2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册
7.1认识有化合物2304
一、单选题
1．下列各组物质中，互为同分异构体的是
A．O2和O3 B．2H和3H C．正丁烷和异丁烷 D．CH4和CH3CH3
2．下列化学用语表达正确的是
A．的电子式： B．的结构示意图：
C．丙烷分子的比例模型： D．的结构式：
3．下列说法不正确的是
A．金刚石和石墨互为同系物
B．C和C互为同位素
C．C4H10有两种同分异构体
D．CH3CH2Cl可看成是由-C2H5和-Cl两种基团组成
4．二氯甲烷的结构式为 ，下列叙述错误的是
A．该物质只有一种结构，则可证明甲烷的结构不是平面形，而是正四面体形
B．二氯甲烷可由甲烷与氯气在光照下发生取代反应而得到
C．标准状况下3.36L二氯甲烷的物质的量为0.15mol
D．二氯甲烷属于烃的衍生物，其官能团为碳氯键
5．下列关于甲烷、乙烯、聚乙烯的描述中错误的是
A．甲烷、乙烯都能使溴水褪色，且褪色原理相同
B．甲烷、聚乙烯均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C．乙烯通过加聚反应得到聚乙烯
D．甲烷、乙烯、聚乙烯都属于烃类
6．下列说法正确的是
A．、、、、是同种元素的不同微粒
B．组成为的物质一定是纯净物
C．与CH≡CH互为同系物
D．与互为同位素
7．下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是
A．只代表一种物质 B．只代表一种物质
C．只代表一种物质 D．只代表一种物质
8．甲烷是最简单的烷烃，下列关于甲烷的叙述不正确的是。
A．甲烷是烷烃中相对分子质量最小的物质
B．天然气的主要成分是甲烷
C．甲烷分子为四面体结构
D．甲烷分子中4个C-H的长度和强度相同，相互之间的夹角相等
9．关于有机化合物中碳原子的成键特点，下列叙述不正确的是
A．碳原子既可以跟自身，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单键，又可以形成双键或三键
D．多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链)，也可以结合成碳环，构成有机物链状或环状的碳骨架
10．下列性质中，属于烷烃特征的是
A．完全燃烧只生成二氧化碳和水 B．不溶于水
C．分子的通式为CnH2n+2，与氯气发生取代反应 D．密度比水的密度小
11．下列反应属于取代反应的是
①CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl②2HI＋Cl2=2HCl＋I2
③CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH④CH3CH2CN＋Cl2＋HCl
⑤CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
A．①④⑤ B．①②④⑤ C．①② D．②④⑤
12．下列叙述正确的是
A．甲烷与氯气光照后生成氯化氢，所以试管壁出现了油状液滴
B．甲烷的二氯取代物仅有一种说明甲烷不是平面而是正四面体结构
C．甲烷与氯气光照含氯产物中物质的量最大的是一氯甲烷
D．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红生成的一氯甲烷、二氯甲烷均具有酸性
二、填空题
13．按要求写出下列烷烃：
（1）相对分子质量为44的烷烃的结构简式_________________________。
（2）碳、氢原子个数比为2∶5的烷烃的分子式_____________________。
（3）分子中含14个氢原子的烷烃的分子式_________________________。
14．某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题：
(1)属于空间充填模型的是__________(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”，下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是__________。
(3)存在同分异构体的是__________，写出其同分异构体的结构简式：_________。
(4)含碳量最低的是__________，含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是__________(保留三位有效数字)。
15．写出下列有机物的分子式。
(1)同温同压下，蒸气密度是氢气的43倍的烷烃：_____。
(2)分子中含有22个共价键的烷烃：_______。
(3)分子中含有30个氢原子的烯烃：_______。
(4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：________。
(5)合成玫瑰香油的主要原料香叶醇：________。
16．I．有下列各组物质（在横线上填相应的序号）：
①和 ②、、 ③和 ④和 ⑤癸烷和十六烷 ⑥和 ⑦和
（1）互为同位素的是_______________。
（2）互为同分异构体的是_______________。
（3）互为同素异形体的是_______________。
（4）为同一种物质的是_______________。
Ⅱ．写出下列烷烃的分子式：
（1）含有30个氢原子的烷烃：_______________。
（2）假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为_______________。
（3）烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的36倍：_______________。
（4）1L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15L水蒸气：_______________。
Ⅲ．
（1）甲烷的电子式为______________，碳氢键之间键角为_______________。
（2）甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成___________种产物，产物中___________常用作灭火剂。
（3）试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式：______________________________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】同分异构体是指分子式相同结构式不同的化合物。
【详解】A．O2和O3是同素异形体，A错误；
B．2H和3H是同位素，B错误；
C．正丁烷和异丁烷是同分异构体，C正确；
D．CH4和CH3CH3是同系物，D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．次氯酸分子内，氧原子分别与氢、氯原子共用1对电子对，的电子式：，A正确；
B． 钠离子质子数为11、电子数为10，的结构示意图：，B错误；
C． 丙烷分子的球棍模型：，C错误；
D． 分子内存在氮氮叄键、结构式：，D错误；
答案选A。
3．A
【详解】A．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，金刚石和石墨二者均是碳元素组成，两者不是互为同系物，A错误；
B．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，C和C质子数都是6，而中子数分别是6、8，质子相同而中子数不同，两者互为同位素，B正确；
C．C4H10有两种同分异构体，分别为正丁烷和异丁烷，C正确；
D．CH3CH2Cl可以看做是-Cl取代了乙烷中的1个H而得来，即可以看做是由-C2H5和-Cl两种基团组成，D正确；
故答案为：A。
4．C
【详解】A．若是平面结构，则二氯甲烷应有二种，若是正四面体结构，则二氯甲烷只有一种结构，故该物质只有一种结构，则可证明甲烷的结构不是平面形，而是正四面体形，故A正确；
B．甲烷与氯气在光照下发生连锁取代反应，可生成二氯甲烷，故B正确；
C．标准状况下二氯甲烷为液体，不能由3.36L计算其物质的量，故C错误；
D．二氯甲烷含C元素、H元素、Cl元素，属于烃的衍生物，其官能团为碳氯键，故D正确；
故选：C。
5．A
【详解】A．甲烷属于饱和烃，不能使溴水褪色，A错误；
B．甲烷、聚乙烯均属于饱和烃，不能使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；
C．乙烯分子内含有碳碳双键，能发生加聚反应得到聚乙烯，C正确；
D．甲烷、乙烯、聚乙烯分子中都只含有碳、氢两种元素，都属于烃类，D正确；
故选A。
6．A
【详解】A．、、、、都是H元素的不同微粒，故A正确；
B．可以表示正戊烷、异丁烷、新戊烷，所以分子式为的物质不一定是纯净物，故B错误；
C．与CH≡CH结构不相似，不互为同系物，故C错误；
D．O2与O3是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D错误；
故选A。
7．B
【详解】无论甲烷是正四面体结构还是平面四边形，、、均只有一种结构，若CH4为平面四边形，有两种结构即和，若CH4为正四面体，只有一种结构，由此可以证明甲烷是正四面体结构，因此只代表一种物质，能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，
答案选B。
8．C
【详解】A．甲烷的相对分子质量为16，是烷烃中相对分子质量最小的物质，故A正确；
B．天然气的主要成分是甲烷，故B正确；
C．甲烷分子空间构型为正四面体，碳原子在正四面体中心，4个H原子在四面体的4个顶点上，故C错误；
D．甲烷分子具有正四面体结构，其中4个C-H键长度和强度相同,结构对称，夹角相等，故D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子(如氢原子)形成4个共价键达到稳定结构，故A正确；
B．常温下碳原子性质不活泼，故B错误；
C．碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键、三键，故C正确；
D．碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，不仅可以形成碳链，还可以形成碳环，且多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，故D正确；
答案选B。
10．C
【详解】A．碳氢化合物完全燃烧产物都是二氧化碳和水，不属于烷烃的特征，故A错误；
B．烯烃、炔烃、苯等大部分有机物都是不溶于水的，不属于烷烃的特征，故B错误；
C．烷烃为饱和烃，其分子的通式为CnH2n+2，满足CnH2n+2的烃一定为烷烃；能够发生取代反应是烷烃的特征反应之一，故C正确；
D．密度比水的密度小的不一定是烷烃，不属于烷烃的特征，故D错误；
故选C。
11．A
【详解】①CHCl3中的H原子被Cl原子取代，属于取代反应；②该反应属于置换反应；③该反应属于加成反应；④CH3CH2CN分子中“-CH2-”的1个H原子被Cl原子取代，属于取代反应；⑤CH3CH2OH分子中的-OH被Br原子取代，属于取代反应。
答案选A。
12．B
【详解】A．甲烷与氯气光照后发生取代反应生成四氯化碳等卤代烃，所以试管壁出现了油状液滴，氯化氢溶于水得到盐酸，A错误；
B．如果甲烷是平面正方形结构，则其二氯代物有两种，甲烷的二氯取代物仅有一种说明甲烷不是平面而是正四面体结构，B正确；
C．甲烷与氯气光照发生取代反应生成卤代烃和氯化氢，含氯产物中物质的量最大的是氯化氢，C错误；
D．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红是因为生成的氯化氢溶于水电离出氢离子，一氯甲烷、二氯甲烷没有酸性，D错误；
答案选B。
13．
【详解】运用烷烃的通式（）求解各题。
（1），，该烷烃的结构简式为，故答案为：；
（2），，该烷烃的分子式为，故答案为：；
（3），，该烷烃的分子式为，故答案为：。
14． 乙、丙 甲、丙 戊 、 甲(或丙) 16.7%
【详解】(1)有机化合物的分子结构模型包括球棍模型和空间充填模型，题给的乙、丙模型是空间充填模型，答案为乙、丙；
(2)甲是甲烷的球棍模型，丙是甲烷的空间充填模型，故甲、丙为同一种有机化合物；
(3)由戊的球棍模型得其结构简式是，它存在同分异构体和；
(4)由题给模型可得出甲(丙)、乙、丁、戊的分子式分别是、、、，最简式分别为、、、，则含碳量最低的是甲(或丙)，含氢量最低的是戊，其氢元素的质量分数是。
15． C6H14 C7H16 C15H30 C4H10 C10H18O
【详解】(1)同温同压时，气体密度之比等于相对分子质量之比，该烷烃的相对分子质量为86，则由烷烃通式可得其分子式为C6H14，故答案为：C6H14；
(2)根据烷烃中每个碳原子周围四个化学键，每个氢原子周围一个化学键，均为单键，且每个化学键均为两原子共用，则总共价键数=，解得n=7，即分子式为C7H16，故答案为：C7H16；
(3)烯烃通式为CnH2n，氢原子数为30=2n，解得n=15，即分子式为C15H30，故答案为：C15H30；
(4)常温下碳原子个数小于或等于4的烷烃呈气态，碳原子数越多，相对分子质量越大，则符合条件的为丁烷，分子式为C4H10，故答案为：C4H10；
(5)根据可知其分子式为C10H18O，故答案为：C10H18O。
16． ③ ④⑥ ① ②⑦ 109°28' 5
【详解】Ⅰ．（1）同位素是质子数相同、中子数不同的一类原子，互为同位素的是和，故答案为③；
（2）同分异构体是分子式相同，结构不同的物质，互为同分异构体的是④⑥，故答案为：④⑥；
（3）同种元素组成的不同单质互为同素异形体，互为同素异形体的是①，故答案为：①；
（4）属于同一种物质的是②⑦，故答案为②⑦
Ⅱ．（1）根据烷烃的通式可知，含有30个H原子的烷烃为，故答案为：；
（2）设该烷烃的分子式为，其相对分子质量为，
解得，该烷烃的分子式为，故答案为：
（3）烷烃A在同温同压下蒸气的密度是的36倍，则该烷烃的相对分子质量为72，
设A的分子式为，其相对分子质量为，解得，该烷烃的分子式为，故答案为：；
（4）1L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15L水蒸气，那么该烷烃中的氢原子的物质的量与烷烃的物质的量之比为，该烷烃中的H原子数为30，由烷烃的通式可知，含有30个H原子的烷烃为，故答案为：；
Ⅲ．（1）的电子式为，分子结构为正四面体形，碳氢键之间的键角为109°28′，故答案为：，109°28′；
（2）甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿），四氯化碳和氯化氢共五种，其中可用作灭火剂，故答案为：5；
（3）三溴甲烷和发生取代反应生成四溴化碳，反应的化学方程式
，故答案为：。
答案第1页，共2页
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