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课时训练15有机化合物的结构特点基础夯实1.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是() A.只测定它的C、H比B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2C.只测定其燃烧产物H2O和CO2的物质的量之比D.测定该试样的质量及完全燃烧后生成H2O和CO2的质量答案:D解析:A、B、C选项均无法判断该有机物中是否含氧元素,故不能达到目的;而D选项中,通过生成物CO2和H2O的质量,可计算出碳和氢的质量,若两者的质量和等于该试样的质量,则证明只含碳、氢两元素,即该有机物是烃。2.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是()12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3B.4C.5D.6答案:A解析:根据表中烃的分子式排列,可知烃中碳原子数依次递增,处于奇数格内的烃符合通式CnH2n+2,处于偶数格内的则符合通式CnH2n,故第5空格内烃的分子式为C5H12,为戊烷,有CH3CH2CH2CH2CH3(正戊烷)、(异戊烷)和(新戊烷)三种同分异构体。3.下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是()A.都是有机物B.都不溶于水C.有一种气态物质,其余均是液体D.除一种外均是四面体结构答案:D解析:甲烷与Cl2反应的产物中有HCl,不是有机物,易溶于水;产物中HCl、CH3Cl是气态物质;除HCl外,其余产物均为四面体结构。4.以汽油、柴油等燃料油为代表的烃类物质与我们的生活密切相关,则该类物质组成上的共性是()A.一定使溴水退色B.一定为液态物质C.一定只含碳氢元素D.一定和水互溶答案:C解析:烃只含碳、氢两种元素,不溶于水,烷烃不能使溴水退色,含碳原子数小于等于4的烃为气体。5.下列说法正确的是()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.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上D.新戊烷的一氯取代物有2种答案:B解析:A项符合条件的烃为饱和烃,可为烷烃,也可为环烷烃,但分子组成符合CnH2n+2的烃一定为烷烃,故A错误,B正确;在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四面体形,所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形,而非直线形,故C错误;新戊烷分子完全对称,分子中只有一种氢原子,故一氯取代物只有一种,故D错误。6.下列烷烃分子中进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同产物的是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3答案:D解析:生成三种沸点不同的一氯产物,说明此烷烃的一氯代物只有三种同分异构体。7.下面的式子是某同学书写的C5H12的同分异构体的结构简式:CH3CH2CH2CH2CH3这些结构中出现重复的是()A.B.C.D.均不重复答案:C解析:均为2-甲基丁烷,是同一种物质,只是书写形式不同而已。8.导学号52140095正己烷是一种特别适合于萃取植物油的有机溶剂,试根据所学知识推断下列说法正确的是()A.其碳链是直线形的B.正己烷能使酸性高锰酸钾溶液退色C.正己烷可燃,使用时应注意防火D.其碳链是有支链的直线形答案:C解析:根据甲烷的正四面体结构,正己烷的碳链应为锯齿形,A项错误;根据甲烷的性质,B项错误、C项正确。9.烃是一类重要的有机物。(1)现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种烃。等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是;等物质的量的以上五种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是。(2)某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是。A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14答案:(1)CH4C3H6(2)C解析:(1)相同质量的烃(CxHy)耗氧量由决定,越大,耗氧量越大;相同物质的量的烃耗氧量由(x+)决定。(2)分析C3H8、C4H10、C6H14各种结构,生成的一氯代物不止1种,从CH4、C2H6的一氯代物只有1种,衍生分析下去,C(CH3)4,(CH3)3CC(CH3)3,的一氯代物只有1种,此题是一种典型的逆向思维方式,关键是不重复、不遗漏,要巧抓“对称性”。10.如图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。(1)图中属于烷烃的是(填字母)。(2)在如图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键,还可以形成和;不仅可以形成,还可以形成碳环。(3)图中互为同分异构体的是:A与;B与;D与。(填字母)答案:(1)AC(2)碳碳双键碳碳叁键碳链(3)CEFHG解析:A的分子式为C4H10;B的分子式为C4H8,分子中存在碳碳双键;C的分子式为C4H10;D的分子式为C4H6,分子中存在碳碳三键;E的分子式为C4H8;F的分子式为C4H8;G的分子式为C4H6;H的分子式为C4H8,分子中碳原子之间形成碳环。能力提升11.写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍。(2)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L的水蒸气。(3)分子中含有22个共价键的烷烃D为。(4)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L。(5)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为。答案:(1)C6H14(2)C14H30(3)C7H16(4)C3H8(5)C4H10解析:(1)M=2 gmol-143=86 gmol-1,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。(2)由1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子,则其分子式为C14H30。(3)由CnH2n+2可知:其中含有(2n+2)个CH键,(n-1)个CC键,所以(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。(4)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为=0.5 mol,所以=5,n=3,即E为C3H8。(5)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10。12.导学号52140096通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。如图是用燃烧的方法确定有机物分子式的常用装置。试回答下列问题:(1)产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺序是。(2)C装置中浓硫酸的作用是。(3)D装置中MnO2的作用是。(4)燃烧室中CuO的作用是。(5)若准确称取0.48 g样品(只含C、H),经充分燃烧,A管质量增加1.32 g,B管质量增加1.08 g,则该有机物的分子式为。答案:(1)gfehicd(或dc)ab(或ba)(2)吸收水分,得干燥纯净的氧气(3)催化剂,加快产生氧气的速率(4)使有机物未完全燃烧生成的CO充分被氧化生成二氧化碳(5)CH4解析:(1)氧气被制取出来后,必须经过干燥才能通入燃烧室,否则将影响有机物燃烧生成物中水的测量。因为NaOH既能吸收CO2,又能吸水,所以要准确测定水的量,应先通过无水CaCl2,再通过NaOH。(2)浓硫酸不与氧气反应,能吸水,通过C装置主要是为了干燥O2。(3)H2O2分解放出氧气的反应很慢,为了得到稳定且足够的氧气与有机物反应,就需要加入催化剂MnO2。(4)如果有机物未完全燃烧,而生成物中含有CO,则通过CuO后,CO可以被氧化生成CO2。(5)A管质量增加1.32 g,说明有机物中n(C)=1.32 g44 gmol-1=0.03 mol,B管质量增加1.08 g,说明有机物中n(H)=21.08 g18 gmol-1=0.12 mol,因为0.03 mol12 gmol-1+0.12 mol1 gmol-1=0.48 g,而且n(C)n(H)=0.03 mol0.12 mol=14,故该有机物分子式为CH4。
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