2025版高一化學(xué)必修第二冊(cè)（含不定項(xiàng)選擇）課時(shí)過程性評(píng)價(jià) 微專題突破(五) 有機(jī)物共線、共面問題 烴的燃燒規(guī)律

微專題突破(五)有機(jī)物共線、共面問題烴的燃燒規(guī)律(30分鐘50分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:有機(jī)物的共線、共面問題1.(2分)下列分子中,可能共平面的原子數(shù)最多的是 ()A.丙烯 B.CH≡C—CH3C.CH3COOH D.異戊烷【解析】選A。丙烯結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH3,含碳碳雙鍵、甲基,可能共平面的原子最多7個(gè);CH≡CCH3中含碳碳三鍵,則最多5個(gè)原子共面;乙酸結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH,含有羰基結(jié)構(gòu),則最多6個(gè)原子共面;異戊烷結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH2CH3,含有甲基結(jié)構(gòu),甲基上2個(gè)H與其他原子不共面,則最多6個(gè)原子共面。2.(2分)已知乙烯分子為平面結(jié)構(gòu),C2H2為直線結(jié)構(gòu)。則有機(jī)物M(CH≡C—CH=CH—CH3)分子中,共直線和共平面的原子數(shù)最多分別為 ()A.6、11 B.5、10 C.4、9 D.4、11【解析】選C。根據(jù)乙炔、乙烯和甲烷的結(jié)構(gòu),有機(jī)物M的分子結(jié)構(gòu)為,則最多有4個(gè)原子共直線,因?yàn)閱捂I可以旋轉(zhuǎn),甲基上3個(gè)H原子中,可以有1個(gè)H原子旋進(jìn)面內(nèi),因此最多有9個(gè)原子共平面,故選C。3.(4分)有機(jī)物通過空間旋轉(zhuǎn)可以使盡可能多的原子共平面,則其最多可能共平面的碳原子數(shù)和最多可能共平面的原子數(shù)分別是 ()A.12,21 B.13,20 C.13,21 D.12,20【解析】選C。苯為平面結(jié)構(gòu),與苯環(huán)直接相連的碳原子在同一個(gè)平面上,碳碳雙鍵是平面結(jié)構(gòu),和雙鍵碳原子直接相連的原子在同一平面,碳碳三鍵為直線形結(jié)構(gòu),與碳碳三鍵直接相連的原子在同一條直線上,單鍵可以旋轉(zhuǎn),因此該有機(jī)物中所有碳原子可能共面,即最多可能共面的碳原子數(shù)為13;左邊甲基通過旋轉(zhuǎn)單鍵可使1個(gè)H原子與C原子共面,右邊—CH2CH3可通過旋轉(zhuǎn)單鍵使兩個(gè)C原子和甲基上的1個(gè)H原子共面,則最多可能共平面的原子數(shù)為21。4.(4分)已知C—C鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡式為的烴,下列說法中正確的是 ()A.該烴苯環(huán)上的一氯代物最多有4種B.分子中至少有11個(gè)碳原子處于同一平面上C.分子中最多有14個(gè)碳原子處于同一平面上D.該烴屬于鏈狀化合物【解析】選B。結(jié)構(gòu)對(duì)稱,該烴苯環(huán)上的一氯代物最多有3種,故A錯(cuò)誤;該有機(jī)物分子中,同一個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳原子及與該環(huán)相連的碳原子共面,兩個(gè)苯環(huán)相連直線上的6個(gè)碳共面,分子中至少有6+2+3=11個(gè)碳原子處于同一平面上,故B正確;分子中最多有16個(gè)碳原子處于同一平面上,故C錯(cuò)誤;該有機(jī)物含有2個(gè)苯環(huán),不是鏈狀化合物,故D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】把a(bǔ)molH2和bmolC2H4混合,在一定條件下使它們一部分發(fā)生反應(yīng)生成wmolC2H6,將反應(yīng)混合氣體完全燃燒,消耗氧氣的物質(zhì)的量為 ()A.a+3b B.a2+3C.a2+3b+72w D.a2+3b【解析】選B。根據(jù)守恒關(guān)系,消耗的O2與生成的C2H6多少無關(guān)。題組二:烴的燃燒規(guī)律5.(2分)1mol某氣態(tài)烴完全燃燒生成2molCO2和36g水,該烴為 ()A.丙烷 B.乙烷 C.乙烯 D.乙炔【解析】選C。令該烴的分子組成為CxHy,1mol該烴完全燃燒,生成2molCO2和36g18g·mol-1=2molH2O,根據(jù)C原子守恒有1mol×x=2mol×1,解得x=2,根據(jù)H原子守恒有1mol×y=2mol×2,6.(2分)一定質(zhì)量的甲烷燃燒后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣,此混合氣體質(zhì)量為49.6g,當(dāng)其緩慢經(jīng)過無水CaCl2時(shí),CaCl2增重25.2g。則混合氣體中CO2的質(zhì)量為 ()A.12.5g B.13.2g C.19.7g D.24.4g【解析】選B。無水CaCl2增重25.2g為H2O的質(zhì)量,故n(H2O)=25.2g18g·mol-1=1.4mol,據(jù)H原子守恒n(CH4)=12n(H2O)=12×1.4mol=0.7mol,據(jù)C原子守恒n(CO)+n(CO-n(CO2)]×28g·mol-1+n(CO2)×44g·mol-1=24.4g,解得n(CO2)=0.3mol,m(CO2)=0.3mol×44g·mol-1=13.2g。7.(2分)下列各組中的兩種有機(jī)物,無論以何種比例混合,只要混合物總質(zhì)量不變,完全燃燒時(shí)生成的水的質(zhì)量也不變的是 ()A.C2H4、C4H8 B.C8H10、C4H10C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8【解析】選A。要使混合物總質(zhì)量一定,無論以何種比例混合,生成水的量不變,必須滿足有機(jī)物中H的含量相等。A項(xiàng),C2H4和C4H8二者最簡式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三項(xiàng)中有機(jī)物的最簡式不相同,含H量都不相同,故生成水的量一定會(huì)變,錯(cuò)誤。8.(2分)某烷烴和某單烯烴的混合氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),使其完全燃燒,產(chǎn)生的氣體完全通過P2O5固體,P2O5固體質(zhì)量增加13.50g,剩余氣體通過堿石灰,堿石灰質(zhì)量增加了23.10g,另取該混合氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),通過足量溴水,溴水質(zhì)量增加了1.40g。該混合氣體由哪兩種烴組成 ()A.甲烷和丙烯 B.甲烷和丁烯C.乙烷和乙烯 D.乙烷和丁烯【解析】選B。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72L混合氣體總物質(zhì)的量為6.72L22.4L·mol-1=0.3mol,五氧化二磷吸收水蒸氣,即五氧化二磷增加質(zhì)量為水蒸氣質(zhì)量,水的物質(zhì)的量為13.50g18g·mol-1=0.75mol,堿石灰吸收二氧化碳,即堿石灰增加質(zhì)量為二氧化碳質(zhì)量,二氧化碳物質(zhì)的量為23.10g44g·mol-1=0.525mol,因此該混合氣體平均分子式為C1.75H5,綜合應(yīng)用·拓思維9.(4分)下面有關(guān)有機(jī)化合物分子中原子的共線共面說法正確的是 ()A.正丁烷分子中4個(gè)碳原子不可能處于同一平面上B.甲苯()分子最多有12個(gè)原子處于同一平面上,最多4個(gè)原子共線C.四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面D.分子最多有7個(gè)碳原子共面,最多3個(gè)碳原子共線【解析】選D。正丁烷分子中每個(gè)碳原子都具有甲烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn),甲烷中最多有3個(gè)原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),故正丁烷分子中4個(gè)碳原子可能處于同一平面上,但不可能在一條直線上,故A錯(cuò)誤;苯分子中所有原子共平面,甲烷分子中最多有3個(gè)原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),甲苯相當(dāng)于甲烷分子中的一個(gè)氫原子被甲基取代,則甲苯()分子含有苯環(huán)所在的平面至少有12個(gè)原子,甲基上3個(gè)H通過單鍵旋轉(zhuǎn)最多有1個(gè)H與之共面,即最多有13個(gè)原子處于同一平面上,苯環(huán)對(duì)位上的4個(gè)原子共線,即最多4個(gè)原子共線,故B錯(cuò)誤;苯、乙烯分子中所有原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),該分子相當(dāng)于乙烯分子中的氫原子被苯基取代,四苯乙烯()分子中含有4個(gè)苯環(huán)平面和一個(gè)碳碳雙鍵平面,四個(gè)苯環(huán)平面通過單鍵旋轉(zhuǎn)可以共面,即分子中所有碳原子都可能位于同一平面,故C錯(cuò)誤;分子中含有碳碳雙鍵平面和碳碳三鍵直線,故最多有7個(gè)碳原子共面,最多3個(gè)碳原子共線,故D正確。10.(4分)由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后所得到的CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴的總物質(zhì)的量的變化如圖所示,則下列對(duì)混合烴的判斷不正確的是()A.混合氣體可能是甲烷和乙烯B.混合氣體中可能含有C3H4C.混合氣體中不可能有乙烷D.混合氣體中一定有乙炔(CH≡CH)【解析】選D。由圖可知兩種氣態(tài)烴的平均組成為C1.6H4,則混合氣體中一定含CH4,另外一種烴中H原子數(shù)為4,可知混合氣體可能是甲烷和乙烯,故A正確;混合氣體中一定含CH4,另外一種烴中H原子數(shù)為4,則混合氣體中可能含有C3H4,故B正確;混合氣體中一定含CH4,另外一種烴中H原子數(shù)為4,則混合氣體中不可能有乙烷,故C正確;由上述分析可知,兩種烴中H原子數(shù)均為4,則一定不含乙炔,故D錯(cuò)誤。11.(4分)根據(jù)下列事實(shí)所作的結(jié)論,正確的是()編號(hào)事實(shí)結(jié)論A甲、乙兩種有機(jī)物分子式均為C4H8甲和乙均含有Ba與b兩種有機(jī)物互為同系物則等質(zhì)量a與b燃燒,所消耗的氧氣物質(zhì)的量一定不相等C質(zhì)量相同的甲、乙兩種烴完全燃燒時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量相同的水等質(zhì)量的甲和乙完全燃燒時(shí)消耗的氧氣也一定相同D某有機(jī)物的分子式為C8H8該有機(jī)物分子中不可能只有單鍵【解析】選C。甲和乙的分子式均為C4H8,甲和乙可能均為烯烴;也可能一種為環(huán)烷烴,一種為烯烴,故A錯(cuò)誤;最簡式相同的同系物,如烯烴,a、b的質(zhì)量相同時(shí),耗氧量相同,若最簡式不相同的同系物,則耗氧量不一樣,故B錯(cuò)誤;質(zhì)量相同的甲、乙兩種烴完全燃燒時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量相同的水,說明烴中H的百分含量相同,則C的百分含量也相同,故C和H的質(zhì)量相同,則耗氧量也相同,故C正確;分子式為C8H8的有機(jī)物可能為立方烷,立方烷中只存在C—C和C—H鍵,故D錯(cuò)誤。12.(14分)依據(jù)A~E幾種烴分子的示意圖或結(jié)構(gòu)填空。(1)E的分子式是______________。(2分)

(2)屬于同一物質(zhì)的是__________(填字母)。(2分)

(3)與C互為同系物的是______________(填字母)。(2分)

(4)等物質(zhì)的量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是______________(填字母,下同);等質(zhì)量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是______________。(4分)

(5)在120℃,1.01×105Pa下,A和C分別與足量O2混合點(diǎn)燃,完全燃燒后恢復(fù)至初始狀態(tài),氣體體積沒有變化的是__________。(2分)

(6)C的某種同系物的分子式為C8H18,其一氯代物只有一種,該烴的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。(2分)

【解析】由圖可知A為甲烷、B為乙烯、C為丙烷,D為苯、E為丙烷,C、E為同種物質(zhì),A、C互為同系物。(1)E為丙烷,分子式為C3H8。(2)屬于同一物質(zhì)的是C、E,為丙烷的結(jié)構(gòu)簡式和球棍模型。(3)上述分子中屬于C的同系物的是A,二者均為烷烴。(4)由圖可知A為甲烷、B為乙烯、C為丙烷,D為苯、E為丙烷,設(shè)烴為CxHy時(shí),等質(zhì)量的烴時(shí)含H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大、消耗氧氣越多,等物質(zhì)的量時(shí)x+y4越大,消耗氧氣越多,則等物質(zhì)的量的上述烴,完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是D,等質(zhì)量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是A。(5)120℃條件下水為氣體,燃燒通式為CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O(g),完全燃燒前后氣體體積沒有變化,則1+(x+y4)=x+y2,故y=4,所以只要是含有4個(gè)H原子的即符合題意,所以完全燃燒后氣體體積沒有變化的是A(甲烷)。(6)分子式為C8H18,為烷烴,一種同分異構(gòu)體的一氯代物只有一種,則結(jié)構(gòu)對(duì)稱,只有一種H原子,結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)3C—C(CH答案:(1)C3H8(2)C、E(3)A(4)DA(5)A(6)(CH3)3C—C(CH3)3遷移創(chuàng)新·提素能13.(4分)如圖是某高分子的片段,只含碳、氫兩種元素。若該高分子的單體為M,關(guān)于該物質(zhì)和M的說法正確的是 ()A.該物質(zhì)能使溴的四氯化碳溶液褪色B.等質(zhì)量的該物質(zhì)和M完全燃燒消耗的O2數(shù)目均為2NAC.1molM分子中,一定共平面