《2025年通成学典课时作业本高中化学必修第二册人教版》

5. （2025·河北衡水检测）下列烷烃只有两种等效氢的是（D）

A.$ CH_{3} CH_{2} CH_{2} CH_{2} CH_{3}$
B.$( CH_{3})_{2} CHCH_{2} CH_{3}$
C.$( CH_{3})_{3} CCH_{2} CH_{3}$
D.$( CH_{3})_{2} CHCH( CH_{3})_{2}$

答案： 5. D解析：A项，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$分子结构对称，该烷烃有3种等效氢；B项，$(\mathrm{CH}_{3})_{2} \mathrm{CHCH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$有4种等效氢；C项，$(\mathrm{CH}_{3})_{3} \mathrm{CCH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$有3种等效氢；D项，$(\mathrm{CH}_{3})_{2} \mathrm{CHCH}(\mathrm{CH}_{3})_{2}$分子结构对称，该烷烃有2种等效氢。

6. （1）写出满足下列条件的烷烃的分子式：
① 分子中含18个氢原子的链状烷烃是$\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{18}$；相对分子质量为58的链状烷烃是$\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}$。
② 含碳质量分数最低的烷烃是$\mathrm{CH}_{4}$；和$ CO_{2}$密度相同的烷烃是$\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}$；碳、氢的质量之比为5:1的烷烃是$\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{12}$。
（2）两种有机物的碳骨架结构如图所示。

已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合，请写出分子式。
棱晶烷：$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{6}$；立方烷：$\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{8}$。

答案： 6.
(1) ① $\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{18}$ $\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}$ ② $\mathrm{CH}_{4}$ $\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}$ $\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{12}$
(2) $\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{6}$ $\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{8}$ 解析：
(2) 从棱晶烷和立方烷的碳骨架结构可看出，每个碳原子均与另外3个碳原子形成3个碳碳单键，故每个碳原子结合1个氢原子，则棱晶烷和立方烷的分子式分别是$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{6}$和$\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{8}$。

7. （2025·江苏淮安检测）下列有机物中，属于同系物的一组是（A）

A.$ CH_{4}$、$ CH_{3} CH_{3}$
B.$ CH_{3} CH_{3}$、$ CH_{3} CH_{2} CH_{2} Cl$
C.$ CH_{2}= CHCH_{2} CH_{2} OH$、$ CH_{3} CH_{2} CHO$
D.$ CH_{3} CH_{2} CH_{2} CH_{3}$、$( CH_{3})_{2} CHCH_{3}$

答案： 7. A解析：结构相似，分子式相差一个或多个$\mathrm{CH}_{2}$原子团的有机物互称同系物。A项，甲烷与乙烷均为烷烃，分子式相差一个$\mathrm{CH}_{2}$原子团，属于同系物；B项，乙烷为烷烃，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}$为卤代烃，不属于同系物；C项，$\mathrm{CH}_{2}= \mathrm{CHCH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{OH}$含碳碳双键，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CHO}$不含碳碳双键，结构不相似，不属于同系物；D项，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$（正丁烷）与$(\mathrm{CH}_{3})_{2} \mathrm{CHCH}_{3}$（异丁烷）的分子式均为$\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}$，属于同分异构体，而非同系物。

8. 如图为含4个碳原子的6种有机物的分子模型（氢原子未画出），下列叙述正确的是（B）


A.与d互为同分异构体的是c
B.b、c、f的分子式均为$ C_{4} H_{8}$
C.a和f均为链状烷烃
D.同种物质中只能含碳链或碳环

答案： 8. B解析：d和c的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；b、c、f的分子式均为$\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{8}$，互为同分异构体，B正确；f为环状烃，C错误；同种物质中可能同时含有碳链和碳环，D错误。

9. （2024·河北石家庄期末）有机物$ C_{5} H_{12}$及其一氯代物的同分异构体分别有（不考虑立体异构）（C）

A.1种和3种
B.2种和7种
C.3种和8种
D.3种和14种

答案： 9. C解析：$\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{12}$是戊烷，有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。其中正戊烷有3种等效氢原子，异戊烷有4种等效氢原子，新戊烷有1种等效氢原子，因此其一氯代物的同分异构体有8种。

10. 分子式为$ C_{4} H_{10}$的烷烃的一氯代物的同分异构体有（B）

A.3种
B.4种
C.5种
D.6种

答案： 10. B解析：分子式为$\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}$的烷烃有两种同分异构体：$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$（正丁烷）和$\mathrm{CH}_{3}—\mathrm{CH}—\mathrm{CH}_{3}$（$\mathrm{CH}_{3}$连在中间碳上，异丁烷）。正丁烷和异丁烷中各有2种不同化学环境的氢原子，故$\mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}$的一氯代物有4种同分异构体。

11. 已知链状烷烃的分子式的通式为$ C_{n} H_{2n + 2}$（$n$为正整数），链状烷烃分子中的基团：

—$ CH_{3}$、—$ CH_{2}$—、 、 中的碳原子，分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用$n_{1}$、$n_{2}$、$n_{3}$、$n_{4}$表示。例如：

$n_{2}=0$，$n_{3}=2$，$n_{4}=1$，在链状烷烃（除甲烷外）分子中，各种类型的碳原子的个数之间存在着一定的关系。
（1）四种碳原子的个数之间的关系为$n_{1}=$$n_{3}+2n_{4}+2$。
（2）若某链状烷烃分子中$n_{2}=n_{3}=n_{4}=1$，则该链状烷烃的分子式为$\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{18}$。

答案： 11.
(1) $n_{3}+2n_{4}+2$
(2) $\mathrm{C}_{8} \mathrm{H}_{18}$ 解析：
(1) 由于链状烷烃的分子式的通式为$\mathrm{C}_{n} \mathrm{H}_{2n+2}$（n为正整数），设分子中H原子的个数为m，C原子与H原子之间的数量关系为$m = 2(n_{1}+n_{2}+n_{3}+n_{4})+2$，伯、仲、叔、季碳原子上含有的H原子的个数分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系为$m = 3n_{1}+2n_{2}+n_{3}$，则$2(n_{1}+n_{2}+n_{3}+n_{4})+2 = 3n_{1}+2n_{2}+n_{3}$，故$n_{3}+2n_{4}+2 = n_{1}$。

12. （选做题）（2024·陕西汉中期末）烷烃$ C_{7} H_{16}$有多种同分异构体，其中主链含有5个碳原子的结构共有（C）

A.7种
B.6种
C.5种
D.4种

答案： 12. C解析：烷烃$\mathrm{C}_{7} \mathrm{H}_{16}$分子中，主链含有5个碳原子，若含有的1个支链为$—\mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$，则为$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}(\mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3})_{2}$，有1种；若2个支链均为$—\mathrm{CH}_{3}$，则为$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{C}(\mathrm{CH}_{3})_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{3}$，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{C}(\mathrm{CH}_{3})_{3}$，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}(\mathrm{CH}_{3}) \mathrm{CH}(\mathrm{CH}_{3})_{2}$，$\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}(\mathrm{CH}_{3}) \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}(\mathrm{CH}_{3})_{2}$，有4种。共有1 + 4 = 5种。