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第七章有机化合物第一节认识有机化合物第1课时有机化合物中碳原子的成键特点烷烃的结构课后篇巩固提升夯实基础·轻松达标1.下列物质分子中,属于正四面体结构的是()A.CCl4B.CHCl3C.CH2Cl2D.CH3Cl答案A解析只有CCl4是正四面体结构,另外三种物质的分子结构都是四面体,但不是正四面体。2.对的叙述正确的是()A.有两种结构B.只有一种结构C.含有非极性键D.有四种结构答案B解析甲烷分子的空间结构是正四面体。若氢原子分别被两个氯原子、两个氟原子代替,其结构变为四面体,碳原子位于四面体的中心位置,两个氯原子、两个氟原子不管从哪个方向与碳原子相连,它们都分别处在相邻的位置,故只有一种结构,如图所示:。C—Cl键、C—F键均为极性键。3.下列分子式不止表示一种物质的是()A.C3H8B.C4H10C.CHCl3D.CH2Cl2答案B解析正丁烷和异丁烷的分子式都是C4H10。C3H8(丙烷)、CHCl3(三氯甲烷)、CH2Cl2(二氯甲烷)都只表示一种物质。4.下列说法中正确的是()A.C4H10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.和互为同分异构体答案C解析C4H10有2种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和;物质的相对分子质量相同,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是同分异构体;互为同分异构体的物质为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化;和为同一物质,不互为同分异构体。5.下列物质之间的相互关系错误的是()A.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同分异构体B.干冰和冰为同一种物质C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物D.12C和14C互为同位素答案B解析干冰是二氧化碳晶体,冰是固态的水。6.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互为同分异构体D.相对分子质量相同的不同物质一定互为同分异构体答案C解析分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能互为同分异构体或是其他关系;相对分子质量相同,分子式不一定相同,如NO和C2H6,因此不一定互为同分异构体。7.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()A.2种B.3种C.4种D.5种答案B解析结构简式不能体现出分子的实际空间结构,仅能体现出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。提升能力·跨越等级1.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是()A.甲烷分子中4个C—H键的强度相同B.甲烷分子中4个C—H键的长度相同C.甲烷的一氯代物只有1种D.甲烷的二氯代物只有1种答案D解析若甲烷为平面正方形结构,则甲烷分子中4个C—H键的长度和强度也可以相同,A、B项错误;若甲烷为平面正方形结构,则二氯甲烷分子应有2个氯原子分别在邻位和对位两种结构。而实际上二氯甲烷分子只有1种结构,所以甲烷分子不是平面正方形结构,而是正四面体结构,C项错误,D项正确。2.(双选)有A、B两种碳氢化合物,含碳元素的质量分数相同,关于A、B的下列说法正确的是()A.A和B不一定是同分异构体B.A和B不可能是同系物C.A和B的最简式一定相同D.各取1molA、B完全燃烧,生成CO2的质量一定相同答案AC解析因A、B为两种碳氢化合物,含碳元素的质量分数相同,则氢元素的质量分数也相同,因此A、B的最简式一定相同,C项正确;最简式相同的物质不一定是同分异构体,A项正确;若最简式为CH2,则与互为同系物,B项错误;若取等质量的A和B完全燃烧,生成CO2的质量一定相同,但等物质的量的A、B完全燃烧后生成CO2的质量不一定相同,D项错误。3.下列关于丁烷的叙述不正确的是()A.常温下,C4H10是气体B.C4H10与CH4互为同系物C.丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体D.C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的一氯代物答案D解析因为丁烷有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,二者均有两种一氯代物,所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的一氯代物,D错误。4.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.6种B.7种C.8种D.9种答案C解析戊烷C5H12有3种同分异构体,分别是:①正戊烷,碳骨架为C—C—C—C—C,有3种不同的H原子,故—Cl取代—H,得到3种结构;②异戊烷,碳骨架为,有4种不同的H原子,故—Cl取代—H,有4种结构;③新戊烷,碳骨架为,有1种H原子,故—Cl取代—H,有1种结构。则C5H11Cl的同分异构体有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、,共8种。5.分子式为C3H6Cl2的有机物,若再有一个氢原子被氯原子替代,则产物有两种可能的结构,原有机物的结构简式为()A.CH2Cl—CH2—CH2ClB.CHCl2—CH2—CH3C.CH2Cl—CHCl—CH3D.CH3—CCl2—CH3答案A解析A项,CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有2种结构,故正确,B项,CHCl2—CH2—CH3分子中有3种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有3种结构,故错误;C项,CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物有3种结构,故错误;D项,CH3—CCl2—CH3分子中有1种等效氢原子,再有一个氢原子被氯原子取代,得到的产物只有1种结构,故错误。贴近生活·拓展创新下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;异辛烷与乙烷的关系是。(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:(异辛烷用分子式表示)。1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为。答案(1)互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物。(2)1mol异辛烷和1mol正庚烷相差1mol“CH2”,1mol“CH2”完全燃烧需要1.5mol氧气,所以二者完全燃烧时消耗氧气的物质的量相差1.5mol。