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第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
（第2课时 烷烃的性质）
一、选择题
1．下列气体的主要成分不是甲烷的是
A．沼气 B．天然气 C．煤气 D．煤层气
【答案】C
【解析】
A．沼气的主要成分为甲烷，故A不选；
B．天然气的主要成分为甲烷，故B不选；
C．煤气的主要成分为一氧化碳和氢气，故C选；
D．煤层气别名瓦斯，其主要成分为甲烷，故D不选；
答案选C。
2．下列关于烷烃性质的叙述正确的是
A．烷烃的密度随碳原子数的增加而逐渐减小
B．烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．在光照条件下，烷烃易与溴水发生取代反应
D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物
【答案】D
【解析】
A．烷烃的密度一般随碳原子数的增加而逐渐增大，A项错误；
B．烷烃通常情况下性质稳定，不与酸性高锰酸钾溶液反应，B项错误；
C．在光照条件下，烷烃只能与纯净的卤素单质发生取代反应，不与溴水反应，C项错误；
D．由于卤素原子取代烷烃分子中氢原子的位置和个数难以控制，故很难得到纯净的产物，D项正确；
答案选D。
3．下列关于甲烷分子的说法中错误的是（ ）
A．甲烷分子中的化学键都是极性键
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司B．甲烷分子中4个C—H键完全相同
C．甲烷分子中碳原子位于正四面体的中心
D．甲烷分子中碳元素的化合价为＋4价
【答案】D
【解析】
A、甲烷的结构式为 ，甲烷分子中化学键都是极性键，故A说法正确；
B、甲烷空间构型为正四面体，4个C－H键完全相同，故B说法正确；
C、根据甲烷的结构式，甲烷分子中碳原子位于正四面体中心，故C说法正确；
D、甲烷中碳元素的化合价为－4价，故D说法错误；
答案选D。
4．一定量的CH 燃烧后得到的产物是CO、CO 、H O（g），此混合物的质量为49.6g，当其缓缓通过足量
4 2 2
的无水CaCl 时气体质量减少25.2g，则混合气中CO的质量为（ ）
2
A．24.4g B．13.2g C．12.5g D．11.2g
【答案】D
【解析】
产物通过无水CaCl 时，无水CaCl 增重25.2g为水的质量，
2 2
所以n（H O）= =1.4mol，
2
根据H原子守恒，可知：n（CH ）= n（H O）= ×1.4mol=0.7mol，
4 2
根据C原子守恒，则：n（CO）+n（CO ）=0.7mol，
2
所以m（CO）+m（CO ）=49.6g﹣25.2g=24.4g，
2
所以[0.7mol﹣n（CO ）]×28g/mol+n（CO ）×44g/mol=24.4g，
2 2
解：n（CO ）=0.3mol、n（CO）=0.4mol
2
所以生成二氧化碳的质量为：0.4mol×28g/mol=11.2g．故选D．
5．将漫射的日光照射到装有氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)的装置上(如图)。现列出如下现象，其中
正确的描述是
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司①试管内黄绿色逐渐消失②试管内黄绿色加深③无任何现象④试管内液面上升⑤试管内壁上有油状物生成
A．只有① B．①④和⑤ C．①⑤ D．②和⑤
【答案】B
【解析】
氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、
四氯化碳和氯化氢，其中氯气为黄绿色气体，其他均为无色，随着反应的进行，氯气被消耗，黄绿色逐渐
消失，则①正确；②、③错误；生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，且氯化氢溶于饱和
食盐水，试管内压强减小，液面上升，④和⑤正确；故正确的有①④和⑤，B正确。
故选B。
6．正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是( )
A．具有相似的化学性质 B．相对分子质量相同，但分子的空间结构不同
C．具有相似的物理性质 D．分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同
【答案】D
【解析】
A．同分异构体可能具有相似化学性质，但具有相似化学性质不一定是同分异构体，如乙烯与丙烯，化学
性质相似，分子式不同，故A错误；
B．相对分子质量相同，但分子的空间结构不同，不能作为同分异构体的判断依据，如C H 与C H O，它
4 10 3 6
们相对分子质量相同，分子的空间结构不同，但它们不是同分异构体，故B错误；
C．因二者的结构不同，为不同的物质，则物理性质不同，故C错误；
D．正丁烷与异丁烷的分子式相同，但分子内碳原子的连接方式不同，则结构不同，二者互为同分异构体，
故D正确；
答案为D。
7．下列有关有机物的说法中正确的是( )
A．凡是含碳元素的化合物都属于有机物
B．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质一定是有机物
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司C．所有的有机物都很容易燃烧
D．有机物不一定都不溶于水
【答案】D
【解析】
A. 有机物都含有碳元素，含碳元素的化合物不一定都属于有机物，例如CO等，A错误；
B. 易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂中的物质不一定是有机物，酒精和水互溶，水是无机物，B不正确；
C.有机物不一定都是易燃烧的，例如四氯化碳可用来灭火，C不正确；
D. 有机物不一定都不溶于水，有的有机物可以与水互溶，如乙醇和乙酸等，D正确。
答案选D。
8．常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气
瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是
A．5种 B．6种 C．4种 D．3种
【答案】C
【解析】
集气瓶上的淡黄色液滴是氯气溶于有机溶剂的结果，说明氯气在此反应中有剩余，甲烷和氯气的体积相等，
故甲烷也有剩余。甲烷取代反应的产物中是气体的有CH Cl、HCl，另外还有没有完全反应的甲烷和氯气。
3
答案选C。
9．下列反应属于取代反应的是( )
①Zn＋2HCl===ZnCl ＋H ↑
2 2
②NaOH＋HCl===NaCl＋H O
2
③CH CH ＋2Br CH BrCH Br＋2HBr
3 3 2 2 2
④CH Cl ＋Br CHBrCl ＋HBr
2 2 2 2
A．②③ B．①③ C．②④ D．③④
【答案】D
【解析】
反应①属于置换反应；反应②属于复分解反应；反应③中CH CH 中的2个H原子分别被2个Br原子替代：
3 3
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司该反应是取代反应；反应④中CH Cl 中的1个H原子被1个Br原子替代，该反应是取代反应。
2 2
故属于取代反应的有③④。
答案选D。
10．下列说法正确的是
A．碳原子之间以单键结合，碳原子剩余的价键全部与氢原子结合的有机物一定是饱和链烃
B．分子组成符合C H (n为正整数)的有机物一定是烷烃
n 2n+2
C．丙烷分子中所有碳原子均在同一条直线上
D．碳、氢原子个数比为1：3的烃有2种
【答案】B
【解析】
A．符合条件的有机物还可以是环烷烃，如 ，A说法错误；
B．只有饱和链状烷烃的通式为C H (n为正整数)，则分子组成符合C H (n为正整数)的有机物一定是烷
n 2n+2 n 2n+2
烃，B说法正确；
C．在烷烃分子中，与饱和碳原子相连的4个原子一定位于四面体的4个顶点上，所以丙烷中的所有碳原子
不可能在同一条直线上，C项错误；
D．碳、氢原子个数比为1：3的烃只有乙烷，乙烷没有同分异构体，D项错误。
答案 B。
11．火炬中燃料的主要成分为丙烷。下列有关丙烷的叙述不正确的是
A．丙烷属于烷烃
B．丙烷的球棍模型为
C．丙烷的结构简式为
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能
【答案】C
【解析】
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司A．丙烷分子中，碳碳之间均为单键，符合通式C H (n为正整数)，属于烷烃，A叙述正确；
n 2n+2
B．由图可知，丙烷的球棍模型正确，B叙述正确；
C．丙烷的结构简式为CH CH CH ，C叙述错误；
3 2 3
D．丙烷燃烧时将化学能转化为光能和热能，D叙述正确。
答案C。
12．下列物质中属于同系物的是
①CH CH C1 ②CH =CHCl ③CH CH CH C1
3 2 2 3 2 2
④CH ClCH Cl ⑤CH CH CH CH ⑥CH CH(CH )
2 2 3 2 2 3 3 3 2
A．①② B．①④ C．①③ D．⑤⑥
【答案】C
【解析】
同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH 原子团的有机化合物。
2
A．①和②的结构不相似，不属于同系物，错误；
B．①和④的结构相似但不是相差一个或多个CH 原子团，不属于同系物，错误；
2
C．①和③结构相似，在分子组成上相差一个CH 原子团，属于同系物，正确；
2
D．⑤和⑥的分子式相同结构不同，属于同分异构体，错误；
答案选C。
13．几种烷烃的沸点如下：
乙
烷烃 甲烷 丁烷 戊烷
烷
沸点/℃ -164 -89 -0.5 36
根据以上数据推断丙烷的沸点可能是
A．约-40 ℃ B．低于-162 ℃
C．低于-89 ℃ D．高于36 ℃
【答案】A
【解析】
丙烷（C H ）分子中含三个碳原子，其相对分子质量比乙烷（C H ）要大，比丁烷（C H ）要小，所以其
3 8 2 6 4 10
的沸点应高于乙烷、低于丁烷，即介于-89℃～-1℃之间，A选项是约-40℃，A选项正确，
答案选A。
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司14．下列说法错误的是
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的有机物是同系物 ③若有
2
机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物 ④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为
正整数)，则必为同系物
A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③
【答案】A
【解析】
①同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH CH CH CH )
3 2 2 3
和异丁烷( )的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①说法错误；
②结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的有机物才互为同系物，②说法错误；
2
③有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③说法
错误；
④两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯
(CH =CH )和环丁烷( )，④说法错误。
2 2
综上所述，①②③④说法错误，答案A。
15．分子式为 的同分异构体共有（不考虑立体异构）
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
【答案】C
【解析】
分子式为C H Cl的同分异构体，主链有5个碳原子的是CH CH CH CH CH Cl；CH CH CH CHClCH ；
5 11 3 2 2 2 2 3 2 2 3
CH CH CHClCH CH ；主链有4个碳原子的是：CH CH(CH )CH CH Cl；CH CH(CH CHClCH ；CH CCl(CH CH CH ；
3 2 2 3 3 3 2 2 3 3) 3 3 3) 2 3
CH ClCH(CH )CH CH ；主链有3个碳原子的是：(CH ) C CH Cl；共有8种，选C。
2 3 2 3 3 3 2
16．C H 的各种同分异构体中所含的甲基数目和一氯取代物的数目可能是
6 14
A．2，4 B．4，1 C．3，5 D．4，4
【答案】C
【解析】
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司①C H 的各种同分异构体中只有CH CH CH CH CH CH 中含2个甲基，一氯取代物的数目为3种；
6 14 3 2 2 2 2 3
②若C H 的某种同分异构体中含3个甲基，则C H 的结构为 ，有5种一氯代物；若
6 14 6 14
为 ，一氯代物有4种；
③若C H 的某种同分异构体中含4个甲基，则C H 的结构为 或 ，
6 14 6 14
前一种有2种一氯代物，后一种有3种一氯代物；
综上所述，答案为C。
17．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．CH Cl只代表一种物质 B．CH Cl 只代表一种物质
3 2 2
C．CHCl 只代表一种物质 D．CCl 只代表一种物质
3 4
【答案】B
【解析】
CH 分子中有四个等同的C—H键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构．甲烷无论是
4
正四面体结构还是正方形结构，一氯代物、三氯代物和四氯代物均不存在同分异构体．而平面正方形中，
四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原
子在邻位和两个氯原子在对位．若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。由
此，由CH Cl 只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构。故选
2 2
B。
18．如图是 、 、 分子的球棍模型。下列说法正确的是（ ）
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司A． 、 和 都是正四面体结构
B． 、 和 在常温下的状态不完全相同
C． 中的化学键和 中的化学键完全相同
D． 、 和 中所有原子均共平面
【答案】B
【解析】
A． 中含C-H和C-Cl两种不同的化学键，它们的键长不同，故不是正四面体结构，A项错误；
B．常温下， 、 呈气态， 呈液态，B项正确；
C． 中的化学键为C-H键， 中的化学键为C-Cl键，两者中的化学键不相同，C项错误；
D．三者都是四面体结构，分子中有3个原子共平面，D项错误。
答案选B。
19．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15%(体积分数)时遇火所产生的，发生爆炸最剧烈时，甲烷在空气中的
体积分数大约为
A．10.5% B．9.5% C．8% D．5%
【答案】B
【解析】
由CH ＋2O CO ＋2H O可知，瓦斯爆炸最剧烈时，CH 和O 的体积比应为1∶2，因此CH 与空气
4 2 2 2 4 2 4
的体积比为1∶(2× )≈1∶9.5，那么它在空气中的体积分数为 ×100%≈9.5%。答案选B。
20．将标准状况下的11.2 L甲烷和22.4 L氧气混合后点燃,恢复到原状况时,气体的体积共( )。
A．11.2 L B．22.4 L C．33.6 L D．44.8 L
【答案】A
【解析】
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司在标准状况下水为液态，由CH +2O CO +2H O知，11.2 L甲烷和22.4 L氧气恰好反应，最后只剩下二氧
4 2 2 2
化碳，其体积为11.2 L，故选A。
二、非选择题
21.如图所示是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三者的关系是 。
(2)A的分子式为 ,C的名称为 。
(3)写出C的同分异构体的结构简式: 。
【答案】(1)同系物
(2)C H 丁烷
2 6
(3)
【解析】烷烃由C和H元素组成,大球表示C,小球表示H,所以A、B、C的结构简式为CH CH 、CH CH CH 、
3 3 3 2 3
CH CH CH CH 。(1)三者均为碳原子数不同的烷烃,应属同系物。(2)C的名称为丁烷。(3)丁烷的同分异构体的
3 2 2 3
结构简式为 ,叫异丁烷。
22．现有下列各组物质：
A．O 和O
2 3
B．12C和13C
C、CH CH CH CH 和CH CH(CH )
3 2 2 3 3 3 2
D、 和
E、CH CH CH CH 和CH CH CH(CH )
3 2 2 3 3 2 3 2
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司回答下列问题[(1)～(5)填字母]：
(1)________互为同位素；
(2)________互为同素异形体；
(3)________互为同系物；
(4)________互为同分异构体；
(5)________是同一种物质。
(6)E组中的两种物质的名称分别是________，________。
【答案】 B A E C D 正丁烷 2-甲基丁烷
【解析】
（1）有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素，12C和13C互为同位素，答案选
B；
（2）相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体，O 和O 互为同素异形体，答案选A；
2 3
（3）同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH ”原子团的有机化合物，CH CH CH CH 和
2 3 2 2 3
CH CH CH(CH ) 互为同系物，答案选E；
3 2 3 2
（4）具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，CH CH CH CH 和CH CH(CH ) 互为同分异构体，
3 2 2 3 3 3 2
答案选C；
（5）甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种， 和 为同一种物质，答案选D；
（6）根据系统命名法对烷烃的命名，E组中的两种物质的名称分别是正丁烷、2-甲基丁烷。
23．某烷烃的分子式为 ，其同分异构体有__________种，试写出分子结构中含有3个甲基（
）的同分异构体的结构简式：________________________________________。
【答案】 9 、 、
【解析】
第一步：写出最长碳链（只写出碳骨架，氢原子可根据需要按“碳四价”原则补足），得到1种同分异构
体，如下： 。
第二步：去掉最长碳链中的1个碳原子并将其作为支链（取代基），余下碳原子作为主链，依次找出该支
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司链在主链上的可能位置（“↓”表示取代基可能连接的位置），得到2种同分异构体，如下：
。
第三步：去掉最长碳链中的2个碳原子并将其作为支链，出现2种情况：
①作为2个支链（2个甲基），主链关于3号碳原子对称，先将1个甲基固定在2号碳原子上，另1个甲基
可能连接在2、3或4号碳原子上，得到3种同分异构体，然后将固定在2号碳原子上的甲基固定在3号碳
原子上，则另1个甲基只能连接在3号碳原子上，得到1种同分异构体，共得到4种同分异构体，如下：
；
②作为1个支链（乙基），得到1种同分异构体，如下： 。
第四步：去掉最长碳链中的3个碳原子并将其作为支链，出现3种情况：
①作为3个支链（3个甲基），得到1种同分异构体，如下： ；
②作为2个支链（1个甲基和1个乙基），不能产生新的同分异构体；
③作为1个支链（丙基），不能产生新的同分异构体。
综上所述，共得到9种同分异构体，其中分子结构中含有3个甲基的同分异构体有3种，故答案为：9；
、 、 。
24．(1)0.1 某烷烃完全燃烧，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓 溶液，实验结束后，称得浓硫酸增重
9g，浓 溶液增重17.6g。则该烷烃的化学式为___________，并写出其所有可能的结构简式：
___________。
(2)某烷烃的相对分子质量为128，则该烷烃的化学式为___________。
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司(3)在常温常压下有 、 、 和 四种气态烃。
①取等物质的量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是______(填分子式)。
②取等质量的四种气态烃，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是_______(填分子式)。
【答案】 C H CH —CH —CH —CH 、 C H C H CH
4 10 3 2 2 3 9 20 4 10 4
【解析】
(1)浓硫酸的作用是吸水，浓硫酸增加的质量为 的质量。根据氢原子守恒，烃中
，浓 溶液的作用是吸收 ，浓 溶液增加的质量是 的质量，根据碳原
子守恒，烃中 ，因此1 烃分子中含4 C、10 H，即该烃的分子式为 ；
它的同分异构体是正丁烷和异丁烷，结构简式分别是 、 ；
(2)根据烷烃的通式 （n为正整数），该烷烃的相对分子质量为128，即 ，解得 ，分
子式为 ；
(3)①1 完全燃烧时的耗氧量为 ，由各烃的分子式中C、H原子数目可知，相同物质的
量的各烃中， 的耗氧量最大；
②等质量的各烃中氢元素的质量分数越大，消耗氧气越多， 、 、 、 的C、H原子数目
之比分别为1∶4、1∶3、3∶8、2∶5， 中氢元素的质量分数最大，故等质量的各烃中 消耗氧气最多。
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司
