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有机化学基础选择题是高考必考题型，主要考查陌生有机物的结构和性质，难度中等，主要考查学生的宏观辨识和微观探析、证据推理和模型构建素养。纵观近几年高考题中对陌生有机物的考查，主要集中在分子式、反应类型、反应条件、手性碳原子的数目、官能团的性质、原子共线共面问题、同系物、同分异构体数目的判断等知识点上，其中对成系列有机物进行问题设置是考查陌生有机物的一个角度，只有准确判断、熟悉结构、摸清规律，方能解答好此类题目。

1．常见烃

⑴烷烃：分子中的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。

通式：C_nH_2n＋2

示例：CH₄、C₂H₆、C₃H₈、C₄H₁₀、C₅H₁₂……

主要性质：取代反应、燃烧。不能与强酸、强碱、强氧化剂等反应。

⑵烯烃：指含有碳碳双键不饱和烃

通式：C_nH_2n(n≥2)

示例：CH₂=CH₂、CH₂=CH－CH₃、CH₂=CH－CH₂－CH₃、CH₂=CH－CH₂－CH₂－CH₃……主要性质：加成反应、加聚反应、燃烧、使酸性高锰酸钾溶液褪色等。

⑶炔烃：指含有碳碳三键不饱和烃

通式：C_nH_2n－2(n≥2)

示例：CH≡CH、CH≡C－CH₃、CH≡C－CH₂－CH₃、CH≡C－CH₂－CH₂－CH₃……

主要性质：加成反应、加聚反应、燃烧、使酸性高锰酸钾溶液褪色等。

⑷苯的同系物：指苯环上的氢原子被烷基取代后的产物

通式：C_nH_2n－6(n≥6)

示例：

主要性质：易发生取代反应，能加成，能燃烧，不能与强酸、强碱等反应。

〖导练1〗(2018全国Ⅲ)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( )

A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应

B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯

D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯

【答案】C

2．硅烷：指硅与氢形成的一系列化合物的总称， 通式：Si_nH_2n＋2

示例：SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀……

主要性质：极易发生氧化反应。

硅烷对氧和空气极为敏感，一定浓度的硅烷在－180℃的温度下也会与氧发生爆炸反应。

SiH₄＋2O₂==SiO₂＋2H₂O

〖导练2〗某化学兴趣小组在课外实践探究中做了如下实验：将河沙(主要成分是SiO₂)与镁粉按一定质量比(质量比约大于15:24)混合均匀，装入试管中加热大约一分钟后发生剧烈反应，生成一种白色固体化合物和一种硅化物，待生成的混合物冷却后放入盛有稀硫酸的烧杯中，立即产生气泡并伴有爆炸声，产生的气体是一种能在空气中自燃的气态氢化物。

⑴写出河沙的主要成分与镁粉在加热条件下反应的化学方程式，该反应是        (填“放热”或“吸热”)反应。

⑵生成的混合物放入稀硫酸中，产生的气体是      (填化学式)。

⑶写出产生“爆炸声”的化学方程式             。

【答案】⑴SiO₂＋4Mg2MgO＋Mg₂Si，放热；⑵SiH₄；⑶SiH₄＋2O₂==SiO₂＋2H₂O

3．氮的氢化物：

通式：N_nH_n＋2(N≥2)

示例：NH₃、N₂H₄、N₃H₅、N₄H₆……

〖导练3〗⑴已知NH₃为一元碱，N₂H₄为二元碱，N₂H₄在水溶液中的一级电离、二级电离的方程式分别表示为           ，          。N₂H₄与过量硫酸反应生成酸式盐的化学式可表示为          。

⑵氮的氢化物类似于烷烃可以形成直链也可以形成支链，N₆H₈的同分异构体有多种，其中一氯代物有三种的结构简式是          、            。

【答案】⑴N₂H₄＋H₂O N₂H₅^＋＋OH^－、N₂H₅^＋＋H₂ON₂H₆^2＋＋OH^－，N₂H₆(HSO₄)₂

⑵NH₂－NH－NH－NH－NH－NH₂

4．磷的氢化物：

通式：P_nH_n＋2(n≥2)

示例：PH₃、P₂H₄、P₃H₅、P₄H₆……

主要性质：PH₃易被氧化，发生自燃。

〖导练4〗《本草纲目》卷六阳火阴火条记载：“野外之鬼磷，其火色青，其状如炬，或聚或散，俗称鬼火，实乃诸血之磷光也。”下列对此现象的描述正确的是()

A．“鬼火”的实质是磷火，是一种自燃现象，在夜晚更容易发生

B．“其火色青”描述的是元素的焰色反应，其火焰的颜色呈青色

C．“诸血之磷光”是气溶胶的丁达尔现象，是自然现象不必害怕

D．人或动物死亡后，身体中的磷会转化为磷的氢化物，从地下挥发出来

【答案】D

5．硼烷：一般指BH₃，也泛指一切硼和氢组成的化合物

通式：硼烷分子有四种类型：B_nH_n＋4，B_nH_n＋6，B_nH_n＋8和B_nH_n＋10。

最简单的硼烷应该是BH₃，但这一化合物不能单独稳定存在，因此硼烷中的第一个稳定成员是B₂H₆。化学中最重要的硼烷是乙硼烷B₂H₆，戊硼烷B₅H₉和癸硼烷B₁₀H₁₄。

主要性质：B₂H₆有强还原性，可作还原剂，它跟LiH反应生成更强的还原剂LiBH₄。

〖导练5〗微量元素硼对植物生长及人体健康有十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。

⑴基态硼原子的价电子轨道表达式是      。

⑵B的简单氢化物BH₃不能游离存在，常倾向于形成较稳定的B₂H₆或与其他分子结合。

①B₂H₆分子结构如图，则b原子的杂化方式为        。

②氨硼烷(NH₃BH₃)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是       ，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子       (填化学式)。

⑶以硼酸(H₃BO₃)为原料可制得硼氢化钠(NaBH₄)，它是有机合成中的重要还原剂。BH₄^－的键角是       ，立体构型为       。

【答案】

⑴

⑵①sp³杂化 ②NC₂H₆

⑶109°28′、正四面体形

6．联苯：

示例：

、、、

通式：C_6nH_4n＋2(n≥2)

〖导练6〗根据系列有机物联苯、联三苯、联四苯……的结构递变规律，请回答：

⑴该系列有机物中，其中含碳量最高的化合物碳含量百分率约为        。

⑵若联苯中C－C能自由旋转，那么联苯的二氯取代物有    种。

⑶四联苯的一氯代物有     种。

【答案】⑴94.7%  ⑵12  ⑶5

7．稠环芳香烃：由两个或两个以上的苯环以共用两个相邻碳原子的方式相互稠合构成的有机物。

〖导练7.1〗在沥青中存在一系列结构相似的稠环芳香烃。这一系列化合物中的前三个的结构简式，如图所示。

⑴萘的分子式是   ，芘的分子式是     ，蒽并蒽的分子式是      。

⑵上述一系列化合物中，相邻两化合物分子式之差为C_nH_m，则n值为       ，m值为        。

⑶这一系列有机物的通式可用含x的代数式来表示(x为自然数1、2、3、4…)，则该通式为：      。

⑷随着x值的增大，这一系列化合物含碳的质量分数的极限数值为       。

【答案】⑴C₁₀H₈C₁₆H₁₀C₂₂H₁₂

⑶C_6x＋4H_2x＋6(x≥1)

⑵62

⑷97.3%

〖导练7.2〗萘、蒽、菲均属于稠环芳香烃，它们均可从煤焦油中提取。其结构简式如下：

⑴写出萘、蒽、菲的分子式：萘   ，蒽     ，菲     。

⑵在萘、蒽、菲中，属于同分异构体的是            (写物质名称)。

⑶在萘、蒽、菲中，一氯代物同分异构体种数最多的是     (写物质名称)，这个最多数字是    。

【答案】⑴C₁₀H_8、C₁₄H_10、C₁₄H₁₀  ⑵蒽和菲   ⑶菲，5

8．旋烷：

示例：

分子式：C₉H₁₂、C₁₂H₁₆、C₁₅H₂₀、C₁₈H₂₄……

通式：C_3n＋6H_4n＋8(n≥1)

〖导练8〗旋烷是一类比较特殊的碳氢化合物，其张力较大。如下给出了几种旋烷的结构。下列说法不正确的是()

A．旋烷①与三甲苯互为同分异构体

B．旋烷②的二氯代物与其十四氯代物种数相等

C．1mol 旋烷③完全燃烧时消耗20mol O₂，生成5mol H₂O

D．旋烷系列分子中含碳量为0.9

【答案】C

9．螺环化合物：

两个单环共用一个碳原子的多环化合物称为螺环化合物，共用的碳原子称为螺原子。

如：

、，、……

〖导练9〗(2018全国Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是()

A．与环戊烯互为同分异构体

B．二氯代物超过两种

C．所有碳原子均处同一平面

D．生成1mol C₅H₁₂至少需要2mol H₂

【答案】C

10．轴烯：轴烯是由单环n－烷烃上每个碳原子上的两个氢被一个=CH₂替换而成的一类化合物。

三元轴烯、四元轴烯、五元轴烯、六元轴烯

分子式：C₆H₆、C₈H₈、C₁₀H₁₀，C₁₂H₁₂……

通式：C_2nH_2n(n≥3)

〖导练10.1〗(2016上海)轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯(  )与苯(  )

A．均为芳香

B．互为同素异形体

C．互为同系物

D．互为同分异构体

【答案】D

〖导练10.2〗轴烯由单环烷烃每个碳原子上的两个氢原子被一个=CH₂替换而成，部分轴烯的结构简式如表所示。下列说法错误的是(  )

A．轴烯的通式可表示为C_nH_n (n为大于等于6的整数)

B．轴烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色

C．与足量H₂完全反应，1mol 轴烯消耗H₂的物质的量为n mol

D．n=6的轴烯分子的同分异构体中含有2个碳碳三键的结构有5种

【答案】C

11．富勒烯：

富勒烯是一种完全由碳组成的多面体空心笼状的一系列分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状富勒烯中含有五元环、六元环，偶尔含七元环。如有C₂₀、C₂₄、C₂₈、C₃₂、C₅₀、C₆₀、C₇₀、C₇₈、C₈₀、C₈₂、C₈₄、C₉₀、C₉₄、……C₂₄₀、C₅₄₀等一系列碳笼状团簇富勒烯分子。

〖导练11〗几何学是解决物质结构问题的基础。C₆₀是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表，它的应用十分广泛，涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答：

⑴由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为    ，计算过程为            。

⑵除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属—碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有      (填在周期表中的位置)。

⑶在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2:3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为      (用M代金属)。

⑷计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂₄Y₂₄新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有个X原子，有个Y原子，X是    元素，Y是   元素。

⑸目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂₈、C₃₂、C₅₀、C₆₀、C₇₀……(富勒烯家族成员还在增加)，它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是     和      。

⑹下列物质不属于富勒烯家族的有      。(填序号)

A．C₁₈  B．C₄₄   C．C₇₂  D．C₈₃

⑺晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图所示)。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。

请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为   ；所含B—B键的数目是      。

②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由    个正六边形和    个正五边形构成。

【答案】

⑴C_20、12×5/3=20 ⑵ⅣA或ⅣB的金属 ⑶M₈C₁₂ ⑷2、2、N、B⑸12、30⑹AD⑺①12、30 ②12、20

〖导练12〗科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如图。

下列说法正确的是()

A．C₁₈与金刚石结构相似

B．C₂₄O₆→C₂₂O₄过程碳元素被氧化

C．C₁₈与石墨烯都是碳的同素异形体

D．1mol C₂₀O₂转化为C₁₈过程中反应生成44.8L CO

【答案】C