试题君之每日一题君学年高一化学必修Word格式.docx
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C．CH4和CCl4中的化学键完全相同D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
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
参考答案
1．【答案】B
【解析】CH4、CCl4中各自的键的长度、键的强度相等，故为正四面体结构；
CH3Cl中含C—H和C—Cl两种不同的化学键，不是正四面体结构。
2．【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、C—F均为极性键。
若换成结构式
，结构仍为一种而不是两种。
学霸之路
4月4日甲烷的取代反应规律
★★★★☆
下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是
A．甲烷与氯气的物质的量之比为1∶1，混合发生取代反应只生成CH3Cl
B．甲烷与氯气的取代反应，生成的产物中CH3Cl最多
C．甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
D．1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气
【答案】C
【解析】甲烷与氯气一旦发生取代反应就不会停止在某一步，四种有机物都会产生，故得不到纯净的CH3Cl，A错误，C正确；
甲烷与氯气的反应中每取代1mol氢原子，消耗1mol氯气，生成1molHCl，故产物中HCl最多，B错误；
1mol甲烷生成CCl4最多消耗4mol氯气，D错误。
甲烷发生取代反应的有关规律
1．反应条件和反应物
反应条件为光照，反应物为卤素单质。
例如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。
2．反应产物
虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物。
3．物质的量的关系
CH4与Cl2发生取代反应时，每1molH原子被取代，消耗1molCl2分子，同时生成1mol的HCl分子。
4．注意事项
（1）有机反应比较复杂，常伴随很多副反应发生，因此有机反应方程式常用“―→”。
（2）CH4与Cl2的反应逐步进行，应分步书写。
（3）当n（CH4）∶n（Cl2）=1∶1时，反应并不只发生CH4+Cl2
CH3Cl+HCl，其他反应仍发生。
5．取代反应与置换反应的比较
取代反应
置换反应
可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质
反应物、生成物中一定都有单质
反应能否顺利进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大。
在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序
分步取代，很多反应是可逆的
反应一般是单向进行
易混易错
1．甲烷的卤代反应的产物是混合物，而不是纯净物。
2．甲烷等有机物与氯气发生取代反应时，取代的位置和个数是难以控制的，因此制备卤代烃一般不采用取代反应。
1．把纯净的甲烷和氯气混合于集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，放在光亮的地方，片刻后移动玻璃片，留一条缝，此时观察到的现象有：
①发生爆炸；
②瓶口有白雾；
③瓶内气体颜色变浅；
④瓶内有油状物。
其中正确的是
A．①②③B．②③④
C．①③④D．①②④
2．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如下：
根据设计要求回答：
（1）B装置有三种功能：
①控制气流速度；
②均匀混合气体；
③________。
（2）设V（Cl2）/V（CH4）=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应________。
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是________________________________________。
（4）E装置的作用是____________（填编号）。
A．收集气体B．吸收氯气
C．防止倒吸D．吸收氯化氢
（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式____________________________________。
（6）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为________。
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为______（填编号）。
a．CH4 b．CH3Cl c．CH2Cl2 d．CHCl3 e．CCl4
【解析】CH4和Cl2在光照条件下生成CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，随着反应的进行，Cl2不断被消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，故瓶壁上有油状液滴生成，所生成的HCl遇空气中的水分形成白雾，故②③④正确；
因为不是强光照射，混合物不会发生爆炸，故①不正确。
2．【答案】
（1）干燥混合气体
（2）大于或等于4
（3）吸收过量的氯气
（4）CD
（5）CH4+2Cl2
C+4HCl
（6）分液 ab
（1）B装置的三个作用：
①控制气流速度从而达到合适的反应比例；
②均匀混合气体，便于后续实验；
③干燥混合气体。
（2）当发生反应：
CH4+4Cl2―→CCl4+4HCl时生成HCl气体最多，所以要保证
=x≥4。
（3）KI能吸收多余的Cl2，反应的化学方程式为Cl2+2KI===2KCl+I2。
（4）E装置既吸收反应生成的HCl气体，同时还防止倒吸。
（5）据信息知黑色小颗粒应为碳粉，根据原子守恒可知反应方程式应为CH4+2Cl2
C+4HCl。
（6）分离难溶于水的油状液体可用分液法。
4月5日烷烃的结构与性质
A．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B．分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种
【答案】B
【解析】A项中环烷烃也符合要求，但它不是链烃，属于环烃；
C项中由碳原子的成键方式和键角特征知，碳原子呈折线方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上；
D项中n（C）∶n（H）=1∶3时必为C2H6，一定是乙烷。
一、烷烃的分子结构特点
【特别提醒】
（1）单键：
碳原子之间以碳碳单键相结合。
（2）饱和：
碳原子剩余价键全部跟氢原子结合，烷烃是饱和烃，相同碳原子数的有机物分子里，烷烃的含氢量最大。
（3）链状：
碳原子结合成的链可以是“直链”，也可以含有支链。
二、烷烃的物理性质
1．递变规律（随碳原子数n递增）
1．相似性
烷烃均难溶于水，相对密度均小于1。
三、烷烃的化学性质（与CH4相似）
1．稳定性
在通常情况下，烷烃比较稳定，跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不反应。
2．燃烧反应
烷烃燃烧通式：
CnH2n+2+
O2
nCO2+（n+1）H2O。
3．取代反应
烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应，如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为C2H6+Cl2
C2H5Cl+HCl。
四、烷烃的习惯命名法
1．表示
碳原子数（n）及其表示
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
n＞10
相应汉字数字
2．举例：
C6H14命名为己烷，C18H38命名为十八烷。
3．碳原子数n相同结构不同时，可以用正、异、新等表示，如C4H10的两种分子的命名：
无支链时，CH3CH2CH2CH3：
正丁烷。
有支链时，
：
异丁烷。
1．关于烷烃的叙述不正确的是
A．分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
B．烷烃均能与氯水发生取代反应
C．正丁烷的熔、沸点比异丁烷的高
D．烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化
2．下列关于碳氢化合物的叙述正确的是
A．碳氢化合物的通式为CnH2n+2
B．燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物
C．碳原子间以单键相连的烃是烷烃
D．碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数
3．分子中含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表：
烷烃名称
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
沸点/℃
−88.6
−42.1
−0.5
36.0
燃烧热/（kJ·
mol−1）
1560.7
2219.2
2877.6
3535.6
燃烧热：
1mol物质完全燃烧，生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。
根据表中数据，下列判断错误的是
A．正庚烷在常温、常压下肯定不是气体
B．随分子中碳原子数增加，烷烃的燃烧热逐渐增大
C．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高
D．随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
【解析】对烷烃的概念应从“单键、饱和、链状”三方面理解，分子式符合CnH2n+2的烃中碳原子均已饱和，则A正确；
烷烃的化学性质与甲烷相似，取代反应必须与纯卤素单质反应，则D正确，B错误；
结合烷烃的物理性质的递变规律，可知C正确。
2．【答案】D
【解析】CnH2n+2是烷烃的通式，A项错误；
燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物，分子式为CxHyOz的有机物完全燃烧的产物也是二氧化碳和水，B项错误；
碳原子间以单键相连的链烃才是烷烃，C项错误；
因为碳原子的相对原子质量为偶数，烃分子中的氢原子数也一定为偶数，所以“碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数”是正确的。
3．【答案】D
【解析】由于正庚烷的相对分子质量大于戊烷，所以正庚烷在常温、常压下不是气体；
随分子中碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都增加，但是并不是成比例增加。
4月6日同系物的相关判断
下列各对物质互为同系物的是
A．
B．
C．C5H12与C13H28
D．CH3CH2CH3与C8H18
【答案】CD
【解析】A项中两者结构不相似。
B项中两物质分子组成相同，无CH2之差，是同分异构体，不是同系物。
C项中两物质都是烷烃，含碳数不同，一定为同系物。
D项两物质也都只能是烷烃，结构相似，分子组成相差多个“CH2”原子团，也为同系物。
一、同系物的组成特点和判断
1．同系物的组成特点
（1）结构相似。
主要指化学键类型相似，分子中各原子的结合方式相似，必须是同一类物质。
（2）组成上相差n个CH2原子团。
2．同系物的判断方法
两化合物互为同系物的必备条件有三个：
（1）同通式、同类物。
（2）结构相似。
（3）分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
1．根据物质的结构简式判断物质是不是互为同系物，要注意所给的物质是不是分子式相同，若分子式相同则不互为同系物，而是互为同分异构体。
2．组成元素相同且各元素的质量分数相同的物质不一定互为同系物。
如C2H4和C3H6的最简式相同，C、H的质量分数也都相同，但C2H4只能为CH2=CH2，而C3H6为
时二者不互为同系物。
1．下列关于同系物的说法中，错误的是
A．同系物具有相同的最简式
B．同系物能符合同一通式
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
2．下列说法不正确的是
A．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
B．具有相同通式的有机物不一定互为同系物
C．两个相邻同系物的相对分子质量数值一定相差14
D．分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物必定互为同系物
3．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．①②③④B．只有②③C．只有③④D．只有①②③
1．【答案】A
【解析】结构相似，必属同一类物质，因此有同一通式，但不一定有相同的最简式，A错误，B正确；
相邻同系物组成上相差一个CH2原子团，C正确；
因结构相似，所以化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化，D正确。
【解析】互为同系物必定分子组成相差一个或若干个CH2原子团，但反过来说就不一定正确，故D错。
3．【答案】A
【解析】结构相似性质相似分子组成相差一个或几个CH2原子团的有
是同系物。
①②③④都错误。
4月7日同分异构体的判断与书写
★★★★★
某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“CH”和一个“—Cl”，写出它的所有同分异构体的结构简式__________________________。
【答案】
、
【解析】本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。
可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式，然后对每一种异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的结构简式，再从中找出符合条件的。
从上式可看出正戊烷一氯代物有3种，符合条件的为
与
异戊烷一氯代物有4种，符合条件的有2种：
新戊烷一氯代物有1种，不符合条件。
一、烷烃同分异构体的写法
1．书写规律可概括为主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。
（1）先写出碳原子数最多的主链。
（2）再写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基接在主链某碳原子上。
（3）再写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基或两个甲基接在主链碳原子上，依次类推。
2．以C6H14为例作方法解析（为了简便，只写碳链骨架）：
（1）将分子中全部碳原子连成一条直链。
C—C—C—C—C—C
（2）从主链的一端取下一个C原子，依次连接在主链，即得到多个带有甲基的同分异构体骨架。
注意不能连接在端部，要考虑到对称避免重复。
（3）从主链上取下两个C原子，看成一个整体或分开，依次连接到剩余的含4个碳原子的主链上时，由于两个碳原子作为一个整体的连接方式会改变主链C原子数，如
主链实际为5个C原子，与上面的书写重复，故这种形式不存在，其余两种为
（支链对位），
（支链邻位）。
若再从主链取下更多C原子，其连接方式均与上面的连接重复。
因此，C6H14有5种同分异构体。
二、同分异构体“等效氢”判断法
烃分子中等效氢原子的种类有多少，其一氯代物种类就有多少，判断等效氢原子的方法有：
（1）同一碳原子上所连的氢原子是等效的；
（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的，如
中四个甲基等效，即新戊烷分子中的12个氢原子是等效的；
（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效，如
中的四个甲基是等效的，两个
是等效的。
1．主链上的链端C原子不能连接取代基，主链上的第二个碳原子不能连接乙基，以保证不改变主链，避免写出重复的结构。
2．书写时不能只写碳链骨架，应满足碳原子的四个价键的要求，再添写出相应数目的氢原子。
1．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是
A．CH3CH2CH2CH3B．CH3CH（CH3）2
C．CH3C（CH3）3D．（CH3）2CHCH2CH3
2．某烃具有同分异构体，且各同分异构体的一氯代物的种数相同，该烃的分子式是
A．CH4B．C3H8
C．C4H10D．C5H12
3．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）。
1．【答案】C
【解析】判断烃的一元取代物同分异构体的数目的关键在于找出“等效氢原子”的数目。
“等效氢原子”是指：
①同一碳原子上的氢原子是等效的；
②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；
③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的（相当于平面成像时，物与像的关系）。
A、B、C、D项中等效氢原子数目分别为2、2、1、4种，故一氯代烃有一种的只有C项。
2．【答案】C
3．【答案】
（1）C5H12
（2）CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、
（3）
（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，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中，
沸点最低。
4月8日周末专题一“四同”概念的比较
下列说法不正确的是
A．16O、18O互为同位素
B．金刚石和石墨互为同素异形体
C．分子式符合通式CnH2n+2且n值不同的两种烃互为同系物
D．互为同分异构体
【答案】D
【解析】A、16O、18O质子数相同，而中子数不同，互为同位素，正确。
B、金刚石和石墨是由同种元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体，正确。
C、分子式符合通式CnH2n+2且n值不同的两种烃都是烷烃，互为同系物，错误。
D、由于甲烷是正四面体结构，所以为同一种物质，错误。
同位素、同素异形体、同分异构体和同系物之间的比较
比较
概念
定义
化学式
结构
性质
同位素
质子数相同、中子数不同的原子
原子符号表示不同，如
H、
H
电子排布相同，原子核结构不同
物理性质不同，化学性质相同
同素异形体
同一种元素形成的不同单质
元素符号表示相同，分子式不同，如石墨和金刚石、O2和O3
单质的组成或结构不同
物理性质不同，化学性质相似
同分异构体
分子式相同、结构式不同的化合物
相同
不同
物理性质不同，化学性质不一定相同
同系物
结构相似，组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物
组成元素相同，通式相同，相对分子质量相差14n，如CH4和CH3CH3
同一类物质，结构相似
1．下列有关说法正确的是
A．石墨和金刚石互为同位素B．乙烷和丙烷互为同素异形体
C．CH3CH2CH2CH3与CH（CH3）3互为同分异构体D．12C和13C互为同系物
2．下列说法中，正确的是
A．SO2和SO3互为同分异构体B．
互为同素异形体
C．金刚石和石墨互为同位素D．C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体
3．下列说法中，正确的是
A.
互为同位素B.正戊烷、异戊烷、新戊烷互为同系物
C.金刚石、石墨、足球烯互为同分异构体D.O2、O3、O4互为同素异形体
【解析】石墨和金刚石都是碳的单质，互为同素异形体，A错误；
乙烷和丙烷互为同系物，B错误；
12C和13C互为同位素，D错误。
【解析】分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，所以A不正确，D正确。
B中属于碳元素的不同核素，属于同位素。
由同一种元素形成的不同单质是同素异形体，即选项C中属于同素异形体，C不正确。
答案选D。
【解析】质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，氢气是单质，不是核素，则A不正确；
正戊烷、异戊烷、新戊烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B不正确；
金刚石、石墨、足球烯都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C不正确，正确的答案为D。
4月9日周末专题二烃的燃烧规律
某烃在标准状况下的密度为3.215g/L，现取3.6g该烃完全燃烧，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重5.4g，碱石灰增重11g，求：
（1）该烃分子的摩尔质量为___________。
（2）该烃的分子式为___________。
（3）已知该烃的一氯代物只有一种，写出该烃的结构简式___________。
【答案】
（1）72g·
mol−1
（2）C5H12
（1）烃的摩尔质量为3.215g/L×
22.4L/mol=
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