第一章 第二节 第2课时
一、选择题
1.
有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，关于A和B的关系的下列说法正确的是( )
A．A和B一定是同分异构体
B.
A和B一定不是同系物
C．A和B分子中含氢元素质量分数相同
D.
A和B各a
mol完全燃烧生成CO2的质量一定相同
解析：烃中只含有C、H两种元素，两种烃中碳的质量分数相同，则氢的质量分数必然相同，故C选项正确；对于CH≡CH与来说，A、D两项都不正确。
答案：C
2.
下列各组物质不属于同分异构体的是( )
C．和CH2CH3CH2CH2CH3
D.
和
解析：D项中两种物质的分子式不同，且前面物质的官能团为碳碳双键和羧基，后一物质中只有一个酯基，故不是同分异构体。
答案：D
3.
如图是立方烷的键线式结构，下列有关说法不正确的是( )
A．它和苯的最简式相同
B.
它属于芳香烃
C．它只有两种化学键
D.
它与苯乙烯(C6H5－CH===CH2)具有相同的分子式
解析：立方烷的分子式与苯乙烯的分子式相同，都是C8H8，最简式为CH，与苯的最简式相同；立方烷分子中只含有C－H键和C－C键两种化学键；分子里含有一个或多个苯环的烃是芳香烃，而该分子不含苯环，因此不属于芳香烃。
答案：B
4.
某烷烃的相对分子质量为72，与氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，这种烷烃是( )
A．CH3CH2CH2CH2CH3
解析：由烷烃的通式和相对分子质量确定其分子式为C5H12，该烃与氯气反应后只生成一种一氯取代物，故其结构简式为。
答案：C
5.
下列关于同分异构体的分类，错误的是( )
A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属于碳链异构
B.
CH3－CH===CH－CH3与CH2===CH－CH2－CH3属于官能团异构
C．CH≡C－C2H5与CH3－C≡C－CH3属于位置异构
D.
CH2===CH－CH===CH2与CH3－C≡C－CH3属于官能团异构
解析：CH3－CH===CH－CH3与CH2===CH－CH2—CH3属于官能团位置异构，而不属于官能团异构。
答案：B
6.
如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是( )
A．其一氯代物只有一种结构
B.
其二氯代物有三种同分异构体
C．它是一种极性分子
D.
它与苯乙烯(C6H5－CH===CH2)互为同分异构体
解析：整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称的，是非极性分子。它的一氯代物只有一种；二氯代物有三种；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，结构不同，它们互为同分异构体。
答案：C
7.
化学家们合成了如图所示的一系列星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是( )
A．它们之间互为同系物
B.
六星烷的化学式为C18H24
C．四星烷与互为同分异构体
D.
它们的一氯代物均只有两种，而三星烷的二氯代物有四种
解析：三星烷、四星烷、五星烷的化学式分别为C9H12、C12H16、C15H20，它们不符合同系物的概念。对于选项D，它们的一氯代物均只有两种是正确的，而三星烷的二氯代物应该有7种。
答案：B
8.
在欧洲一些国家曾发现饲料被污染，导致畜禽类制品及乳制品不能食用，经测定饲料中含有剧毒物质二口恶英，其结构为，已知它的二氯代物有10种，则其六氯代物有( )
A．15种
B．11种
C．10种
D．5种
解析：解答本题可用替代法：二口恶英的分子式为C12H8O2，其二氯代物有10种，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，可知C12H2Cl6O2也有10种同分异构体。
答案：C
9.
人们使用四百万只象鼻虫和它们的215磅粪物，历经30多年时间弄清了象鼻虫的四种信息素的组成，它们的结构可表示如下(括号内表示的是④的结构简式)：
以上4种信息素中互为同分异构体的是( )
A．①和②
B．①和③
C．③和④
D．②和④
解析：由所给的4种结构可知，①③④中均含有11个C原子，②中含10个C原子，再分析①③④中的H原子，分别为18个、20个、20个，且①②③④中均只含一个O原子，③④的组成相同但结构不同，属于同分异构体。
答案：C
10.
下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
B.
已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目也为4种
C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯代物有3种
D.
菲的结构为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
解析：
A
√
甲苯苯环上共有3种氢原子，含3个碳原子的烷基共有2种[－CH2CH2CH3丙基、－CH(CH3)2异丙基]，故甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种。
B
√
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。
C
×
含5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种一氯代物，异戊烷(CH3)2CHCH2CH3有4种一氯代物，新戊烷C(CH3)4有1种一氯代物，选项中未指明是哪一种链烃，故不正确。
D
√
菲的结构中硝基取代的位置如图：，共5种一硝基取代物。
答案：C
11.
分子式与苯丙氨酸()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
解析：氨基酸与硝基化合物属于官能团异构的情形之一。此题中硝基与苯环相连后，苯环上只剩下1个侧链，该侧链上应是含3个碳原子的烷烃基，即－C3H7，－C3H7有两种结构：正丙基(－CH2CH2CH3)和异丙基CHCH3)(CH3，而苯环上硝基与－C3H7的位置关系有三种：邻位、间位、对位。故符合题意的同分异构体的数目为6种。
答案：B
12.
金刚烷是最早在石油中发现的，其结构如右图所示，则与金刚烷互为同分异构体的是( )
解析：金刚烷的分子式为C10H16，A的分子式为C10H8，B为C10H14，C为C10H16，D为C10H18。
答案：C
二、非选择题
13.
烷基取代苯可以被KMnO4酸性溶液氧化生成，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C－H键，则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的异构体共有7种，其中的3种是
请写出其他的4种结构简式：
__________________________________________、
__________________________________________、
__________________________________________、
__________________________________________。
解析：在书写同分异构体时，可把苯环看成是C5H12的一个取代基，因而只要能写出C5H12的7种同分异构体，问题即得到解决。
答案：
14.
已知下列有机物：
①CH3－CH2－CH2－CH3和
②CH2===CH－CH2－CH3和CH3－CH===CH－CH3
③CH3－CH2－OH和CH3－O－CH3
⑦CH2===CH－CH===CH2和CH3－CH2－C≡CH
⑧CH3－CH2－NO2和
(1)其中属于同分异构体的是__________________________________________。
(2)其中属于碳链异构的是__________________________________________。
(3)其中属于位置异构的是__________________________________________。
(4)其中属于官能团异构的是__________________________________________。
(5)其中属于同一种物质的是__________________________________________。
解析：先写出该物质的分子式，然后判断其结构和官能团类型即可。
答案：(1)①②③④⑥⑦⑧ (2)① (3)② (4)③④⑥⑦⑧ (5)⑤
15.
下列各组物质属于同系物的是________，属于同分异构体的是________，属于同素异形体的是________，属于同位素的是________，属于同一种物质的是________。
①O2和O3 ②氕和氚 ③麦芽糖和蔗糖
④甲烷和乙烷
⑦C2H2和C4H6
⑨乙醇和二甲醚 ⑩淀粉和纤维素 CH3CH2NO2和
解析：同系物是指结构相似，化学性质相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。如④甲烷和乙烷。注意⑥中的，尽管组成上相差了一个CH2原子团，但二者结构不同，前者为芳香醇，后者为酚，二者不属于同系物。⑦中的C2H2(乙炔)和C4H6尽管相差2个CH2原子团，但C4H6不一定是炔烃(可能为二烯烃或环烯烃)，故二者不一定是同系物。同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，如③蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11，但二者结构不同，化学性质不同。仔细分析分子组成和结构可知⑧、⑨、 中的物质也互为同分异构体；⑤中的物质分子式相同，结构也相同(四面体结构)，故二者属于同一种物质；⑩中的淀粉和纤维素尽管分子式均为(C6H10O5)n，但二者n值不一定相同，不属于同分异构体。同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，如氕和氚；同素异形体是指由同一元素形成的不同单质，如O2和O3。
答案：④
③⑧⑨ ① ② ⑤
16.
国家药品监督管理局曾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(英文缩写PPA)的结构简式为：，其中Φ—代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是。
(1)PPA的分子式是________。
(2)它的取代基中有两个官能团，名称是________基和________基。
(3)改变Φ－、H2N－、HO－在碳链上的位置，可以写出多种同分异构体，其中5种的结构简式是
请写出另外4种同分异构体的结构简式：______________，______________，______________，______________(不要写出－OH和－NH2连在同一个碳原子上的异构体)。
解析：(3)苯环侧链上的3个碳原子连成直链时，3个碳原子的位置各不相同，两个取代基连在三个碳原子上排布共有6种，题目已给出其中5种，依此规律可写出第6种，若苯环侧链上三个碳原子排成CCC时，则碳原子的位置有2种，两个取代基连在位置不同的碳原子上可得2种结构，连在位置相同的两个碳原子上时，则又得到1种结构。
答案：(1)C9H13NO (2)羟 氨第一章 第二节 第1课时
一、选择题
1.
以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是( )
A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个极性共价键
B.
在有机化合物中，碳元素只显－4价
C.
在烃中，碳原子之间只形成链状
D.
碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物
解析：碳原子与其他原子可以形成4个共价键，但不一定均为极性键，如碳碳键为非极性键，A错误；在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，如环己烷，C项错误。
答案：D
2.
燃油对环境的危害是全球公认的一个问题，无铅汽油的使用已成为人们的共识。在汽油中添加CH3OC(CH3)3可生产无铅汽油。CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接方式是( )
解析：一般来说，在有机化合物的分子结构中，碳原子形成四个共价键，氢原子只形成一个共价键，氧原子要形成两个共价键。根据这一价键规律可以将CH3OC(CH3)3写成其对应的展开式：，则各原子间的连接方式一目了然。
答案：C
3.
下列化学用语表达正确的是( )
A．HClO的电子式：
B.
丙烷分子的比例模型：
C．对氯甲苯的结构简式：3
D．乙醇的分子式：C2H6O
解析：选项A中，HClO的电子式应为H；选项B表示的是丙烷分子的球棍模型；选项C中表示的是间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式为。
答案：D
4.
某有机物的分子式为C10H14Cl2O2，分子结构中不含有环和碳碳三键，只含有1个，则该分子中含有碳碳双键的数目为( )
A．1
B．2
C.
3
D．4
解析：该分子除含有1个外，若不含碳碳双键，则分子式为C10H18Cl2O2，而该分子的分子式为C10H14Cl2O2，因此该分子中应含有＝2个碳碳双键。
答案：B
5.
键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，键线式为的物质是( )
A．丁烷
B．丙烷
C.
丁烯
D．丙烯
解析：以线段表示碳碳键，以线段的拐点或终点表示碳原子，氢原子及碳氢键全部省略，其他原子以及相应的键不省略，每个拐点和终点均表示连接有一个碳原子，这样的式子称为键线式。书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳三键等多重键不能进一步简略。键线式“===”表示乙烯，“—”表示乙烷，表示正丁烷，表示氯乙烷，表示乙醇，表示丙烯。
答案：C
6.
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．C6H8N4
B．C6H12N4
C.
C6H10N4
D．C4H8N4
解析：四个氮原子排列成的内空的四面体中有6条棱，因此该分子中应含有6个碳，再根据碳四价的原则可确定该分子中应含有12个氢。
答案：B
7.
下列取代基或微粒中，碳原子最外层电子数均满足8电子结构的是( )
A．甲基(－CH3)
B．碳正离子
C．碳负离子()
D．羧基(－COOH)
解析：甲基的电子式是；碳正离子]中，中心碳原子失去一个电子而带正电荷，中心碳原子周围有6个电子；碳负离子()的电子式是，两个碳原子周围均满足8电子结构，—COOH的电子式为，碳原子最外层只有7个电子，D错误。
答案：C
8.
“黑索金”是一种烈性炸药。“黑索金”是由乌洛托品(分子结构如图)与发烟硝酸作用制得。下列说法中不正确的是( )
A．乌洛托品中碳原子均达到饱和结构
B.
乌洛托品的一氯代物只有一种
C.
乌洛托品的分子式为C6H12N4
D.
乌洛托品分子结构中含有3个六元环
解析：乌洛托品中的碳原子均以单键与其他原子相连，均达到饱和结构，A项正确；该分子中6个碳原子是等效的，所以只有一种氢原子，一氯代物只有一种，B项正确；根据结构，可以查出有6个碳原子和4个氮原子，再根据碳四价原理可以查出共有12个氢原子，C项正确；该项分子中含有4个六元环，D项错误。
答案：D
9.
某期刊封面上有如下边的一个分子球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种( )
A．卤代羧酸
B．酯
C.
氨基酸
D．醇钠
解析：观察模型可知：绿球和绿球相连，而且绿球还连接了其他球，可以初步推断，绿球代表碳原子或氮原子。再由5个白球都处于末端，且都只与一个其他颜色的球相连，可确定白球代表氢原子。红球既可只连绿球，也可一端连绿球，一端连白球(氢原子)，可断定红球表示氧原子。蓝球连了两个白球(氢原子)后再连在绿球上，而这个绿球在已经连了3个球(一绿二白)的条件下还可与蓝球相连，由此可确定绿球所表示原子的价态为4价，从而排除绿球是氮原子的可能，认定它是碳原子，由此进一步可认定蓝球代表氮原子。这样，就很容易写出该模型所代表物质的结构简式：H2N－CH2－COOH，显然它属于氨基酸。
答案：C
10.
某烃的结构简式为，
分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a，一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为( )
A．4,5,3
B．4,6,3
C.
2,4,5
D．4,4,6
解析：该烃的结构简式也可表示为，很明显，1,2,3号碳原子和1号碳上的氢组成乙炔构型；2,3,4,5,7号碳原子和4号碳上的氢组成乙烯构型，以5,6,7,8号碳原子为中心均可组成甲烷构型。由此不难得出结论：处于四面体结构中心的碳原子有5,6,7,8号4个，一定在同一平面内的碳原子有1,2,3,4,5,7号6个，一定在同一直线上的碳原子有1,2,3号3个，对照选项，答案为B。
答案：B
11.
下列有关叙述正确的是( )
.
乙烯的结构简式为CH2CH2
.
和
是同一种物质
.
乙烯的结构式为，表示出了乙烯分子的空间立体构型
.
降冰片烷的键线式为，可确定其化学式为C7H14
解析：在书写结构简式时碳碳双键不能省略，乙烯的结构简式应为CH2==CH2，A错误；结构简式只表明了有机物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构型，因为碳碳单键可理解成可以绕单键轴旋转，故B正确，C不正确；根据键线式的表示方法可知D不正确，分子式应为C7H12。
答案：B
12.
下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是( )
A．氨气
B．二氯甲烷
C.
四氯甲烷
D．白磷
解析：氨气、二氯甲烷呈四面体，但不是正四面体，A，B错误；白磷含有非极性键，D错误。
答案：C
二、非选择题
13.
在烃的分子结构中，若减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子。试回答下列问题：
(1)分子式为CnH2n＋2的烃分子中碳碳间共用电子对数为___________________
_________________________________________________________；
(2)分子式为CnH2n－6的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________________
___________________________________________________________；
(3)Cx可看作是减氢的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为160，则符合该条件的碳单质的化学式为______________，符合该条件的单烯烃的分子式为______________。
答案：(1)n－1 (2)n＋3 (3)C80 C160H320
14.
某有机物的结构简式为
，分析其结构，并回答下列问题：
(1)写出其分子式：__________________________________________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子，分子中有________个双键。
(3)分子中的极性键有__________________________________________
(写出2种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有________个，一定与苯环处于同一平面的碳原子有________个。
(5)分子中C－C===O键角约为________，H－C≡C键角约为________。
答案：(1)C16H16O5 (2)12 3 (3)碳氧键、碳氢键、氢氧键(任写2种) (4)4 4 (5)120° 180°
15.
下列是一个化工产品生产过程设计框图。
根据要求回答下列问题：
(1)只含有一种官能团的物质是________。
(2)含有羧基的是________。
(3)写出G物质的分子式________。
解析：(1)A中含有卤素原子一种官能团；D中含有羟基一种官能团；E中含有醛基一种官能团；F中含有羧基一种官能团。(2)B、C、F中含有羧基官能团。(3)可直接查出分子中C、H、O原子的个数分别为16、10、5。
答案：(1)ADEF (2)BCF (3)C16H10O5
16.
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。
① ② ③CH4
④ ⑤
⑥
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________。
答案：(1)①③④⑦ ⑩ ②⑥⑨ ⑤ ⑧
(2)C11H18O2
(3)
(4)C6H12 CH2
