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鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物第2课时课堂检测
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 认识有机化合物第2课时课堂检测，共11页。试卷主要包含了4g,18g·ml－1)＝0等内容，欢迎下载使用。
知识点1有机化合物中常见的官能团
1.某有机物的结构简式为，它不具有的官能团是( )
A．B．—OH
C．D．
2．下列物质的类别与所含官能团都错误的是( )
A．羧酸 —OH
B．醇类 —COOH
C．醛类 —CHO
D．CH3—O—CH3 醚类
3．按照有机化合物的某种分类方法，甲醛属于醛，乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
4．一种有机物的分子结构如下所示。下列关于该分子的说法，正确的是( )
A．含有羟基、羰基、羧基、酯基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
5．化合物是一种新型杀虫剂，它含有官能团的种类有( )
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
6．下列分子中的官能团相同的是( )
① ②
③ ④C2H5OH
A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④
知识点2同分异构现象和同分异构体
7.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
8．下列叙述正确的是( )
A．分子式相同，各元素的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是同分异构体
C．互为同分异构体的化合物相对分子质量相同
D．相对分子质量相同的几种物质，互为同分异构体
9．下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
A．①②③④ B．只有②③
C．只有③④ D．只有①②③
10．下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A．C2H6 B．C4H10
C．C2H4Cl2 D．C
11．下列有机物中互为同分异构体的是( )
①CH2===CHCH3
②
③CH3CH2CH3
④HC≡CCH3
⑤CH3CH2CH2CH2OH
⑥CH3OCH2CH2CH3
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．④和⑥
12．澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作“纳米泡沫”，它外形类似海绵，比重极小，并具有磁性。“纳米泡沫”碳与金刚石( )
A．互为同系物 B．互为同分异构体
C．互为同位素 D．互为同素异形体
13．下列各组物质中一定互为同系物的是( )
A．C2H4和C4H8B．烷烃和环烃
C．C3H7Cl与C5H11Cl D．正丁烷和异丁烷
14．下列互为同分异构体的是( )
A．16O和18O
B．正丁烷和异丁烷
C．金刚石和石墨
D．HCOOH和CH3COOH
15．下列物质互为同分异构体的是( )
A．35Cl和 37Cl
B．CH3CH2OH和CH3OCH3
C．O2和O3
D．H2O和H2O2
16．同分异构现象是有机化学中一种普遍的现象，下列有关同分异构体的叙述中，正确的是( )
A．组成成分相同而结构不同的物质互为同分异构体
B．分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体
C．互为同分异构体的物质的性质相同
D．互为同分异构体的物质的物理性质相同
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法正确的是( )
A．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
B．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定互为同系物
C．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则两者一定互为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体
2．氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]( )
A．互为同分异构体 B．都是离子化合物
C．都是共价化合物 D．互为同素异形体
3．下列说法正确的是( )
A．H2和D2互为同位素
B．CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2互为同系物
C．和为同分异构体
D．和是同一种物质
4．下列式子是某学生书写的C5H12的同分异构体的结构简式：
①CH3CH2CH2CH2CH3 ②
③ ④
⑤。下列结构中重复的是( )
A．②和③ B．④和⑤ C．③和⑤ D．均不重复
5．下列关于甲烷的说法正确的是( )
A．甲烷是含碳元素质量分数最高的有机物
B．1 ml甲烷与1 ml Cl2反应恰好生成1 ml一氯甲烷
C．其二氯代物CH2Cl2有和两种同分异构体
D．甲烷为正四面体结构
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．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，为空间结构示意图
B．Ⅱ表示甲烷分子中有8个电子
C．Ⅲ能表示出甲烷分子内含有的共价键
D．Ⅳ能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小
7．一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4 g，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14.4 g，则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为( )
A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．4.48 L
8．下列说法正确的是( )
A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B．和互为同系物
C．烷烃分子中一定含有碳碳单键
D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同
9．下列有关烷烃的叙述中正确的是( )
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
A．①③⑤ B．②③ C．①②④ D．①④
三、非选择题
10．某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素，其球棍模型如图所示(图中球与球之间的边线代表化学键，如单键、双键等)。
(1)该有机物中表示的原子为________，●表示的原子为________，表示的原子为________。(用化学符号表示)
(2)该有机物分子中存在的极性键有______________，非极性键有________________。
(3)该有机物的结构简式为__________________________________________________。
(4)下列物质中，与该有机物互为同分异构体的是________(填序号，下同)，与该有机物互为同系物的是________。
①CH3CH===CHCOOH
②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH＝CHCOOH
④(CH3)2CHCOOH
学科素养升级练进阶训练第三层
1．(双选)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L戊烷所含的分子数为0.5 NA
B．0.5 ml C3H8分子中含C—H共价键的个数为4 NA
C．11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5 NA
D．30 g乙烷分子中含有的共用电子对数为7 NA
2．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述中不正确的是 ( )
A．碳原子既可以跟碳原子，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
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(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
(1)甲烷的球棍模型是________，甲烷的电子式是______________(填序号，上同)。
(2)写出甲烷与氯气反应的化学方程式：____________________________(只写第一步)，该反应的反应类型是________。
(3)甲烷与丙烷互为________(填序号)。
a．同位素 b．同素异形体
c．同系物 d．同分异构体
(4)已知某烷烃分子中电子总数为42。
①该烷烃的分子式为________________。
②写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：
________________________________
③上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是________________(写结构简式)。
第2课时 有机化合物中的官能团、同分异构现象和同分异构体
必备知识基础练
1．答案：D
解析：该物质中不具有的官能团是
2．答案：C
解析：含有的官能团为羧基(—COOH)属于羧酸，故A不符合题意；含有的官能团是羟基(—OH)，且羟基连在侧链上，属于醇类，故B不符合题意；含有的官能团是酯基()，属于酯类，有机化合物的类别和官能团的判断都错误，故C符合题意；CH3—O—CH3含有的官能团为醚键()，属于醚类，故D不符合题意。
3．答案：C
解析：甲醛属于醛，乙酸乙酯属于酯，这都是根据官能团进行分类的。①该有机化合物属于环状化合物，是根据碳骨架进行分类的，不符合题意；②含有—Br的有机化合物属于卤代烃，是根据官能团进行分类的，符合题意；③该有机化合物属于链状化合物，是根据碳骨架进行分类的，不符合题意；④该有机化合物分子中含有醚键，属于醚，是根据官能团进行分类的，符合题意。综上分析，②④符合题意，故选C。
4．答案：C
解析：根据分子的结构简式可以看出，该分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基。
5．答案：C
解析：通过观察此化合物的结构简式可知，含有的官能团有—OH(羟基)、—CHO(醛基)、(碳碳双键)三种官能团。
6．答案：C
解析：①中的官能团为羧基；③中的官能团也为羧基；②中的官能团为酯基；④中的官能团为羟基。
7．答案：D
解析：分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，同分异构体的空间结构不同，化学性质也不一定相似，物理性质不相同。
8．答案：C
解析：分子式相同而结构不同的物质不是同种物质，A项错误；通式相同的不同物质分子式可以不同，不是同分异构体的关系，B项错误；互为同分异构体的化合物的分子式相同，则相对分子质量一定相同，C项正确；相对分子质量相同的物质分子式不一定相同，D项错误。
9．答案：A
解析：互为同系物的有机物结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，①错误；互为同系物的前提是结构相似，②错误；C2H4与C3H6具有相同的最简式，碳、氢的质量分数相同，但C2H4只能为CH2===CH2，而C3H6为时二者不是同系物，③错误；同分异构体之间物理性质有差别，若为同一类物质，化学性质相似，若为不同类物质，则化学性质不同，④错误。
10．答案：A
解析：C4H10存在两种同分异构体：正丁烷、异丁烷；C2H4Cl2存在两种同分异构体，CH3CHCl2与CH2Cl—CH2Cl；C既可以表示石墨，又可以表示金刚石；乙烷的结构只有一种，故A项正确。
11．答案：A
12．答案：D
解析：由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，“纳米泡沫”碳与金刚石都是碳元素的不同单质，所以它们互为同素异形体。
13．答案：C
解析：C2H4表示乙烯；C4H8既能表示丁烯又能表示环丁烷，有多种同分异构体，故A错误。烷烃的结构是链状，环烃结构中含有环，两者结构不相似，故B错误。C3H7Cl与C5H11Cl均符合通式CnH2n＋1Cl，都是饱和的一氯代烃，故C正确。正丁烷和异丁烷互为同分异构体，故D错误。
14．答案：B
解析：16O和18O为氧元素的两种核素，二者互为同位素；正丁烷和异丁烷的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体；金刚石和石墨为C元素的不同单质，二者互为同素异形体；HCOOH和CH3COOH结构相似，分子组成相差1个CH2原子团，二者互为同系物。
15．答案：B
解析：35Cl和37Cl质子数相同而中子数不同，二者互为同位素；CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体；O2和O3是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体；H2O和H2O2不互为同分异构体；故选B。
16．答案：B
解析：组成成分相同而结构不同的物质不一定互为同分异构体，故A错误；分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，故B正确；互为同分异构体的物质具有不同的结构，所以其性质不一定相同，如丙烯与环丙烷互为同分异构体，二者的性质不同，故C错误；互为同分异构体的物质具有不同的结构，其物理性质不同，故D错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：A项，相对分子质量相同的化合物不一定为同分异构体，如NO和C2H6，错误；B项，同系物的结构一定相似，环己烷和乙烯的分子组成上虽相差若干个CH2原子团，但结构不相似，不互为同系物，错误；C项，两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则最简式相同，不一定互为同分异构体，可能互为同系物，错误；D项，不同化合物组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同，则分子式相同，互为同分异构体，正确。
2．答案：A
解析：NH4OCN与CO(NH2)2的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，故A正确、D错误；NH4CNO中含离子键，为离子化合物，CO(NH2)2中只含共价键，为共价化合物，故B、C均错误。
3．答案：D
解析：同种元素的不同种原子间互为同位素，而H2和D2是单质，不互为同位素，故A错误；结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物，互为同系物的化合物的官能团的种类和个数必须相同，所以CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2不互为同系物，B错误；分子式相同而结构不相同的化合物互为同分异构体，和是同一种物质，故C错误；和的分子式相同、结构也相同，为同一种物质，故D正确。
4．答案：A
解析：C5H12的同分异构体有三种：CH3CH2CH2CH2CH3、所以题述结构中重复的是②③④，A符合题意。
5．答案：D
解析：甲烷是含氢元素质量分数最高的有机物，故A错误；1ml甲烷与1mlCl2发生取代反应，每个甲烷分子中的4个氢原子都可能被氯原子取代，生成多种甲烷的氯代物，生成的一氯甲烷的物质的量小于1ml，故B错误；甲烷为正四面体结构，所以二氯甲烷只有1种，不存在同分异构体，和是同一种物质，故C错误、D正确。
6．答案：B
解析：Ⅰ体现了甲烷的空间结构，各原子看成质点，为空间结构示意图，故A说法正确；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；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；Ⅳ为空间填充模型，能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小，故D说法正确。
7．答案：A
解析：根据题意可知反应产生水的物质的量n(H2O)＝eq \f(14.4g,18g·ml－1)＝0.8ml，根据H元素守恒可知甲烷的物质的量n(CH4)＝eq \f(0.8ml×2,4)＝0.4ml，则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和n(CO)＋n(CO2)＝0.4ml，二者的质量和m(CO)＋m(CO2)＝30.4g－14.4g＝16g，解得n(CO)＝0.1ml，n(CO2)＝0.3ml，若该甲烷完全燃烧，还需使CO发生反应产生CO2，根据方程式2CO＋O22CO2可知0.1mlCO完全燃烧需要消耗0.05mlO2，其在标准状况下的体积V(O2)＝0.05ml×22.4L·ml－1＝1.12L，故选项A正确。
8．答案：BD
解析：烷烃的通式为CnH2n＋2，C元素的质量分数为eq \f(12n,14n＋2)＝eq \f(12,14＋\f(2,n))，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，故A错误；和的结构相似、分子组成相差一个CH2原子团，二者互为同系物，故B正确；甲烷分子中只有一个碳原子，不含有碳碳单键，故C错误；CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物也只有1种，故D正确。
9．答案：D
解析：烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正确；烷烃属于饱和烃，一般来说，烷烃的化学性质比较稳定，通常情况下烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，②错误；因分子通式CnH2n＋2中的碳原子均只形成单键，因此符合通式CnH2n＋2的烃一定是烷烃，③错误；烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，④正确；烷烃与溴水不反应，故乙烷不能使溴水褪色，⑤错误。故选D。
10．答案：(1)H C O (2)碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键 碳碳单键、碳碳双键 (3) (4)①② ③
解析：(1)分子结构中黑球1与3个白球、黑球2之间形成四个共价键，所以黑球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知6号原子为氧原子，则灰色球为氧原子；根据3号碳原子与2个氢原子成键，2号碳原子与3个碳原子成键，可知2号碳原子与3号碳原子之间形成的是碳碳双键；根据4号碳原子与2号碳原子、6号氧原子之间的成键和碳原子的四价原则、氧原子的二价原则，可以得出4号碳原子与5号氧原子之间形成的是碳氧双键。(2)该有机物分子中的极性键有碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键；非极性键有碳碳单键、碳碳双键。(3)该有机物的结构简式为(4)该有机物的分子式为C4H6O2，①的分子式为C4H6O2，②的分子式为C4H6O2，③的分子式为C5H8O2，④的分子式为C4H8O2。①、②的分子式与该有机物的分子式相同，且结构不同，故①、②与该有机物互为同分异构体；③的分子式与该有机物的分子式相差一个CH2原子团，且结构相似，含有的官能团的种类和数目相同，所以两者互为同系物；④的分子式与该有机物不同，且结构不同，组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故④与该有机物既不互为同分异构体，也不互为同系物。
学科素养升级练
1．答案：BD
解析：标准状况下，戊烷是液体，无法通过气体摩尔体积计算其物质的量，则无法求得其所含的分子数，A错误；0.5mlC3H8分子中含C—H共价键的个数为0.5ml×8×NAml－1＝4NA，B正确；未标明物质所处状况，无法通过气体摩尔体积计算气体的分子数，且二氯甲烷在常温常压下是液体，C错误；30g乙烷的物质的量为eq \f(30g,30g·ml－1)＝1ml，1个乙烷分子中共用电子对数目为7，故1ml乙烷分子中所含的共用电子对数为7NA，D正确。
2．答案：B
3．答案：(1)C B
(2)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 取代反应
(3)c (4)①C5H12
②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、
(CH3)2CH—CH2CH3、
③
解析：(1)A为甲烷分子空间结构示意图，B为电子式，C为球棍模型，D为空间填充模型。(2)甲烷与氯气光照下发生取代反应生成一氯甲烷和HCl，第一步反应为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，该反应是取代反应。(3)甲烷和丙烷结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，互称为同系物。(4)①烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其分子中电子总数为6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，烷烃分子式为C5H12。②烷烃C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、。③烷烃分子中，碳原子数相同时，支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12的三种同分异构体中，沸点最低。
知识点1有机化合物中常见的官能团
1.某有机物的结构简式为，它不具有的官能团是( )
A．B．—OH
C．D．
2．下列物质的类别与所含官能团都错误的是( )
A．羧酸 —OH
B．醇类 —COOH
C．醛类 —CHO
D．CH3—O—CH3 醚类
3．按照有机化合物的某种分类方法，甲醛属于醛，乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
4．一种有机物的分子结构如下所示。下列关于该分子的说法，正确的是( )
A．含有羟基、羰基、羧基、酯基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
5．化合物是一种新型杀虫剂，它含有官能团的种类有( )
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
6．下列分子中的官能团相同的是( )
① ②
③ ④C2H5OH
A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④
知识点2同分异构现象和同分异构体
7.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
8．下列叙述正确的是( )
A．分子式相同，各元素的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是同分异构体
C．互为同分异构体的化合物相对分子质量相同
D．相对分子质量相同的几种物质，互为同分异构体
9．下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
A．①②③④ B．只有②③
C．只有③④ D．只有①②③
10．下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A．C2H6 B．C4H10
C．C2H4Cl2 D．C
11．下列有机物中互为同分异构体的是( )
①CH2===CHCH3
②
③CH3CH2CH3
④HC≡CCH3
⑤CH3CH2CH2CH2OH
⑥CH3OCH2CH2CH3
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．④和⑥
12．澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作“纳米泡沫”，它外形类似海绵，比重极小，并具有磁性。“纳米泡沫”碳与金刚石( )
A．互为同系物 B．互为同分异构体
C．互为同位素 D．互为同素异形体
13．下列各组物质中一定互为同系物的是( )
A．C2H4和C4H8B．烷烃和环烃
C．C3H7Cl与C5H11Cl D．正丁烷和异丁烷
14．下列互为同分异构体的是( )
A．16O和18O
B．正丁烷和异丁烷
C．金刚石和石墨
D．HCOOH和CH3COOH
15．下列物质互为同分异构体的是( )
A．35Cl和 37Cl
B．CH3CH2OH和CH3OCH3
C．O2和O3
D．H2O和H2O2
16．同分异构现象是有机化学中一种普遍的现象，下列有关同分异构体的叙述中，正确的是( )
A．组成成分相同而结构不同的物质互为同分异构体
B．分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体
C．互为同分异构体的物质的性质相同
D．互为同分异构体的物质的物理性质相同
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法正确的是( )
A．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
B．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定互为同系物
C．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则两者一定互为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体
2．氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]( )
A．互为同分异构体 B．都是离子化合物
C．都是共价化合物 D．互为同素异形体
3．下列说法正确的是( )
A．H2和D2互为同位素
B．CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2互为同系物
C．和为同分异构体
D．和是同一种物质
4．下列式子是某学生书写的C5H12的同分异构体的结构简式：
①CH3CH2CH2CH2CH3 ②
③ ④
⑤。下列结构中重复的是( )
A．②和③ B．④和⑤ C．③和⑤ D．均不重复
5．下列关于甲烷的说法正确的是( )
A．甲烷是含碳元素质量分数最高的有机物
B．1 ml甲烷与1 ml Cl2反应恰好生成1 ml一氯甲烷
C．其二氯代物CH2Cl2有和两种同分异构体
D．甲烷为正四面体结构
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．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，为空间结构示意图
B．Ⅱ表示甲烷分子中有8个电子
C．Ⅲ能表示出甲烷分子内含有的共价键
D．Ⅳ能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小
7．一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4 g，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14.4 g，则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为( )
A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．4.48 L
8．下列说法正确的是( )
A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B．和互为同系物
C．烷烃分子中一定含有碳碳单键
D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同
9．下列有关烷烃的叙述中正确的是( )
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键 ②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 ③分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 ④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 ⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
A．①③⑤ B．②③ C．①②④ D．①④
三、非选择题
10．某化工厂生产的某有机物只含碳、氢、氧三种元素，其球棍模型如图所示(图中球与球之间的边线代表化学键，如单键、双键等)。
(1)该有机物中表示的原子为________，●表示的原子为________，表示的原子为________。(用化学符号表示)
(2)该有机物分子中存在的极性键有______________，非极性键有________________。
(3)该有机物的结构简式为__________________________________________________。
(4)下列物质中，与该有机物互为同分异构体的是________(填序号，下同)，与该有机物互为同系物的是________。
①CH3CH===CHCOOH
②CH2===CHCOOCH3
③CH3CH2CH＝CHCOOH
④(CH3)2CHCOOH
学科素养升级练进阶训练第三层
1．(双选)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，11.2 L戊烷所含的分子数为0.5 NA
B．0.5 ml C3H8分子中含C—H共价键的个数为4 NA
C．11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5 NA
D．30 g乙烷分子中含有的共用电子对数为7 NA
2．目前已知化合物中数量、种类最多的是第ⅣA族碳的化合物(有机化合物)，下列有关其原因的叙述中不正确的是 ( )
A．碳原子既可以跟碳原子，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键
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(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
3．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
(1)甲烷的球棍模型是________，甲烷的电子式是______________(填序号，上同)。
(2)写出甲烷与氯气反应的化学方程式：____________________________(只写第一步)，该反应的反应类型是________。
(3)甲烷与丙烷互为________(填序号)。
a．同位素 b．同素异形体
c．同系物 d．同分异构体
(4)已知某烷烃分子中电子总数为42。
①该烷烃的分子式为________________。
②写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：
________________________________
③上述同分异构体中，在相同条件下沸点最低的是________________(写结构简式)。
第2课时 有机化合物中的官能团、同分异构现象和同分异构体
必备知识基础练
1．答案：D
解析：该物质中不具有的官能团是
2．答案：C
解析：含有的官能团为羧基(—COOH)属于羧酸，故A不符合题意；含有的官能团是羟基(—OH)，且羟基连在侧链上，属于醇类，故B不符合题意；含有的官能团是酯基()，属于酯类，有机化合物的类别和官能团的判断都错误，故C符合题意；CH3—O—CH3含有的官能团为醚键()，属于醚类，故D不符合题意。
3．答案：C
解析：甲醛属于醛，乙酸乙酯属于酯，这都是根据官能团进行分类的。①该有机化合物属于环状化合物，是根据碳骨架进行分类的，不符合题意；②含有—Br的有机化合物属于卤代烃，是根据官能团进行分类的，符合题意；③该有机化合物属于链状化合物，是根据碳骨架进行分类的，不符合题意；④该有机化合物分子中含有醚键，属于醚，是根据官能团进行分类的，符合题意。综上分析，②④符合题意，故选C。
4．答案：C
解析：根据分子的结构简式可以看出，该分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基。
5．答案：C
解析：通过观察此化合物的结构简式可知，含有的官能团有—OH(羟基)、—CHO(醛基)、(碳碳双键)三种官能团。
6．答案：C
解析：①中的官能团为羧基；③中的官能团也为羧基；②中的官能团为酯基；④中的官能团为羟基。
7．答案：D
解析：分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，同分异构体的空间结构不同，化学性质也不一定相似，物理性质不相同。
8．答案：C
解析：分子式相同而结构不同的物质不是同种物质，A项错误；通式相同的不同物质分子式可以不同，不是同分异构体的关系，B项错误；互为同分异构体的化合物的分子式相同，则相对分子质量一定相同，C项正确；相对分子质量相同的物质分子式不一定相同，D项错误。
9．答案：A
解析：互为同系物的有机物结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，①错误；互为同系物的前提是结构相似，②错误；C2H4与C3H6具有相同的最简式，碳、氢的质量分数相同，但C2H4只能为CH2===CH2，而C3H6为时二者不是同系物，③错误；同分异构体之间物理性质有差别，若为同一类物质，化学性质相似，若为不同类物质，则化学性质不同，④错误。
10．答案：A
解析：C4H10存在两种同分异构体：正丁烷、异丁烷；C2H4Cl2存在两种同分异构体，CH3CHCl2与CH2Cl—CH2Cl；C既可以表示石墨，又可以表示金刚石；乙烷的结构只有一种，故A项正确。
11．答案：A
12．答案：D
解析：由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，“纳米泡沫”碳与金刚石都是碳元素的不同单质，所以它们互为同素异形体。
13．答案：C
解析：C2H4表示乙烯；C4H8既能表示丁烯又能表示环丁烷，有多种同分异构体，故A错误。烷烃的结构是链状，环烃结构中含有环，两者结构不相似，故B错误。C3H7Cl与C5H11Cl均符合通式CnH2n＋1Cl，都是饱和的一氯代烃，故C正确。正丁烷和异丁烷互为同分异构体，故D错误。
14．答案：B
解析：16O和18O为氧元素的两种核素，二者互为同位素；正丁烷和异丁烷的分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体；金刚石和石墨为C元素的不同单质，二者互为同素异形体；HCOOH和CH3COOH结构相似，分子组成相差1个CH2原子团，二者互为同系物。
15．答案：B
解析：35Cl和37Cl质子数相同而中子数不同，二者互为同位素；CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体；O2和O3是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体；H2O和H2O2不互为同分异构体；故选B。
16．答案：B
解析：组成成分相同而结构不同的物质不一定互为同分异构体，故A错误；分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，故B正确；互为同分异构体的物质具有不同的结构，所以其性质不一定相同，如丙烯与环丙烷互为同分异构体，二者的性质不同，故C错误；互为同分异构体的物质具有不同的结构，其物理性质不同，故D错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：A项，相对分子质量相同的化合物不一定为同分异构体，如NO和C2H6，错误；B项，同系物的结构一定相似，环己烷和乙烯的分子组成上虽相差若干个CH2原子团，但结构不相似，不互为同系物，错误；C项，两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则最简式相同，不一定互为同分异构体，可能互为同系物，错误；D项，不同化合物组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同，则分子式相同，互为同分异构体，正确。
2．答案：A
解析：NH4OCN与CO(NH2)2的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，故A正确、D错误；NH4CNO中含离子键，为离子化合物，CO(NH2)2中只含共价键，为共价化合物，故B、C均错误。
3．答案：D
解析：同种元素的不同种原子间互为同位素，而H2和D2是单质，不互为同位素，故A错误；结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物，互为同系物的化合物的官能团的种类和个数必须相同，所以CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2不互为同系物，B错误；分子式相同而结构不相同的化合物互为同分异构体，和是同一种物质，故C错误；和的分子式相同、结构也相同，为同一种物质，故D正确。
4．答案：A
解析：C5H12的同分异构体有三种：CH3CH2CH2CH2CH3、所以题述结构中重复的是②③④，A符合题意。
5．答案：D
解析：甲烷是含氢元素质量分数最高的有机物，故A错误；1ml甲烷与1mlCl2发生取代反应，每个甲烷分子中的4个氢原子都可能被氯原子取代，生成多种甲烷的氯代物，生成的一氯甲烷的物质的量小于1ml，故B错误；甲烷为正四面体结构，所以二氯甲烷只有1种，不存在同分异构体，和是同一种物质，故C错误、D正确。
6．答案：B
解析：Ⅰ体现了甲烷的空间结构，各原子看成质点，为空间结构示意图，故A说法正确；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；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；Ⅳ为空间填充模型，能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小，故D说法正确。
7．答案：A
解析：根据题意可知反应产生水的物质的量n(H2O)＝eq \f(14.4g,18g·ml－1)＝0.8ml，根据H元素守恒可知甲烷的物质的量n(CH4)＝eq \f(0.8ml×2,4)＝0.4ml，则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和n(CO)＋n(CO2)＝0.4ml，二者的质量和m(CO)＋m(CO2)＝30.4g－14.4g＝16g，解得n(CO)＝0.1ml，n(CO2)＝0.3ml，若该甲烷完全燃烧，还需使CO发生反应产生CO2，根据方程式2CO＋O22CO2可知0.1mlCO完全燃烧需要消耗0.05mlO2，其在标准状况下的体积V(O2)＝0.05ml×22.4L·ml－1＝1.12L，故选项A正确。
8．答案：BD
解析：烷烃的通式为CnH2n＋2，C元素的质量分数为eq \f(12n,14n＋2)＝eq \f(12,14＋\f(2,n))，则随n值增大，碳元素的质量分数逐渐增大，故A错误；和的结构相似、分子组成相差一个CH2原子团，二者互为同系物，故B正确；甲烷分子中只有一个碳原子，不含有碳碳单键，故C错误；CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物也只有1种，故D正确。
9．答案：D
解析：烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键，都是单键，①正确；烷烃属于饱和烃，一般来说，烷烃的化学性质比较稳定，通常情况下烷烃不与强酸、强碱、强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应，②错误；因分子通式CnH2n＋2中的碳原子均只形成单键，因此符合通式CnH2n＋2的烃一定是烷烃，③错误；烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，④正确；烷烃与溴水不反应，故乙烷不能使溴水褪色，⑤错误。故选D。
10．答案：(1)H C O (2)碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键 碳碳单键、碳碳双键 (3) (4)①② ③
解析：(1)分子结构中黑球1与3个白球、黑球2之间形成四个共价键，所以黑球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知6号原子为氧原子，则灰色球为氧原子；根据3号碳原子与2个氢原子成键，2号碳原子与3个碳原子成键，可知2号碳原子与3号碳原子之间形成的是碳碳双键；根据4号碳原子与2号碳原子、6号氧原子之间的成键和碳原子的四价原则、氧原子的二价原则，可以得出4号碳原子与5号氧原子之间形成的是碳氧双键。(2)该有机物分子中的极性键有碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键；非极性键有碳碳单键、碳碳双键。(3)该有机物的结构简式为(4)该有机物的分子式为C4H6O2，①的分子式为C4H6O2，②的分子式为C4H6O2，③的分子式为C5H8O2，④的分子式为C4H8O2。①、②的分子式与该有机物的分子式相同，且结构不同，故①、②与该有机物互为同分异构体；③的分子式与该有机物的分子式相差一个CH2原子团，且结构相似，含有的官能团的种类和数目相同，所以两者互为同系物；④的分子式与该有机物不同，且结构不同，组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故④与该有机物既不互为同分异构体，也不互为同系物。
学科素养升级练
1．答案：BD
解析：标准状况下，戊烷是液体，无法通过气体摩尔体积计算其物质的量，则无法求得其所含的分子数，A错误；0.5mlC3H8分子中含C—H共价键的个数为0.5ml×8×NAml－1＝4NA，B正确；未标明物质所处状况，无法通过气体摩尔体积计算气体的分子数，且二氯甲烷在常温常压下是液体，C错误；30g乙烷的物质的量为eq \f(30g,30g·ml－1)＝1ml，1个乙烷分子中共用电子对数目为7，故1ml乙烷分子中所含的共用电子对数为7NA，D正确。
2．答案：B
3．答案：(1)C B
(2)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl 取代反应
(3)c (4)①C5H12
②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、
(CH3)2CH—CH2CH3、
③
解析：(1)A为甲烷分子空间结构示意图，B为电子式，C为球棍模型，D为空间填充模型。(2)甲烷与氯气光照下发生取代反应生成一氯甲烷和HCl，第一步反应为CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，该反应是取代反应。(3)甲烷和丙烷结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，互称为同系物。(4)①烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其分子中电子总数为6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，烷烃分子式为C5H12。②烷烃C5H12有三种同分异构体，其结构简式分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、。③烷烃分子中，碳原子数相同时，支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12的三种同分异构体中，沸点最低。
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