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7.1 认识有机化合物（精练）
题组一 有机化合物的碳原子的成键特点
1．（2021·全国·高一期末）目前已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误
的是
A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合
B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链
C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键
D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合
【答案】C
【解析】A．碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合，是碳的化合物种类多的原因之一，故A正
确；
B．多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链，是碳的化合物种类多的原因之一，故B
正确；
C．每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键，不是碳的化合物种类多的原因之一，故C错误；
D．多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合，是碳的化合物种类多的原因之一，故
D正确；故选C；
2．（2021·全国·高一期末）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C H 的烃一定是烷烃
n 2n+2
C．正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种
【答案】B
【解析】A． 环烷烃也符合要求，但它不是链烃，属于环烃，A错误；
B． 分子组成符合C H 的烃一定是链状的饱和烃即烷烃，B正确；
n 2n+2
C． 由碳原子的成键方式和键角特征知，碳原子呈折线方式排列，因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上，
C错误；
D． n(C)∶n(H)=1:3时必为C H，一定是乙烷，乙烷没有同分异构体，D错误；
2 6
故选B。
3．（2021·全国·高一课时练习）只含C、H元素的有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A．通过两个共价键 B．通过非极性键C．形成四对共用电子对 D．通过离子键和共价键
【答案】C
【解析】碳原子核外最外层有四个电子，在形成有机化合物时与其他原子可形成四对共用电子对，C正确，
故选C。
4．（2021·全国·高一课时练习）下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是
A．CHN B．CHSi
3 4
C．CHOS D．CHS
2 4
【答案】B
【解析】A．在结构式 中，C、N都满足8电子相对稳定结构，而H满足2电子相对稳定结
构，A合理；
B．在结构式 中，C、Si都只形成3个共价键，没有满足8电子相对稳定结构，B不合理；
C．在结构式 中，C形成4个共价键，O、S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构，
C合理；
D．在结构式 中，C形成4个共价键，S形成2个共价键，都满足8电子相对稳定结构，D合
理；故选B。
5．（2021·全国·高一课时练习）下列关于有机化合物中碳原子的成键特点的说法错误的是
A．碳原子最外层有4个电子，决定其在反应中既不容易得到电子也不容易失去电子
B．碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含有支链
C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键和四键D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子
【答案】C
【解析】A．最外层电子数大于4时容易得到电子，最外层电子数小于4时容易失去电子，最外层电子数
为4时即不容易得到也不容易失去，碳是6号元素，最外层电子数为4所以即不容易失去电子也不容易的
到电子，A正确；
B．由于碳原子最外层电子数为4，碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳链，也可以形成碳环，且还可以含
有支链，B正确；
C．碳原子与碳原子之间可以形成碳碳单键，也可以形成碳碳双键、三键，但碳原子与碳原子之间不能形
成4对共用电子，C错误；
D．有机物分子中可以含有1个碳原子，也可以含有几个甚至成千上万个碳原子，所以有机物的种类远多
于无机物，D正确；
答案选C。
6．（2021·全国·高一课时练习）有机物种类繁多的主要原因是
A．有机物的分子结构十分复杂
B．碳原子能与其他原子形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键
C．有机物除含碳元素外，还含有其他多种元素
D．自然界中存在多种形式的、大量的有机物
【答案】B
【解析】碳原子能与多种原子形成四个共价键（碳和碳之间可以形成双键，可以是单键，可以是叁键），
且碳原子之间相互成键可以成碳链，可以成碳环，此外含碳的有机物存在同分异构现象，从而导致有机物
种类繁多，答案选B。
题组二 烷烃性质
1．（2021·天津滨海新·高一期末）下列有关烷烃的说法中正确的是
A．烷烃的分子组成都满足C H (n≥1)，彼此都是同系物
n 2n+2
B．戊烷(C H )有三种同分异构体
5 12
C．CHCl只有一种结构，说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构
3
D．正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上
【答案】B
【解析】A．符合通式CnH 的一定是烷烃，但符合通式CnH 的不同物质一定互为同系物，还可能是
2n+2 2n+2
同分异构体，A错误；B．C₅H₁₂的同分异构体一共有三种，分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷，B正确；
C．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl都不存在同分异构体，
3
即CHCl只有一种结构，不能说明甲烷是正四面体结构还是平面结构，C错误；
3
D．烷烃分子中有多个碳原子呈锯齿形连接，碳原子不在一条直线上，D错误； 故选B。
2．（2021·广西·桂林十八中高一期中）下列有关烷烃的叙述中，不正确的是
A．在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．分子通式为C H 的烃是烷烃
n 2n+2
C．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO 溶液的紫色褪去
4
D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
【答案】C
【解析】A．烷烃分子中碳原子形成四个共价键全是单键，形成的烷烃为饱和链烃，每个碳原子都形成四
个单键，故A正确；
B．分子通式为C H 的烃，满足碳原子的价键是分子中形成的全是单键，是饱和烃，所以一定是烷烃，
n 2n+2
故B正确；
C．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使KMnO (H+)溶液褪色，故C错误；
4
D．烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下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，故D正确。故选：C。
3．（2021·甘肃·庆阳第六中学高一期末）链状烷烃的通式为
A．C H B．C H C．C H D．C H
n 2n+2 n 2n n 2n-2 n 2n-6
【答案】A
【解析】依据链状烷烃是饱和烃，碳原子间以单键连接，碳原子形成四个化学键分析判断，烷烃的通式是:
C H ，故答案选A。
n 2n+2
4．（2021·安徽省舒城中学高一月考）某化合物4.6g完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，该化合物中
A．只含碳、氢两种元素 B．只含碳、氧两种元素
C．含有碳、氢、氧三种元素 D．无法确定
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律可知，该物质一定含有氢元素和碳元素，8.8g二氧化碳中碳元素的质量为
，5.4g水中氢元素的质量为 ， ，说明该物质中含有碳、
氢、氧三种元素，答案选C。
5．（2021·陕西·永寿县中学高一月考）丙烷(C H)通常用来作为发动机及家用取暖系统的燃料。下列有关
3 8丙烷的说法正确的是
A．丙烷属于有机化合物，完全燃烧生成二氧化碳和水
B．丙烷中含有H 分子
2
C．丙烷中碳、氢元素质量比为3：8
D．丙烷由3个碳原子和8个氢原子构成
【答案】A
【解析】A．丙烷是C、H两种元素的化合物，属于有机物，根据元素守恒可知：其完全燃烧产生CO、
2
HO，A正确；
2
B．丙烷分子式是C H，属于纯净物，其中不含H，B错误；
3 8 2
C．丙烷分子式是C H，其中碳、氢元素元素的原子个数比为3：8，C错误；
3 8
D．丙烷分子中含有3个碳原子和8个氢原子，丙烷是由丙烷分子构成，D错误；
故合理选项是A。
6．（2021·陕西·西安电子科技大学附中高一月考）科学家合成了一种分子式为C H 含多个碳碳双键的
200 300
链状烃，其分子中所含碳碳双键最多是
A．48个 B．49个 C．50个 D．51个
【答案】D
【解析】对于烃C H ，碳氢原子个数与分子结构的关系式为： =双键数+三键数×2+环数，当分
n m
子中无有C≡C和环时，C=C最多，此时含有的双键数= =51；故选D。
7．（2021·全国·高一课时练习）下列反应中，属于取代反应的是（ ）
①CH=CH ＋HO CHCHOH
2 2 2 3 2
②2CHCHOH＋O 2CHCHO＋2HO
3 2 2 3 2
③CHCHCH＋Cl CHCHClCH ＋HCl
3 2 3 2 3 3
④ +3HNO +3H O
3 2⑤nCHCH=CH
2 2
A．①②⑤ B．③④ C．①③ D．②④⑤
【答案】B
【解析】①反应CH=CH ＋HO CHCHOH为加成反应；
2 2 2 3 2
②反应2CHCHOH＋O 2CHCHO＋2HO为氧化反应；
3 2 2 3 2
③反应CHCHCH＋Cl CHCHClCH ＋HCl为取代反应；
3 2 3 2 3 3
④反应 +3HNO +3H O为硝化反应，也属于取代反应；
3 2
⑤反应nCHCH=CH 为加成聚合反应；答案选B。
2 2
8．（2021·辽宁·大连市普兰店区第二中学高一期中）下列反应属于取代反应的是
①Mg＋HSO =MgSO ＋H↑ ②NaOH＋CHCOOH=CH COONa＋HO
2 4 4 2 3 3 2
③CHCH＋2Br CHBrCHBr＋2HBr ④CHCl＋Br CHBrCl ＋HBr
3 3 2 2 2 2 2 2 2
A．②③ B．①③ C．②④ D．③④
【答案】D
【解析】①Mg＋HSO =MgSO ＋H↑属于置换反应或氧化还原反应；
2 4 4 2
②NaOH＋CHCOOH=CH COONa＋HO属于酸碱中和反应；
3 3 2
③CHCH＋2Br CHBrCHBr＋2HBr属于取代反应；
3 3 2 2 2
④CHCl＋Br CHBrCl ＋HBr属于取代反应；
2 2 2 2
属于取代反应的是③④，故答案选D。
题组三 烷烃的命名
1．（2020·全国全国·高一专题练习）某烷烃的结构简式是CHCHCHCH(CH CH)CH，它的正确系统命
3 2 2 2 3 3
名是A．2-乙基戊烷 B．3-甲基己烷 C．4-乙基戊烷 D．2,2-二甲基戊烷
【答案】B
【解析】分析：烷烃命名原则： ①长-----选最长碳链为主链； ②多-----遇等长碳链时，支链最多为主链；
③近-----离支链最近一端编号； ④小-----支链编号之和最小。
详解：CHCHCHCH(CH CH)CH 为烷烃，最长碳链为6，在3号碳上个含有1个甲基，正确命名为：3-
3 2 2 2 3 3
甲基己烷。故答案为B。
2．（2021·广西·宾阳中学高一期末）某烷烃的结构为： ，下列命名正确的是
A．2，3，4—三甲基己烷 B．2，3—二甲基—4—乙基戊烷
C．4—乙基—2，3—二甲基戊烷 D．2—乙基—3，4—二甲基戊烷
【答案】A
【解析】烷烃命名时，先选碳原子最多的链为主链，主链有6个碳原子，碳原子的编号从离支链最近的碳
原子开始，再根据烷烃的命名规则命名， 名称是2，3，4—三甲基己烷，故A正确。
3．（2021·山西·高一期中）下列烷烃的命名正确的是
A．2－甲基丁烷 B．2－乙基丁烷
C．3－甲基丁烷 D．1，3，3－三甲基丙烷
【答案】A
【解析】试题分析：此类题可先按照这个名词写出对应的有机物，再根据系统命名法重新命名即可。A．2
－甲基丁烷，正确；B．2－乙基丁烷，应为3－甲基戊烷，错误；C．3－甲基丁烷应为2－甲基丁烷，错
误；D．1，3，3－三甲基丙烷应为2－甲基戊烷，错误。故选A。
4．（2020·四川省泸县第一中学高一期中）烷烃 的命名正确的是
A．4-甲基-3-丙基戊烷 B．3-异丙基己烷
C．2-甲基-3-丙基戊烷 D．2-甲基-3-乙基己烷
【答案】D
【解析】选择分子中含有碳原子数最多的碳链为主链，并从离支链较近的一端给主链的碳原子编号。从右
端开始，到第三个碳原子往上，然后右转，主链碳原子有6个，第2号碳原子上有1个甲基，第3个碳原
子上有1个乙基，该物质的名称是2-甲基-3-乙基己烷，故D正确，故选D。
5．（2021·广西·南宁三中）（1）下列有机物中，属于脂肪烃的是____；互为同系物的是_____；互为同分异构体的是____。（填序号）
① CH=CH ②CH=CHCH=CH ③CHCHCHCH ④ ⑤CHCH=CH
2 2 2 2 3 2 2 3 3 2
⑥
（2） 按系统命名法命名：
① __________；
② _____________；
③ ___________。
（3）写出下列各有机物的结构简式：
①2－甲基－4－乙基－2－已烯：_____________________；
②2－甲基－1，3－丁二烯：___________________。
【答案】（1）①②③④⑤ ①⑤ ③④
（2）2﹣甲基﹣3﹣己炔 3，3，5，5－四甲基庚烷 3－甲基－1－丁烯
（3） (CH)C=CHCH(CH CH) CH=CH(CH)CH=CH
3 2 2 3 2 2 3 2
【解析】（1）①CH=CH 属于脂肪烃；②CH=CHCH=CH 属于脂肪烃； ③CHCHCHCH 属于脂肪烃；
2 2 2 2 3 2 2 3
④ 属于脂肪烃； ⑤CHCH=CH 属于脂肪烃； ⑥ 属于卤代烃。综上所述，属于
3 2
脂肪烃的是①②③④⑤；其中①和⑤是分子中碳原子数不同、只有一个碳碳双键的链状烯烃，故两者互为
同系物；③和④分子式相同但其结构不同，故两者互为同分异构体。
（2）① 的包含碳碳叁键的最长碳链中有6个碳原子，碳碳叁键在3号碳与4号碳
之间，从离官能团较近的一端开始编号，兼顾支链的位置，故按系统命名法命名为2﹣甲基﹣3﹣己炔；② 的最长碳链上有7个碳原子，3号和5号碳上分别有两个甲基，按系统命名法命
名为3，3，5，5－四甲基庚烷；
③ 包含碳碳双键在内的最长碳链上有4个碳原子，从离双键较近的一端开始编号，按系统命名法
命名为3－甲基－1－丁烯。
（3）①2－甲基－4－乙基－2－已烯的主链上有6个碳原子，双键在2号和3号碳之间，2号碳上有甲基，
4号碳上有乙基，故其结构简式为(CH)C=CHCH(CH CH)；
3 2 2 3 2
②2－甲基－1，3－丁二烯的主链上有4个碳原子，在1、2碳和3、4碳之间有双键，在2号碳上有甲，故
其结构简式为CH=CH(CH)CH=CH。
2 3 2
6．（2020·江西·宜春九中高一期中）（1）按系统命名法命名。
①CHCH（C H）CH（CH）：_______________________________。
3 2 5 3 2
②CHCH（CHCH）CH（CHCH）CHCH（CH）：____________________。
3 2 3 2 3 2 3 2
③CHCH（CH）CH（CHCH）C（CH）：__________________________________。
3 3 2 3 3 3
（2）写出下列各种有机物的结构简式：
①2，3-二甲基-4-乙基己烷：________________________________。
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃：________________________________。
【答案】（1）2,3-二甲基戊烷 2,5-二甲基-4-乙基庚烷 2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷
（2） CHCHCH(CH CH)
3 2 2 3 2
【解析】（1）①最长的碳链为5个碳，主链为戊烷，从右边开始编号，故名称应为2，3-二甲基戊烷；②
最长的碳链为7个碳，主链为庚烷，从右边开始编号，故名称为2,5-二甲基-4-乙基庚烷；③最长的碳链为
5个碳，主链为戊烷，从右边开始编号，故名称为2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷。
（2）①2，3-二甲基-4-乙基己烷的结构简式为： ；②乙基在3号碳原子
上，主链为5个碳原子的烷烃，故该烷烃为3-乙基戊烷，结构简式为 CHCHCH(CH CH)。
3 2 2 3 2
7．（2021·江西省铜鼓中学高一月考）用系统命名法命名下列各物质或根据有机物的名称，写出相应的结
构简式。(1) ________
(2) ________
(3)2,4－二甲基戊烷_____________
(4)2,2-二甲基-3-乙基己烷______________
【答案】（1）2,2,4-三甲基戊烷 （2） 3, 4-二甲基己烷
（3） （4）
【解析】(1)根据烷烃系统命名原则， 主链有5个碳原子，2号碳原子上有2个
甲基、4号碳原子上有1个甲基，名称是2,2,4-三甲基戊烷；
(2) 根据烷烃系统命名原则， 主链有6个碳原子，3号碳原子上有1个甲基、4
号碳原子上有1个甲基，名称是3, 4-二甲基己烷；
(3) 根据烷烃系统命名原则， 2,4－二甲基戊烷的结构简式是
(4) 根据烷烃系统命名原则，2,2-二甲基-3-乙基己烷的结构简式是 。
题组四 甲烷
1．（2021·江苏省外国语学校高一期中）下列关于甲烷的说法，错误的是
A．最简单的有机化合物B．能发生加成反应
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．天然气的主要成分是甲烷
【答案】B
【解析】A．甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)的烃，A正确；
B．甲烷不含有不饱和键，不能发生加成反应，B错误；
C．甲烷比较稳定且不含有不饱和键，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，C正确；
D．天然气的主要成分是甲烷，天然气是一种清洁燃料，D正确；答案选B。
2．（2021·浙江省余姚市第七中学高一月考）将2molCH 与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种
4
有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量是
A．2mol B．5mol C．6mol D．8mol
【答案】B
【解析】将2molCH 与氯气发生取代反应，欲得到四种取代物的物质的量相等，则生成CHCl、CHCl、
4 3 2 2
CHCl 、CCl 各为0. 5mol，该四种取代物中n(Cl) = 0. 5mol (1 +2+3+4) = 5mol，故B符合题意；
3 4
故答案：B。
3．（2021·安徽合肥·高一期末）对CH 与Cl 的反应(装置如图所示)叙述不正确的是：
4 2
A．该反应属于取代反应
B．该反应的条件是光照
C．该反应的生成物中含量最高的是CHCl
3
D．该反应的现象是量筒内气体黄绿色变浅，器壁上有油状液滴，量筒内液面上升并产生白雾
【答案】C
【解析】A. 甲烷中的氢被氯原子取代，该反应属于取代反应，故A正确；
B. 该反应的条件是光照，故B正确；
C. 该反应的生成物中含量与甲烷与氯气的比例有关，故C错误；
D. 该反应的现象是量筒内气体黄绿色变浅，生成物中二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是液体，器壁上有
油状液滴，同时生成氯化氢，量筒内液面上升并产生白雾，故D正确；故选C。
4．（2021·吉林白城·高一期末）取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气。将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验。光照一段时间后，试管
内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管内壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾。下列关于该实验的说
法正确的是
A．氯气与甲烷在没有光照条件下也发生反应
B．试管内壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了氯化氢
C．试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾
D．该实验中生成的含氯产物中物质的量最大的是
【答案】C
【解析】A．氯气与甲烷在没有光照条件下不能发生取代反应，故A错误；
B．反应中有液态的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷生成，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不溶于水，因
此试管内壁出现油状液滴，故B错误；
C．氯化氢气体遇到水蒸气结合成盐酸小液滴悬浮在空气中形成白雾，故C正确；
D．由于CH 和Cl 发生的每一步取代反应中都有HCl生成，该反应一旦发生，生成的CHCl与Cl 发生
4 2 3 2
“连锁”反应，有机取代产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷生成，所以生成的HCl的物质
的量最多，故D错误；故选C。
5（2021·黑龙江牡丹江·高一期中）利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取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图：完成下列填空：
(1)A中反应的离子方程式是___________；有人认为E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代
反应，你认为他的看法___________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________。
(2)B有三种功能：①控制气流速度；②混匀混合气体；③___________。
(3)设 =x，若想理论上获得最多的氯化氢，则x≥___________。
(4)一段时间后发现D中的石棉由白色变为蓝色，则棉花上可能预先滴有___________溶液。
(5)E中除盐酸外，还可能含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___________(选填编号)。
a．水洗分液法b．蒸馏法c．萃取分液法d．结晶法
(6)该装置的缺陷是，有些尾气没能处理掉，该尾气的主要成分为___________(选填编号)。
a．CHb．CHClc．CHCld．CHCl
4 3 2 2 3
【答案】（1） 正确 若氯气与甲烷发生置换反应，也有
氯化氢生成
（2）干燥氯气和氯化氢
（3）4
（4） 淀粉－KI
（5） a
（6）ab
【解析】(1)A中二氧化锰与浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为
；在强光照射下，若氯气与甲烷发生置换反应，也有氯化氢生成，
所以E中有氯化氢产生，不能证明甲烷与氯气发生了取代反应，故答案为：
；正确；若氯气与甲烷发生置换反应，也有氯化氢生成；
(2)B为浓硫酸，还可以干燥氯气和氯化氢，故答案为：干燥氯气和氯化氢；
(3)1mol甲烷最多与4mol氯气反应生成4molHCl，所以要获得更多氯化氢，氯气要多于或等于甲烷的4倍，
故答案为：4；(4)氯气能将碘化钾氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉会变蓝色，故答案为：淀粉－KI；
(5)生成的有机物为氯代烃，不溶于水，可用分液的方法分离，答案为：a；
(6)二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳为液体，则尾气的主要成分为未反应的甲烷和一氯甲烷气体，答案为：
ab。
6（2021·全国·高一课时练习）如图所示， 形管的左端是被水和胶塞封闭的甲烷和氯气(体积比为 )的
混合气体，假设氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的一端放置在有光的地方，
让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气充分反应，且只产生一种有机物，请写出其化学方程式_______。
(2)若题目中甲烷与氯气体积之比为 ，则得到的产物为_______(填序号，下同)。
A．
B．
C．
D．
(3)经过几个小时的反应后， 形管右端的水面变化是_______。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
(4)若水中含有 ，则在 形管左端会观察到的现象是_______。
(5)右端玻璃管的作用是_______。
【答案】（1） （2）D （3） B
（4） 有白色胶状沉淀生成 （5）平衡气压
【解析】(1)因 足量，若充分反应且只产生一种有机物，则 中的四个H原子可完全被取代，生成和 。
(2)甲烷与氯气的取代反应，会同时发生四步反应，得到四种氯代产物和 。
(3)甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成的一氯甲烷为气体，难溶于水，其他三种有机产物均为油状
液滴，生成的氯化氢气体易溶于水，故生成气体的物质的量减少，压强减小，U形管右端液面下降，左端
液面上升。
(4)因U形管左侧生成的 溶于水后发生反应： ，所以会观察到有白色
胶状沉淀生成。
(5)在U形管右侧插入一支玻璃管的目的是连通大气，平衡气压。
题组五 同分异构体
1．（2021·全国·高一课时练习）下列互为同分异构体的是
A．16O和 18O B．乙醇和乙酸
C．金刚石和石墨 D．正丁烷和异丁烷
【答案】D
【解析】A．16O和 18O是氧元素的同位素，A错误；
B．乙醇和乙酸的分子式不同，不属于同分异构体，B错误；
C．金刚石和石墨为同种元素组成的性质不同的单质，互称同素异形体，C错误；
D．正丁烷和异丁烷分子式相同结构式不同，是同分异构体，D正确；
答案选D。
2．（2021·全国·高一课时练习）下列各组物质中，互为同分异构体的是
A． 和 B．金刚石和石墨
C．甲烷与乙烷 D．正丁烷和异丁烷
【答案】D
【解析】A． 和 互为同位素，故A错误；
B．金刚石和石墨互为同素异形体，故B错误；
C．甲烷与乙烷分子式不同，故C错误；
D．正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；
故选D。3．（2021·辽宁·阜新市第二高级中学高一期中）下列各组物质中，互为同分异构体的是
A．水与冰 B．红磷与白磷
C． 与 D． 与
【答案】D
【解析】A．水与冰属于同种物质，A项错误；
B．红磷与白磷是由磷元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，B项错误；
C． 与 的分子结构和组成完全相同，属于同种物质，C项错误；
D． 与 的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D项正确；
答案选D。
4．（2021·云南省玉溪第一中学高一期中）正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是
A．相对分子质量相等 B．具有相同的物理性质和化学性质
C．分子具有相同的空间结构 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．正丁烷与异丁烷的相对分子质量相等，但不是二者互为同分异构体的依据，故A不选；
B．同分异构体的结构不同，物理性质不同，化学性质也可能不同，故B不选；
C．正丁烷与异丁烷的空间结构不同，故C不选；
D．正丁烷与异丁烷的分子式相同，分子内碳原子的连接顺序不同，属于碳链异构，故D选；故选D。
5．（2021·甘肃·玉门油田第一中学高一期中）下列烷烃的一氯代物为两种的是
A． B．CHCHCHCHCH
3 2 2 2 3
C． D．【答案】A
【解析】A． 中有2种等效氢，即有2种一氯代物，A选项正确；
B．CHCHCHCHCH 有3种等效氢，即有3种一氯代物，B选项错误；
3 2 2 2 3
C． 只有1种等效氢，只有1种一氯代物，C选项错误；
D． 有4种等效氢，即有4种一氯代物，D选项错误；
答案选A。
6．（2021·吉林·汪清县汪清第四中学高一月考）下列物质中，互为同分异构体的是 ( )
A． 与
B． 与CHCHCHCHCl
3 2 2 2
C．CH 与CHCH
4 3 3
D．CHCH(CH )CHCHCH 与CHCHCHCH(CH )CH
3 3 2 2 3 3 2 2 3 3
【答案】B
【解析】A.具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体， 与 的
分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；
B. 具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体， 与CHCHCHCHCl具有相同的分
3 2 2 2
子式、不同结构，互为同分异构体，故B正确；
C.具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体，CH 与CHCH 的分子式不同，不互为同分异构体，
4 3 3
故C错误；
D. 具有相同分子式、不同结构的化合物互为同分异构体，CHCH(CH )CHCHCH 与
3 3 2 2 3
CHCHCHCH(CH )CH 具有相同的分子式、相同结构，属于同种物质，不互为同分异构体，故D错误；
3 2 2 3 3故选B。
7（2021·江苏·常州市武进区礼嘉中学高一月考）根据同分异构体的概念，判断下列物质互为同分异构体的
是（ ）
A．CH-CH-CH 和CH-CH-CH-CH B．红磷和白磷
3 2 3 3 2 2 3
C．CH-CHOH和CH-O-CH D．NO和CO
3 2 3 3
【答案】C
【解析】A、CH-CH-CH 和CH-CH-CH-CH 分子式相差1个CH，结构相似，属于同系物，不属于同分
3 2 3 3 2 2 3 2
异构体，故不选A；
B. 红磷和白磷是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，不是同分异构体，故不选B；
C. CH-CHOH和CH-O-CH 分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故选C；
3 2 3 3
D. NO和CO分子式不同，不是同分异构体，故不选D。
8（2021·全国·高一课时练习）下列物质属于同分异构体的一组是
A． 与 互为同分异构体
B． 与
C．C H 与C H
2 6 3 8
D．O 与O
2 3
【答案】B
【解析】A. 与 是同一种物质，A不选；
B. 与 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B选；
C. C H 与C H 均是烷烃，互为同系物，C不选；
2 6 3 8
D. O 与O 均是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，D不选；
2 3
答案选B。
9．（2021·黑龙江·双鸭山一中高一期末）下列关于同分异构体(不含立体异构)的说法正确的是
A．C H 表示纯净物
4 10
B．戊烷同分异构体有两种
C．分子式为C H Cl的同分异构体有4种
5 11D．碳原子数小于10且一氯代物只有一种的烷烃共有4种
【答案】D
【解析】A．C H 存在同分异构体，即正丁烷和异丁烷，所以C H 可能表示混合物，故A错误；
4 10 4 10
B．戊烷同分异构体有3种，即正戊烷、异戊烷和新戊烷，故B错误；
C．分子式为C H Cl的同分异构体可以看做是戊烷中的1个氢原子被氯原子取代，正戊烷、异戊烷和新戊
5 11
烷含有的氢原子种类分别是3、4、1，因此共有8种，故C错误；
D．烷烃分子中，连在同一个碳原子上的氢原子等效，具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效，烷烃的一
氯取代物只有一种，说明该烷烃中只有一种等效氢原子，在碳原子数n≤10的所有烷烃的同分异构体中，
其一氯取代物只有一种的烷烃分别是：甲烷、乙烷、2，2-二甲基丙烷以及2，2，3，3-四甲基丁烷，故D
正确；
故选D。
10．（2021·河北定州·高一期末）碳原子个数不超过10的烷烃(通式： )中，一氯代物只有1种的有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】C
【解析】烷烃的一氯代物种数等于其等效氢种数，CH 的一氯代物有1种，乙烷的一氯代物有1种，新戊
4
烷 的一氯代物有1种，2，2，3，3-四甲基丁烷 的一氯代物有1种，一共
有4种，答案为：C。
11．（2021·河南林州·高一期末）相对分子质量为100的某烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的结构
有
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
【答案】B
【解析】烷烃的通式为C H ，相对分子质量为100，则有12n+2n+2=100，解得n=7，所以该烷烃的分子
n 2n+2
式为C H ，分子中含有4个甲基的结构可以是 、 、 、
7 16，共4种；故答案为B。
12．（2021·江苏省镇江中学高一月考）丙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，得到的二氯取代产物最多
有
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
【答案】B
【解析】丙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，得到的一氯代物有2种，二氯代物有4种，分别为1、1
—二氯丙烷、1、2—二氯丙烷、1、3—二氯丙烷、2、2—二氯丙烷，故选B。
13．（2021·辽宁大连·高一期末）进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A． 中含有2类氢原子，A不符合；
B． 中含有4类氢原子，B不符合；
C． 中含有3类氢原子，C符合；
D． 中含有4类氢原子，D不符合；
答案选C。
14．（2021·陕西·洋县中学高一月考）下列烷烃在光照条件下与氯气反应，生成两种一氯代物的是
A．CHCHCHCHCH B．
3 2 2 2 3
C． D．
【答案】B
【解析】A．正戊烷CHCHCHCHCH 中有3种氢原子，所以一氯代烃有3种，故A不选；
3 2 2 2 3B．异丁烷 中的三个甲基相同，有2种氢原子，所以一氯代烃有2种，故B选；
C．新戊烷 中的四个甲基相同，有1种氢原子，所以一氯代烃有1种，故C不选；
D．异戊烷 中左边的两个甲基相同，有4种氢原子，所以一氯代烃有4种，故D不选；
故选B。
题组六 化学“四同”的比较
1．（2021·河北·石家庄二中高一期中）下列关于同分异体和同系物的说法正确的是
A．C H 有5种同分异构体
6 14
B．分子组成相差一个或几个CH 原子团的有机物是同系物
2
C．互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质必定相似
D．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，它们必定是同系物
【答案】A
【解析】A．C H 有5种同分异构体，CHCHCHCHCH、CHCH(CH )CHCHCH、
6 14 3 2 2 2 3 3 3 2 2 3
CHCHCH(CH )CHCH、CHCH(CH )CH(CH )CH、CHC(CH)CHCH，有5种同分异构体，A正确；
3 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3
B．同系物在分子组成上析出相差一个或若干个 CH2原子团，但相差一个或若干个CH原子团的有机物不
一定是同系物，如乙酸与乙酸乙酯，B错误；
C．互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，但化学性质不一定相似，如乙酸与甲酸甲酯，C错
误；
D．同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同，如甲烷与乙烷烃中碳、氢元素的质量分数对应相同，
不一定是同系物如乙炔与苯，D错误；
答案选A。
2．（2021·四川巴中·高一期末）下列说法错误的是
A．金刚石和石墨、 和 均属于同素异形体B． 、 、 互为同位素
C． 、 、 互为同系物
D．乙醇 和甲醚 互为同分异构体
【答案】A
【解析】A．同素异形体指的是同种元素组成的不同种单质，金刚石和石墨是同素异形体， 和 均
为化合物，A错误；
B．同位素指同种元素的不同核素， 、 、 是碳元素的三种核素，B正确；
C．同系物指结构相似，组成上相差若干个“ ”基团的有机物， 、 、 是
相差若干个“ ”基团的烷烃，C正确；
D．同分异构体指分子式相同，结构不同的化合物，乙醇 和甲醚 分子式均是
C HO，D正确；故选A。
2 6
3．（2021·全国·高一课时练习）下列有关说法正确的是
A．金刚石和石墨是同位素
B． O和 O是同素异形体
C．CHCH 和CHCHCHCH 属于同系物
3 3 3 2 2 3
D．淀粉和纤维素是同分异构体
【答案】C
【解析】A．同位素是质子数相同而中子数不同的原子，金刚石和石墨不是同位素，应为同素异形体，故
A错误；
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，故 O和 O不是同素异形体，应为同种物质，故B错误；
C．同系物是结构相似，在分子组成上相差若干个CH 原子团的物质，故C正确；
2
D．淀粉和纤维素的分子式均为(C H O)，但是n值不同，故分子式不同，故D错误；
6 10 5 n
故选C。
4．（2021·甘肃·天水市秦州区汪川中学高一期末）下列关于同系物的说法中，错误的是A．同系物属于同一类物质
B．互为同系物的分子中各元素的质量分数一定相同
C．同系物中，相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH 原子团
2
D．同系物的化学性质基本相似，物理性质随碳原子数增加而呈规律性变化
【答案】B
【解析】A．同系物属于同一类物质，所以正确，不符合题意；
B．甲烷和乙烷互为同系物，但C、H元素的质量分数不相等，所以错误，符合题意；
C．相邻的两种同系物彼此相差一个CH 原子团，所以正确，不符合题意；
2
D．同系物的结构相似，因此化学性质基本相似，但组成上的差异使得物理性质随碳原子数增加而呈规律
性变化，所以正确，不符合题意。
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