第一节认识有机化合物文档格式.docx

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现将两份标准状况下等体积的甲烷分别通入两个容积可变的密闭容器中，按①式和②式热解，待完全反应后，恢复至标准状况，则两容器中气体体积关系正确的是（　　）

A．①和②相等B．①小于②C．①大于②D．无法判断

本题是从气体体积变化的角度来考查甲烷的热解反应。

反应①生成物C为固体，所以反应后的气体体积为反应前的2倍，反应②的生成物全为气体，反应后的气体体积也为反应前的2倍，也就是两个反应前后的气体体积比均为1∶2，等体积的甲烷发生反应①和反应②后得到的气体体积相等。

A

3．“神七”使用偏二甲肼和四氧化二氮作火箭燃料。

偏二甲肼的化学式为C2H8N2，则C2H8N2不含碳碳键的同分异构体有（　　）

A．2种B．3种C．5种D．6种

本题考查根据分子式书写同分异构体的知识。

根据化学键连接方式，C2H8N2可能有6种结构：

CH3NH—NHCH3，CH3CH2NHNH2，（CH3）2N—NH2，NH2CH2CH2NH2，CH3CH（NH2）2，CH3NHCH2NH2，其中不含碳碳键的同分异构体只有3种。

4．丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目是（　　）

A．2种B．4种C．6种D．3种

判断本题，可采用换元法，就是将氯原子换成氢原子，将氢原子换成氯原子。

从题意可知，二氯代物有4种同分异构体，则六氯代物也有4种同分异构体。

5.（2009·

海南单科）下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是（　　）

A．2,2,3,3四甲基丁烷B．2,3,4三甲基戊烷

C．3,4二甲基己烷D．2,5二甲基己烷

本小题实际应为等效氢的判断问题。

等效氢应为以下三种情况：

①同一碳原子上的氢原子等效；

②同一碳原子的甲基上的氢原子等效；

③关于镜面对称碳原子上的氢原子等效。

根据以上原则，可判断出A：

1种；

B：

4种；

C：

D：

3种。

D

6．某烷烃分子量为72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，它是（　　）

A．CH3—CH3B．

C．

D．

由题目所给的条件可知，烷烃的分子量为72，可根据烷烃的通式CnH2n＋2求出该烷烃分子中的碳原子个数：

12n＋2n＋2＝72,14n＝70，解得n＝5，含5个碳原子的烷烃的一氯取代物只有一种，说明烃分子中12个氢原子的位置均是等效的，分子结构对称，只有C符合，故正确答案为C。

C

7．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

36.1

*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．烷烃燃烧热和其所含碳原子数成线性关系

C．随碳原子数增加，烷烃沸点逐渐升高

D．随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都成比例增加

随碳原子数增加，烷烃沸点升高，正戊烷在常温常压下已不是气体，A对；

随碳原子数增加，烷烃燃烧热逐渐增大，成线性关系，B对；

随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都升高或增大，但并不成比例，C对，D错。

8．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。

这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物质量确定有机物的组成，装置如下图所示，是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置。

回答下列问题：

（1）产生的氧气按从左到右流向，所选择装置各导管的连接顺序是____________。

（2）C装置中浓H2SO4的作用为____________。

（3）D装置中MnO2的作用为____________。

（4）E中CuO的作用为______________。

（5）若准确称取0.90g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）经充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.54g，则该有机物最简式为______________。

实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式。

因此生成O2后必须除杂（主要是除H2O）。

然后与样品完全反应……。

（5）m（CO2）＝1.32g⇒n（CO2）＝0.03mol⇒m（C）＝0.36g；

m（H2O）＝0.54g⇒n（H2O）＝0.03mol⇒m（H）＝0.06g⇒m（O）＝0.48g⇒n（O）＝0.03mol。

则n（C）∶n（H）∶n（O）＝1∶2∶1，有机物的最简式为CH2O。

（1）gfehicd（d、c）ab（b，a）　

（2）吸收水分、干燥氧气　（3）催化剂、加快产生O2的速率　（4）使有机物更充分氧化为CO2、H2O　（5）CH2O

9.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　②

　③白磷　④氯气　⑤2,2二甲基丁烷　⑥氯水

⑦

　⑧

　⑨

Cl　⑩红磷　⑪

Cl

⑫

先将比较容易判断的找出；

①④为同一种物质，⑨⑪为同位素，③⑩为同素异形体；

然后在有机物中先找同一种物质：

②⑦及⑤⑫具有相同的碳原子数，且结构相同，为同一种物质；

再找同分异构体：

⑤⑧⑫具有相同的碳原子数，而⑤⑫是同一种物质，因此⑤⑧互为同分异构体，⑧⑫互为同分异构体；

最后确定同系物：

②（或⑦）与⑤（或⑫），②（或⑦）与⑧互为同系物；

⑥为混合物。

②（或⑦）与⑤（或⑫），②（或⑦）与⑧⑤（或⑫）与⑧　③⑩　⑨⑪　①和④，②和⑦，⑤和⑫

10．某气态烃在标准状况下密度为2.59g/L，其相对分子质量等于________，该烃的含碳量为82.8%，则分子中碳、氢原子的个数比是________，分子式是________可能的结构简式是________。

M＝2.59×

22.4＝58。

C∶H＝

∶

＝2∶5，则烃的最简式为C2H5。

设其分子式为（C2H5）x，则有（12×

2＋5）·

x＝58，x＝2，所以烃的分子式为C4H10，可能的结构简式为

CH3CH2CH2CH3、

。

58　2∶5　C4H10　CH3CH2CH2CH3、

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．同系物都符合同一通式

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，物理性质随着碳原子数的增加而呈规律性变化

同系物不一定具有相同的最简式，如甲烷、乙烷、丙烷是烷烃的同系物，但它们的最简式分别为CH4、CH3、C3H8；

结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物互称为同系物，同系物具有同一通式，并且其物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化。

2．将标准状况下的11.2L甲烷和22.4L氧气混合后点燃，恢复到原状况时，气体的体积为（　　）

A．11.2LB．22.4LC．33.6LD．44.8L

甲烷燃烧的化学方程式为：

CH4＋2O2

CO2＋2H2O，因此，当温度超过100℃时（即水为气态），反应前后气体的体积不变，而在标准状况下水是液态，此时11.2L甲烷与22.4L氧气恰好反应，最后只剩下CO2，其体积为11.2L。

3.有关烷烃性质的叙述中，正确的是（　　）

A．烷烃能与氯气、溴蒸气在光照和适当的温度下发生取代反应

B．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性高锰酸钾溶液的紫色退去

C．标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷的混合物22.4L，所含有的分子数为

NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）

D．标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为

NA

烷烃的化学性质与CH4相似，能发生燃烧、取代反应，均不能使KMnO4（H＋）溶液退色，故A对，B错。

辛烷在标准状况下为液体，1mol辛烷不是22.4L，标准状况下22.4L任何气体的物质的量均为1mol，即6.02×

1023个分子，故C对，D错。

AC

4．将0.2mol某烷烃完全燃烧后，生成的气体缓慢通过盛有0.5L2mol·

L－1的NaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1∶3。

则该烷烃为（　　）

A．甲烷B．乙烷C．丙烷D．丁烷

因生成物中Na2CO3、NaHCO3共存，故烷烃完全燃烧产生的CO2与NaOH完全反应。

n（NaOH）＝2mol·

L－1×

0.5L＝1mol

n（Na2CO3）＝

×

1mol＝0.2mol

n（NaHCO3）＝

1mol＝0.6mol

总碳量（即CO2的物质的量）为：

0.2mol＋0.6mol＝0.8mol

1mol烷烃中含C的物质的量为

1mol＝4mol因此该烃为丁烷。

5．amL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温、常压），体积共缩小2amL。

则三种烃可能是（　　）

A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H6、C3H6、C4H6

C．CH4、C2H6、C3H8D．C2H4、C2H2、CH4

设混合烃的平均组成为CxHy，根据完全燃烧通式

CxHy＋

O2

xCO2＋

H2O（l）　ΔV

　11＋

　a2a

则1＋

＝2　y＝4

符合H原子数为4的烃。

6．在通常状况下37.0g由气态烷烃组成的混合物完全燃烧消耗4.25molO2，此混合物可能组合的方式最多有（　　）

A．3种B．4种C．5种D．6种

设该混合烃的平均分子式为CxHy，

由CxHy＋

H2O得下列方程：

（12x＋y）∶37＝

∶4.25，y∶x＝2.8∶1，即分子式中n（H）∶n（C）＝2.8，而CH4分子中n（H）∶n（C）＝4，C2H6中n（H）∶n（C）＝3，C3H8中n（H）∶n（C）＝2.67，C4H10中n（H）∶n（C）＝2.5，而C4H10有2种同分异构体，故符合题意的组合有：

①CH4和C3H8　②CH4和正丁烷　③CH4和异丁烷　④C2H6和C3H8　⑤C2H6和正丁烷　⑥C2H6和异丁烷共6种。

7．一端封闭的U形管，封闭的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液柱，已知液体与气体不反应。

使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度将（假设中间气柱未移出U形管水平部分）（　　）

A．变大B．变小

C．不变D．难以确定

甲烷与氯气反应生成了液态的CH2Cl2、CHCl3和CCl4，使左侧气体总体积减小，右侧液面下降，中间气柱的压强减小，长度变大。

8．甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合，在光照条件下，得到的有机产物是（　　）

①CH3Cl　②CH2Cl2　③CHCl3　④CCl4　⑤HCl

A．只有①B．①和②的混合物C．只有④D．①②③④的混合物

Cl2与CH4发生取代反应，无论按何种体积比混合，都有两种气体接触不均匀的现象，将会发生各步取代反应，不像无机反应那样可由反应物的比例关系确定生成物种类，无机反应易于控制，有机反应则不易控制在某一阶段。

因此，各步取代反应的产物都将存在。

9.2008年北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”（TheBirdNest）。

有一类硼烷也好似鸟巢，故称为巢式硼烷。

巢式硼烷除B10H14不与水反应外，其余均易与水反应生成氢气和硼酸。

如图是三种巢式硼烷，下列说法正确的是（　　）

A．硼烷与水的反应是非氧化还原反应

B．这类巢式硼烷的通式是BnHn＋4

C．2B5H9＋12O2

5B2O3＋9H2O,1molB5H9完全燃烧转移25mol电子

D．B5H9中H原子的成键方式都相同

A选项，硼烷与水反应可以生成氢气，说明该反应一定有价态变化，故应为氧化还原反应；

C选项，根据氧元素化合价降低，可以求得1molB5H9转移电子为24mol；

D选项中根据空间结构可以看出H的成键方式有两种。

10．在常温常压下，取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（　　）

A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C4H10

本题若一一写出四种烃完全燃烧的化学方程式，再通过对比确定答案，不仅费时，而且常因配平不准确而导致错选。

本题的简捷解法是：

抓住烃完全燃烧生成CO2和H2O，每个C原子要耗去1个O2分子，每4个H原子耗去一个O2分子的事实，对等物质的量的烃燃烧耗氧量的计算，可考虑1mol烃CxHy消耗O2的物质的量为

mol，显然耗氧量由

值的大小决定。

11．下列说法正确的是（　　）

A．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

B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体

C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体

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，互为同分异构体

分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH2＝CH2与

A说法错误。

若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能是非同分异构体，如CH3（CH2）2CH3和CH3CH（CH3）2是同分异构体，而CH2＝CH2和CH2＝CH—CH3不是同分异构体，B说法错误。

相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O（乙醇）与CH2O2（甲酸），这些物质分别具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体。

C说法错误。

当不同化合物中组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。

12．若要使0.5molCH4和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的4种取代产物，则需要氯气的物质的量为（　　）

A．2.5molB．2molC．1.25molD．0.5mol

本题考查的是甲烷和氯气的取代反应，由于氯气发生的取代反应是1个氯原子替换出1个氢原子，另一个氯原子则与氢原子结合生成氯化氢，所以参加反应的氯气的物质的量等于生成的氯代烃中氯原子的物质的量，而4种氯代烃的物质的量相等，即各有0.125mol，所以所需的氯气的物质的量为：

0.125×

1＋0.125×

2＋0.125×

3＋0.125×

4＝1.25（mol）。

13.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷，它的分子组成和烷烃相似。

下列有关说法错误的是（　　）

A．硅烷的分子通式可表示为SinH2n＋2

B．甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水

C．甲硅烷（SiH4）的密度大于甲烷（CH4）

D．甲硅烷的热稳定性强于甲烷

SiH4的相对分子质量比CH4大，所以密度应比甲烷大；

硅的非金属性比碳弱，所以甲硅烷的热稳定性不如甲烷，硅烷的分子组成和烷烃相似，故可表示为SinH2n＋2。

14．“辛烷值”用来表示汽油的质量，汽油中异辛烷的爆震程度最小，将其辛烷值标定为100，如图是异辛烷的球棍模型，则异辛烷的系统命名为（　　）

A．1,1,3,3四甲基丁烷B．2,2,4三甲基戊烷

C．2,4,4三甲基戊烷D．2,2,4三甲基戊烷

根据异辛烷的球棍模型写出其结构简式如下：

，其系统命名为2,2,4三甲基戊烷。

15．

（1）请结合碳元素的原子结构特点及成键特征分析，含n个碳原子的烷烃中，碳原子间共用电子对数为________，结合的氢原子数为________。

（2）烃分子中失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基，如：

CH4―→—CH3＋·

H

试写出以下粒子的电子式，并分析其存在情况。

NH

________，H2O________，—CH3________，—CH2—________，—CH2—CH3________

（1）烷烃中每2个碳原子间形成一个共用电子对，n个碳原子间形成（n－1）个共用电子对，共用的电子为2（n－1）个，碳原子有4个价电子，除碳原子间用去2（n－1）个电子外，其余的均和氢原子形成C—H键，即结合4n－2（n－1）＝2n＋2个氢原子。

（2）

为带一个单位正电荷的铵根离子，能独立存在。

H2O为电中性的分子，能独立存在。

—CH3、—CH2—、—CH2—CH3、—C3H7均为电中性的粒子，不能独立存在。

（1）n－1　2n＋2

16．0.1mol某液态烷烃完全燃烧需要消耗0.8mol氧气，则该烷烃的化学式为________；

符合该化学式的烃的结构简式有__________________________________________。

设烷烃的化学式为CnH2n＋2，则

＝

＝8，解得n＝5，故烷烃化学式为：

C5H12。

结构简式有三种：

CH3CH2CH2CH2CH3　（CH3）2CHCH2CH3　（CH3）2C（CH3）2。

CnH2n＋2　CH3CH2CH2CH2CH3　（CH3）2CHCH2CH3　（CH3）2C（CH3）2

17.下列三种化合物A、B、C中所含有的元素不多于三种，且分子内所含X、Y元素的质量分数及化合物的部分性质列于下表：

化合物

w（X）

0.0779

0.2376

0.75

w（Y）

0.9221

0.703

常压下T℃时的密度（g/cm3）

1.5947（20℃）

2.2545×

10－3（0℃）

0.668×

10－3（20℃）

76.8

－23.7

－161.49

熔点/℃

－22.95

－97

－182.48

原子质量均大于10，且Y的相对原子质量比X的相对原子质量的两倍还要大。

根据上述有关信息回答下列问题：

（1）化合物B的相对分子质量为________。

（2）确定化合物C的推理过程为：

________。

（3）A与B的化学式为A________，B________。

（1）分析表格数据可以发现B、C常温下均为气态，已知B标准状况下的密度，根据M＝22.4L/mol×

10－3g/cm3×

103＝50.5g/mol，即得其相对分子质量；

B中肯定含有另外一种元素，该元素在B中占有总质量为50.5×

（1－0.703－0.2376）＝3，原子量小于3的只有氢，说明B中含有H。

（2）C中Y含量为0，X含量为75%，即C中一定含有H，且含量为25%。

设C的分子式为XHn，根据

＝25%，Mr（X）＝3n，讨论n＝1、2、3、4，可得只有n＝4合理。

X相对原子质量为12，则X为碳，C的分子式为CH4。

（3）根据B中H总质量为3，说明B中含有3个氢原子，B的分子式设为CaH3Yb，则12a＋3＋bMr（Y）＝50.5，由于B中X含量为0.2376，故a＝1，则bMr（Y）＝35.5，只有b＝1合理，Y的相对原子质量为35.5，即氯元素。

根据A的含量只有X、Y两种元素可以确定A为CCl4。

（1）50.5　

（2）见解析

（2）　（3）CCl4　CH3Cl

18．烷烃分子中的基团：

—CH3、—CH2—、

中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示，则烷烃（除甲烷外）中存在的关系有：

（用以上符号回答）

（1）烷烃分子中氢原子数n0与n1，n2，n3，n4之间的关系式是：

n0＝________或n0＝________。

（2）烷烃分子中四种碳原子之间的关系为：

n1＝________。

（3）若某烷烃分子中n2＝n3＝n4＝1，则满足此等式的分子结构可能有________种（填数字）。

烷烃的通式为CnH2n＋2，则n0＝2（n1＋n2＋n3＋n4）＋2＝3n1＋2n2＋n3，故n3＋2n4＋2＝n1。

当n2＝n3＝n4＝1时，n1＝5，则该烷烃的分子式为C8H18，满足n2＝n3＝n4＝1的结构可能有3种：

（CH3）3CCH（CH3）CH2CH3、（CH3）3CCH2CH（CH3）2、（CH3）2CHC（CH3）2CH2CH3。

（1）3n1＋2n2＋n3　2（n1＋n2＋n3＋n4）＋2

（2）n3＋2n4＋2　（3）3

19．人们对烷烃分子空间结构的研究发现，某一系列烷烃分子中只有一种一卤代物。

如：

这一系列烷烃具有一定的规律性。

当一种分子的氢原子全部被甲基取代后，它的一卤代物异构体的数目不变。

试回答：

（1）这一系列烷烃的化学式的通式是

________________________________________________________________________。

（2）这一系列烷烃中第6种烷烃的化学式是

（3）上述一系列烷烃中，其中含碳量最高的烷烃中碳元素的质量分数是________。

（1）甲烷、新戊烷、十七烷分子中氢原子个数为等比数列：

4,12,36，…公比q＝3，根据等比数列通项公式an＝aqn－1，可知此烷烃的氢原子通项公式为4×

3n－1，进而可知，该烷烃的碳原子通项公式为

＝2×

3n－1－1，所以该系列烷烃的化学式的通式为C2×

3n－1－1H4×

3n－1。

（2）根据

（1）的通式，将n＝6代入，求出第6种烷烃的化学式为C485H972。

（3）碳的质量分数为：

w（C）＝

取极限得：

（C）＝

，所以w（C）＝

100%＝85.7%。

（1）C2×

3n