第九章重要的有机化合物第一讲认识有机化合物一、选择题1．下图中的小球代表碳原子，棍代表碳碳单键，每个碳原子的剩余价键全部跟氢原子结合，则两分子的关系为( ) A．同系物B．同分异构体C．同位素D．同素异形体解析 由图示可知二者的分子式均为C4H10，但结构不同，故互为同分异构体。而同系物的分子式必然不同，同位素的研究对象是核素，同素异形体的研究对象为单质。答案 B2．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/℃－88.6－42.1－0.536.1燃烧热/(kJ·mol－1)1560.72221.52877.63535.6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呈线性关系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解析 随碳原子数增加，烷烃沸点和燃烧热都增大，但不是成比例增加，所以D错误。答案 D3．下列反应属于取代反应的是( )A．C2H4＋3O22CO2＋2H2OB．Zn＋CuSO4===ZnSO4＋CuC．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3D．CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl5\n解析 取代反应是有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项C2H4的燃烧，不是取代反应；B项为置换反应；C项为复分解反应；D项中Cl原子取代了CH2Cl2中的一个H原子，故属于取代反应。答案 D4．在一定的温度、压强下，向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2，点燃使其完全反应，最后在相同条件下得到干燥气体460mL，则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )A．1∶4B．1∶3C．1∶2D．1∶1解析 由于Ar不参与反应，CH4＋2O2CO2＋2H2O，O2一定过量，气体干燥，所以气体中一定无水蒸气，根据差量法：CH4＋2O2CO2＋2H2O ΔV1 2 1 2V(CH4) (100＋400－460)mLV(CH4)＝20mL，则V(Ar)＝100mL－20mL＝80mL，V(CH4)∶V(Ar)＝1∶4，A项正确。答案 A5．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是平面正方形结构的理由是( )A．CH3Cl不存在同分异构体B．CH2Cl2不存在同分异构体C．CHCl3不存在同分异构体D．CH4是非极性分子解析 本题采用反证法进行判断。甲烷分子若是平面正方形结构，则应是下图中的图1，若对平面结构不成立的命题，则可证明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构。若CH4为平面结构，则其二氯代物可有两种(图2，图3)同分异构体，则B说法仅对正四面体结构成立，而不符合平面结构。因此，只有B可作为证明CH4是否是正四面体结构的理由。答案 B5\n6．β月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )A．2种B．3种C．4种D．6种解析 根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。答案 C7．分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构)( )A．7种B．8种C．9种D．10种解析 书写同分异构体时应遵循一定的规律。根据本题，首先保证有—COO—的结构，若为HCOOC4H9，有4种；若为CH3COOC3H7，有2种；若为C2H5COOC2H5，有1种；若为C3H7COOCH3，有2种。共9种。(烷基的同分异构体的写法略)答案 C8．100℃时，两种烃蒸气组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示。则下列对该混合烃组成的判断正确的是( )A．一定含有甲烷B．一定含有乙烯C．一定含有苯D．一定不含乙烯解析 选取混合烃的总物质的量为1mol研究，生成的CO2和H2O的物质的量分别为1.6mol和2mol，所以其平均分子组成为C1.6H4，所以混合气体中一定含有甲烷，另一种烃分子中一定含有4个氢原子，可能是乙烯。答案 A二、非选择题9．Ⅰ.下列各组物质：①O2和O3 ②H2、D2、T2 ③6C和6C④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5互为同分异构体的是________，互为同位素的是________，5\n互为同素异形体的是________，是同一物质的是________。它的可能结构有四种。请写出这四种可能结构简式：(1)______________，(2)_______________________________________________________，(3)______________，(4)_______________________________________________________。答案 Ⅰ.④ ③ ① ⑥⑦10．某同学要以“研究苯分子的结构”为题目做一次探究活动，下面是其活动记录，请你补全所缺内容。(1)理论推测：他根据苯的凯库勒式__________，推测苯分子中有两种不同的碳碳键，即__________和__________，因此它可以使紫色的__________溶液退色。(2)实验验证：他取少量的上述溶液加入试管中，然后加入苯，充分振荡，发现________________________________________________________________________。(3)实验结论：上述理论推测是__________(填“正确”或“错误”)的。(4)查询资料：经查阅有关资料，发现苯分子中六个碳原子间的键__________(填“相同”或“不同”)，是一种特殊的键，苯分子中的六个碳原子和六个氢原子__________(填“在”或“不在”)同一个平面上，应该用__________表示苯分子的结构更合理。(5)发现问题：当他将苯加入溴水中时，充分振荡，发现能使溴水退色，于是该同学认为所查资料有误。你同意他的结论吗？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1) 碳碳单键 碳碳双键 酸性KMnO4(2)溶液分层，且紫色不退去5\n(3)错误(4)相同 在 (5)不同意。由于苯是一种有机溶剂且不溶于水，而溴单质在苯中的溶解度比其在水中的溶解度大得多，故将苯与溴水混合振荡后，苯将溴单质从其水溶液中萃取出来，从而使得溴水退色，与此同时，苯中因溶有溴而使其颜色加深11．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中，放在光亮处，片刻后发现试管壁上有油状液滴出现，该油状液滴可能是________，水槽中还观察到________，原因是________(用离子方程式解释)。若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到________，原因是__________________________________________。解析 CH4和Cl2光照生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，随着反应进行，Cl2不断消耗，黄绿色逐渐消失，又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体，Cl2易溶于有机溶剂，使试管壁上有黄色油滴；因生成的HCl易溶于水，反应后，试管内气体压强减小，水位在试管内上升，HCl溶于水后，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时溶液中溶质为HNO3，故加入紫色石蕊试液后溶液变红。答案 CH2Cl2、CHCl3、CCl4 有白色沉淀产生 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 溶液变红 因反应生成HNO3使溶液显酸性A．具有相同的分子式B．互为同分异构体C．互为同系物D．具有相同的最简式解析 由“键线式”信息可得分子式为C12H24；由对称性得一氯化物有2种，与乙烯相比，最简式相同。答案 C12H24 2 D5
