7.1 认识有机化合物
一、单选题
1．下列关于甲烷的说法错误的是
A．甲烷是最简单的烷烃 B．甲烷是无色无味的气体
C．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．甲烷分子具有正四面体结构
2．CH4与Cl2在光照条件下反应生成多种产物，其中不能生成的是（ ）
A．CH3Cl B．CCl4 C．HCl D．H2
3．下列化学式只表示一种物质的是
A．C3H8 B．C4H10 C．C4H8 D．C2H4Cl2
4．某气态烃1mol跟2mol溴化氢加成，其加成产物又可被6mol溴单质完全取代，该烃可能是
A．丙烯 B．1—丁烯 C．丙炔 D．2—丁炔
5．已知C—C键可以绕键轴自由旋转，结构简式如下的烃，下列说法中正确的是
A．分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C．该烃的一氯取代物最多有8种
D．该烃是苯的同系物
6．如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物， 化学家Tim Rickard将其取名“doggycene”。有关有机化合物doggycene的说法正确的是
A．该物质为苯的同系物
B．该物质在常温下为气态
C．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．该物质能发生加成反应
7．下列说法正确的是
A．1H2、2H2、3H2互为同位素 B．16O2和18O2互为同素异形体
C．C2H4和C3H6一定互为同系物 D．CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体
8．下列表示正确的是
A．硅原子的结构示意图： B．甲基的电子式：
C．氢气的空间充填模型： D．四氯化碳的结构式：CCl4
9．下列各对物质中属于同分异构体的是
A．和 B．白磷和红磷
C．和 D．和
10．我国科研人民使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇，反应机理的示意图如下：
下列说法错误的是（ ）
A．该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
B．还原反应过程只发生了极性键的断裂
C．肉桂醇分子中存在顺反异构现象
D．等量的苯丙醛，肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等
二、多选题
11．下列化学性质中，通常情况下烷烃不具备的是（ ）
A．能与NaOH溶液反应
B．可以在空气中燃烧
C．可与Cl2发生取代反应
D．能使酸性KMnO4溶液褪色
12．下列性质中，烷烃不具备的是（ ）。
A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．可以在空气中燃烧
C．能与发生取代反应 D．能使酸性溶液褪色
13．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．4.4g丙烷分子中含有的共价键数为1NA
B．1.0mol 甲基中含有10NA个电子
C．标准状况下，2.24LSO3 溶于水配成1L溶液，所得硫酸溶液的浓度为0.1mol/L
D．锌-铜-稀硫酸原电池中，当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2
14．我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，转化过程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．物质a和b是同系物
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是的烃类混合物
D．图中b的名称是辛烷
三、填空题
15．有下列几种物质：A．石墨和C60 B．35Cl和37Cl C．CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2 D．和 E．间二甲苯和异丙苯
请把合适字母填入以下横线里：
(1)属于同分异构体的是___________
(2)属于同系物的是___________
(3)属于同种物质的是___________
16．下列各组物质中，属于同位素的_______(填标号，下同)；属于同素异形体的是_______；属于同分异构体的是_______；属于同系物的是_______；属于同一种物质的是_______。
①甲烷和己烷；②CH3-CH2-CH2-CH3与CH3-CH2-C2H5③12C和13C④O2和O3⑤和⑥和
17．下列物质中：
(1)互为同分异构体的有_______
(2)互为同素异形体的有_______
(3)属于同位素的有_______
(4)属于同一种物质的有_______。(填序号)
①液氯和氯气 ②白磷和红磷 ③ 和 ④和 ⑤(CH3)2CHCH3和CH3(CH2)2CH3⑥CH4和CH3CH2CH3
18．三个装有CH4和Cl2 混合气体的集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生？
(1)①置于黑暗中： _____________________；
②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁： ________________________；
③放在有光线的房子里： __________________________________。
(2)CH4和Cl2发生的一系列反应都是___________(填反应类型)反应，请写出CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式： ________________________________。
(3)若要使0.5 mol CH4完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代产物，则生成HCl的物质的量为_________。
A．2.5mol B．2mol C．1.25mol D．0.5mol
四、计算题
19．某种烷烃完全燃烧后生成了17.6 g CO2和9.0 g H2O。请据此推测分子式___，并写出可能的结构___。
20．某气态烃在标准状况下密度为2.59 g·L-1。
(1)其摩尔质量为_______。
(2)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_______。
(3)可能的结构简式：_______。
五、工业流程题
21．高聚物F和J的合成路线如下：
已知：Ⅰ.乙烯醇不稳定，会迅速转化为乙醛；
Ⅱ.CH2=CH2++CH3COOHCH2=CHOOCCH3+H2O；
Ⅲ.＋＋。
(1)G中官能团的名称是____________。
(2)C的结构简式是____________。
(3)芳香烃D的一氯代物只有两种，则D的结构简式是____________。
(4)反应③的反应类型是____________。
(5)反应②和⑤的化学方程式分别是：
反应②_____________________________；
反应⑤_________________________。
(6)已知：，E也可由A和2，4-己二烯为原料制备，请写出该合成路线（无机试剂任选）____________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．甲烷含有1个C和4个H，是最简单的烷烃，A项正确；
B．甲烷是无色无味的气体，B项正确；
C．甲烷为饱和烃，性质稳定，不能被高锰酸钾氧化，即不能使高锰酸钾褪色，C项错误；
D．甲烷中碳原子杂化方式为sp3，无孤电子对，所以为正四面体结构，D项正确；
答案选C。
2．D
【详解】CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，生成多种产物，CH3Cl、 CH2Cl2、CHCl3、 CCl4 和HCl，不能产生氢气，故D正确。
3．A
【详解】A．C3H8只能表示为丙烷，不存在同分异构体，所以C3H8能只表示一种物质，故A正确；
B．C4H10可以表示正丁烷或异丁烷，存在同分异构体，故B错误；
C．C4H8可以表示1-丁烯，2-丁烯，2-甲基-1-丙烯，存在同分异构体，故C错误；
D．C2H4Cl2可以1，1-二氯乙烷或1，2-二氯乙烷，存在同分异构体，故D错误；
故答案为A。
4．C
【详解】某气态烃1mol跟2mol溴化氢加成，说明含有两个双键或一个三键，其加成产物又可被6mol溴单质完全取代，说明其中碳原子若饱和，最多可以有8个氢原子，则碳原子数目为3，该烃只能是丙炔，故答案为C。
5．B
【分析】有机物结构中具有2个苯环，无官能团，结构对称，一共有5种环境的氢原子。
【详解】A. 分子中含有苯环和甲基，苯环为平面结构，两个苯环相连的C—C键可以绕键轴自由旋转，故至少有9个碳原子处于同一平面上，A错误；
B. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面上，B正确；
C. 结构对称，一共有5种环境的氢原子，该烃的一氯取代物最多有5种，C错误；
D. 同系物要求为官能团结构和数量相同，分子式差n个CH2的有机物，该烃不是苯的同系物，D错误。
答案为B。
6．D
【详解】A．该物质分子中含有多个苯环，与苯的结构不相似，不是苯的同系物，A不正确；
B．苯常温下呈液态，该物质的相对分子质量比苯大得多，则该物质在常温下呈液态或固态，B不正确；
C．该物质分子中，乙基连在苯环上，相当于苯的同系物，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C不正确；
D．该物质分子中含有相互连接的苯环，分子中含有大π键，能发生加成反应，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．1H2、2H2、3H2是同位素原子形成的分子，不是原子，因此不能互为同位素，A错误；
B．16O2和18O2都是O2，属于同一物质，都是氧气，它们不是不同单质，因此不能互为同素异形体，B错误；
C．C2H4为乙烯，而C3H6可能为丙烯，也可能是环丙烷，因此二者结构不一定相似，所以不一定互为同系物，C错误；
D．CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2分子式相同都是C4H10，但它们的结构不同，因此二者互为同分异构体，D正确；
故合理选项是D。
8．A
【详解】A．硅原子质子数=核外电子数=14，K层2个电子、L层8个电子、M层4个电子，结构示意图为：，选项Ａ正确；
B．甲基的电子式为，选项B错误；
C．一个氢气分子是由两个氢原子构成的，所以氢气分子的空间充填模型是 ，选项C错误；
D．四氯化碳的结构式为，选项D错误；
答案选Ａ。
9．D
【详解】A．14N和15N是质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，故A错误；
B．白磷和红磷都是由磷元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B错误；
C．和 结构和分子式均完全相同，是同一种物质，故C错误；
D．2-甲基丁烷和2，3-二甲基丙烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．肉桂醛在催化条件下，只有醛基与氢气发生加成反应，在说明催化剂具有选择性，故A正确；
B．还原反应过程中H H、C=O键断裂，分别为极性键和非极性键，故B错误；
C．肉桂醛分子中碳碳双键连接不同的原子或原子团，具有顺反异构，故C正确；
D．苯丙醛、肉桂醇的化学式相同，故等量的苯丙醛，肉桂醇完全燃烧消耗O2的量相等，故D正确；
答案选B。
11．AD
【详解】A．通常情况下，烷烃比较稳定，不与溶液反应，A选项符合题意；
B．烷烃可以在空气中燃烧，生成CO2和H2O，B选项不符合题意；
C．烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应，C选项不符合题意；
D．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色， D选项符合题意；
答案选AD。
12．AD
【详解】A．烷烃只能和卤素单质的蒸汽发生取代，不能和溴水等混合物反应，故A选；
B．烷烃中含有C、H元素，所以烷烃可以在空气中燃烧，故B不选；
C．烷烃的特征反应为取代反应，在光照条件下烷烃能够与氯气发生取代反应，故C不选；
D．烷烃分子中不存在不饱和键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使酸性KMnO4溶液褪色，故D选；
故选AD。
13．AD
【详解】A．4.4g丙烷分子中含有的共价键数为=1NA，A正确；
B．1.0mol 甲基中含有9NA个电子，B不正确；
C．标准状况下SO3为晶体，2.24LSO3的物质的量、生成硫酸的物质的量难以计算，C不正确；
D．锌-铜-稀硫酸原电池的总反应为，存在，则当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2，D正确；
答案选AD。
14．BD
【详解】A．物质a和b都是烷烃，碳数不同，相差若干个CH2原子团，是同系物，故A正确；
B．反应②是CO与H2反应生成(CH2)n，(CH2)n中还含有碳氢键，故B错误；
C．由示意图可知，汽油的主要成分是C5～C11的烃类混合物，故C正确；
D．根据b的球棍模型，可得系统名称为庚烷，故D错误；
答案为BD。
15． C E D
【详解】(1)分子式相同而结构不同称为同分异构体，CH3CH=CHCH3和(CH3)2C=CH2为同分异构体；
(2)结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质称为同系物，属于同系物的是间二甲苯和异丙苯；
(3)结构与性质完全相同的是同一种物质，和是空间立体结构不是平面结构，属于同种物质。
16． ③ ④ ⑤ ① ②⑥
【详解】①甲烷和己烷，结构相似，分子组成上相差5个CH2原子团，互为同系物；
②CH3—CH2—CH2—CH3与CH3—CH2—C2H5，均为正丁烷，是同一种物质；
③12C和13C质子数相同，中子数不同，互为同位素；
④O2和O3均为氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
⑤和分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
⑥和二氯甲烷只有一种结构：
综上所述，属于同位素的③；属于同素异形体的是④；属于同分异构体的是⑤；属于同系物的是①；属于同一种物质的是②⑥。
17．(1)③⑤
(2)②
(3)④
(4)①
【解析】（1）
③ 和 分子式相同，结构不同，二者属于同分异构体；⑤(CH3)2CHCH3和CH3(CH2)2CH3分子式相同，结构不同，二者属于同分异构体，则属于同分异构体的物质序号是③⑤；
（2）
②白磷和红磷是P元素组成的不同性质的单质，二者属于同素异形体，则属于同素异形体的序号是②；
（3）
④和质子数相同，而中子数不同，它们属于同位素，故属于同位素的序号是④；
（4）
①液氯和氯气的构成微粒是Cl2，它们属于同一物质，故属于同一物质的序号是①。
18． ①无明显现象 ②爆炸 ③黄绿色逐渐变浅，有油状液滴生成 取代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl C
【分析】(1)①根据甲烷和氯气反应的条件解答；
②点燃的镁条放热；
③根据甲烷与氯气反应的产物的性质解答；
(2)甲烷和氯气发生反应，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代．
(3)先根据碳原子守恒计算四种有机物的物质的量，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，从氢原子、氯原子守恒的角度分析；
【详解】(1)①甲烷与氯气反应须在光照的条件下反应，所以，在黑暗的条件下，无明显现象；
②镁和氧气在点燃的条件下发生反应，放出的热量，同时产生耀眼的强光，使CH4和Cl2 混合气体能在光照时发生取代反应，该反应放出热量，是气体体积急剧膨胀发生爆炸现象；
③甲烷与氯气反应，可生成有机物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等，其中二氯甲烷、三氯甲烷与四氯甲烷为油状液体，因此放在有光线的房子里，黄绿色的氯气被逐步反应消耗，会看到气体的颜色变浅，有油状液滴生成；
(2)甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氢，故答案为取代；CH4+Cl2CH3Cl+HCl；
(3)0.5molCH4生成等物质的量的4种取代产物，即0.125mol CH3Cl、0.125molCH2Cl2、0.125 molCHCl3、0.125 molCCl4，生成HCl的物质的量为n(HCl)=0.125 mol×l+0.125mol×2+ 0.125mol×3+0.125mol×4=1.25mol，故合理选项是C。
【点睛】本题考查甲烷的性质、反应现象、反应特点及反应产物的有关计算的知识，注意甲烷与氯气发生取代反应的特点以及生成物的性质，要从固体、液体、气体三个方面描述反应现象。
19． C4H10 、
【详解】17.6 g CO2的物质的量为，9.0 g H2O的物质的量为，故N(C)∶N(H)=0.4mol∶(0.5mol×2)=2∶5，又烷烃的通式为CnH2n+2，故符合N(C)∶N(H)= 2∶5的烷烃的分子式为C4H10，故分子式为C4H10；可能的结构为：、。
20．(1)58 g·mol-1
(2) 2∶5 C4H10
(3)CH3CH2CH2CH3、
【解析】(1)
某气态烃在标准状况下密度为2.59 g·L-1，则1 mol该气体的质量为m=2.59 g·L-1×22.4 L=58 g，故该气体的摩尔质量为58 g/mol；
(2)
该烃的含碳量为82.8%，则物质分子中含有的C原子数为：，含有的H原子数为：，因此该物质分子式是C4H10，其中碳、氢原子的个数比n(C)：n(H)=4：10=2：5；
(3)
分子式是C4H10的有机物可能的结构简式是CH3CH2CH2CH3、。
21． 碳碳双键、酯基 加聚反应 CH2=CH2+CH3-CH=CH-CH=CH-CH3
【分析】A为CH2=CH2，A和溴发生加成反应生成B为CH2BrCH2Br，B发生水解反应生成C为HOCH2CH2OH，A发生信息Ⅱ的反应生成G为CH2=CHOOCCH3，根据信息Ⅲ及J结构简式知，I为，因为乙烯醇不稳定，所以H为，G加聚反应生成H，H发生水解反应生成I；芳香烃D的一氯代物只有两种，则D为，D被氧化生成E为，C与E发生缩聚反应生成F为，以此来解答。
【详解】根据上述分析可知：A为CH2=CH2，B为CH2BrCH2Br，C为HOCH2CH2OH，D为，E为，F为，G为CH2=CHOOCCH3，H为，I为，J为。
(1)G为CH2=CHOOCCH3，含官能团名称为碳碳双键、酯基；
(2)根据上述分析可知C的结构简式是HOCH2CH2OH；
(3)芳香烃D的一氯代物只有两种，说明D有2个处于对位的取代基甲基，则D的结构简式为；
(4)反应③为G发生加聚反应生成H，反应类型是加聚反应；
(5)反应②为HOCH2CH2OH和在一定条件下发生缩聚反应，产生聚酯和水，反应的化学方程式为：；
反应⑤是与HCHO发生反应产生聚合物，反应方程式为：；
(6) CH2=CH2与CH3-CH=CH-CH=CH-CH3发生题干信息的加成反应产生，在Pb及C作用下，加热发生反应产生，被酸性KMnO4溶液氧化产生对苯二甲酸，反应流程为：CH2=CH2+CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 。
【点睛】本题考查了有机合成与推断，充分利用题干信息，并结合有机物的结构及官能团的性质进行分析与推断，是本题解答的关键。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
