重难点10 烃的代表物分子结构及其性质比较-2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二） 试卷

2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版必修二）

重难点10  烃的代表物分子结构及其性质比较

方法探究

一、烃的代表物分子结构及其性质比较

二、烃的代表物性质与结构的关系

烷烃分子中各原子均以单键结合，性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂等反应。烯烃、炔烃分子中含有或— C=C—，因而易发生加成、氧化和加聚反应等。而苯分子中碳碳键是介于单键与双键之间的独特键，因而既能发生取代反应又能发生加成反应，但不能与溴水和酸性KMnO4溶液发生化学反应而使其褪色。在苯环的影响下，苯的同系物侧链易被氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。

三、烃分子的共面、共线判断

（1）明确三类结构模板

(2)抓住题目关键词。

关键词:可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等，以免出错。

典例剖析

例1  （2020·涟水县第一中学高二月考）下列物质中，由于发生化学反应能使溴水褪色是（ ）

A．甲烷 B．乙烷 C．乙烯 D．苯

【答案】C

【解析】甲烷、乙烷为饱和烃，不能与溴水反应；乙烯中有碳碳双键，能与溴加成，从而使溴水褪色；苯是液态，能够萃取溴水中的溴，使溴水褪色。符合条件答案选C。

例2  （2020·宁波市北仑中学高一期中）在分子中，处于同一平面上碳原子数最少是（    ）

A．10个 B．8个 C．14个 D．12个

【答案】A

【解析】苯环是平面正六边形结构，而单键可以旋转，因此甲基C原子取代苯分子的H原子与苯环平面结构通过单键相连，甲基的C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这个平面；两个苯环相连，与苯环相连的碳原子处于该苯环中的H原子位置，也处于另一个苯环这个平面，另一苯环所有的C原子都处于同一平面上，处于苯环对位上的碳原子以及碳原子所连的甲基上的碳原子共线，必定在该平面上，所以至少有10个碳原子共面。答案选A。

精选习题

1．（2020·山东省滕州市第一中学新校高一月考）下列化学用语正确的是

A．正丁烷的结构简式：

B．丙烷分子的空间填充模型：

C．甲烷分子的球棍模型：

D．乙烷的结构式：

【答案】D

【解析】A.正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，故A错误；

B.为丙烷分子的球棍模型，不是它的空间填充模型，故B错误；

C.为甲烷的空间填充模型，不是它的球棍模型，故C错误；

D.乙烷的分子式为C2H6，碳原子之间以及碳原子与氢原子之间均以单键相连，其结构简式为，故D正确；

综上所述，答案为D。

2．（2020·江西省莲花中学高一月考）下列叙述错误的是（    ）

A．甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应

B．烷烃中除甲烷外，很多都能使KMnO4酸性溶液的紫色褪去

C．分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃

D．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸

【答案】B

【解析】A．甲烷是饱和链烃，与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都同时生成HCl，所以属于取代反应，A正确；

B．烷烃是饱和链烃，都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；

C．只有烷烃的分子组成满足通式CnH2n+2，C正确；

D．甲烷与氧气的混合气，在一定体积含量范围内，点燃会发生爆炸，D正确；

故选B。

3．（2020·四川省成都外国语学校高一开学考试）下列有关烷烃的叙述中，正确的是（）

①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键

②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去

③分子通式为CnH2n+2的一定是烷烃

④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应

⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色．

A．①③⑤ B．①④ C．②③ D．①③④

【答案】D

【解析】①在烷烃分子中，只存在C-C键和C-H键，①正确；

②所有的烷烃，都不能使酸性KMnO4溶液褪色，②不正确；

③只有烷烃的分子通式为CnH2n+2，③正确；

④所有的烷烃都含有C-H键，在光照条件下都能与氯气发生取代反应，④正确；

⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，不能使溴水褪色，⑤不正确；

综合以上分析，只有①③④正确，故选D。

4．（2020·黄冈中学第五师分校高一期中）能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是（ ）

A．乙烯、乙炔 B．苯、己烷 C．苯、甲苯 D．己烷、环己烷

【答案】C

【解析】A．乙烯和乙炔都含有不饱和键，都可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液均褪色，不能鉴别，故A不选；

B．苯和己烷都不能与酸性高锰酸钾发生反应，不能鉴别，故B不选；

C．甲苯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应导致溶液褪色，但苯不与酸性高锰酸钾发生反应，可鉴别，故C选；

D．己烷、环己烷都不能与酸性高锰酸钾发生反应，不能鉴别，故D不选；

故选：C。

5．（2020·河北省高一期中）下列五种烷烃：① ② ③ ④ ⑤，其沸点按由高到低的顺序排列正确的是（    ）

A．①⑤②③④ B．②③④⑤① C．⑤②①③④ D．④①②⑤③

【答案】A

【解析】【分析】烷烃的沸点随着碳数的增多而增大，但相同碳数的两种烷烃，支链越多沸点越低。

【详解】①中碳数最多，故沸点最高，⑤和②的碳数其次，但②中含有支链，故②的沸点比⑤低，④的碳数最少，沸点最低，故从高到低排序为①⑤②③④。

6．（2020·广西壮族自治区桂林十八中高一开学考试）现在实验室中需少量的一氯乙烷，下列制取方法中所得产物含量最高的是（ ）

A．乙烷与氯气光照反应

B．乙烯与氯气加成反应

C．乙烯与氢气、氯气混合气体反应

D．乙烯与氯化氢加成反应

【答案】D

【解析】【分析】制备一氯乙烷可用乙烯加成法、乙烷取代法等方法，最好的方法是乙烯加成的方法，没有副产品，得到的产物较为纯净。

【详解】A．乙烷和氯气取代反应可生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种取代物，产品不纯，且难以分离，故A错误；

B．乙烯和氯气加成反应生成二氯乙烷，不是一氯乙烷，故B错误；

C．乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，与氯气加成反应生成二氯乙烷，故与两者的混合气体反应得不到一氯乙烷，故C错误；

D．乙烯和HCl加成反应只生成一氯乙烷，得到的产物较为纯净，故D正确。

答案选D。

7．（2020·衡水市第十三中学高一月考）下列叙述中正确的是（ ）

A．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键

B．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上

C．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符合通式CnH2n＋2

D．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物

【答案】D

【解析】A．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成5个C—C键，例如环戊烷，A错误；

B．由于饱和碳原子是正四面体结构，所以正戊烷分子中所有原子不可能在一条直线上，B错误；

C．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的链状烃是饱和链烃，若不是链状，则可能是环烷烃，C错误；

D．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定是烷烃，二者互为同系物，D正确，

答案选D。

【点晴】

掌握烷烃的概念和结构特点是解答的关键，难点是同系物判断。注意同系物必然符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物；但符合通式CnH2n+2且碳原子数不同的物质间一定属于同系物。同系物必为同一类物质。同系物分子间相差一个或若干个CH2原子团，化学式不可能相同。同系物组成元素相同。同系物结构相似但不一定完全相同。

8．（2020·江苏省锡山高级中学高一月考）下列变化中，由加成反应引起的是

A．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，高锰酸钾溶液褪色

B．甲烷与氯气混合后，光照黄绿色消失

C．在催化剂存在下，乙烯与水反应生成乙醇

D．丙烯通入溴水中，溴水褪色

【答案】CD

【解析】A．乙烯具有还原性，通入酸性高锰酸钾溶液中被氧化，高锰酸钾溶液褪色，故A错误；

B．甲烷与氯气混合光照后发生取代反应，消耗氯气，黄绿色消失，故B错误；

C．在催化剂存在下，乙烯与水发生加成反应生成乙醇，故C正确；

D．丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色，故D正确；

答案选CD。

9．（2020·夏津第一中学高一月考）下列关于有机化合物的说法正确的是(    )

A．CH3CH2CH2CH3和CH3 (CH2)2 CH3 互为同分异构体

B．正戊烷和新戊烷互为同系物

C．苯和乙烯均能与溴水发生加成反应而使溴水褪色

D．甲、乙和丙的一氯代物都只有一种

【答案】D

【解析】A．CH3CH2CH2CH3和CH3 (CH2)2 CH3 均为正丁烷，是同种物质，故A错误；

B．正戊烷和新戊烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B错误；

C．苯环没有碳碳双键，不能与溴水发生加成反应，乙烯分子结构中有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，故C错误；

D．甲为甲烷、乙为乙烯、丙为苯，三者的一氯代物都只有一种，故D正确；

故答案为D。

10．（2020·湖北省高一期中）下列有关几种常见有机化合物的说法中正确的是(　　)

A．乙烯与苯都能与H2加成，因为分子中都含有碳碳双键

B．CH4和的结构相似，化学性质也相似

C．将苯与浓硝酸混合共热即可制得硝基苯

D．加入水萃取分液可除去溴苯中的溴

【答案】B

【解析】A．苯分子中不含有碳碳双键，A不正确；

B．CH4和都属于烷烃，都能发生取代反应，都能燃烧，B正确；

C．苯与浓硝酸混合共热，在浓硫酸的催化作用下发生反应，可制得硝基苯，C不正确；

D．除去溴苯中的溴，应使用NaOH溶液，D不正确；

故选B。

11．（2020·衡水市第十三中学高一月考）下列关于实验现象的描述正确的是（    ）

【答案】A

【解析】

【分析】A. 对石蜡油加强热，产生的气体中含有烯烃，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A正确；

B. 将乙烯在空气中点燃，火焰明亮并伴有黑烟，故B错误；

C. 苯与酸性KMnO4溶液不反应，因此实验现象为液体分层，溶液紫色不褪去，故C错误；

D. 1molCH4最多消耗4molCl2，还剩余1mol氯气，因此气体不可能变为无色，故D错误。

综上所述，答案为A。

【点睛】

烃燃烧时碳质量分数越大，烟越浓。

12．（2020·凌源市第三高级中学高二月考）下列有机物分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是 （ ）

A．CH2=CH—Cl B．CH2=CH—CH=CH2

C．CH3—CH=CH2 D．

【答案】C

【解析】A. CH2=CH—Cl相当于乙烯分子中的一个氢原子被一个氯原子取代，不改变原来的平面结构，所以所有原子可能都处在同一平面上，选项A错误；

B.CH2=CH-CH=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被乙烯基取代，不改变原来的平面结构，乙烯基的所有原子在同一个面上，这两个平面可以是一个平面，所以所有原子可能都处在同一平面上，选项B错误；

C. CH3—CH=CH2相当于乙烯分子中的一个氢原子被一个甲基所取代，根据甲烷的正四面体结构，甲基上的三个氢原子与乙烯基不在同一平面上，所以所有原子不可能都处在同一平面上，选项C正确；

D. 根据选项B的分析，可看成是CH2=CH-CH=CH2中第2个碳上的一个氢原子被苯基所取代，且苯分子中12个原子共平面，三个面可以是一个平面，所以所有原子可能都处在同一平面上，选项D错误；

答案选C。

13．（2019·黑龙江省大庆四中高一月考）有机物的结构可用“键线式”表示，如CH3CH=CHCH3可简写为。有机物X的键线式为，下列说法不正确的是（    ）

A．X的化学式为C8H8

B．有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃.则Y的结构简式为

C．X能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．X与足量的H2在一定条件下反应可生成饱和烃Z，Z的一氯代物有4种

【答案】D

【解析】【分析】键线式中交点为碳原子，利用碳四价理论补足每个碳上的氢原子数来确定该物质的分子式；芳香烃是含有苯环的烃；从所给的键线式中可以看出X含有多个碳碳双键；在一定条件下反应可将X中所有的碳碳双键催化加氢，Z具有高度对称的结构。

【详解】A．由X的键线式可以知道，分子中有8个碳原子、8个氢原子，所以分子式为C8H8，A项正确；

B．与X互为同分异构体且属于芳香烃，Y中必有苯环，去掉C6H5还剩2个碳3个氢，只能是乙烯基，所以Y的结构简式是，B项正确；

C．X的结构中含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项正确；

D．Z中只有两种环境的氢原子，所以一氯代物只有2种，D项错误；

所以答案选择D项。

14．（2020·四川省内江市第六中学高一开学考试）某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物分子结构的说法中正确的是(     )

A．最多有18个原子在同一平面内

B．最多有4个碳原子在一条直线上

C．最多有12个碳原子在同一平面内

D．所有原子都可能在同一平面内

【答案】B

【解析】A．苯环中6个C、4个H，双键上2个C、2个H，三键上2个C，亚甲基上1个C、1个H可共面，甲基上1个C、1个H可共面，最多22个原子共面，故A错误；

B．碳碳三键为直线结构，苯环对角线上的4个原子处于同一直线，则最多有4个原子在同一直线上，故B正确；

C．苯环为平面结构，碳碳三键为直线结构，碳碳双键为平面结构，单键可以旋转，则所有碳原子可能在同一平面上，即最多有13个碳原子在同一平面内，故C错误；

D. 甲烷是空间的正四面体结构，所有原子不可能在同一平面内，故D错误；

故选B。

15．（2020·合肥市第六中学高一开学考试）符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示，下列说法正确的是

A．1～5 对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有 1 个

B．1～5 对应的结构中一氯取代物只有 1 种的有 3 个

C．1～5 对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色的有 4 个

D．1～5 对应的结构均能与氢气在一定条件下发生加成反应

【答案】A

【解析】A. 只有1对应的结构中所有的原子可能处于同一个平面，其它都含有饱和碳原子，具有立体结构，A正确；

B.1、4对应的结构中的一氯代物有1种，2对应的结构中一氯代物有3种，2、5对应的结构中一氯代物有2中，B错误；

C.2、3、5对应的结构中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，1、4不发生反应，C错误；

D. 1中含有苯环，2、3、5中含有碳碳双键，均能与氢气在一定条件下发生加成反应，4中均为碳碳单键，不发生反应，D错误。

答案为A。

【点睛】分析有机物的原子共平面问题，重点掌握碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键和苯环的空间结构特点，有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构，乙烯的平面结构和乙炔的直线型结构和苯的平面型结构，对有机物进行分解，分部分析，另外注意碳碳单键可旋转，碳碳双键、三键不可旋转。