2019_2020学年高中化学课时作业2有机化合物的结构特点含解析新人教版选修.doc

课时作业2　有机化合物的结构特点
基础巩固
1．下列有关键线式的说法错误的是(　　)
A．将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况
B．每个拐点、交点、端点均表示有一个碳原子
C．每一条线段代表一个共价键，每个碳原子应该有四条线段，用四减去线段即是与该碳原子结合的氢原子数
D．C===C键、C≡C键等官能团中的“===”“≡”也可省略
解析：键线式中能省略的是C、H原子及单键。
答案：D
2．进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的有机物的烷烃是(　　)
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
解析：根据等效H原子来判断烷烃一氯取代后的同分异构体数目。A项中有5种等效H原子，则一氯取代后可生成5种沸点不同的有机物；B项有4种；C项有2种；D项有3种分别为 (CH3)3CCHClCH3、(CH3)3CCH2CH2Cl。
答案：D
3．含有一个碳碳双键的烯烃，加氢后产物的结构简式如图，这种烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)(　　)
A. 5种 B. 6种
C. 7种 D. 8种
解析：根据烯烃与H2加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置。该烷烃的碳链结构为，能形成双键的位置有：1和2之间(同4和5之间)，2和3之间(同3和4之间)，3和6之间，6和7之间，7和8之间(同7和9之间)，故该烯烃共有5种。
答案：A
4．下列关于有机化合物的表示方法中不正确的是(　　)
A．乙烯：CH2CH2
B．异戊烷：
C．乙酸乙酯：CH3COOCH2CH3
D．甲烷：
解析：A、C两项表示物质的结构简式，其中乙烯结构简式中的碳碳双键不可省略，应写成CH2===CH2；B项表示物质的键线式；D项表示物质的结构式。
答案：A
5．下列各组物质中，属于同分异构体的是(　　)

解析：选项A、C、D中两种有机物的分子式不同，不属于同分异构体；和H3C—CH2—NO2的分子式均为C2H5NO2，且二者的结构不同，互为同分异构体。
答案：B
6．已知丙烷的二氯代物有四种异构体，则其六氯代物的异构体数目为(　　)
A．两种 B．三种
C．四种 D．五种
解析：采用换元法，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，从二氯代物有四种同分异构体，就可得到六氯代物也有四种同分异构体。
答案：C
7．轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯(　　)
A．均为芳香烃 B．互为同素异形体
C．互为同系物 D．互为同分异构体
解析：分析有机物三元轴稀的结构可知其分子式为C6H6。A项，三元轴烯没有苯环，不属于芳香烃，错误；B项，同素异形体的前提是单质，错误；C项，三元轴烯和苯分子式完全相同，错误；D项，二者分子式相同但结构不同，互为同分异构体，正确。
答案：D
能力提升
8．在①丙烯 ②氯乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是(　　)
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：在①丙烯CH2===CH—CH3和④甲苯C6H5—CH3中—CH3是一个空间立体结构(与甲烷类似)，这四个原子不在同一平面上；②氯乙烯和乙烯相同，是六原子共面结构；③苯是十二个原子共面。
答案：B
9．对三联苯()是一种有机合成的中间体。下列关于对三联苯的说法中正确的是(　　)
A．对三联苯属于苯的同系物
B．对三联苯分子中至少有16个原子共平面
C．对三联苯的一氯取代物有6种
D．0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗5.1 mol O2
解析：A.对三联苯()中含有3个苯环，与苯的结构不相似，所以一定不属于苯的同系物，故A错误；B.因为苯环是平面正六边型结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，则所有原子可能共面，若将苯环围绕连接苯环的碳碳键转动，则有部分原子会不在同一平面，但是无论怎样转动，至少共平面的原子数为：11＋1＋1＋1＋2＝16个，故B正确；C.对三联苯的结构对称，从中间看，共有4种位置的H元素，则对三联苯的一氯取代物有4种，故C错误；D.对三联苯的分子式为C18H14，1mol该物质燃烧消耗氧气为：18 mol＋mol＝21.5 mol，0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗0.2×21.5 mol＝4.3 mol O2，故D错误。
答案：B
10．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是(　　)

A．分子式为C25H20
B．该化合物为芳香烃
C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D．分子中所有原子一定处于同一平面
解析：烃分子中氢原子被其他原子取代后，其空间位置不变，由于甲烷分子中的四个氢原子位于正四面体的四个顶点上，当四个氢原子全部被苯基取代后，苯基就排在正四面体的四个顶点上，故该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面。
答案：D
11．某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子排列成内空的四面体(如白磷结构)，每两个氮原子间都有一个碳原子。已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为(　　)
A．CH8N4 B．C6H12N4
C．C6H10N4 D．C4H8N4
解析：本题考查有机物的成键规律。四个氮原子构成正四面体，正四面体有6条边，所以有6个C原子，因为N原子构成正四面体的四个顶点，与3个C原子成键，分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，每个C还有两个共价键可以和H原子结合，共要结合12个氢原子，即化合物的化学式是C6H12N4，故选B。
答案：B
12．已知互为同分异构体，则化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体共有(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：C3H6的链状同分异构体，只有一种结构：CH3—CH＝CH2，由于CH3—CH＝CH2只有三种氢，所以有三种一氯代物：CH2Cl—CH＝CH2、CH3—CCl＝CH2、CH3—CH＝CHCl，其中CH3—CH＝CHCl有顺式和反式两种结构，所以化学式为C3H5Cl链状有机物的同分异构体共有4种，答案选B。
答案：B
13．有机物的表示方法多种多样，下面是常见有机物的表示方法：

⑤
⑥
⑦
⑧　⑨

(1)上述表示方法中属于结构简式的为____________________；
属于结构式的为_____________________________________；
属于键线式的为_______________________________________；
属于比例模型的为______________________________________；
属于球棍模型的为_____________________________________。
(2)写出⑨的分子式：___________________________________。
(3)写出⑩中官能团的电子式：___________________________。
(4)②的分子式为__________，最简式为__________。
解析：①③④⑦是结构简式；②⑥⑨是键线式，所有拐点和端点都有一个碳原子，碳原子不满足四个价键的由氢原子补充；⑤是CH4的比例模型；⑧是正戊烷的球棍模型；⑩是葡萄糖的结构式，其官能团有—OH和；②的分子式为C6H12，其最简式为CH2。
答案：(1)①③④⑦　⑩　②⑥⑨　⑤　⑧
(2)C11H18O2　 　　(4)C6H12　CH2
14．(1)写出同时满足下列条件的C6H10O4的所有同分异构体的结构简式____________________。
①只含一种官能团；②链状结构且无—O—O—；③核磁共振氢谱只有2种峰。
(2)某化合物是结构式为的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式：____________________(任写一种)。
解析：(1)分子式为C6H10O4，其中10个氢原子只有2种吸收峰，那么必含有—CH2—、—CH3，且要连接在对称位置上，只含有一种官能团且有4个氧原子，即有2个酯基，可写出：CH3OOCCH2CH2COOCH3、CH3COOCH2CH2OOCCH3、CH3CH2OOCCOOCH2CH3、CH3CH2COOOOCCH2CH3，但是不含—O—O—键，即不包括CH3CH2COO—OOCCH2CH3。
(2)化合物的化学式为C7H14O，它的同分异构体中要求含有2种氢原子，则该物质具有对称结构。
答案：(1)CH3COOCH2CH2OOCCH3、
CH3CH2OOCCOOCH2CH3、
CH3OOCCH2CH2COOCH3

15．现有A、B、C三种烷烃，它们的分子式都是C8H18。
(1)A不能由任何分子式为C8H16的异构体加H2得到，A的结构简式为________________。
(2)B可以而且只能由一种分子式为C8H16的物质加H2得到，B的结构简式为________________。
(3)C可以而且只能由两种分子式为C8H16的物质D或E加H2得到，C的结构简式为________________，D和E的结构简式分别为__________________和__________________。
解析：A分子中成键的任意两个碳原子中必须有一个碳原子没有氢原子，符合此条件的只有；B分子中只有一种两个成键的碳原子上同时有氢原子，符合此条件的只有；C分子中有两种成键的碳原子上同时有氢原子，符合此条件的烃为

(2)(C2H5)3CCH3
(3)(CH3)2CHC(CH3)2C2H5

16．对有机物的结构理解，要以立体几何知识为依托，重点理解有机物分子中的价健在空间的分布，注意有机物结构式或结构简式的书写仅表示原子连接的次序，不代表有机物的空间结构。烷烃的结构可从甲烷的立体结构拓展想象，如乙烷(CH3CH3)可认为是甲烷分子中的一个氢原子被—CH3取代形成的。含三个碳原子以上的烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，可能共平面，但不可能共直线。
(1)甲烷分子中最多可有____个氢原子与碳原子共平面；
(2)—CH3取代苯环上一个氢原子所得有机物为甲苯，甲苯分子中一定有________个碳原子共面；
(3)①CH4，②C3H8，③C4H10，④C5H12四种烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，此种烃可以是______；
(4)乙烷的一氯取代物只有1种结构，乙烷的二氯取代物有2种结构，乙烷的五氯取代物有____________种结构。
解析：(1)甲烷是正四面体结构，最多可有2个氢原子与碳原子共平面；(2)—CH3中的C取代苯环上的一个氢原子(氢与苯环共平面)，一定有7个碳原子共面；(3)只能生成一种一氯代物，即该烃只有一种氢，①CH4和④C5H12(新戊烷)；(4)乙烷的一氯取代物种类与乙烷的五氯取代物相同，则乙烷的五氯取代物有1种结构。
答案：(1)2　(2)7　(3)①④　(4)1

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