（1）7　3　（2）8　2　有　（3）3　1　（4）2∶1【解析】（1）甲分子中除5条单键全是σ键外，双键中1个是σ键，另1个是π键，三键中1个是σ键，另2个是π键。故甲分子中σ键总数为7，π键总数为3。（2）乙分子中有3个C—H  σ键，2个C—C  σ键，2个C—O  σ键，1个O—H  σ键；C===C和C===O中分别有1个π键；有C===C、C—C非极性键。（3）丙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。（4）丁分子中含有1个C===C键，1个键，3个C—H键和1个C—C键，故丁分子中共有6个σ键和3个π键。15.为了探究乙醇和钠反应的原理，做如下实验：甲：向试管中加入3 mL乙醇，放入一小块钠，观察现象，并收集、检验产生的气体。乙：向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3)，放入一小块钠，无气体产生。回答以下问题：(1)简述检验实验甲中产生的气体的方法及作出判断的依据：_____________________。(2)从结构上分析，选取乙醚作参照物的原因是_____________________________。(3)实验甲说明____________________________________________________________；实验乙说明_______________________________________________________________；根据实验结果，乙醇和金属钠反应的化学方程式应为____________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥的冷烧杯，若能燃烧或发出爆鸣声并且杯壁有水滴，则证明该气体是氢气(2)乙醇分子中含有乙基和羟基，乙醚分子中含有乙基(3)羟基氢可与钠发生置换反应　乙基上的氢不能与钠发生反应　2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑【解析】(1)试管中加入乙醇，放入一小块钠，二者会发生反应得到乙醇钠和氢气，氢气的检验方法：将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥的冷烧杯，若能燃烧或发出爆鸣声并且杯壁有水滴，则证明该气体是氢气。(2)乙醇分子中含有乙基和羟基，乙醚分子中含有乙基，故选取乙醚作参照物，说明与钠发生反应的为羟基。(3)乙醇分子中含有乙基和羟基，乙醚分子中含有乙基，向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3)，放入一小块钠，不发生反应，故与钠反应的物质中需含有羟基氢，羟基中的氢原子能和金属钠反应得到氢气。16.为了测定乙醇的结构式，利用乙醇和钠的反应，设计如图1装置进行实验，在烧瓶中放入足量的钠，从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇，通过测量量筒中水的体积，就可知反应生成的氢气的体积。（1）实验前检验该装置的气密性的实验操作是____________________________________。（2）有人认为装置中有空气，所测的气体体积应扣除装置中空气的体积，才是氢气的体积，你认为___________（填“正确”或“不正确”）。（3）若实验中所用乙醇含有少量水则实验结果将_______（填“偏大”或“偏小”），若实验开始前b导管内未充满水则实验结果将________（填“偏大”或“偏小”）。（4）若测得有1.15 g C2H6O参加反应，把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280 mL，试结合计算和讨论，判断图2中（Ⅰ）和（Ⅱ）两式中，哪个正确______。【答案】（1）连接好装置，关闭分液漏斗的活塞，将右侧导管插入水槽，微热烧瓶，右侧导管若有气泡冒出，冷却后形成一段水柱，且一段时间内水柱不变化，证明装置气密性良好（2）不正确　（3）偏大 偏小 　（4）Ⅰ　【解析】分析解题的基点：测定乙醇结构的实验原理、实验误差及原因分析、实验的相关问题。①探究确定乙醇的结构测定乙醇结构的实验原理是用一定量的乙醇与钠反应，测定产生氢气的体积，由此计算出1 mol 乙醇分子中被置换氢原子的物质的量。计算1.15 g C2H6O的物质的量n=== 0.025 mol，生成氢气的物质的量n=V/Vm== 0.0125 mol，即1 mol C2H6O～0.5 mol H2～1mol H，说明1 mol C2H6O分子中只有1mol 氢原子被钠置换，也就是说C2H6O分子中有1个氢原子与其他5个氢原子不同，其结构应为Ⅰ。②实验误差分析(影响测定氢气体积大小的因素)。等质量的水与钠反应产生氢气比乙醇与钠反应放出气体多，如果乙醇含有水，则导致实验结果偏大。如果实验开始前b导管内未充满水时，排到量筒中的水的体积偏小，则导致实验结果偏小。③实验相关问题与关键。装置气密性良好(检查方法)、准确确定乙醇的用量(称其质量或量其体积)、金属钠要足量(若乙醇为nmol则钠大于nmol)、准确测定氢气的体积(测定的方法)等。