1、第一单元有机化合物的结构 针对性训练基础题组1下列结构简式一定错误的是 ()A. CH3F B. C. C2H5SH D. 2某烃有两种或两种以上的同分异构体,其同分异构体中的某一种的一氯代物只有一种,则这种烃可能是 ()分子中具有7个碳原子的芳香烃分子中具有4个碳原子的烷烃分子中具有12个氢原子的烷烃分子中具有8个碳原子的烷烃A. B. C. D. 3下列有关有机物结构的说法不正确的是 ( )A以碳原子和化学键为立足点,若氢原子被其它原子所代替,其键角基本不变B若两个平面型结构的基团之间以单键相连,这个单键可以旋转,则两个平面可能共平面,但不是“一定” 共平面C若两个苯环共边,则两个苯环不一
2、定共平面D若甲基与一个平面型结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共平面;若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共平面4甲烷中的碳原子是sp3杂化,下列用*表示碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化状态一致的是 ( )ACH3*CH2CH3 B*CH2CHCH3 CCH2*CHCH3 DCH2CH*CH35关于乙炔分子结构的描述正确的是 ( )A乙炔分子中的碳原子采用sp2杂化 B分子中含有2个键和2个键C叁键键能是乙烷中CC单键键能的3倍D分子中碳氢键与碳碳键的键角约为1806下列有机分子中,所有的原子肯定不可能处于同一平面的是 ( ) ACH2=CHC
3、N BCH 2=CHCH=CH 2 C DCH2CHCH27某烃的结构简式为,分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为x,在同一直线上的碳原子数为y,一定在同一平面上的碳原子数为z,则x、y、z分别为 ()A. 4,3,5 B. 4,3,6 C. 4,4,8 D. 4,6,48分子中含有一个叁键的炔烃,加氢后产物的结构简式为,此炔烃可能的结构有 ( )A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种9下列分子中的一个氢原子被氯原子取代后,所得一氯代物种类最多的是 ()A. 正戊烷 B. 异戊烷 C. 新戊烷 D. 环戊烷10下列叙述正确的是 ()A. 分子式相同,元素百分含量也相同的物质
4、是同种物质B. 同分异构体之间的化学性质一定相似,物理性质不同C. 分子式相同的不同物质,一定是同分异构体D. 相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体11已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目为 ()A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种12已知C4H10的同分异构体有两种:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有 ()A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种13已知萘()的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(mn)的关系是 ( ) Am+n=6 Bm+n=4 Cm+n=8 D无法确定14某地区生产的
5、石油中,可以分离出一种称为金刚烷(C10H16)的饱和烃。如图是这种烃的碳原子骨架(H原子已经略去)。下列物质化学键之间的夹角与金刚烷分子中CC键的夹角相近的是 ,A甲烷 B乙烯 C乙炔 D苯金刚烷的一氯取代物有 种,金刚烷有一种同分异构体的分子结构中含有2个碳环,且其一元取代物只有2种,试写出该异构体的结构简式: 。15与立方烷(C8H8)具有相同最简式的一种有机物,其相对分子质量是立方烷的一半,该分子是由电石为原料合成的,它是合成某种橡胶的中间体,它也有多种同分异构体。(1)它的一种链式结构的同分异构体的结构简式是 。该同分异构体的分子中,所有的原子是否共平面? ,所有的碳原子是否同在一条
6、直线上? 。(2)它的另一种同分异构体的每个碳原子均达到饱和,且空间构型中碳与碳之间的夹角都相同,该同分异构体的分子中直接键合的三个碳原子间的夹角是 ,请画出它的空间构型 。提升题组16当有机物分子中的一个碳原子所连四个原子或原子团均不相同时,此碳原子就是“手性碳原子”,具有手性碳原子的物质往往具有旋光性,存在对映异构体,如等,下列化合物中存在对映异构体的是 ( )A. B. 2-甲基丁烷C. 甲酸 D. C6H5CH(CH3)CHO17以M原子为中心形成的MX2Y2分子中,X、Y分别只以单键与M结合,下列说法正确的是 ( )A若MX2Y2分子为平面四边形就有2种同分异构体B若MX2Y2分子为
7、平面四边形则无同分异构体C若MX2Y2分子为四面体形就有2种同分异构体D若MX2Y2分子为四面体形则无同分异构体18已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如下图: 则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2 的同分异构体的数目为 ( )A2 B3 C4 D619如图是简化的碳架结构:请回答:(1)其分子式分别是、。(2)降冰片烷发生一氯取代时,取代位置有种。(3)蓝烷发生一氯取代时,其一氯代物有种。20(1)由碳、氢、氧三种元素组成的相对分子质量为60的链状有机物,其结构简式可能为 、 、 、 、 或 。(2)某化合物完全燃烧后,产物CO2和H2O的物质的量之比为11,该
8、化合物可能为、(写出不同类别的三种物质)。(3)有机物A是合成芬必得的主要原料,其结构简式为。与A具有相同分子式且苯环上只有一个取代基的有机物共有4种,除A外的其余3种分别是: 、 、 。21有机化学中有多种同分异构现象,其中有顺反异构,例如2-丁烯有两种顺反异构体:A中两个-CH3在双键同侧,称为顺式,B中两个-CH3在双键两侧,称为反式,如图所示。, A B根据此原理,苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构,写出结构简式:(1)三种位置异构: , , 。(2)两种顺反异构: , 。22胡萝卜中含有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养元素之一。-胡萝卜素的键线式结构为: (1)
9、写出-胡萝卜素的分子式: 。(2)1mol -胡萝卜素最多能与 mol Br2反应。(3)-胡萝卜素与-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线方框内部分不同,但碳的骨架相同,写出-胡萝卜素虚线方框内可能的结构简式: 。23某有机物与H2按11物质的量比加成后生成的产物结构为: 则该有机物可能的结构有_种。(已知结构不存在)。24烷基取代苯(C6H5-R)可以被KMnO4的酸性溶液氧化成,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有CH键,则不容易被氧化得到,现有分子式为C11H16 的一烷基取代苯,已知它可以被氧化为苯甲酸的同分异构体有7种,其中的三种是:、,请写出其他四种同分异构体的结构简式: ,
10、, , 。25请认真阅读以下材料:材料一瑞典皇家科学院于2001年10月10日宣布,将2001年诺贝尔化学奖授予美国的诺尔斯(William S.Knowles)和夏普雷斯(K.Barry Sharpless)以及日本的野依良治(Ryoji Noyori)三位科学家,以表彰他们在手性催化反应研究领域取得的成就。材料二在有机物中,有一类化合物的化学式相同,原子的连接方式和次序也相同(即结构式相同),但原子在空间排列的方式上不同,因而具有像实物和镜像一样的两种结构,虽然非常相似,但不能重叠,这种异构现象叫对映异构。此对映异构之间的关系就像人的左手和右手一样,故这类化合物的分子叫手性分子。材料三在有
11、机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子就叫做手性碳原子或不对称碳原子,含有手性碳原子的分子一般是手性分子,手性分子就可能存在对映异构。试回答下列问题:(1)下列分子中,不含手性碳原子的是。A. B. C. D. (2)2002年国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺的英文缩写为PPA,结构简式为,一个苯丙醇胺分子中有个手性碳原子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为: 则另一对对映异构体的简单投影式为: 和 。直面高考26分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)( ) A6种 B7种 C8种 D9种解析:C5H12有3
12、种同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷,等效氢原子种类分别为3种、4种、1种,共8种,所以C5H11Cl的同分异构体共有8种。答案:C27下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有 ( ) A乙烷 B甲苯 C氟苯 D四氯乙烯解析:A选项中的两个甲基均是四面体空间结构,B选项中的甲基是四面体空间结构,C选项氟原子代替苯中1个氢原子的位置仍共平面,D选项氯原子代替乙烯中氢原子的位置仍共平面。答案:CD28分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有 ( ) A2种 B3种 C4种 D5种解析:分子式为C10H14的单取代芳烃为C6H5C4H9,C4H9为丁基,而丁基有4种:、 、,所以其单取
13、代芳烃也有4种。答案:C 29分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构) ( )A5种 B6种 C7种 D8种解析:该有机物是醇。C5H12有3种同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷,等效氢原子种类分别为3种、4种、1种,共8种,所以C5H11OH的同分异构体共有8种。答案:D 30下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的有 ( )A2-甲基丙烷B环戊烷C2,2-二甲基丁烷D2,2-二甲基丙烷解析:等效氢的考查,其中A有2种,C有3种,B、D均只有1种。答案:BD31分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合
14、可形成的酯共有 ( )A15种 B28种 C32种 D40种 解析:根据题意,可知分子式为C5H10O2的有机物是酯,其在酸性条件下水解生成的酸和醇的种数如下表所示: 酯酸的数目醇的数目HCOO-C4H91种4种CH3-COO-C3H71种2种C2H5-COO-C2H51种1种C3H7-COO-CH32种1种共计5种8种从上表可知,酸一共有5种,醇一共有8种,因此,这些醇和酸重新组合可形成的酯共计:58=40种。 答案:D 32下列化合物中,同分异构体数目超过7个的有 ( ) A已烷B已烯 C1,2-二溴丙烷D乙酸乙酯解析:同分异构体常规考查。答案:BD33某单官能团有机化合物,只含碳、氢、氧
15、三种元素,相对分子质量为58,完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)( ) A4种 B5种 C6种 D7种解析:根据题意该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,则该有机物的分子式可设为CnH2nOm,由相对分子质量为58,14n+16m=58,讨论可知n=3、m=1。分以下五种情况:官能团CHO(醛基) (羰基)OH(羟基)O(醚键)有机物名称丙醛丙酮环丙醇环氧丙烷、环丁醚有机物结构CH3CH2CHOCH3COCH3答案:B教材(课本第28页)答案与提示1. 结构简式 键线式CH3COOCH2CH3 CH3CH2CH2CHO CH2C(CH3)C
16、HCH2 2. (1)四面体形(2)平面形(3)平面形3. (1)、(4)4. CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (CH3)2CHCH2CH2CH3 (CH3)2CHCH(CH3)2 (CH3)3CCH2CH3 参考答案专题2 有机物的结构与分类 第一单元有机化合物的结构 基础题组1D解析:N原子为三键饱和,而D项中N原子形成4个单键。2C解析:符合要求的物质只有甲苯;为C4H10,有CH3CH2CH2CH3和两种同分异构体,但这两种结构的一氯代物分别有2种,故不可能。为C5H12,有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,新戊烷的一氯代物只有一种;为
17、C8H18,同分异构体超过两种,其中的一氯代物只有一种,故可能。3C 解析:若两个苯环共边,则两个苯环一定共平面。4AD 解析:碳原子形成4个单键,则采用sp3杂化。5D 解析:乙炔分子中的碳原子采用sp杂化,分子中含有3个键和2个键,叁键键能小于乙烷中CC单键键能的3倍。6D 解析:形成四个单键的中心碳原子采用sp3杂化,形成四面体构型,所有的原子肯定不可能处于同一平面上。7B解析:四面体结构的原子要形成四个单键,也就是分子中两个乙基中的4个碳原子;同一直线上的碳原子是包含在内的3个碳原子;一定在同一平面上的碳原子是包含及在内的6个碳原子。8B解析:本题实际上是要确定原炔烃中叁键的位置。产物
18、烷烃中某相邻的两个碳原子都必须有两个或两个以上氢原子才能符合条件,显然左边第1、2个碳原子之间原来可以形成叁键,右边第1、2个碳原子也如此,至于右下方的两个碳原子位置与右边的是等效的。9B解析:用等效原子找同分异构体。正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种等效氢,故一氯代物有3种;异戊烷有4种等效氢,一氯代物有4种;新戊烷有一种等效氢,一氯代物只有一种;环戊烷 有一种等效氢,一氯代物只有一种。10C解析:分子式相同,结构不一定相同,所以不是同种物质,A项错误。同分异构体之间可能属于同类物质,也可能属于不同类物质,如属于同类物质时,化学性质相似,物理性质不同;属于不同类物质时,化学性质、物理
19、性质均不同,B项错误。相对分子质量相同,分子式不一定相同,D项错误。11C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4种同分异构体,就可得到六氯代物也有4种同分异构体。12D解析:从C4H10 的两种同分异体中可以看出,每种分子结构中均有两种处于不同化学环境的氢原子,将 OH替代这些氢原子即得C4H9OH属于醇类的同分异构体。13C 解析:萘的分子式为C10H8,从萘分子中取代a个H(C10H8-aBra)与取代(8-a)个H(C10HaBr8-a)的同分异构体种数是相等的,故n+m=a+(8-a)=8。14A 2 或 解析:金刚烷属于饱和烃,键角应与烷烃相似,所以选
20、A,金刚烷中只有两种等效氢,所以一氯取代物有2种。15(1) 是 否 (2)60 解析:(1)立方烷的分子式是C8H8,根据题意该分子的分子式为C4H4,链式结构的结构简式为,其结构式为:,所有的原子共平面,四个碳原子不在同一条直线上。(2)每个碳原子均达到饱和,说明四个碳原子形成正四面体结构。提升题组16D 解析:A项,与最中间碳原子连接的4个基团分别是H、 CH3、两个CHCHC2H5,只连接了3种基团;B项的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2,主链上2号碳原子连接了一个H、一个C2H5、两个CH3,也是3种基团;C项,甲酸中只有1个碳原子,连3种基团;D项,与苯环相连的碳原子连接了苯
21、基、H、CH3、CHO 4种基团,符合题意。17AD 解析:若MX2Y2分子为平面四边形就有2种同分异构体,若MX2Y2分子为四面体形则无同分异构体。18C 解析:C6H6(苯)的二氯取代物存在邻、间、对三种,则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2 的同分异构体的数目为4种,其中间位有两种。19(1)C7H12 C10H12 (2)3 (3)4 解析:(1)根据键线式的规定,每个拐点及终点均有碳原子,再根据C满四价的原则查找H的个数,可得分子式。(2)降冰片烷左右对称,前后也对称,因此观察此烷的部分,共有3种不同类型的氢。(3)同理,蓝烷上有4种不同类型的氢,其一氯代物有4种。20(1) CH
22、3CH2 CH2OH CH3CH(OH)CH3 CH3OCH2CH3 HOCH2CHO CH3COOH HCOOCH3(2) CH2CH2、CH3CHO、CH3COOH(或HCOOCH3)(3) 、 、 解析:(1) 由碳、氢、氧三种元素组成的相对分子质量为60的链状有机物是:正丙醇、异丙醇、甲乙醚、羟基乙醛、乙酸、甲酸甲酯。(2)燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相同,说明分子中C、H原子数之比为12,故最简单的不同类别是CH2CH2、CH3CHO、CH3COOH或HCOOCH3。(3)写出苯环上只有一个取代基的A的同分异构体,实质是考查丁基(-C4H9)的同分异构体的书写,即除A中的丁基外
23、,还有-CH2CH2CH2CH3、 、3种丁基。21(1) (2)顺式 反式 解析:搞清位置异构和顺反异构的的概念,即可写出答案。 22(1) C39H54 (2)11 (3) 解析:(1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则,此烃共有39个C、11个CC、2个环,所以氢原子数为23921122254,所以分子式为C39H54。 (2)每有一个双键即和一个Br2加成,故1mol该烃能与11mol Br2加成。(3)根据观察,右边虚线方框内双键还有另外三种不同的位置。23 4解析:由加成产物确定不饱和有机物的异构体数。某有机物与H2按11物质的量比加成说明原来的有机物分子中有一个碳碳双键或碳氧双键存在。24 解析: 由题意可知,该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链,在写其同分异构体时,可以把苯环看作是C5H12的一个取代基,这样只要写出C5H12的7种同分异构体,此题即可解出。25(1)AC(2)2 解析:本题有三段阅读材料,通过阅读可知,材料一是一则新闻报道,材料二告诉我们什么是对映异构和手性分子,材料三告诉我们什么是手性碳原子。对照题目所提出的问题,得知最关键的是要掌握什么是手性碳原子。回答问题紧紧抓住手性碳原子的概念,看碳原子周围是否连接着四个不同的原子或原子团。