学年人教版选修5 第一章第二节 有机化合物的结构特点 作业 1.docx

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学年人教版选修5第一章第二节有机化合物的结构特点作业1

第二节　有机化合物的结构特点

知识点1　有机化合物中碳原子的成键特点

1．目前已知化合物中数量、品种最多的是ⅣA族碳的化合物（有机化合物），下列关于其原因的叙述中不正确的是（　　）

A．碳原子既可以跟自身也可以跟其他原子形成4个共价键

B．碳原子性质很活泼，可以跟多数元素原子形成极性共价键

C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键

D．多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合

答案　B

解析　有机物种类繁多的一个重要原因是碳原子最外层有四个电子，可以自身之间成键，也可以与其他原子间成键，既可以成单键，又可以成双键或三键，且可以形成碳链，也可以形成碳环，A、C、D正确；碳原子性质不活泼，B不正确。

2．已知某有机物含有4个C，每个C原子都以键长相等的三条单键连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是（　　）

A．该有机物不存在B．该有机物的分子式为C4H4

C．该有机物的空间构型为正四面体D．该有机物不属于苯的同系物

解析：

根据碳原子有4个价键，可以确定分子式为C4H4，空间构型为正四面体，同系物要求系列差为CH2。

答案：

A

3．如图所示是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。

下列说法正确的是（　　）

A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B．CH4、CCl4都是正四面体结构

C．CH4和CCl4中的化学键完全相同

D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同

答案　B

解析　CH4、CCl4中各自的键的长度、键的强度相等，故均为正四面体结构；CH3Cl中含C—H键和C—Cl键两种不同的化学键，故不是正四面体结构。

4．下列化学用语错误的是（　　）

答案　B

解析　乙烯的结构简式为CH2===CH2，故B项错误。

5.键线式可以简明地表示碳氢化合物，如键线式为

的物质是（　　）

A．丁烷B．丙烷

C．丙烯D．丁烯

答案：

C

6．上图是某有机化合物分子的比例模型，下列有关该物质的推断不正确的是（　　）

A．分子中可能含有羟基B．分子中可能含有羧基

C．分子中可能含有氨基D．该物质的分子式可能为C3H6O3

解析：

观察题给模型可知，该模型所表示的分子中有三种原子（黑球3个、斜线球3个、白球6个）。

根据有机化合物中的价键规律可得，黑球表示碳原子，斜线球表示氧原子，白球表示氢原子。

答案：

C

7．已知某有机化合物的相对分子质量为128，且只由碳、氢两种元素组成。

下列对该有机化合物的碳原子成键特点的分析中正确的是（　　）

A．一定含有双键B．一定含有三键

C．一定含有不饱和键D．可能含有苯环

解析：

分析该有机化合物的相对分子质量可知其分子式可能为C9H20或C10H8。

C9H20为烷烃，不可能含有不饱和键（双键、三键等），C10H8肯定含有不饱和键，这种不饱和键可能是苯环，C10H8可以是

。

答案：

D

8．

（1）北京某化工厂生产的某产品只含C、H、O三种元素，其分子模型如图1所示（图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等）。

由图可知该产品的分子式为________________结构简式为______________________________________________。

（2）如图2所示的结构简式与立体模型是某药物的中间体，通过对比可知结构简式中的“Et”表示________（填结构简式），该药物中间体的化学式为___________________________________。

答案　

（1）C4H6O2　CH2===C（CH3）COOH

（2）—CH2CH3　C9H12O3

解析　

（1）通过价键数可知，

是C，

是H，

是O，可以推出该产品的分子式是C4H6O2；其结构简式CH2===C（CH3）COOH。

9．有机化合物键线式的特点是以线表示键，每个拐点和端点均表示有一个碳原子，并以氢原子补足四价，C、H不表示出来，某有机化合物的立体结构如图所示。

（1）写出该有机化合物的分子式________。

（2）该有机化合物属于________。

A．环烷烃B．饱和烃

C．不饱和烃D．芳香烃

答案　

（1）C7H12　

（2）AB

解析　

（1）根据键线式可知，该有机化合物有7个碳原子，因为碳原子可以形成四个共价键，故拐点的5个碳原子上各连有2个氢原子，中间每个碳原子上各连有1个氢原子，故氢原子数目为5×2＋2×1＝12，该有机化合物的分子式是C7H12。

（2）该有机化合物属于环烷烃，所以是饱和烃，芳香烃中必须含有苯环。

知识点2　有机化合物的同分异构现象和同分异构体

10．下列说法正确的是（　　）

A．凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物

B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体

C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体

D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体

答案　D

解析　分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3CH===CH2与

，A错误；若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如HCHO（甲醛）和C2H4O2（乙酸），B错误；相对分子质量相同的化合物很多，如无机物中的H2SO4和H3PO4，有机物中的CH3CH2OH（乙醇）与HCOOH（甲酸），这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D正确。

11．分子式为C5H7Cl的有机物，其结构不可能是（　　）

A．只含有一个碳环的有机物B．含有两个双键的直链有机物

C．含一个双键的环状有机物D．含一个三键的直链有机物

解析：

由C5H7Cl与对应饱和烷烃C5H12作比较可知，C5H7Cl中相当于少了4个氢原子，分子中应该有两个双键或一个三键或一个双键和一个碳环，故B、C、D均可能。

答案：

A

12．下列各组有机物中，互为同分异构体的是（　　）

答案　B

解析　苯分子中的碳碳键都是相同的独特的键，因此A中两结构表达式表示的是同一物质；同样对于选项D，由于甲烷分子是正四面体结构，因此两结构表达式同样表示的是同一种物质；对于选项C易判断是同一种物质。

13．下列关于同分异构体的分类，错误的是（　　）

答案　B

解析　B项二者都含有碳碳双键，应属于位置异构。

14．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有（不考虑立体异构）（　　）

A．6种B．7种C．8种D．9种

答案　C

解析　首先写出C5H12的最长的碳链，C—C—C—C—C，该结构的一氯代物有3种；再写出少一个碳原子的主链，，该结构的一氯代物

有4种；最后写出三个碳原子的主链，，该结构的一氯代物有1种

，故C5H11Cl共8种结构。

15．下列分子式只表示一种物质的是（　　）

A．C4H8B．C8H10C．C2H5ClD．C2H4Cl2

答案　C

解析　写出它们的结构式或结构简式即可得出结果。

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16．下列各组物质中，属于同分异构体的是（　　）

答案　B

解析　A、C的两种物质的结构相似，分子式不相同，互为同系物；B中两种物质的结构式不同，分子式都是C2H5NO2，所以两者互为同分异构体；D中两物质分子式不同，结构不同，所以不是同分异构体。

17．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的1个氢原子，所得芳香烃产物的数目为（　　）

A．3B．4C．5D．6

答案　D

解析　相对分子质量为43的烷基为—C3H7，—C3H7有两种结构：

—CH2—CH2—CH3，

。

取代苯环上的1个氢原子与甲基有邻、间、对三种位置关系，故所得芳香烃产物有6种。

18．分子式与苯丙氨酸（CH2CHNH2COOH）相同，且同时符合下列条件：

①有带有两个取代基的苯环，②有一个硝基（—NO2）直接连接在苯环上的同分异构体的数目为（　　）

A．3种B．6种C．8种D．10种

答案　B

解析　由题意可知其结构为C3H7NO2、

C3H7NO2、C3H7NO2，其中—C3H7有两种同分异构体，故共有6种同分异构体。

19．某共价化合物含C、H、N三种元素，分子内有4个N原子，且4个N原子排列成空间的四面体（如白磷分子结构），每2个N原子之间都有一个C原子，分子内无碳碳单键和碳碳双键，则该化合物分子式为（　　）

A．C4H8N4B．C6H12N4

C．C6H10N4D．C4H10N4

解析：

每个N—N中插入一个C原子，故C原子个数为6，每个N原子形成三个共价键已达饱和，不能再结合H原子，每个C原子还可结合2个H原子，H原子个数为6×2＝12，故分子式为C6H12N4。

答案：

B

20．人们使用四百万只棉子象鼻虫和215磅它们的粪物，历经30多年弄清了棉子象鼻虫的四种信息素的组成，它们的结构如图所示。

以上四种信息素互为同分异构体的是（　　）

A．①和②B．①和③C．③和④D．②和④

答案　C

解析　由题图可知，①的分子式为C11H18O，②的分子式为C10H16O，③的分子式为C11H20O，④的分子式为C11H20O。

③和④分子式相同，结构不同，故二者互为同分异构体。

21．分子组成为C6HmO3N3Cl的有机物分子中，m最大值为（　　）

A．14B．16

C．18D．20

22．有A、B两种烃，所含碳元素的质量分数相同，关于A和B的叙述中正确的是（　　）

A．二者不可能是同系物

B．二者一定是同分异构体

C．二者最简式相同

D．各1mol的A和B分别完全燃烧生成CO2的质量一定相等

答案　C

解析　乙烯和丙烯的碳元素质量分数相同，同时它们也是同系物，A错误；两种烃所含碳元素的质量分数相同，则氢元素的质量分数相同，它们的碳、氢原子个数比也肯定相同，即最简式相同；最简式相同，分子式不一定相同，如乙炔和苯，它们既不是同系物也不是同分异构体，B错误，C正确；1mol乙炔和苯分别完全燃烧生成的CO2的质量一定不相等，后者是前者的3倍，D错误。

23.

“立方烷”是一种新合成的烃，其分子为正方体结构，其碳架结构如图所示：

（1）“立方烷”的分子式为________。

（2）该立方烷的二氯代物具有同分异构体的数目是________。

（3）下列结构的有机物属于立方烷同分异构体的是_______________________。

A.

B．CHCH2

C.D．CH2CH2

（4）已知化合物A（C4Si4H8）与立方烷的分子结构相似，如图所示，则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为________（填字母）。

A．3B．4C．5D．6

答案　

（1）C8H8　

（2）3　（3）BD　（4）B

解析　立方烷为对称结构，有8个角，每一个角为一个碳原子，这个碳原子和相邻的3个角上的碳原子以共价健结合，碳原子有4个价电子，所以每个碳原子只能和一个氢原子结合，故分子式为C8H8。

立方烷二氯代物的氯原子可以是占据同一边上的两个顶点、同一平面对角线的两个顶点、立方体对角线的两个顶点，共3种情况。

在各选项中A的分子式为C4H4，B为C8H8，C为C10H8，D为C8H8，可知B、D与立方烷互为同分异构体。

化合物A的二氯代物在面对角线上有2种同分异构体，在四面体的同一边上有1种同分异构体，在体对角线上有1种同分异构体。

24．如果将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，称为键线式，如CH3CH2CH2CH3的键线式可表示为。

有人设想合成具有以下结构的烃分子。

（1）结构D显然是不可能合成的，原因是___________________

__________________________________________________________；

（2）在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团，可以形成金刚烷的结构，写出金刚烷的分子式________；

（3）B的一种同分异构体是最简单的芳香烃，能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是________。

a．它的对位二元取代物只有一种b．它的邻位二元取代物只有一种

c．分子中所有碳碳键的键长均相等d．能发生取代反应和加成反应

（4）C的一种属于芳香烃的同分异构体是生产某塑料的单体，写出合成该塑料的化学方程式________。

答案：

（1）C原子不可能形成5个共价键

（2）C10H16　（3）bc