考点24-碳骨架与官能团(过关检测)(解析版).doc

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）
考点24 碳骨架与官能团
1．有人认为目前已知化合物中数量最多的是有机化合物，下列关于其原因的叙述中不正确的是(　　)
A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以跟多数元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和叁键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合
【答案】B
【解析】A．碳原子最外层有4个电子，碳原子与碳原子、其他原子（如氢原子）形成4个共价键达到稳定结构，选项A正确；
B．碳原子性质不活泼，选项B不正确；
C．碳原子之间成键方式具有多样性，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键、单键，不仅可以形成碳链还可以形成碳环，选项C正确；
D．碳原子最外层有四个电子，碳原子之间可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键，多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合，选项D正确；
答案选B。
【点睛】
本题考查碳原子的性质及有机物种类繁多的原因。因为碳原子外层上有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，性质稳定。
2．从碳原子的成键情况来分析，下列结构式不合理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子，A中碳只有三对共用电子对，B、C、D碳原子都满足四对共用电子对，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
3．乙酸（CH3COOH）和甲酸甲酯（HCOOCH3）的关系是（ ）
A．同分异构体 B．同素异形体 C．同位素 D．同一种物质
【答案】A
【解析】同分异构体是指分子式相同结构不同的化合物；同素异形体是指同种元素形成的不同单质；同位素是同种元素的不同核素；乙酸和甲酸甲酯分子式均为C2H4O2，但结构不同，所以二者为同分异构体；
答案为A。
4．下列各项不属于官能团的是(　　)
A．NO3- B．-Cl C．-CHO D．-NO2
【答案】A
【解析】【分析】官能团是决定有机物化学性质的原子或原子团。从结构上看含有未成对电子，不显电性，不能稳定存在；根是指电解质由于电子得失或电子对偏移而解离的部分。从结构上看一般不含未成对电子，显电性，大多可以在水溶液或熔融状态下稳定存在。
【详解】A. NO3-为硝酸根，不属于官能团；
B. –Cl为氯原子，属于官能团；
C. –CHO为醛基，属于官能团；
D. -NO2为硝基，属于官能团；
答案应选A。
5．键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物，种键线式物质是 （ ）
A．丁烷 B．丙烷 C．丁烯 D．丙烯
【答案】C
【解析】分子中含有碳碳双键为烯烃，含有4个碳原子，该物质是丁烯，故C正确。
6．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CnH2n＋2的烃一定是烷烃
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．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可能是饱和链烃，也可能是环烷烃，A错误；
B．分子组成符合CnH2n＋2的烃所有的化学键都是单键，含氢量达到最大，一定属于烷烃，B正确；
C．甲烷分子是正四面体结构，正戊烷分子中存在与甲烷相似的四面体结构，故正戊烷分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上，C错误；
D．碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃为C2H6，只有一种结构，没有同分异构体，D错误；
答案选B。
7．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．下列事实不能用有机物分子内基团间的相互作用解释的是
A．乙烯能发生加成反应而乙烷不能
B．苯酚（C6H5OH）能跟NaOH溶液反应而乙醇不能
C．甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而乙烷不能
D．苯在50℃~ 60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可
【答案】A
【解析】A．乙烯能发生加成反应而乙烷不能是因为乙烯分子中含有碳碳双键，而乙烷分子中没有，与官能团有关，与基团是相互作用无关，选项A错误；
B．苯酚能跟氢氧化钠反应而乙醇不能，是因为苯酚中含有苯环，对羟基的影响，使羟基的酸性增强，能与氢氧化钠反应，选项B正确；
C．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不能，是因为苯环对甲基的影响，使甲基H原子的活性增强，能被高锰酸钾氧化，选项C正确；
D．甲苯中甲基的存在影响苯环上H原子的活性增强，更易被硝基取代，选项D正确；
答案选A。
9．结合乙烯和乙醇的结构与性质,推测丙烯醇(CH2＝CH—CH2OH)不能发生的化学反应( )
A．加成反应
B．氧化反应
C．与Na反应
D．与Na2CO3溶液反应放出CO2
【答案】D
【解析】丙烯醇分子中含碳碳双键，具有烯烃的性质，能发生加成反应和氧化反应；含有醇羟基，具有醇的性质，能发生氧化反应，与钠反应，但不具有酸性，不能与Na2CO3溶液反应放出CO2。故选D。
10．关于(商品名称为氟利昂-12)的叙述正确的是
A．有两种同分异构体 B．是平面型分子
C．只有一种结构 D．是非极性分子
【答案】C
【解析】A、甲烷是正四面体结构，4个H完全等效，该有机物可看成甲烷的取代产物，所以2个F原子和2个Cl原子都位于四面体顶点，其结构只有1种，A错误；
B、根据A中分析可知氟利昂-12应该是四面体构型，B错误；
C、根据A中分析可知氟利昂-12只有一种结构，C正确；
D、由于C-Cl键与C-F键键长不相等，是极性分子，D错误。
答案选C。
11．科学研究发现，高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张力能大等特点。饱和烃中有一系列高度对称结构的烃，如（正四面体烷C4H4）、（棱晶烷C6H6）、（立方烷C8H8），下列有关说法正确的是
A．上述三种物质中的C原子都形成4个单键，因此它们都属于烷烃
B．上述三种物质互为同系物，它们的通式为C2nH2n（n≥2）
C．棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子，其二氯代物的数目不同
D．棱晶烷与立方烷在光照条件下均可与氯气发生取代反应
【答案】D
【解析】A. 上述三种物质中的C原子之间都形成C-C键，但由于不是结合形成链状，因此它们不属于烷烃，A错误；
B. 三种物质的通式为C2nH2n，n≥2，但结构不同，分子组成也不是相差CH2原子团的整数倍，不属于同系物，B错误；
C. 棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子，其二氯代物都有3种，数目相同，C错误；
D. 棱晶烷与立方烷分子中每个C与三个C形成三个共价单键，因此都属于饱和烃，在光照条件下均可与氯气发生取代反应，D正确；
故合理选项是D。
12．下列对烃的叙述正确的是
A．只有烷烃分子中才存在碳碳单键
B．所有的烃都可以燃烧
C．分子通式为CnH2n+2的烃可能是烷烃，也可能是烯烃
D．除烯烃外，其他烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】A．其他物质中也可能含有碳碳单键，如金刚石、丙烯(CH3CH=CH2)等，不一定只有烷烃有才有，A错误；
B．烃都可以燃烧，完全燃烧时生成CO2和H2O，B正确；
C．分子通式为CnH2n+2的烃，碳原子与碳原子之间均为单键，而其他键均与H相连，一定是烷烃，不可能是烯烃，C错误；
D．除了烯烃外，炔烃也可以使高锰酸钾溶液褪色，D错误；
答案选B。
13．下列物质中，在一定条件下能和氢氧化钠溶液反应的是( )
A．乙醇 B．油脂 C．汽油 D．乙烯
【答案】B
【解析】A. 乙醇与氢氧化钠不反应，A项不选；
B. 油脂在NaOH溶液中发生水解生成高级脂肪酸钠和甘油，B项选；
C. 汽油与氢氧化钠不反应，C项不选；
D. 乙烯与氢氧化钠不反应，D项不选；
答案选B。
14．下列说法正确的是（ ）
A．苯分子中含有三个碳碳双键
B．将乙酸和乙醇混合加热即可制取乙酸乙酯
C．葡萄糖能够发生银镜反应
D．糖类、油脂、蛋白质均能发生水解
【答案】C
【解析】A．苯分子不存在单纯的单键或者双键，实际上苯的分子结构是六个碳原子都以sp2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形，同时每个碳原子都一个未参加杂化的p轨道，垂直与苯环平面，形成离域大π键，碳碳之间的六个键完全相同，故A错误；
B．需要浓硫酸作催化剂，没有催化剂存在的条件下反应较慢，故B错误；
C．葡萄糖中有醛基，能够发生银镜反应，故C正确；
D．糖类分单糖、二糖和多糖，单糖不水解，二糖、多糖、油脂、蛋白质在一定条件下均可以水解，故D错误；
故选C。
15．法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得2016年诺贝尔化学奖。轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有CH2Cl2、丙烷、戊醇、苯，下列说法不正确的是(　　)
A．CH2Cl2有两种同分异构体
B．丙烯能使溴水褪色
C．戊醇与乙醇都含有羟基
D．苯与足量氢气在镍催化作用下会发生加成反应生成环己烷
【答案】A
【解析】A．CH2Cl2可看作是甲烷分子中的2个H原子被Cl原子取代的产物。甲烷分子为正四面体结构，分子中任何两个顶点都是相邻位置，所以CH2Cl2只有一种结构，不存在同分异构体，A错误；
B．丙烯分子中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应而使溴水褪色，B正确；
C．戊醇与乙醇都是饱和烷烃分子中的一个氢原子被羟基-OH取代产生的物质，含有的官能团是羟基，属于醇类，C正确；
D．苯与氢气在一定条件下可发生加成反应，生成环己烷，D正确。
故合理选项是A。
16．下列叙述的乙炔的结构和性质中，既不同于乙烯，也不同于乙烷的是
A．存在碳碳不饱和键
B．不易发生取代反应，易发生加成反应
C．分子中的所有原子都处在同一条直线上
D．能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】A.乙炔、乙烯中分别存在不饱和的碳碳三键、碳碳双键，A不符合题意；
B.乙炔、乙烯都不易发生取代反应，易发生加成反应，B不符合题意；
C.乙炔中所有原子处在同一条直线上，乙烯所有的原子处于同一个平面上，乙烷所有的原子不能共线也不能共面，C符合题意；
D.乙炔、乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色，D不符合题意；
答案选C。
17．既可用来鉴别甲烷与乙烯，又可除去甲烷中混有乙烯的最佳方法是 ( )
A．通入酸性高锰酸钾溶液中 B．通入足量溴水中
C．一定条件下通入H2 D．通入水中
【答案】B
【解析】A.乙烯能被高锰酸钾氧化，使高锰酸钾褪色，但氧化产物为二氧化碳又有杂化产生，因此高锰酸钾可用来检验甲烷中的乙烯，但不能除去乙烯，故A错误；
B.乙烯能与溴水发生加成反应使其褪色，同时产物为液态1,2-二溴乙烷，因此可以用溴水检验并除去甲烷中的乙烯，故B正确；
C.通入氢气可以与乙烯发生加成反应，但引入过量的氢气杂质，故不能用氢气除去甲烷中的乙烯，故C错误；
D.甲烷和乙烯均不溶于水，且与水不反应，故不能鉴别也不能除去甲烷中的乙烯，故D错误；
故选：B。
18．下列物质中，在一定条件下既能发生加成反应，又能发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色的是(　　)
A．甲烷 B．苯
C．乙烯 D．乙烷
【答案】B
【解析】A. 甲烷不能发生加成反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液氧化，A错误；
B. 苯既能发生加成反应，又能发生取代反应，但不能使酸性高锰酸钾溶液氧化，B正确；
C. 乙烯含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液氧化，C错误；
D. 乙烷不能发生加成反应，也不能使酸性高锰酸钾溶液氧化，D错误；
答案选B。
19．某有机物的结构简式如图所示，该物质不具有的化学性质是（ ）

①可燃烧；②可跟溴加成；③可使酸性KMnO4溶液褪色；④可跟NaHCO3溶液反应；⑤可跟NaOH溶液反应；⑥可在碱性条件下水解
A．③④ B．④ C．④⑥ D．⑥
【答案】D
【解析】该有机物中含有碳碳双键可发生加成、氧化反应，羧基可和碳酸氢钠、氢氧化钠反应，羟基可发生酯化、氧化、取代等反应，该有机物可燃烧，不含有酯基，则不能水解，答案为D。
20．下图中 A、B、C、D 分别是三种烃的分子结构，请回答下列问题：

(1)上图中 D 是有机物分子的_____模型；
(2)烃 A 及其同系物的分子式符合通式_____(碳原子个数用 n 表示)，当 n＝6 时的同分异构体数目为_____(填数字)种；
(3)上述三种有机物烃中，所有原子均共平面的是_________(填有机物的名称)；
(4)下列关于烃 C 的叙述正确的是_____(填序号)。
A．分子式为 C6H6，它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色，属于饱和烃
B．从分子结构看，C 分子中含有碳碳双键，属于烯烃
C．烃 C 的同系物二甲苯(C8H10)有三种不同的结构，均属于芳香烃
D．烃 C 中加入溴水，充分振荡，静置，下层无色
(5)分别写出 B 使溴水褪色、C 的溴代反应的化学方程式____________、_____________，并指明反应类型：________________、______________
(6)C 的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)的一氯代物有_____种。
【答案】球棍 CnH2n+2(n≥1) 5 乙烯、苯 CD CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br +Br2+HBr 加成反应 取代反应 5
【解析】【分析】根据图示，A为甲烷分子的球棍模型，B为乙烯分子的比例模型，C为苯分子的球棍模型，D为乙烯分子的球棍模型，根据以上有机物的结构与性质分析解答下列问题。
【详解】(1)根据分析D为乙烯分子的球棍模型；
(2) A为甲烷，及其同系物属于烷烃，烷烃的分子式通式CnH2n+2(n≥1)；当 n＝6 时，该烃的分子式为C6H14的烷烃，己烷的同分异构体分别为：主链为6个碳原子时CH3CH2CH2CH2CH2CH3；主链为5个碳原子时：(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3；主链为4个碳原子时：(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ，共有5种；
(3)上述三种有机物烃中，A为甲烷是正四面体结构，所有原子不在同一平面，B为乙烯，是平面结构，所有原子在同一平面，C为苯，是平面结构，所有原子在同一平面，则所有原子均共平面的是乙烯、苯；
(4) C为苯，苯分子结构中，不含碳碳单键和双键，是一种介于单键与双键之间的一种特殊键，在一定条件下能发生加成反应、取代反应、氧化反应，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
A．苯分子式为 C6H6，它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色，能发生加成反应，则属于不饱和烃，故A错误；
B．苯分子结构中，不含碳碳单键和双键，是一种介于单键与双键之间的一种特殊键，属于芳香烃，故B错误；
C．苯分子的结构为平面的正六边形，两个甲基在苯环上有邻间对三个位置结构，分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，含有苯环的烃类均属于芳香烃，故C正确；
D．苯与溴水不反应，由于溴水中的溴单质在苯中的溶解度较大，故向溴水中加入苯，充分混合振荡静置后，溴单质会转移至溶解度较大的苯中，由于苯的密度比水小，且不溶于水， 溶液分层，上层是苯层，由于溶解溴单质为橙色，下层为水层，几乎无色，故D正确；
答案选CD；
(5)乙烯结构中含有碳碳双键，和溴水发生加成反应，使溴水褪色，方程式为CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br；苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应，生成溴苯和溴化氢，化学方程式为+Br2+HBr；
(6)苯的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)由一个甲基和六元环构成，甲基环己烷中有5种不同环境的氢原子，如图所示，则其一氯代物由5种。
【点睛】
一般确定有机物中一氯代物的数量时，可以利用等效氢原则判断，根据该有机物结构中不同环境氢原子的种类来确定，有机物中有几种不同环境的氢原子，一氯代物就有几种。