2.4 烃的燃烧规律、有机物共线共面的判断 -【考点精准练】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）（解析版）

2.4烃的燃烧规律、有机物共线共面的判断考点梳理考点1烃的燃烧规律一、烃燃烧前后气体体积的变化情况气态烃(CxHy)燃烧的通式为CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O1x＋x1．燃烧后温度高于100℃，即水为气态：ΔV＝V后－V前＝－12．燃烧后温度低于100℃，即水为液态：ΔV＝V后－V前＝x－[1＋(x＋)]＝－1－＜0，总体积一定减小。3．气体体积的变化只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。二、烃燃烧时耗氧量的计算1．等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律：(1)耗O2量取决于(x＋y/4)，(x＋y/4)越大，消耗氧气越多。(2)产生CO2的量取决于x，x越大，产生CO2的量越多。(3)产生H2O的量取决于y，y越大，产生H2O的量越多。(4)总物质的量一定的混合烃的燃烧：只要各组分每摩尔物质耗氧量相同，则完全燃烧时，其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值；只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值。2．等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律：(1)耗氧量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。(2)总质量一定的混合烃的燃烧：含氢质量分数相等，完全燃烧生成水的量保持不变；含碳质量分数相等，完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变。(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物)，无论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧耗氧量为定值，产生的CO2和H2O的量总是一个定值。注意：　 在应用烃的燃烧规律确定烃的分子式或烃的分子组成特点时，要注意条件，如“等物质的量”“等质量”“温度大于100℃”等。即学即练1．两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，这组混合物是(　　)A．乙炔和丁炔B．乙烷和丁烷C．苯和甲苯D．乙炔和苯【答案】　D【解析】　两种物质不论以什么质量比混合，只要混合物的质量一定，充分燃烧时产生的水的量总为定值，符合该条件的两种物质中H元素的质量分数相等，两种物质可能具有相同的最简式、可能互为同分异构体等。2．25℃时，10mL某气态烃和50mL氧气混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积变为35mL，则该烃可能为(　　)A．CH4B．C2H4C．C3H6D．C4H6【答案】　C【解析】　设该气态烃分子式为CxHy，CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(l)　ΔV(减小)1x＋x1＋10mLVmL(耗氧)10mL＋50mL－35mL＝25mL得10(1＋)mL＝25mL，解得y＝6。烃完全燃烧，则V(耗氧)＝10(x＋)mL≤50mL，x≤3.5，所以该气态烃可能是C2H6或C3H6。3．在120℃、1.01×105Pa时，将3L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14LO2混合，充分燃烧后，恢复到原来状态时，所得气体的体积是17L。则该混合气体可能是下列各组中的(　　)A．C2H4和C2H6B．C3H4和CH4C．C2H2和CH4D．C4H6和C2H6【答案】　B【解析】略4．25℃某气态烃与O2混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25℃，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为(　　) A．C2H4B．C2H6C．C3H6D．C4H8【答案】　A【解析】　设该烃的分子式为CxHy，则CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，由题意可知，烃和O2的物质的量之和应为CO2的物质的量的2倍，即1＋(x＋)＝2x，解得x＝1＋。讨论：当y＝4时，x＝2；当y＝6时，x＝2.5，不符合题意；当y＝8时，x＝3，故正确答案为A。5．相同条件下，乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需O2的体积是混合气体体积的2.8倍，则混合气体与H2发生加成反应时，所需H2的体积是混合气体体积的(　　)A．1.2倍B．1.4倍C．1.6倍D．1.8倍【答案】　B【解析】　首先根据混合气体燃烧的耗氧量与混合气体的体积关系求出乙炔、乙烯的体积，然后才能确定加成所需H2的量。设原混合气体的总体积为1，乙炔的体积为x，乙烯的体积为(1－x)，据燃烧的关系式C2H2～O2，C2H4～3O2，可得x＋3(1－x)＝2.8，x＝0.4。则加成所需H2的体积为2×0.4＋1×(1－0.4)＝1.4，即所需H2的体积是混合气体体积的1.4倍。6．相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是(　　)A．C3H4和C2H6B．C3H6和C3H8O2C．C3H6O2和C3H8OD．C3H8O和C4H6O2【答案】　D【解析】　充分燃烧时1mol碳原子消耗1mol氧气，4mol氢原子消耗1mol氧气，由分子式可分别推出消耗氧气量，A为4mol、3.5mol,B为4.5mol、4mol，C为3.5mol、4.5mol，只有D答案符合(也可将D变成C3H6·H2O、C3H6·CO2)。考点2有机物共线共面的判断一、基本空间构型分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的空间结构问题。大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。代表物空间结构结构式球棍模型结构特点 CH4正四面体任意3点(原子)共面，C—C可以旋转C2H4平面结构6点共面，C==C不能旋转C2H2直线形4点共线(面)，C≡C不能旋转C6H6平面正六边形12点共面HCHO平面形4点共面分子空间结构的基本判断：(1)结构中每出现一个碳碳双键：至少有6个原子共面。(2)结构中每出现一个碳碳三键：至少有4个原子共线或共面。(3)结构中每出现一个苯环：至少有12个原子共面。(4)结构中每出现一个饱和碳原子：则整个分子中原子不可能全部共面。掌握上述几种分子的空间结构，以其为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线、共面。二、结构不同的基团连接后原子共面分析1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。如CH2==CH—C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，所有原子共平面。 2．平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。如苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个。3．平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子中，共平面原子至少6个，最多7个。4．直线、平面与立体连接：如下图所示的大分子中共平面原子至少12个，最多19个。分析时要注意两点：(1)观察大分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再将甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等分子结构知识迁移过来即可；(2)苯环以单键连接在6号不饱和碳原子上，不管单键如何旋转，8号和9号碳原子总是处于乙烯平面上，不要忽视8号碳原子对位上的9号碳原子。即学即练1．在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数(　　)A．12B．14C．18D．20【答案】　D【解析】　根据四种基本模型分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示： 。2．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　)A．2-丁烯B．甲苯C．1-丁烯D．【答案】　C【解析】　与双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子一定在同一平面内；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。3．有关分子结构的下列叙述中，正确的是(　　)A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．所有的原子都在同一平面上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．12个碳原子有可能都在同一平面上【答案】　D【解析】　本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示：由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢原子只有一个可能在这个平面内；—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在碳碳双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使碳碳双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳原子不可能共直线。4．下列关于的说法正确的是(　　)A．所有碳原子可能共平面B．除苯环外的碳原子共直线C．最多只有4个碳原子共平面 D．最多只有3个碳原子共直线【答案】　A【解析】　为了便于说明，对分子中的碳原子编号如下：。根据乙炔和苯的结构知，C1、C2、C3、C4、C5共直线，而C5与其他4个原子成键，具有四面体结构，故C4、C5、C6不共直线。根据乙烯的结构知，C6、C7、C8也不共直线，故最多有5个碳原子共直线，B、D项错误。C5、C6、C7、C8共平面，如图所示。C1、C2、C5及苯环也共平面，如图所示。通过旋转C5和C6之间的碳碳单键，可使平面α与平面β共面，故所有碳原子可能共平面，A项正确，C项错误。5．分子中，在同一平面上的碳原子至少有(　　)A．7个B．8个C．9个D．14个【答案】　C【解析】　苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子共平面，且处于对角位置的4个原子共直线。分析的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。两个苯环所确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳碳单键旋转，若两平面重合，则所有的碳原子均在同一平面上，最多有14个碳原子共平面。6．某烃的结构简式如下：，分子中处于四面体中心位置的碳原子数为a，一定在同一直线上的碳原子个数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c。则a、b、c分别为(　　)A．4、4、7B．4、3、6C．3、5、4D．2、6、4 【答案】B【解析】　中，甲基、亚甲基均为四面体结构，则a＝4；与三键直接相连的C共线，则b＝3；含有碳碳双键共面，含碳碳三键的共线，且二者直接相连，一定共面，所以一定在同一平面内的碳原子数为6个，即c＝6。分层训练夯实基础1．化学与生活密切相关。下列说法中的因果关系正确的是选项原因结果A草酸钙是人体不能吸收的沉淀物卤水豆腐不可与菠菜一起煮B三氯化铁具有氧化性三氯化铁可作净水剂C聚氯乙烯塑料稳定性比聚乙烯塑料强用聚氯乙烯塑料袋来盛装食品D天然气含碳量比液化石油气低燃气灶将天然气改为液化石油气时需增大空气进入量A．AB．BC．CD．D【答案】A【详解】A．豆腐中含有钙离子，菠菜中含有较多草酸，两者一起煮，生成草酸钙，草酸钙是人体不能吸收的沉淀物，故A正确；B．氯化铁可作净水剂，是利用Fe3+水解成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体吸附凝聚水中悬浮固体小颗粒，因此氯化铁作净水剂，与氯化铁的氧化性无关，故B错误；C．在光照或加热条件下，聚氯乙烯塑料会释放出一些有毒的小分子，因此聚氯乙烯不能用于制作食品包装袋，故C错误；D．天然气、石油气均为碳氢化合物，一定质量的烃，烃的含碳量越小，完全燃烧消耗氧气的量越多，因此燃气灶将天然气改为液化石油气时，需要减小空气进入量，故D错误；答案为A。2．已知某气态烃A在标准状况下的密度是3.214g∙L−1，取在足量 中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加10.8g，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加22g，下列说法正确的是A．该烃的摩尔质量为72B．该烃的分子式为C．该烃化学性质稳定，不能发生氧化反应D．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后，可形成8种同分异构体【答案】D【详解】A．该烃的摩尔质量为72g∙mol−1，故A错误；B．该烃的摩尔质量为72g∙mol−1，碳的相对分子质量为12，72÷12=6，退一个碳原子得到12个氢原子，则该烃的分子式为，故B错误；C．该烃能与氧气发生氧化反应，故C错误；D．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后得到C5H11Br，正丁烷有三种位置的氢，异丁烷有四种位置的氢，新戊烷有一种位置的氢，因此可形成8种同分异构体，故D正确。综上所述，答案为D。3．下列说法正确的是A．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同B．相同质量的乙烯与乙醇分别在足量的中完全燃烧，消耗的物质的量相同C．符合分子通式(为正整数)的烃不一定都是烷烃D．乙烯和苯都能与发生加成反应是因为分子中均含独立的碳碳双键【答案】A【详解】A．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷，苯和硝酸反应生成硝基苯的反应为取代反应，类型相同，A项正确；B．1mol乙烯和乙醇消耗氧气均为3mol，但是两者摩尔质量不同，故等质量的乙烯与乙醇分别在足量的中完全燃烧，消耗的物质的量不相同，B项错误；C．符合分子通式(为正整数)的烃为饱和链状烃，一定是烷烃，C项错误；D．苯都分子中不含独立的碳碳双键，D项错误；故选A。4．3.0g某有机物在氧气中充分燃烧，生成的二氧化碳和水蒸气的质量分别为4.4g和1.8g，下列结论正确的是A．该有机物只含碳、氢两种元素B．该有机物的分子式一定为CH2OC．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1：2：1D．该有机物属于烃类，C、H原子个数比为1：2 【答案】C【详解】根据计算，生成的二氧化碳4.4g，，，，，,，，，，所以分子中C、H、O原子个数比为1：2：1，由于该有机物的相对分子质量未知，不能确定其分子式。A．该有机物只含碳、氢、氧三种元素，A错误；B．分子中C、H、O原子个数比为1：2：1，由于该有机物的相对分子质量未知，不能确定其分子式，B错误；C．分子中C、H、O原子个数比为1：2：1，C正确；D．分子中C、H、O元素，不属于烃，D错误；故选C。5．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是_______。(填字母)(2)将1molA和适量的混合后光照，充分反应后生成的、、、四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的的物质的量为_______mol。(3)将B通入溴的四氯化碳溶液中可使溴的四氯化碳溶液褪色，请写出该反应的化学方程式：_______。【答案】(1)A(2)3(3)CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br【详解】（1）相同质量的C比H耗氧量少，设烃的分子式为CxHy，将分子式写为，当烃的质量相同时，的值越大，耗氧量越大，故等质量的以上物质完全燃烧时耗去的量最多的是甲烷，故选A。（2）将1molA和适量的混合后光照，充分反应后生成的设的物质的量为xmol，则、、 的物质的量分别为(x+0.1)mol、(x+0.2)mol、(x+0.3)mol，根据碳元素守恒可得，xmol+(x+0.1)mol+(x+0.2)mol+(x+0.3)mol=1mol，解得x=0.1，则取代产物中Cl元素物质的量为，由甲烷与氯气发生取代反应的机理可知，则参加反应的的物质的量为3mol。（3）乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成CH2Br—CH2Br，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br。6．有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃。(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是_______，生成CO2体积(相同状况)最大的是_______。(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是_______，生成H2O最少的是_______。【答案】(1)CH4；C2H2(2)C3H8；C2H2【详解】（1）等质量的各烃，含氢量最大的耗氧最多，即甲烷；含碳量最大的生成的二氧化碳最多，即C2H2。（2）根据阿伏加德罗定律，相同体积(相同状况)的题述各烃物质的量相等，各取1mol以便于计算，则CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃分别耗氧：1mol＋mol、2mol+mol、2mol＋mol、3mol＋mol、2mol＋mol。故耗氧量最多的是C3H8，根据氢原子守恒，生成水最少的是C2H2。6．布洛芬(M)是一种解热镇痛药，其结构如图。下列关于M的说法错误的是A．M的分子中含有三个一CH3基团B．M能与酸性高锰酸钾溶液反应C．1molM最多可与4molH2发生加成反应D．M分子中所有碳原子不能同时共面【答案】C【详解】A．由结构可知，M的分子中含有三个一CH3基团，A正确；B．M中苯环上含有烃基，则能与酸性高锰酸钾溶液反应而被氧化，B正确；C．苯环可以和氢气加成，则1molM最多可与3molH2发生加成反应，C错误；D．M分子中含有直接相连的3个饱和碳原子，则所有碳原子不能同时共面，D正确；故选C。 7．下列有关叙述正确的有①碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应②在坩埚中灼烧明矾晶体可制备KAl(SO4)2③分子中至少有14个原子共面④沸点：CO＜N2⑤根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和独液⑥酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH⑦[Cu(NH3)4]2+是平面四边形，说明铜不是sp3杂化⑧硅胶作袋装食品的干燥剂，使用时没有发生化学变化A．2个B．3个C．4个D．5个【答案】D【详解】①碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应，故①正确；②因明矾晶体为固体，可放在坩埚中加热，硫酸是难挥发性酸，所以可制备，故②正确；③苯环与醛基用单键相连，单键可旋转，苯环与连接，单键可以旋转，因此最少12个原子共平面，故③错误；④相对分子质量相同，极性越大，沸点越高，因此沸点：，故④错误；⑤根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，故⑤错误；⑥氟的电负性大于氯的电负性，氟碳键的极性大于氯碳键的极性，使的极性大于的极性，导致三氟乙酸羧基中羟基的极性更大，更易电离出氢离子，烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基极性减小，酸性减弱，故⑥正确；⑦是平面四边形若为杂化，则为正四面体构型，故⑦正确；⑧硅胶多孔，有吸附性，故硅胶吸水是物理变化故⑧正确；所以正确的有①②⑥⑦⑧共5个；故D符合题意。综上所述，答案为D。8．下列关于苯乙炔()的说法错误的是A．能发生氧化反应B．燃烧时有黑烟产生C．分子中最多有9个原子共面D．1mol苯乙炔与溴水反应，最多消耗2molBr2【答案】C 【详解】A．含碳碳三键，可与酸性高锰酸钾发生氧化反应而生成苯甲酸，故A正确；B．含碳量较高，燃烧时有黑烟产生，故B正确；C．苯环上所有原子共平面且单键可以旋转，乙炔分子中所有原子共线也共面，则该分子中最多有14个原子共平面，故C错误；D．1mol苯乙炔与溴水反应，发生在乙炔基上，苯环上在此条件下不能发生反应，最多消耗2molBr2，故D正确；故选：C。9．布洛芬是一种非甾体抗炎药，成为抗击新冠肺炎的明星药物，其结构简式如图。下列有关布洛芬的说法正确的是A．与乙酸互为同系物B．一个分子中最少有8个碳原子共面C．1mol该物质最多可与4molH2加成D．光照条件下与Cl2反应生成的一氯代物有7种【答案】B【详解】A．布洛芬中含有苯环，与乙酸结构不相似，不能称为同系物，A错误；B．苯环6个C共平面，取代H的两个C原子与苯环共平面，共8个C原子共平面，B正确；C．1mol苯环与3mol氢气加成，羧基与氢气不加成，C错误；D．光照条件下取代侧链上的氢原子，布洛芬侧链上的等效氢有5种，一氯代物有5种，D错误；故答案选B。10．二苯乙醇酮(又称安息香)在有机合成中常被用作中间体。利用苯甲醛合成安息香的反应如图所示。下列说法错误的是A．1mol苯甲醛最多与3molH2发生加成反应B．安息香分子中所有碳原子可能共面C．该反应过程中，原子利用率达到100%D．苯甲醛苯环上的二氯取代产物有6种 【答案】A【详解】A．1mol苯甲醛最多与4molH2发生加成反应，故A错误；B．根据苯环中12个原子共平面，甲烷中三个原子共平面得到安息香分子中所有碳原子可能共面，故B正确；C．该反应过程中，反应物全部生成生成物，因此原子利用率达到100%，故C正确；D．苯甲醛苯环上的二氯取代产物，当一个氯原子在醛基邻位，另外的氯原子分别在苯环的其他碳原子上共有4种即，当一个氯原子在醛基间位，另外的氯原子分别在苯环的其他碳原子上共有2种即，共6种，故D正确。综上所述，答案为A。能力提升1．下列说法正确的是A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为B．一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的总体积就是生成的水蒸气的体积C．某气态烃与足量恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度大于100℃)，则；若体积减少，则；否则D．相同质量的烃完全燃烧，消耗越多，则烃中含量越高【答案】D【详解】A．某有机物燃烧只生成CO2和H2O，二者物质的量相等，说明该有机物中C、H个数比为1∶2，符合形式有CnH2n、CnH2nO、CnH2nO2等，故A错误；B．浓硫酸吸收的是水蒸气，烃燃烧前后气体体积也可能发生变化，因此烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸，减少的体积不一定是生成的水蒸气的体积，故B错误；C．温度高于100℃，水为气体，根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)，如果反应前后气体体积不变，则1+(x+)=x+，解得y=4，若气体体积减少，则1+(x+)＞x+ ，解得y＜4，若气体体积增大，则1+(x+)＜x+，解得y＞4，故C错误；D．C～O2～CO2，4H～O2～2H2O，消耗1mol氧气，需要12gC，需要4gH，可知有机物含氢量越大，等质量时消耗的氧气越多，故D正确；答案为D。2．下列说法正确的是A．等质量的和完全燃烧，乙烯的耗氧量多B．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多C．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多D．总质量一定的和(乙醛)无论以何种比例混合完全燃烧，总耗氧量不变【答案】C【详解】A．将烃化为CHx，相同质量的烃分子，CHx中x值越大，完全燃烧耗氧量越大，甲烷分子中x值大于乙烯，则等质量的和完全燃烧，耗氧量大的是CH4，A错误；B．等物质的量的CxHy，x+0.25y越大耗氧量越大，等物质的量的和耗氧量大的是，B错误；C．可以看成，故等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多，C正确；D．两者分子式不同，则质量相同的两种物质完全燃烧时，消耗的氧气是不同的，故总质量一定的和(乙醛)，当其比例发生变化时，其总耗氧量是会发生变化的，D错误；故选C。3．1mol下列物质在O2中完全燃烧，生成水的质量最小的是A．C2H2B．C2H4C．C2H6D．CH3COOCH2CH3【答案】A【详解】A．1molC2H2完全燃烧产生1molH2O，即18gH2O；B．1molC2H4完全燃烧产生2molH2O，即36gH2O；C．1molC2H6完全燃烧产生3molH2O，即54gH2O；D．1molCH3COOCH2CH3完全燃烧产生4molH2O，即72gH2O；综上所述，1molC2H2完全燃烧产生水的质量最小，故选A。4．下列有关螺辛烷的说法正确的是 A．分子式为B．一氯代物有4种C．分子中所有碳原子共面D．与2-甲基-3-庚烯互为同分异构体【答案】B【详解】A．根据螺辛烷的结构可知，其分子式为C8H14，A错误；B．该物质结构对称，一氯代物有4种，B正确；C．该分子最中间的碳原子为饱和碳原子，与之相连的4个碳原子不可能在同一平面，分子中所有碳原子不共面，C错误；D．2-甲基-3-庚烯的分子式为C8H16，两种物质的分子式不同，不互为同分异构体，D错误；故答案选B。5．有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是已知：连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子A．lmolX最多耗1molNaOHB．X与Y可用溴水来鉴别C．每个Z分子含有1个手性碳原子D．Y分子不可能所有原子均共面【答案】C【详解】A．X中含有酯基且水解后能够产生1个酚羟基，则lmolX最多耗2molNaOH，故A错误；B．X与Y都含有碳碳双键，都能和溴水发生加成反应使溴水褪色，X与Y不能用溴水来鉴别，故B错误；C．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Z中手性碳原子为，且只含有1个手性碳原子，故C正确；D．Y中含有苯环、碳碳双键和羧基，碳原子都是sp2杂化为平面结构，Y分子可能所有原子均共面，故D错误；故选C。6．布洛芬是一种解热镇痛药，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A．分子式为B．碳原子有两种杂化方式C．能与溶液反应D．所有的碳原子一定共面【答案】D【详解】A．根据结构简式可知其分子式为，故A正确；B．分子中单键碳原子采用杂化，双键碳原子采用杂化，故B正确；C．分子中含有羧基，能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳，故C正确；D．分子结构中存在杂化的碳原子而且杂化的碳原子同时与三个碳原子相连，碳原子不可能全部共面，故D错误；选D。培优专练1．将4克甲醛(CH2O)在氧气中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2、H2O)通入盛有足量的过氧化钠固体的密闭容器中，则过氧化钠固体的质量增加A．4gB．2gC．8gD．12g【答案】A【详解】只要是物质的组成元素可以写成(CO)m(H2)n的物质燃烧产物(CO2、H2O)被过氧化钠完全吸收，质量增加量就是气体物质的质量，甲醛分子组成加符合该通式。甲醛(HCHO)可看作CO和H2组成，由CO+Na2O2=Na2CO3；H2+Na2O2=2NaOH知，Na2O2增重4g。故答案选A。2．两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是A．混合气体一定有甲烷B．混合气体中一定是甲烷和乙烯C．混合气体中可能有乙烷D．混合气体中一定有乙烯【答案】A【详解】A．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，故A正确；B．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，另一气体可能是C2H4或C3H4，故B错误；C．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，另一气体可能是C2H4或C3H4，故C错误；D．根据上述分析可知，混合气体中可能有C2H4或C3H4，故D错误； 答案选A。3．某物质R燃烧的化学方程式为：2R+5O24CO2+2H2O。则R的化学式是A．CHB．C2H2C．C2H4D．C2H5O【答案】B【详解】根据化学方程式可知，生成物中共含4个C，4个H，10个O，根据原子守恒，2R中含4个C，4个H，不含O，则R的化学式为C2H2，故选B。4．ADP的结构简式如图所示，下列说法错误的是A．框内所有原子共面B．核磁共振氢谱共有13个吸收峰C．1molADP与足量NaOH溶液反应时消耗6molNaOHD．ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应【答案】B【详解】A．框内有1个全部以单键存在的N原子外，其余C、N均为sp2杂化，为平面形，故框内所有原子共面，A正确；B．根据结构特点，最左侧2个羟基是相同的，分子中共有12个不同环境的氢，故核磁共振氢谱共有12个吸收峰，B错误；C．根据结构特点，1molADP水解后生成2molH3PO4，与氢氧化钠反应消耗6molNaOH，C正确；D．ADP中含有羟基，一定条件下可发生氧化、消去、取代反应；环中含有不饱和键，能发生加成反应，D正确；故选B。5．下列说法不正确的是A．蛋白质属于天然高分子有机化合物B．芳香族化合物芘()的一氯代物有5种C．H2NCH2COOH与H2NCH2CH2COOH互为同系物 D．中最多有13个碳原子共面【答案】B【详解】A.蛋白质属于天然高分子有机化合物，A正确；B.芳香族化合物芘具有对称性，如图，其一氯代物有3种，B错误；C.H2NCH2COOH与H2NCH2CH2COOH结构相似，在分子组成上相差一个“CH2”，互为同系物，C正确；D.中2个苯环通过饱和碳原子连接，碳碳单键可以旋转，使2个苯环和中间的碳原子处于同一平面，此时-CCl3中的碳原子不可能处于该平面，所以最多有13个碳原子共面，D正确；故答案选B。6．在碱存在的情况下，卤仿可以经过-消除形成二卤卡宾。这种反应中间体可以被烯烃捕获，得到环丙烷化产物。例如，用氯仿和KOH处理环己烯可合成7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷(elimination指消除，cyclopropane指环丙烷)。则下面的说法中，正确的是A．7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷中所有碳原子可能共面B．二氯环丙烷共有4种不同的结构(考虑立体化学)C．在整个反应过程中，碳原子的杂化方式没有发生改变D．在环丙烷化过程中，二卤卡宾中碳原子释放大小为1个成对能的能量而导致成对电子分开进入两个不同的轨道【答案】B【详解】A．所有碳原子均为饱和碳原子，具有类似甲烷的结构，所有碳原子不可能共面，A错误； B．二氯环丙烷等效于环丙烷上的2个H被Cl原子取代，环丙烷只有一种等效氢，2个Cl原子取代在同一碳原子上1种，2个Cl原子取代在不同碳原子上，这两个碳原子均为手性碳原子，每个碳原子上还存在正旋和反旋结构，则有正正、正反、反反共3种结构，故总共有4种结构，B正确；C．卤仿经过-消除形成二卤卡宾过程中，碳原子由sp3杂化转变为sp2杂化，C错误；D．在环丙烷化过程中，二卤卡宾中碳原子吸收大小为1个成对能的能量而导致成对电子分开进入两个不同的轨道，D错误；故选B。