7.1认识有机化合物同步练习2023-2024学年上学期高一化学人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．下列化学用语表述正确的是
A．次氯酸的结构式 B．CH4的球棍模型 C．乙烯的结构简式 CH2CH2 D．S2-的结构示意图
2．天然气的主要成分是
A．H2 B．CO C．CH4 D．N2
3．化学科学需要借助化学专用语言描述。下列有关化学用语正确的是
A．中子数为20的氯原子： B．甲烷分子的空间填充模型：
C．乙烯的结构简式： D．的电子式：
4．下列物质在一定条件下，可与CH4发生化学反应的是（ ）
A．氢氧化钠溶液 B．浓硝酸 C．酸性高锰酸钾溶液 D．氧气
5．甲烷是最简单的有机化合物，其分子结构为
A．V形 B．直线形 C．三角锥形 D．正四面体形
6．下列物质互为同系物的是( )
A． 和 B．C(CH3)4和CH3-CH2-CH2-CH3
C． 和 D．CH3COOH和HOOC-CH2-COOH
7．下列关于甲烷的说法错误的是（ ）
A．与氯乙烷是同系物 B．属于饱和烃
C．是共价化合物 D．能与卤素单质发生取代反应
8．下列关于甲烷的说法错误的是
A．分子式为CH4 B．可以与氯气发生取代反应
C．不能发生氧化反应 D．可用作燃料
9．下列各组物质中，互为同分异构体的是
A．和 B．和
C．和 D．和
10．下列说法中正确的是
A．SO2、SO3互为同分异构体
B．碘晶体、碘蒸气是同素异形体
C．与是同素异形体
D．同素异形体是同种元素形成的不同单质
11．下列说法正确的是
A．等质量的乙炔和苯完全燃烧，产生的CO2的质量相同
B．60 g丙醇中存在的共价键总数为10 NA
C．正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐升高
D．标准状况下，11.2 L的庚烷所含的分子数为0.5 NA
12．科学家创造了由18个碳原子构成的环碳(C18)，碳原子由单键和叁键交替连接在一起，结构如图所示。下列说法正确的是
A．C18与C60互为同系物
B．12C18和14C18互为同位素，化学性质几乎相同
C．C18和金刚石互为同分异构体
D．环碳中碳原子均达8电子稳定结构
13．碳酰氯(COCl2)俗名光气，熔点为-118℃，沸点为8.2℃，遇水迅速水解，生成氯化氢。光气可由氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下合成。下列说法错误的是
A．装置的连接顺序应为
B．装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢
C．装置丁中发生反应的化学方程式为
D．冰水混合物的作用是降温，防止挥发
14．下列表示正确的是
A．的比例模型： B．熟石膏的化学式：
C．溴化铵的电子式： D．二氧化硅的分子式：
15．下列各组有机物以任意比混合，若总物质的量一定，完全燃烧时生成二氧化碳的质量和消耗氧气的质量不变的是
A．C3H6、C3H8O B．C3H8、C4H6 C．C2H2、C6H6 D．CH4O、C4H4O5
16．下列有关方程式描述中，反应类型与其它三个反应不同的是( )
A．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO+2H2O
B．
C．CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O
D．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
17．有机化合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电子结构一直受到理论化学家的注意，如图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是（）
A．环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种 B．环丙叉环丙烷不是环丙烷的同系物
C．环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内 D．环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体
18．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，11.2LCHCl3中含氯原子数目为1.5NA
B．16g甲烷分子中含有的极性共价键数目为4NA
C．足量铜与250mL16mol/L的浓硫酸加热充分反应，转移4NA个电子
D．一定条件下1molN2和3molH2反应后，体系中的分子数等于2NA
19．某芳香化合物甲的分子式为C10H11BrO2，已知苯环上只有两个取代基，其中一个取代基为-Br，甲能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，则满足上述条件的有机物甲的同分异构体有
A．15种 B．12种 C．9种 D．5种
20．物质 a(环戊二烯)为原料制备物质 d(金刚烷)的合成路线如图所示。
关于以上有机物的说法中正确的是
A．物质 a 的分子式为 C5H8 B．物质 b 中含有1个手性碳原子
C．物质 c 与物质 d 互为同分异构体 D．物质 d 的一氯代物只有 1 种
21．一定量的CH4燃烧后得到CO、CO2、H2O(g)，其质量共为49.6g，将它缓慢通过浓硫酸时，浓硫酸增重25.2g，则生成的CO的质量为
A．24.4g B．13.2g C．11.2g D．22.4g
22．下列有关有机物的描述正确的是
A．淀粉、油脂、氨基酸在一定条件下都能水解
B．石油的分馏、煤的液化与气化都是物理变化
C．甲烷与氯气混合光照后，气体颜色变浅，容器内出现油状液滴和白雾
D．苯甲酸的结构简式为 ，官能团为羧基和碳碳双键
23．近日，美国遭遇史上最严重的氯短缺，氯消毒片价格暴涨，下列有关氯的说法正确的是
A．得电子能力强于
B．在分子中，质量数与中子数之差为18
C．和制漂白粉反应中有极性键、非极性键、离子键的破坏和生成
D．与氯气反应、与氯气反应的反应类型一定不同
24．据《ChemCommun》报导，MarcelMayorl合成的桥连多环烃(分子式C11H16)拓展了人工合成自然产物的技术。下列有关该烃的说法正确的是（ ）
A．不能发生氧化反应
B．一氯代物只有4种
C．分子中含有4个五元环
D．所有原子处于同一平面
25．有三种有机化合物的结构如图,下列说法错误的是
、、
A．三种物质的分子式均为C8H8，它们互为同分异构体
B．x的一氯代物有5种
C．y的四氯代物有3种
D．z中的所有原子在同一平面上
二、填空题
26．取一支硬质大试管，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(如图)，下列根据试管内发生的反应及现象填空：
(1)为加快化学反应速率，反应应在 条件下完成。
(2)甲烷和Cl2反应后试管内油状液体产物有 、 。(任写出两种即可)
(3)该反应类型是 反应。
27．⑴①写出氯化镁的电子式 ；
②写出乙烷的结构简式 ；
⑵写出甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷的方程式 。
28．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 ；属于同种物质的是 。
A．甲烷和乙烷 B．12C和13C C．O2和O3 D．和 E．CH3CH2CH2CH3和
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．O原子最外层有2个单电子，可以分别与H和Cl的最外层的单电子结合形成共价键，因此次氯酸的结构式为H-O-Cl，A错误；
B．选项中图示为甲烷的比例模型，甲烷的球棍模型为，B错误；
C．在书写结构简式时，可以将原子之间的单键省略，但双键、三键不能省略，故乙烯的结构简式为CH2=CH2，C错误；
D．硫原子在形成硫离子时需要得到2个电子，因此硫离子的最外层电子数为18，硫离子的结构示意图为，D正确；
故选D。
2．C
【详解】天然气的主要成分为甲烷，氢气成本高、储存运输困难，现阶段一般很少使用氢气作燃料，一氧化碳是煤气的主要成分，氮气是空气的主要成分，故此题选C。
3．D
【详解】A．氯原子质子数为17，中子数为20的氯原子：，故A错误；
B．甲烷分子的空间填充模型：，故B错误；
C．乙烯的结构简式：，故C错误；
D．是共价化合物，电子式为：，故D正确；
故答案为D。
4．D
【详解】CH4化学性质稳定，能和卤素单质发生取代反应以及能在氧气中燃烧发生氧化反应，因此答案选D。
5．D
【详解】甲烷的结构是由一个碳和四个氢原子透过sp3杂化的方式化合而成，并且是所有烃类物质中含碳量最小，且含氢量最大的碳氢化合物，因此甲烷分子的分子结构是一个正四面体的结构，碳大约位于该正四面体的几何中心，氢位于其四个顶点，且四个碳氢键的键的键角相等、键长等长。
故答案为D。
6．B
【详解】A．分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体，二者分子式相同，结构不同，为同分异构体，故A错误；
B．结构相似、类别相同，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物，二者结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团的物质，为同系物，故B正确；
C．二者官能团为酚羟基和醇羟基，类别不同，结构也不同，不是同系物，故C错误；
D．CH3COOH和HOOC-CH2-COOH官能团个数不同，结构不同，不是同系物，故D错误；
答案选B。
7．A
【详解】A、结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。氯乙烷含有氯元素，与甲烷的结构不相似，不能互为同系物，A错误；
B、甲烷属于烷烃，属于饱和烃，B正确；
C、甲烷分子中只有共价键，属于共价化合物，C正确；
D、甲烷在一定条件下能与卤素单质发生取代反应生成卤代烃，D正确，答案选A。
【点睛】同系物的判断是解答的易错点，判断两种有机物是否是同系物的根本方法是先看其结构是否相似，再看二者在构成上是否相差一个或若干个CH2原子团。尤其要注意同系物组成元素相同，含有的官能团种类和个数相同，即必须是同一类有机物。
8．C
【详解】A．甲烷的分子式为CH4，A正确；
B．甲烷和氯气光照条件下可以和氯气发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、、三氯甲烷、四氯化碳四种有机物和氯化氢，B正确；
C．甲烷可以燃烧，被氧气氧化，可以发生氧化反应，C错误；
D．甲烷可以燃烧，可用作燃料，D正确；
故选C。
9．D
【分析】分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，据此解答。
【详解】A．和均表示氮气分子，不是同分异构体，A不符合；
B．和分别是丙烷和丙烯，不能互为同分异构体，B不符合；
C．和的质子数相同，中子数不同，互为同位素，C不符合；
D．和的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D符合；
答案选D。
10．D
【详解】A．SO2、SO3的分子式不同，不能互为同分异构体，A错误；
B．碘晶体、碘蒸气是碘的两种不同状态，属于同一种物质，B错误；
C．与的质子数相同，中子数不同，互为同位素，不是同素异形体，C错误；
D．同素异形体是同种元素形成的不同单质，例如O2和O3等，D正确；
答案选D。
11．A
【分析】A.乙炔和苯的最简式相同；
B.根据丙醇的结构判断；
C.烷烃分子式相同时支链越多，沸点越低；
D.标况下庚烷不是气态。
【详解】A.乙炔和苯的最简式相同，均是CH，则等质量的乙炔和苯完全燃烧，产生的CO2的质量相同，A正确；
B.60g丙醇的物质的量是1mol，丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH，则分子中存在的共价键总数为11NA，B错误；
C.同分异构体中，支链越多，沸点越低，正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐降低，C错误；
D.标准状况下庚烷不是气态，不能利用气体摩尔体积计算11.2 L的庚烷所含的分子数，D错误；
答案选A。
12．D
【详解】A． C18与C60是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，A错误；
B．同位素是质子数相同中子数不同的原子，12C和14C互为同位素，12C18和14C18均为C18二者不互为同位素、虽然由不同的碳原子构成，但化学性质几乎相同，B错误；
C． C18和金刚石是组成元素相同，结构不同，性质不同的两种单质，属于同素异形体，不互为同分异构体，C错误；
D． 环碳中每个碳原子均参与形成1个碳碳三键、1个碳碳单键，均达8电子稳定结构，D正确；
答案选D。
13．A
【详解】A．碳酰氯(COCl2)遇水迅速水解，则合成时必须处于干燥环境中，则装置连接为乙甲丁甲丙、连在乙后的甲用于干燥氧气，连在丁后边的甲防止丙中的水蒸气进入丁中，故装置的各接口的连接顺序应为，A错误；
B．制备光气时有HCl气体产生，因此装置丙的主要作用是吸收尾气中的氯化氢，B正确；
C．装置丁中氯仿(CHCl3)和氧气在光照条件下生成碳酰氯、HCl，发生反应的化学方程式为，C正确；
D．碳酰氯(COCl2)沸点为8.2℃，冰水混合物的作用是降温，防止挥发，D正确；
故选A。
14．B
【详解】A．四氯化碳中氯原子半径大于碳原子半径，故四氯化碳的比例模型为，A项错误；
B．熟石膏的化学式为，B项正确；
C．溴化铵的电子式为，C项错误；
D．二氧化硅是原子晶体，无分子式，是二氧化硅的化学式，D项错误；
答案选B。
15．A
【分析】总物质的量一定时，若完全燃烧生成二氧化碳质量一定，则碳原子总物质的量一定，则混合物分子式中，碳原子数相同，又由于耗氧量相同，则各组分，分子式改写应符合通式CxHy·(H2O)z，其中x，y相等，z为大于等于0的整数即可。
【详解】根据分析，将各选项进行分子式改写，分别为，
A．C3H8O分子式改写为C3H6·H2O，A选项符合；
B．C3H8、C4H6分子中碳原子数不同，不符合题意；
C．C2H2、C6H6分子中碳原子数不同，不符合题意；
D．CH4O、C4H4O5分子中碳原子数不同，不符合题意；
故答案为：A。
16．A
【详解】A. 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO+2H2O是氧化反应；
B.是取代反应；
C. CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O是是取代反应；
D. CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl是取代反应；
综上所述，A项反应类型与其他三项不同，符合题意，答案选A。
17．C
【详解】A. 环丙叉环丙烷中有两类碳原子，中间的2个碳原子上没有氢原子，其他4个碳原子上的氢原子完全相同，其二氯取代物有4种，正确；
B. 结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物的，互称为同系物。环丙叉环丙烷和环丙烷不是同一类有机物，不能互为同系物，正确；
C. 环丙叉环丙烷中有饱和碳原子，它所连接的4个原子组成四面体结构，所有不可能所有原子均在同一平面，错误；
D. 环丙叉环丙烷与环己二烯（）的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，正确；
故选C。
18．B
【详解】A．标准状况下，三氯甲烷为液态，无法计算11.2L甲烷的物质的量和含有的氯原子数目，故A错误；
B．甲烷分子中含有4个碳氢极性键，则16g甲烷分子中含有的极性共价键数目为×4×NAmol—1=4NA，故B正确；
C．铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应时浓硫酸会变为不能与铜反应的稀硫酸，则无法计算足量铜与250mL16mol/L的浓硫酸加热充分反应时转移电子数目，故C错误；
D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则无法计算一定条件下1mol氮气和3mol氢气反应后体系中的分子数目，故D错误；
故选B。
19．A
【详解】甲能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，说明含有羧基；苯环上只有两个取代基，其中一个取代基为-Br，根据分子式C10H11BrO2确定另一个取代基为-C4H7O2，取代基-C4H7O2的种类数为甲的同分异构体的种类数，当取代基-C4H7O2的含羧基的主链为4个碳有1种，含羧基的主链为3个碳有2种，含羧基的主链为2个碳有2种，共有5种，取代基-C4H7O2与取代基-Br有邻、间、对三种情况，则满足条件的同分异构体的数目为5×3=15，
答案选A。
20．C
【详解】A. 物质a的分子式为C5H6，选项A错误；
B. 物质b中间4个碳上连接的基团均不相同，含有4个手性碳原子，选项B错误；
C. 物质c与物质d分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，C正确；
D. 物质d分子高度对称，分子中只有两种H，所以其一氯代物有2种，选项D错误；
答案选C。
21．C
【分析】CH4燃烧产物为CO、CO2、H2O(g)，产物通过浓H2SO4时，浓H2SO4的作用是吸收水分，浓H2SO4增重25.2g为水的质量，根据H原子守恒可计算CH4的物质的量，根据C原子守恒可计算CO和CO2的物质的量，令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者物质的量及质量列方程计算x、y的值，根据m=nM计算CO的质量。
【详解】浓H2SO4增重25.2克，则水的质量为25.2g，所以n(H2O)==1.4mol，根据H原子守恒可计算CH4的物质的量为n(CH4)=n(H2O)= ×1.4mol=0.7mol，根据C原子守恒，可知CO和CO2的总的物质的量为0.7mol，由于水的质量为25.2g，所以一氧化碳和二氧化碳的质量为：49.6g-25.2g=24.4g，令CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol，则：x+y＝0.7，28x+44y＝22.4，解得：x=0.4，y=0.3，所以混合气中CO的质量=0.4mol×28g/mol=11.2g，故选C。
22．C
【详解】A．淀粉和油脂都能发生水解反应，但是氨基酸不能发生水解反应，蛋白质水解生成氨基酸，选项A错误；
B．石油分馏属于物理变化，但是煤的液化和气化属于化学变化，选项B错误；
C．氯气和甲烷发生取代反应生成氯代烃和HCl，除一氯甲烷外的氯代烃为油状物质，HCl气体遇到水蒸气生成盐酸小液滴而产生白雾，选项C正确；
D．苯甲酸中含有羧基不含碳碳双键，苯环中碳碳键是属于介于单键和双键之间的特殊键，选项D错误；
答案选C。
23．B
【详解】A．同位素化学性质相同，所以与得电子能力相同，选项A错误；
B．在分子中，质量数为39，中子数为21，相差18，选项B正确；
C．和反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，故无非极性共价键的生成，选项C错误；
D．与与氯气反应的反应类型都是取代反应，选项D错误；
答案选B。
24．C
【详解】A．有机物的燃烧属于氧化反应，桥连多环烃能燃烧，所以能发生氧化反应，A错误；
B．桥连多环烃为对称结构，分子中含有5种不同的氢原子，即一氯代物有5种，B错误；
C．桥连多环烃分子中含有4 个五元环，3个六元环，故C正确；
D．桥连多环烃分子中碳原子都是饱和碳原子，所有原子不可能处于同一平面， D错误。
答案选C。
25．D
【详解】A．有机物x、y、z的分子式均为C8H8，它们结构不同，互为同分异构体，故A正确；
B．有机物x有5种等效氢，一氯代物共有5种，故B正确；
C．有机物y的一氯代物只有1种，二氯代物有3种，三氯代物也是3种，其中包括三个氯在同一平面上有1种，二个氯在一个平面上，另一氯的位置有2种，故C正确；
D．z中除双键碳原子外，还有二个亚甲基，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，直接相连的2个氢原子和2个碳原子不可能在同一平面上，则有机物z中所有原子也不可能在同一平面上，故D错误；
故答案为D。
【点睛】等效氢的判断：①分子中同一甲基上连接的氢原子等效；②同一碳原子所连甲基上的氢原子等效；③处于镜面对称位置上的氢原子等效。
26． 光照(或强光照射) CH2Cl2 CHCl3、CCl4 取代反应
【详解】(1)为加快化学反应速率，反应应在光照(或强光照射)条件下完成；
(2)甲烷和氯气的取代产物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体；
(3)该反应中甲烷中的氢原子被氯原子代替，属于取代反应。
27． CH3CH3 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
【详解】⑴①氯化镁是离子化合物，由两个氯离子和一个镁离子构成，其电子式为
，故答案为：。
②乙烷分子式为C2H6，乙烷的结构简式CH3CH3，故答案为：CH3CH3。
⑵甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷的方程式CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl；故答案为：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。
【点睛】电子式书写，首先分清是离子化合物还是共价化合物，离子化合物写成阴阳离子，共价化合物写成共用电子对。
28． B C E A D
【详解】A．甲烷和乙烷结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，二者互为同系物；
B．12C和13C是同一元素的不同原子，二者互为同位素；
C．O2和O3是同一元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体；
D．和是甲烷分子中的2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质，由于甲烷分子中任意2个C-H键都相邻，因此二者表示的是同一物质；
E．CH3CH2CH2CH3和分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体。
综上所述可知：属于同位素的物质序号是B；属于同素异形体的物质序号是C；属于同分异构体的物质序号是E；属于同系物的物质序号是A；属于同种物质的序号是D
