课时跟踪检测(三) 有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法
1.下列表示物质的化学用语错误的是( )
A.对硝基甲苯的结构简式:
B.葡萄糖的实验式:CH2O
C.苯分子的空间填充模型:
D.丙烷分子的球棍模型:
2.从成键情况看,下列分子式和结构式不合理的是( )
3.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
4.下列有关叙述正确的是( )
D.降冰片烷的键线式为,可以确定其化学式为C7H14,1H核磁共振谱中有3组峰
5.已知某有机物含有4个C,每个碳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.该有机物的空间结构为正四面体形
D.该有机物的一氯代物仅有1种
6.下列说法错误的是( )
A.C4H8分子中可能存在碳碳双键
B.C3H6分子可能是链状也可能是环状
C.C3H6O分子内一定存在碳碳双键
D.汽油添加CH3OC(CH3)3,可生产无铅汽油。该分子中原子间必存在的连接方式
7.茴香醛可用于香料的配制和有机合成,其中间茴香醛的结构简式如图所示。下列关于茴香醛的说法不正确的是( )
A.其分子式是C8H8O2
B.分子中π键与σ键数目之比为2∶9
C.分子中所有碳原子不可能共平面
D.对茴香醛中含有3种不同化学环境的氢原子
8.描述CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.所有原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
9.已知某药物的合成路线中部分反应如下:
下列说法正确的是( )
A.X中碳原子的杂化方式有两种
B.Y中所有原子一定共面
C.Z中有4种不同化学环境的氢原子
D.Y生成Z,发生取代反应
10.有人设想合成具有以下结构(结构中只表示出碳碳键,省略了C、H原子和碳氢键)的四种烃分子,下列有关说法不正确的是( )
A.1 mol甲分子内含有6 mol非极性共价键
B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应
C.丙分子的二氯取代产物有3种
D.丁分子不能合成
11.已知某碳氢化合物A的分子中:①有6个碳原子,②每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个90°的碳—碳—碳键角和1个60°的碳—碳—碳键角。根据以上事实判断:
(1)A的化学式是________________。
(2)分子中____________(填“有”或“没有”)碳碳双键。
(3)A的结构可以表示为__________(只要求写出碳架,不需要写出C、H的符号)。
12.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
⑨
(1)属于结构式的为___________;属于键线式的为___________;属于空间填充模型的为___________;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___________。
13.(1)某烷烃分子中含共价键的数目为16,该烷烃的分子式为___________,其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为___________。
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
①该物质的结构简式为____________。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是___________,互为同分异构体的是___________。(填字母)
A.CH3CH===CHCOOH B.CH2===CHCOOCH3
C.CH3CH2CH===CHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH
(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(咖啡酸)和Y(1,4 环己二酮单乙二醇缩酮)为原料合成(如图)。
试填空:
① X分子中最多共面的碳原子数为___________。
② Z的分子式为___________。
课时跟踪检测(三) 有机物中碳原子的成键特点 有机物结构的表示方法
1.下列表示物质的化学用语错误的是( )
A.对硝基甲苯的结构简式:
B.葡萄糖的实验式:CH2O
C.苯分子的空间填充模型:
D.丙烷分子的球棍模型:
解析:选A 对硝基甲苯的结构中存在C—N键,正确的结构简式为。
2.从成键情况看,下列分子式和结构式不合理的是( )
解析:选B 根据成键情况,碳原子形成4个共价键,氢和氧分别形成1个、2个共价键,故B不合理。
3.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( )
解析:选D D选项分子中—CH2—碳原子与其他4个原子(或原子团)构成四面体形,因此这个分子中的所有原子就不可能处于同一平面上。
4.下列有关叙述正确的是( )
D.降冰片烷的键线式为,可以确定其化学式为C7H14,1H核磁共振谱中有3组峰
解析:选B A项,羟基的电子式为,错误;B项,两种有机物通过变形、旋转知,两者为同一种物质,正确;C项,结构式只表明分子中各原子的连接顺序和成键情况,不能表明分子的空间结构,错误;D项,降冰片烷中化学式为C7H12,错误。
5.已知某有机物含有4个C,每个碳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.该有机物的空间结构为正四面体形
D.该有机物的一氯代物仅有1种
解析:选A 该有机物的结构为,A错误;每个顶点代表一个C,每个C上还连接一个H,因此该有机物的分子式为C4H4,B正确;该有机物碳碳键之间的夹角都为60°,是四个C处于四个顶点上的正四面体结构,C正确; 4个H是等效的,则该有机物的一氯代物仅有1种,D正确。
6.下列说法错误的是( )
A.C4H8分子中可能存在碳碳双键
B.C3H6分子可能是链状也可能是环状
C.C3H6O分子内一定存在碳碳双键
D.汽油添加CH3OC(CH3)3,可生产无铅汽油。该分子中原子间必存在的连接方式
解析:选C C4H8分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能存在碳碳双键,A正确;C3H6分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能是含有碳碳双键的链状结构,也可能是含有一个环的环状结构,B正确;C3H6O分子比碳原子数相等的烷烃少2个H原子,可能含有碳碳双键,也可能含有一个环或碳氧双键,C错误;根据碳的四价键结构、氧的二价键结构,可知在CH3OC(CH3)3分子中必存在的连接形式,D正确。
7.茴香醛可用于香料的配制和有机合成,其中间茴香醛的结构简式如图所示。下列关于茴香醛的说法不正确的是( )
A.其分子式是C8H8O2
B.分子中π键与σ键数目之比为2∶9
C.分子中所有碳原子不可能共平面
D.对茴香醛中含有3种不同化学环境的氢原子
解析:选A 由间茴香醛的结构简式可知其分子式是C8H8O2,A正确;该分子中有2个π键,18个σ键,π键与σ键数目之比为1∶9,B错误;醛基碳原子与苯环直接相连决定了醛基碳原子一定与苯环在同一个平面上,通过醚键氧原子与苯环碳原子之间的O—C键的旋转,可使甲基碳原子与苯环在同一平面上,则分子中所有碳原子可能共平面,C错误;对茴香醛中有醛基氢原子、苯环上2种氢原子和甲基氢原子,共4种不同化学环境的氢原子,D错误。
8.描述CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是( )
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.所有原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
解析:选B 根据乙烯的6个原子是共平面的,乙炔的4个原子是共直线的。与之类比,该结构中的后4个碳在一条直线上,但—CH===CH—C中3个碳必定有夹角,A错误,B正确;因为与饱和碳原子直接相连的4个原子,必定位于四面体的4个顶点上,因此所有原子不可能都在同一平面上,C错误;从乙烯6个原子共平面的概念出发,可以见到前4个碳原子共平面,而后4个碳又共直线,而3、4两个碳原子已经在这个平面上,因此这条直线都在这个平面上,D错误。
9.已知某药物的合成路线中部分反应如下:
下列说法正确的是( )
A.X中碳原子的杂化方式有两种
B.Y中所有原子一定共面
C.Z中有4种不同化学环境的氢原子
D.Y生成Z,发生取代反应
解析:选D X分子中羰基碳原子的杂化方式是sp2杂化;苯环碳原子采用sp2杂化,因此只有一种杂化类型,A错误;Y中与羟基相连的碳为饱和碳,饱和碳是甲烷的四面体结构,所以Y中不可能所有原子共平面,B错误;根据分子的对称性,结合Z的分子结构可知:Z中有5种不同化学环境的氢原子,C错误;Y生成Z,—CN取代—OH,D正确。
10.有人设想合成具有以下结构(结构中只表示出碳碳键,省略了C、H原子和碳氢键)的四种烃分子,下列有关说法不正确的是( )
A.1 mol甲分子内含有6 mol非极性共价键
B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应
C.丙分子的二氯取代产物有3种
D.丁分子不能合成
解析:选B 由图可知,1个甲分子中含有6个碳碳单键,因此1 mol甲分子内含有6 mol非极性共价键,A正确;乙分子属于烃,因此能够与氧气等发生氧化还原反应,B不正确;丙分子具有高度对称结构,相互对称的碳原子上连接的氢原子等效,其一氯代物结构只有一种,二氯代物有3种(即2个氯原子的位置处于相邻、面对角线、体对角线),C正确;丁分子中有多个碳原子具有5个价键,不满足碳原子的成键特点,因此丁分子不能合成,D正确。
11.已知某碳氢化合物A的分子中:①有6个碳原子,②每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连,形成2个90°的碳—碳—碳键角和1个60°的碳—碳—碳键角。根据以上事实判断:
(1)A的化学式是________________。
(2)分子中____________(填“有”或“没有”)碳碳双键。
(3)A的结构可以表示为__________(只要求写出碳架,不需要写出C、H的符号)。
解析:根据题中信息知,平面上为60°的碳—碳—碳键角,在空间为垂直的两条碳碳键,由此确定出A的空间结构为正三棱柱。
答案:(1)C6H6 (2)没有 (3)
12.有机物的表示方法多种多样,下面是常用的有机物的表示方法:
⑨
(1)属于结构式的为___________;属于键线式的为___________;属于空间填充模型的为___________;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:结构简式是指把分子中各原子连接方式表示出来的式子;结构式是表示用元素符号和短线表示分子中原子的排列和结合方式的式子;只用键线来表示碳架而分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略,而其他杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留,每个端点和拐点都代表一个碳原子,用这种方式表示的结构式为键线式;空间填充模型就是原子紧密连起的,只能反映原子大小,大致的排列方式;球棍模型是一种表示分子空间结构的模型,在此作图方式中,棍代表化学键,据此判断。
(1)根据以上分析结合题干信息可知属于结构式的有⑩;属于键线式的有②⑥⑨;属于空间填充模型的有⑤;属于球棍模型的有⑧。
(2)根据⑨的键线式可知其分子式为C11H18O2。
(3)⑩为其中含官能团为羟基、醛基,官能团的电子式分别是
(4)②为,其分子式为C6H12,所以最简式为CH2。
答案:(1)⑩ ②⑥⑨ ⑤ ⑧ (2)C11H18O2
13.(1)某烷烃分子中含共价键的数目为16,该烷烃的分子式为___________,其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为___________。
(2)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
①该物质的结构简式为____________。
②下列物质中,与该物质互为同系物的是___________,互为同分异构体的是___________。(填字母)
A.CH3CH===CHCOOH B.CH2===CHCOOCH3
C.CH3CH2CH===CHCOOH D.CH3CH(CH3)COOH
(3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(咖啡酸)和Y(1,4 环己二酮单乙二醇缩酮)为原料合成(如图)。
试填空:
① X分子中最多共面的碳原子数为___________。
② Z的分子式为___________。
解析:(1)烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16,则3n+1=16,n=5,该烷烃为戊烷,其分子式为C5H12,其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为
②下列物质中,与该物质互为同系物的是
CH3CH2CH===CHCOOH,互为同分异构体的是
CH3CH===CHCOOH、CH2===CHCOOCH3。
(3)① X分子中苯环,碳碳双键为平面结构,单键可以旋转,则9个碳原子可以共面。
②Z的分子式为C17H20O6。
②C AB (3)①9 ②C17H20O6