人教版 (2019)必修 第二册第一节 认识有机化合物导学案及答案
展开7.1.1 碳原子的成键特点与烷烃的结构——同步学习必备知识
7.1.1 碳原子的成键特点与烷烃的结构
一、认识有机化合物
二、烷烃的结构
1.下列关于有机物结构特点的说法中,正确的是( )
A.CH4具有正四面体结构 B.碳原子之间只能形成C-C单键
C.含碳元素的物质都是有机物 D.碳原子之间只能形成碳链
2.有关有机化合物中碳原子的成键特点,下列说法错误的是
A.碳原子最外层有4个电子,每个碳原子形成4个价键
B.碳原子间只能形成碳链,不能形成碳环
C.在CH4分子中,四个碳氢共价键的长度和强度均相同
D.在正丁烷分子中,4个碳原子形成的碳链为锯齿形,不为直线形
从碳原子的成键特点角度理解有机物种类繁多的原因
角度1:碳骨架形状可以不同
多个碳原子间不仅能形成链状结构,链状结构也可以带有支链;多个碳原子间还能形成环状结构,也可能含有支链。
角度2:碳原子之间的成键方式可以不同
碳原子间可以形成单键、双键或三键或同时含有上述几种化学键等。
3.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
4.有机物种类繁多的原因是
A.碳元素在地壳中的含量大,且属于非金属
B.碳原子间能以共价键结合,形成多种链状和环状结构
C.碳元素所形成的化合物性质稳定,且共价键键能大
D.碳原子中质子数和中子数相等
5.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
6.北京奥运会火炬使用的燃料是一种有机物,其分子式为C3H8,它属于( )
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.芳香烃
7.烃是只含C、H两种元素的有机物。下列球棍模型中,可表示烃的是
A. B. C. D.
8.以下关于甲烷的说法中,正确的是
①一氯甲烷分子具有四面体结构
②二氯甲烷有两种同分异构体
③甲烷与发生光照取代,取代需
④甲烷分子中四个键,任意两个之间的键角均相等
A.②③④ B.②③ C.①④ D.①③
有机化合物组成和结构的表示方法
表示方法(以甲烷为例)
含义
分子式:CH4
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目
最简式(实验式):CH4
表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
电子式:
用小黑点等符号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式:
①用短线表示成键的共用电子对
②具有分子式所能表示的意义,能反映分子的结构
③表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间结构
结构简式:CH4
结构式的简便写法,着重突出结构特点
球棍模型:
小球表示原子,短棍表示化学键,展示了空间结构
空间充填模型:
表明了原子的相对大小和空间相对位置
9.如图所示均能表示甲烷的分子结构,下列说法错误的是
A.Ⅰ将各原子看成了质点,为立体结构示意图
B.Ⅱ为电子式,表示甲烷分子中有8个电子
C.Ⅲ为球棍模型,棍代表甲烷分子内含有的共价键
D.Ⅳ为比例模型,能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小
10.以下结构表示的物质中是烷烃的是
①CH3OH ②CH2=CH2 ③ ④CH3CH3
A.①和② B.①和③ C.①和④ D.③和④
11.与互为同分异构体的是
A. B.
C. D.
例题6
12.某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
13.下列说法正确的是
A.的名称为异丁烷
B.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同素异形体
C.和为同一物质
D.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同系物
1.判断同系物的三个关键
(1)“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。
(2)“似”——结构相似,是指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似。
(3)“差”——组成上相差n个CH2原子团(n≥1)。
①同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。
②同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
2.同分异构体的判断
同分异构体的判断要抓住两点:一是分子式相同;二是结构不同。
(1)由同分异构体的分子式相同,可推出同分异构体的相对分子质量相同、各元素的质量分数相同。但相对分子质量相同、结构不同的物质不一定互为同分异构体,如C2H4、CO的相对分子质量均为28,但二者不属于同分异构体;各元素的质量分数相同、结构不同的物质也不一定互为同分异构体,如C2H4与C3H6分子中C、H元素的质量分数均相同,但二者不是同分异构体。
(2)结构不同包括原子或原子团的连接顺序不同、原子的空间排列不同等。
14.下列叙述正确的是
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.同系物的性质完全相同
15.有下列结构的物质:
①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2 CH2CH2CH3④⑤⑥⑦
其中,属于同系物的是__________;属于同分异构体的是_______;属于同种物质的是________。
A.①② B.②③ C.③④⑤⑥⑦ D.①③ E.③④⑤⑦ F.④⑥
16.根据下列物质的组成、结构特点及有关概念,完成下列问题。
①液氯②③氯气④⑤氯水⑥⑦⑧⑨⑩
(1)互为同系物的是_______。
(2)互为同分异构体的是_______。
(3)互为同位素的是_______。
(4)属于同种物质的是_______。
17.下列说法正确的是
A.C3H7Cl有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
D.和互为同分异构体
18.已知丙烷的二氯代物有4种,丙烷与有机物M()互为同系物。下列说法错误的是
A.丙烷的六氯代物有4种
B.丙烷与互为同分异构体
C.有机物M的一氯代物有4种
D.有机物M的同分异构体有4种(不含M)
19.戊烷有三种同分异构体,请写出其结构简式并命名。
(1)_______,_______;
(2)_______,_______;
(3)_______,_______。
20.主链上有5个碳原子,含甲基,乙基两个支链的烷烃有( )
A.5种 B.4种 C.3种 D.2种
21.下列烷烃在光照下与氯气反应,生成的一氯代烃只有一种的是
A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
22.烷烃分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.形成4对共用电子对 B.通过非极性键 C.通过两个共价键 D.通过离子键和共价键
23.下列物质中,属于烷烃的是
A.C8H16 B.CH3CH2OH C. D.CH2=CH2
24.下列说法正确的是
A.甲烷为平面正方形结构,其结构式为
B.甲烷的电子式为
C.CH2Cl2为正四面体结构
D.CCl4 为平面正方形结构
25.下列关于同系物的说法中,错误的是
A.同系物具有相同的分子式
B.同系物符合同一通式
C.相邻的同系物彼此在组成上相差一个原子团
D.同系物的化学性质相似
26.下列对的叙述中正确的是( )
A.有两种结构 B.只有一种结构 C.含有非极性键 D.有四种结构
27.如图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图,下列说法正确的是( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
28.正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是
A.具有相似的化学性质 B.具有相同的物理性质
C.分子具有相同的空间结构 D.分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
29.下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物的一组是
A.16、30、58、72 B.16、28、40、52
C.16、32、48、54 D.16、30、42、56
30.下列物质中,互为同分异构体的是 ( )
A.与
B.与CH3CH2CH2CH2Cl
C.CH4与CH3CH3
D.CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3
31.有两种气态烷烃组成的混合物,在标准状况下的密度为1.16 g·L-1,则关于混合物的组成判断正确的是
A.一定有乙烷 B.一定是甲烷和乙烷的混合物
C.一定有甲烷 D.可能是乙烷和丙烷的混合物
32.下列有机物中互为同分异构体的是
①CH2=CHCH3
②
③CH3CH2CH3
④HC≡CCH3
⑤
⑥CH3CH2CH2CH3
A.①和② B.①和③ C.①和④ D.⑤和⑥
33.如图为含4个碳原子的6种有机物分子模型(氢原子没有画出),下列叙述中正确的是
A.与d互为同分异构体的是c
B.b、c、f的分子式均为C4H8
C.a和f均为链状烷烃
D.同种物质中只能含碳链或碳环
34.分子式为C7H16,含有3个甲基的同分异构体的数目是
A.2 B.3 C.4 D.5
35.下列物质中互为同系物的有_______,互为同分异构体的有_______,互为同素异形体的有_______,属于同位素的有_______,是同一种物质的有_______。
①液氯②③白磷④氯气⑤氯水⑥⑦⑧⑨红磷⑩⑪
36.(1)某气态烃在标准状况下的体积为2.8 L,其质量为2 g,该烃中氢元素的质量分数为25%,则该烃的分子式为________,电子式为____________,结构式为____________,其立体构型为________。
(2)如图立方体中心的“●”表示甲烷分子中的碳原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的4个氢原子的位置。______________
37.按要求填写下列空白:
(1)乙烷的结构式:_______。
(2)分子中含30个氢原子的烷烃的分子式_______。
(3)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:_______。
(4)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_______。
38.正己烷在工业上主要用作溶剂,常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性,挥发快,若使用不当,极易造成职业中毒。
(1)正己烷的分子式为_______,正己烷的结构简式为_______。amol正己烷含有_______mol碳氢键,_______mol碳碳键。
(2)下列几种烃的结构:
A. B. C. D.
其中,与正己烷互为同分异构体的有_______(填字母,下同),与正己烷互为同系物的有_______,与正己烷为同一种物质的是_______。
参考答案:
1.A
【详解】A.CH4具有正四面体结构,故A正确;
B.碳原子之间能形成碳碳单键,碳碳双键,碳碳三键,故B错误;
C.含碳元素的物质不一定都是有机物,比如CO,故C错误;
D.碳原子之间能形成碳链,也可以形成碳环,故D错误。
综上所述,答案为A。
2.B
【详解】A.碳的原子序数为6,碳原子最外层有4个电子,每个碳原子可形成4个价键,A正确;
B.碳原子间不但能形成碳链,还可以形成碳环,如环丁烷(),B错误;
C.在CH4分子中,形成4个碳氢键,四个碳氢键的键长与键能均相同,C正确;
D.饱和碳与周围四个原子形成四面体结构,因此正丁烷分子中,4个碳原子形成的碳链为锯齿形,不为直线形,D正确;
答案选B。
3.A
【详解】A.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对, 故A正确;
B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键,碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,故B错误;
C.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,故C错误;
D.碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,故D错误;
答案选A。
4.B
【详解】有机物分子中碳原子间能以共价键结合形成4个共价键,而且可以形成链状或环状等结构,是导致有机物种类繁多的原因,综上所述故B正确。
5.A
【详解】A.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对, 故A正确;
B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键,碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,故B错误;
C.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,故C错误;
D.碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,故D错误;
答案选A。
6.A
【详解】A.C3H8分子的结构简式是,只含碳氢两种元素,碳碳以单键连接,碳的其它键都与氢原子相连,所以C3H8它属于烷烃,故选A;
B.C3H8分子的结构简式是,不含碳碳双键,不是烯烃,故不选B;
C.C3H8分子的结构简式是,不含碳碳三键,不是炔烃,故不选C;
D.C3H8分子的结构简式是,不含苯环,不是芳香烃,故不选D;
选A。
7.A
【分析】球棍模型能代表烃类,即球棍模型中只能存在两种元素,据此分析解答。
【详解】A. 该球棍模型只有两种元素,可能为乙烷,可表示烃,故A符合题意;
B. 该球棍模型中含有三种元素,不能表示烃的球棍模型,故B不符合题意;
C. 该球棍模型中含有三种元素,不能表示烃的球棍模型,故C不符合题意;
D. 该球棍模型中含有三种元素,不能表示烃的球棍模型,故D不符合题意;
答案选A。
8.C
【详解】①一氯甲烷分子为甲烷中一个H原子被Cl取代,C为sp3杂化,但CH3Cl的结构不对称,为四面体结构,故①正确;
②甲烷为正四面体结构,为立体结构,所以二氯甲烷只有一种,故②错误;
③甲烷与氯气发生一氯取代的方程式为:CH4+Cl2→CH3Cl+HCl,取代1molH需要1mol氯气,故③错误;
④甲烷分子中四个碳氢键完全相同,四个C-H键的任意两个之间的键角均相等,故④正确;
故选:C。
9.B
【详解】A、I体现了甲烷的空间构型,各原子看成质点,为立体结构示意图,故A说法正确;B、Ⅱ表示电子式,但略去了碳原子的内层电子,甲烷分子中应含有10个电子,故B说法错误;C、Ⅲ为球棍模型,棍代表甲烷分子内含有的共价键,故C说法正确;D、Ⅳ为比例模型,能表示出甲烷的空间构型及各原子的相对大小,故D说法正确。
10.D
【详解】①CH3OH含有羟基为醇类, ②CH2=CH2 为乙烯是烯烃,③为异丁烷, ④CH3CH3为乙烷,是烷烃,综上所述故选D。
11.C
【分析】同分异构体是分子式相同结构不同的化合物,题干中的有机物的分子式为C5H12,根据系统命名法,名称为2-甲基丁烷。
【详解】A.分子式为C4H10,和题干中的有机物分子式不同,不互为同分异构体,故A不选;
B.分子式是C5H12,名称也为2-甲基丁烷,和题干中的有机物是同种物质,故B不选;
C.分子式是C5H12,名称为2,2-二甲基丙烷,和题干中的有机物是同分异构体,故C选;
D.分子式是C6H14,和题干中的有机物分子式不同,不互为同分异构体,故D不选;
故选C。
12.C
【详解】某单烯烃与加成后的产物为,则该烯烃可能的结构简式有
、、,共3种,故C正确;
故选C。
13.C
【详解】A. 的名称为正丁烷,故A错误;
B.CH3CH2CH2CH2CH3和分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故B错误;
C.甲烷为正四面体结构,CHClF2只有一种结构,则 和为同一物质,故C正确;
D.CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D错误;
答案选C。
14.C
【详解】A.分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质,可能是同分异构体,A错误;
B.通式相同的物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或其他关系,B错误;
C.分子式相同,结构不同,则为同分异构体,C正确;
D.同系物的化学性质相似,物理性质不同,D错误;
故选C。
15. BD E AF
【详解】7种物质均为烷烃,若碳原子数不同,则互为同系物;若碳原子数相同,而结构不同,则互为同分异构体;若碳原子数相同,且结构也相同,则为同一种物质。7种物质的分子式分别为①C5H12 ②C5H12 ③C6H14 ④C6H14 ⑤C6H14 ⑥C6H14 ⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物;①②结构相同,属于同种物质;④⑥结构相同,属于同种物质;③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体,故答案为:BD;E;AF。
16.(1)②④(或⑥)、⑦⑩
(2)④⑥
(3)⑧⑨
(4)①③
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH₂”原子团的有机化合物;同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素;同分异构体分子式相同,但结构不同;据此分析解题。
【详解】(1)结合分析可知②、④(或⑥)、⑦、⑩互为同系物;
(2)④、⑥互为同分异构体;
(3)⑧⑨互为同位素;
(4)液氯与氯气均为氯气单质。
17.C
【详解】A.有2种同分异构体,即和,选项A错误;
B.相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同、结构不同的两种化合物不一定互为同分异构体,选项B错误;
C.同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化,选项C正确;
D. 和为同一物质,不互为同分异构体,选项D错误;
答案选C。
【点睛】本题主要考查的是同分异构体个数的判断,根据等效氢原子,最后根据氢原子的种类确定一氯代物的种类,确定烃的同分异构体是解本题的关键。
18.B
【详解】A.丙烷的分子式为C3H8,C3H6Cl2和C3H2Cl6的种数必然相同,均为4种,A项正确;
B.就是丙烷,两者属于同一种物质,B项错误;
C.有机物M中有4种不同化学环境的H原子,,其一氯代物有4种,C项正确;
D.M的同分异构体除M外,碳骨架还有4种:C—C—C—C—C—C、、、,D项正确。
故选B。
19.(1) CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷
(2) 异戊烷
(3) 新戊烷
【详解】(1)戊烷的分子式为C5H12,当没有支链时的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH3,名称为正戊烷;
(2)含有一个支链时,结构简式为:,名称为异戊烷;
(3)含有两个支链时,结构简式为:,名称为新戊烷。
20.D
【详解】主链5个C,则乙基只能在3号C上,甲基可以在2号C、或者3号C上,所以有如下2种: 、 ,D正确。
答案选D。
21.C
【详解】A.有两种不同位置的H原子,与氯气反应生成的一氯代烃有两种,A错误;
B.有三种不同位置的H原子,与氯气反应生成的一氯代烃有三种,B错误;
C.只有一种H原子,与氯气反应生成的一氯代烃只有一种,C正确;
D.有四种不同位置的H原子,与氯气反应生成的一氯代烃有四种,D错误;
故选C。
22.A
【详解】A.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对, 故A正确;
B.碳原子之间形成的共价键是非极性共价键,碳原子与其他原子形成的共价键是极性键,故B错误;
C.碳原子最外层有4个电子,可形成4对共用电子对,即形成4个共价键,故C错误;
D.碳原子最外层有4个电子,既不容易得到电子也不容易失去电子,即难形成离子键,故D错误;
答案选A。
23.C
【详解】烷烃属于饱和烃,分子中只含有C、H元素,烷烃分子中只存在单键,烷烃的通式可用CnH2n+2表示,满足该通式的有机物一定属于烷烃;
A.C8H16属于烯烃或环烷烃,故A不选;
B.CH3CH2OH属于醇类,故B不选;
C.属于烷烃,故C选;
D.CH2=CH2属于烯烃,故D不选;
故选C。
24.B
【详解】A.甲烷是正四面体结构,而不是平面结构,其结构式为 ,故A错误;
B.甲烷分子中,每个H原子与C原子间形成1对共用电子,电子式为 ,故B正确;
C.CH2Cl2中C-Cl键长与C-H键长不相同,CH2Cl2为四面体结构,但不是正四面体结构,故C错误;
D.甲烷是正四面体结构,四个H全部被Cl取代后得到CCl4,则CCl4是正四面体结构,故D错误;
故选:B。
25.A
【详解】A.同系物结构相似,属于同一类物质,因此符合同一通式,但一定不具有相同的分子式,A错误;
B.同系物结构相似,其分子的通式相同,B正确;
C.相邻同系物在分子组成上相差一个原子团,C正确;
D.同系物的结构相似,所以其化学性质也相似,D正确;
故选A。
26.B
【详解】由于甲烷是正四面体结构,所以分子中的任何两个H原子都相邻,故CF2Cl2只有一种结构,由于分子中含有的C-Cl键和C-F键都是不同元素的原子形成的共价键,所以都是极性共价键。因此选项B符合题意。答案选B。
27.B
【详解】A. CH4、CCl4是正四面体结构 ,但CH3Cl不是正四面体结构,A错误;
B. CH4、CCl4分子中的四个键的键长分别相同,它们都是正四面体结构,B正确;
C. CH4和CCl4中的化学键都是由不同元素的原子形成,所以均为极性键,C错误;
D. CH4、CCl4的结构相同,但由于构成共价键的元素不同,所以性质不同,D错误。
故选B。
【点睛】共价键是极性共价键还是非极性共价键,取决于形成共价键元素的种类。若形成共价键的元素种类相同,即便是不同的原子,形成的也是非极性键,如H-D键,便是非极性键。
28.D
【详解】同分异构体的定义是分子式相同而结构不同的化合物,正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10,正丁烷为直链结构,异丁烷有支链,故结构不同;二者互为同分异构体。答案选D。
29.A
【分析】同系物指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,所以相对原子质量之间的差量为14n,n代表相差CH2原子团个数。
【详解】A.各相对原子质量之间的差量为14的整数倍,故A正确;
B.各相对原子质量之间的差量不满足14的倍数,故B错误;
C.各相对原子质量之间的差量不满足14的倍数,故C错误;
D.各相对原子质量之间的差量不满足14的倍数,故D错误;
答案选A。
30.B
【详解】A.具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体,与的分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;
B. 具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体,与CH3CH2CH2CH2Cl具有相同的分子式、不同结构,互为同分异构体,故B正确;
C.具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体,CH4与CH3CH3的分子式不同,不互为同分异构体,故C错误;
D. 具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体,CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)CH3具有相同的分子式、相同结构,属于同种物质,不互为同分异构体,故D错误;
故选B。
【点睛】明确同分异构体的概念为解答关键,具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体,互为同分异构体的化合物满足两点:分子式必须相同;具有的结构不同。
31.C
【详解】标准状态下,气体摩尔体积Vm=22.4L/mol,则可得该混合气体的摩尔质量M=1.16g·L-1×22.4L/mol=25.984g/mol;而甲烷、乙烷、丙烷的摩尔质量分别为:16g/mol、30g/mol、44g/mol。根据平均原理,混合气体中必须有一种气体的摩尔质量应小于25.984g/mol,因此,混合气体中一定有甲烷。故选C。
32.A
【详解】同分异构体是分子式相同,结构不同的物质,题干中各序号所代表的物质的分子式为:①C3H6,②C3H6,③C3H8,④C3H4,⑤C4H8,⑥C5H10,所以五种物质中互为同分异构体的是①和②,A选项正确;
答案选A。
33.B
【详解】A.d和c的分子式不同,不互为同分异构体,A错误;
B.b、c、f的分子式均为C4H8,互为同分异构体,B正确;
C.f为环烷烃,C错误;
D.同种物质中可能同时含有碳链和碳环,D错误;
故选B。
34.B
【详解】分子式为C7H16、含有3个甲基的同分异构体中,主链碳原子数可能为6个或5个,若主链碳原子数为6个,则结构简式可能为CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3,若主链碳原子数为5个,则结构简式为(CH3CH2)2CHCH2CH3,所以同分异构体的数目为3,故选B。
35. ②与⑦、⑪;⑥与⑦、⑪ ⑦⑪ ③⑨ ⑧⑩ ①④、②⑥
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH₂”原子团的有机化合物;同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素;同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质;同分异构体分子式相同,但结构不同;据此分析解题。
【详解】先将比较容易找到的找出:①④、②⑥分别为同一种物质,⑧⑩互为同位素,③⑨互为同素异形体;再找同分异构体,⑦⑪分子式相同,但结构不同,因此互为同分异构体;最后找出同系物:②与⑦、⑪互为同系物或⑥与⑦、⑪互为同系物。
36. CH4 正四面体结构
【详解】(1)该烃的物质的量为,该烃的摩尔质量,1 mol该烃中含氢原子的物质的量为 ,含碳原子的物质的量为,所以①分子式为CH4;②电子式为;③结构式为;④空间构型为正四面体结构;
(2)CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构,在立方体中互不相邻的四个顶点即构成正四面体结构;即为。
37.(1)
(2)C4H10
(3) 2 CH3CH2CH2CH3、
(4) 正戊烷
【详解】(1)乙烷的分子式为C2H6,其结构式为。
(2)由烷烃的分子通式CnH2n+2可知,2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30。
(3)由烷烃的分子通式CnH2n+2可知,14n+2=58,n=4,C4H10的结构有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、。
(4)C5H12的直链烷烃为正戊烷,C5H12一氯代物只有一种的是新戊烷()。
38.(1) C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 14a 5a
(2) A BC D
【详解】(1)“己”指六个碳原子,由烷烃的通式CnH2n+2(n为正整数)知,己烷的分子式为C6H14,由正丁烷想到“正某烃”不含支链,正己烷的结构简式CH3CH2CH2CH2CH2CH3,1个正己烷分子中含有14个氢原子,含14个碳氢键、5个碳碳键;则amol正己烷含有14amol碳氢键,5amol碳碳键;
故答案为:C6H14,CH3CH2CH2CH2CH2CH3,14a;5a。
(2)A.异己烷与正己烷的分子式相同但结构不同,是同分异构体;
B.新戊烷和正己烷的碳原子数不同,不是同分异构体,是同系物;
C.异丁烷和正己烷的碳原子数不同,不是同分异构体,是同系物;
D.没有支链,是一条主链,是正己烷;
综上所述,同分异构体的为A,同系物的为BC,正己烷相同是D;
故答案为:A;BC;D。
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