2025届高考化学人教版一轮复习特训 认识有机化合物
一、单选题
1.下列各组有机物中,一定互为同系物的是( )。
A.乙烷和异丁烷 B.和
C.和 D.二甲醚和乙醇
2.下列有机物中,属于烃类的是( )
A. B. C. D.
3.以下关于甲烷的说法正确的是( )
①一氯甲烷分子具有正四面体形结构
②二氯甲烷有两种同分异构体
③甲烷与在光照条件下发生取代反应,取代需
④甲烷分子中四个C—H键,任意两个之间的键角均相等
A.④ B.②③ C.③④ D.①④
4.某兴趣小组为制备1—氯—2—甲基丙烷(沸点69℃),将2—甲基—1—丙醇和溶于中,加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的,分液收集层,无水干燥,过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略) ( )
A B C D
A. A B. B C. C D. D
5.有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a为2-甲基丙烷
B.b分子中的碳原子有和两种杂化方式
C.b、c的化学式均为
D.一定条件下,a、b、c均能发生取代反应。
6.下列物质中,属于烷烃的是( )
A. B.
C. D.
7.某兴趣小组在实验室中模拟甲烷和氯气的取代反应,设计如图装置,下列说法错误的是( )
A.实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B.装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C.装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成的产物有4种
D.一段时间后,D中会有固体析出
8.如果使0.5mol甲烷完全跟发生取代反应并生成等物质的量的四种氯代物,则需要消耗氯气( )
A.0.5mol B.1mol C.1.5mol D.1.25mol
9.1mol某烷烃在氧气中完全燃烧,需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯取代物,该烃的结构简式可能是( )
A. B.
C. D.
10.新能源汽车实现了交通出行领域电能对化石燃料的替换,实现出行领域的零碳排放。汽油的辛烷值越高,抗爆性就越好。辛烷燃烧的方程式如下:,下列说法错误的是( )
A.的电子式为:
B.C8H18属于烷烃,通式为
C.正辛烷的结构简式为
D.的空间填充模型为
11.有机化合物在自然界中数目非常庞大,对此下列解释不合理的是( )
A.碳原子能与其他原子形成四个共价键
B.存在同分异构现象
C.碳元素在地壳中的含量丰富,分布广泛
D.碳原子能与H、O、N、S、P等多种非金属元素原子形成共价键
12.下列各组物质中,互为同系物的是( )
A.氧气和臭氧 B.氕和氘
C.甲烷和乙烷 D.正丁烷和异丁烷
13.下列叙述正确的是( )
A.互为同系物
B.某有机物完全燃烧生成和的物质的量之比为1:1,则其最简式为
C.所有醇的分子间脱水和分子内脱水都属于消去反应
D.分子组成上满足的有机物一定是链状烷烃
14.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是( )
A. B. C. D.
15.下列化学反应的产物中,存在同分异构体的是( )
A.2-氯丙烷与NaOH、乙醇溶液共热反应
B.2-丁烯与氯化氢加成
C.氯乙烷在碱性溶液中水解
D.乙烷在光照作用下与发生取代反应
16.下列说法不正确的是( )
A.和互为同位素 B.金刚石和富勒烯互为同素异形体
C.淀粉和纤维素互为同分异构体 D.异丁烷和新戊烷互为同系物
二、多选题
17.下列有关化学用语的表示错误的是( )
A.苯的球棍模型
B.的空间填充模型为
C.四氯化碳的电子式
D.乙醇的官能团为羟基(—OH)
18.有人设想合成具有以下结构(结构中只表示出碳碳键,省略了C、H原子和碳氢键)的四种分子(只含C、H元素),下列说法中不正确的是( )
A.1mol甲分子中含有6mol非极性共价键
B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应
C.丙分子的二氯取代产物有7种
D.丁分子不能合成
19.下列各组物质之间可以发生化学反应,其反应产物一定为纯净物的是( )
A.与反应
B.与HCl反应
C.与反应
D.与在光照条件下反应
20.甲烷是天然气的主要成分,是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。下列说法中正确的是( )
A.甲烷是一种正四面体结构的分子
B.0.5mol甲烷完全燃烧时消耗1mol氧气
C.物质的量之比为1:1的甲烷与氯气发生取代反应时,生成物只有和HCl
D.1mol甲烷全部转化为,消耗2mol氯气
21.下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
B.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性溶液的紫色褪去
C.分子通式为的烃不一定是烷烃
D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
三、填空题
22.乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,将含有杂质的乙烯通入图中装置,回答下列问题:
(1)已知:1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。试管c中装有溴的四氯化碳溶液,则试管c可能出现的实验现象是___________,写出试管c中发生反应的化学方程式:___________。
(2)容器d中NaOH溶液的作用是___________。
(3)比乙烯多一个碳原子的一种烯烃在一定条件下可以用来制取塑料,发生反应的化学方程式为___________。
(4)有机化学中的反应类型较多,请根据所学,将下列反应归类,其中属于取代反应的是___________;属于加成反应的是___________。
①乙烷与溴蒸汽在光照条件下反应
②乙烷在空气中燃烧
③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤甲烷与氯气在光照的条件下反应
⑥由乙烯制取乙醇
23.Ⅰ.已知某链状烷烃分子中含有的电子数为42。
(1)该链状烷烃的分子式为_______。
(2)写出该链状烷烃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_______(填结构简式)。
Ⅱ.某混合气体由A、B两种烷烃组成,该混合气体的平均相对分子质量随A的体积分数的变化情况如图所示。
(4)A的摩尔质量是_________。
(5)A、B的分子式分别为_________、_________,A、B互为_________。
(6)A分子中所有碳原子_________(填“可能”“一定”或“一定不”)在一条直线上;A的二氯代物有_________种。
24.观察下面几种链状烷烃的球棍模型,回答下列问题。
(1)A的结构简式为_______。
(2)B的同分异构体的结构简式为_______。
(3)C的分子式为_______。
(4)D的名称为_______。
四、实验题
25.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。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下图。试回答下列问题:
(1)请写出C装置中生成的化学方程式:___________。
(2)B装置有三种功能:①控制气流速率;②混匀混合气体;③___________。
(3)将与发生取代反应,充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,则参加反应的的物质的量为___________。
(4)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为___________,其同分异构体有___________种,其中一氯代物只有1种的结构简式为___________,命名为___________。
参考答案
1.答案:A
解析:A.乙烷和异丁烷同为烷烃,分子组成相差2个CH,一定互为同系物,A符合题意;
B.和官能团-Cl的数目不同,B不符合题意;
C.有多种同分异构体与不一定是同系物,C不符合题意;
D.二甲醚和乙醇官能团不同,结构不相似,D不符合题意。
2.答案:C
解析:
A.含有C、H、O元素,不属于烃,故A不选;
B.含有C、H、Br元素,不属于烃,故B不选;
C.只含C、H元素,属于烃,故C选;
D.含有C、H、O元素,不属于烃,故D不选;
故选:C。
3.答案:A
解析:一氯甲烷中碳氯键和碳氢键的键长不同,一氯甲烷是四面体形但不是正四面体形,①错误;二氯甲烷为四面体形结构,无同分异构体,②错误;甲烷与在光照条件下发生取代反应,取代1 mol H时需要,同时生成1 mol HCl,③错误;甲烷分子为正四面体形结构,键角均为109°28',任意两个碳氢键的键角都相等,④正确。故选A。
4.答案:B
解析:A.将2-甲基-1-丙醇和溶于盛在三口烧瓶中的中,搅拌、加热回流(反应装置中的球形冷凝管用于回流),制备产物,A项正确;
B.产生的HCl可用NaOH溶液吸收,但要防止倒吸,导气管不能直接插入NaOH溶液中,B项错误;
C.分液收集层需用到分液漏斗,振摇时需将分液漏斗倒转过来,C项正确;
D.蒸馏时需要用温度计控制温度,冷凝水从下口进、上口出,D项正确;
故选B。
5.答案:C
A.aA.a为烷烃,根据烷烃的系统命名法,a的名称为2-甲基丙烷,故A正确;
B.b分子中的2个饱和碳原子的杂化方式为,2个连接碳碳双键的碳原子的杂化方式为,故B正确;
C.b、c分子中均有4个碳原子和8个氢原子,所以分子式均为,故C错误;
D.a、b、c中均有饱和碳原子,均能发生取代反应,故D正确;
故选C。
6.答案:C
解析:烷烃分子中碳原子间通过碳碳单键相连,碳原子的剩余价键均与H原子相连,则C项物质属于烷烃
7.答案:C
解析:实验时,先点燃A处酒精灯,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,用氯气排尽装置内空气,再通甲烷,A正确;浓硫酸具有吸水性,装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用,B正确;装置C经过一段时间的漫射光照射后,生成氯化氢、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,共5种产物,C错误;生成的氯化氢溶于饱和食盐水后,溶液中的氯离子浓度增大,则有NaCl晶体析出,D正确。
8.答案:D
解析:4种氯代烃的物质的量相等,即各有0.125mol,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,所以所需的氯气的物质的量为:0.125mol×1+0.125mol×2+0.125mol×3+0.125mol×4=1.25mol。故选D。
9.答案:A
解析:题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”,所以产物是
二氧化碳和水,设该烷烃的分子式为,1mol该烃完全燃烧的耗氧量为。所以得,故排除B、C两项。A项中的一氯取代物有4种,而D项中的一氯取代物只有3种。
10.答案:A
解析:
11.答案:C
解析:有机化合物都含有碳元素,碳原子成键特点的多样性和同分异构现象是有机化合物在自然界中数目庞大的重要原因,碳原子成键特点的多样性包括碳原子能与其他原子形成四个共价键,碳原子间能形成单键、双键、三键等,碳原子能与H、O、N、S、P等多种非金属元索原子形成共价键,故A、B、D正确;碳元素在地壳中含量很低,故C错误.
12.答案:C
解析:A.氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A不符合题意;
B.氕和氘的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B不符合题意;
C.甲烷和乙烷都是烷烃,结构相似,相差原子团,互为同系物,故C符合题意;
D.正丁烷和异丁烷的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意;
故C正确。
13.答案:D
解析:A.前者属于酚类,后者属于醇类,不是同系物,故A错误;B.根据和的物质的量之比为1:1,只能确定有机物中C:H=1:2,但不能确定有机物中是否含有0,因此不能确定其最简式,故B错误;C.醇分子间脱水属于取代反应,故C错误;D.满足同时的有机物一定是链状烷烃,故D正确;故选:D。
14.答案:C
解析:
15.答案:D
解析:
16.答案:C
解析:
17.答案:BC
解析:A.苯的球棍模型 ,A正确;
B. 为的球棍模型,B错误;
C.四氯化碳的电子式是,C错误;
D.乙醇的官能团为羟基(—OH),D正确;
故选BC。
18.答案:BC
解析:由图可知,1个甲分子中含有6个碳碳单键(非极性共价键),因此1mol甲分子中含有6mol非极性共价键,故A项说法正确;由图可知,乙分子的化学式为,C元素的平均化合价为-1价,化合价能进一步升高,因此乙分子能发生氧化反应,故B项说法不正确;丙分子具有高度对称结构,相互对称的碳原子上连接的氢原子等效,其一氯取代产物只有一种,进一步氯代而得的二氯取代产物有3种(即2个氯原子的位置位于相邻、面对角线、体对角线),故C项说法不正确;丁分子中有多个碳原子具有5个共价键,不满足碳原子的成键特点,因此丁分子不能合成,故D项说法正确。
19.答案:AB
解析:和溴单质发生加成反应的产物只有一种,A项正确;是对称烯烃,与HCl发生加成反应只得到一种加成产物,B项正确;是不对称烯烃,与发生加成反应可得到两种加成产物,C项错误;与发生取代反应,其产物是多种氯代乙烷和氯化氢的混合物,D项错误。
20.答案:AB
解析:甲烷是一种正四面体结构的分子,A正确;甲烷燃烧的化学点燃方程式为,则0.5mol甲烷完全燃烧时消耗1mol氧气,B正确;物质的量之比为1:1的甲烷与氯气发生取代反应时,所得产物是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳以及氯化氢的混合物,C错误;1mol甲烷全部转化为,消耗4mol氯气,D错误。
21.答案:AD
解析:碳原子间以单键结合,剩余价键与氢原子结合的有机物为烷烃,故烷烃中所有的化学键均为单键,A正确;烷烃是饱和烃,性质较稳定,均不能使酸性溶液褪色,B错误;碳原子间以单键结合,其余用H原子来补充,分子通式为的烃一定是烷烃,C错误;烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下能和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,D正确;故选A、D。
22.答案:(1)溶液褪色;
(2)吸收挥发出的溴,防止污染空气
(3)
(4)①⑤;③⑥
解析:(1)装置c中发生的反应为乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,反应中溴的四氯化碳溶液会褪色,反应的化学方程式为;
(2)装置d中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的溴,防止污染空气;
(3)比乙烯多一个碳原子的烯烃为丙烯,一定条件下丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为;
(4)①乙烷与溴蒸汽在光照条件下发生取代反应生成溴代乙烷和溴化氢;
②乙烷在空气中燃烧发生氧化反应生成二氧化碳和水;
③乙烯使与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色;
④乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色;
⑤甲烷与氯气在光照的条件下发生取代反应生成氯化甲烷和氯化氢;
⑥一定条件下乙烯与水发生加成反应制取乙醇。
23.答案:(1)
(2)
(3);
(4)
(5);;同系物
(6)一定;不;4
解析:(1)烷烃的通式为,则含有的电子数为8n+2,某链状烷烃中含有的电子数为42,则n=5,该链状烷烃的分子式为。
(2)该链状烷烃有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种结构,则所有同分异构体的结构简式为。
(3)碳原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,则上述同分异构体中,在相同条件下沸点最低的是。
(4)设A、B两种烃的摩尔质量分别为,在相同条件下,两种气态烃的体积之比等于物质的量之比,假设气体总物质的量为4 mol,则,,联立两式,解得,,则A的摩尔质量是。
(5)A的摩尔质量为,B的摩尔质量为,根据烷烃的通式可推知,A的分子式为,B的分子式为,A、B结构相似,分子组成相差一个原子团,两者互为同系物。
(6)烷烃是链状结构,呈锯齿状,因此A分子中所有碳原子一定不在一条直线上;A的二氯代物中,2个Cl原子在同一个碳原子上取代的有2种,在不同碳原子上取代的有2种,共有4种。
24.答案:(1)
(2)
(3)
(4)异戊烷
解析:(1)A为链状烷烃,根据其球棍模型可知,其结构简式为。
(2)B为正丁烷,其同分异构体为异丁烷,结构简式为(或写成)。
(3)根据C的球棍模型可知,其为正戊烷,分子式为。
(4)从D的球棍模型可知,其结构简式为,名称为异戊烷。
25.答案:(1)
(2)干燥气体
(3)3mol
(4);3;;新戊烷或2,2 二甲基丙烷
解析: