高二化学选修5有机第一章第2节有机物结构特点 练习
一、单选题
1.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 乙烯的最简式:CH2=CH2 B. CH4分子的比例模型:
C. 羟基: D. Cl-的结构示意图:
2.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )
A. 乙烷的分子式:CH3CH3 B. CH4分子的球棍模型:
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2 D. 苯乙醛结构简式:
3.下列有关化学用语的说法中不正确的是( )
A. -OH与都表示羟基 B. 次氯酸的结构式为:H-Cl-O
C. CH4分子的球棍模型: D. 苯分子的比例模型:
4.某有机物的分子结构如下所示:CH2=CH--C≡C-CH3,该分子中最多可以有多少个原子共面( )
A. 18 B. 19 C. 20 D. 21
5.下列关于分子结构的判断不正确的是( )
A. 溴苯中所有原子共面 B. 2,3-二甲基-2-丁烯分子中所有碳原子共面
C. 甲醛是三角锥形分子 D. 苯乙烯中所有原子可能处于同一平面中
6.液化石油气中含有丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是( )
A. 分子中碳原子不共线,但共面 B. 光照下能够发生取代反应
C. 比丁烷不易液化 D. 1mol丙烷完全燃烧需消耗氧气112L
7.某有机物的分子结构为:,该分子中最多可以有多少个原子共平面( )
A. 18 B. 20 C. 22 D. 24
8.下列关于CH3—CH===CH—C≡C—CF3分子结构的叙述中正确的是( )
A. 6个碳原子有可能都在一条直线上 B. 有5个碳原子可能在一条直线上
C. 6个碳原子一定都在同一平面上 D. 6个碳原子不可能都在同一平面上
9.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
10.下列不属于碳原子成键特点的是( )
A. 易失去最外层的电子形成离子
B. 最外层电子易与其他原子的外层电子形成共用电子对
C. 能够形成单键.双键和三键等多种成键形式
D. 每个碳原子最多与其他原子形成4个共价键
11.分分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
A. 只含有1个双键的直链有机物 B. 含2个双键的直链有机物
C. 含1个双键的环状有机物 D. 含一个三键的直链有机物
12.下列有机物中,含有碳碳双键的是( )
A. 乙酸 B. 苯 C. 乙烯 D. 乙醇
13.下列结构式从成键情况看不合理的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
14.下列说法不正确的是( )
A. 烷烃分子中碳原子间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合
B. 分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C. 丙烷分子中三个碳原子在一条直线上
D. 同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一
15.下列关于甲烷结构的说法中正确的是( )
A. 甲烷的分子式是CH4,5个原子共面
B. 甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键
C. 甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
D. 甲烷中的任意三个原子都不共面
16.立方烷的结构为,其二氯代物的同分异构体有( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、填空题
17.同系物和同分异构体
(1)我们把结构 ____________,在分子组成上相差 ____________原子团的物质互称同系物;
(2)化合物具有相同的 ________,但具有不同的 _______现象,叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互称为 ______;写出戊烷和己烷的同分异构体_______________。
18.CH3-C≡C-CH=CH2分子中有 ______个碳原子共线, _________个碳原子共面,最少有 _________个原子共面,最多有__________个原子共面。
19.观察以下有机物结构:CH3-CH=CH-CH=CH-CH3
(1)至少有____________个碳原子共面;
(2)至少有___________ 个碳原子共线;
(3)有 _______________个不饱和碳原子。
20.邻甲基苯甲酸有多种同分异构体,其中属于芳香酯且苯环上的一氯代物有三种的同分异构体有 ________种。
21.写出与互为同分异构体的所有芳香族化合物的结构简式:
__________、________________、_________、_____________。
22.2-甲基丙烷的结构简式________,它的同分异构体的结构简式是__________。
23.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________。
答案解析
1.【答案】B
【解析】A.为乙烯的化学式,最简式为CH2,故A错误;
B.甲烷的分子式为CH4,比例模型如图所示,故B正确;
C.所示的图形氧原子左边多了一个电子,故C错误;
D.氯离子的离子结构示意图原子核内应为17,无论氯离子还是氯元素,元素种类没变,核内质子数不变,故D错误。
2.【答案】C
【解析】A.乙烷的分子式为:C2H6,故A错误;
B.CH4分子的球棍模型:,题中是比例模型,故B错误;
C.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,故C正确;
D.苯乙醛的结构简式为:,故D错误。
3.【答案】B
【解析】A.-OH与都表示羟基,分别为结构简式和电子式,故A正确;
B.次氯酸的结构式为H-O-Cl,故B错误;
C.CH4分子的球棍模型为,中间为C原子,有4个C-H共价键,故C正确;
D.苯分子的比例模型为,为平面正六边形,故D正确。
4.【答案】B
【解析】在CH2=CH--C≡C-CH3分子中,甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有11个C原子共面,在甲基上可能还有1个氢原子共平面苯环上4个氢原子共平面,双键上3个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有19个,故选B。
5.【答案】C
【解析】A.溴苯可以看作溴原子取代苯中应该H而生成,苯分子为平面结构,则溴苯也是平面结构,所有的原子都共平面,故A正确;
B.2,3-二甲基-2-丁烯的结构简式为:C(CH3)2=C(CH3)2,可以看作四个甲基取代了乙烯的中的4个H原子,乙烯为平面结构,则该有机物中所有碳原子共平面,故B正确;
C.甲醛中含有碳原子与其它3个原子成键,不存在孤电子对,所以甲醛分子为平面三角形结构,故C错误;
D.苯和乙烯都是平面结构,不影响可以看作苯环取代了乙烯中应该氢原子形成的,所以苯乙烯中所有原子可能共面,故D正确。
6.【答案】D
【解析】A.碳原子采取sp3杂化,因此碳原子不共线,三点确定一个平面,因此3个碳原子共面,故A正确;
B.丙烷在光照条件下可以与气态卤素单质发生取代反应,故B正确;
C.烷烃中碳个数越多沸点越高,丙烷分子中碳原子数小于丁烷,故丁烷沸点高,更易液化,故C正确;
D.1mol丙烷完全燃烧消耗5mol氧气,其体积大小取决于所处的温度和压强,气体的摩尔体积不知,无法计算其体积,故D错误。
7.【答案】B
【解析】 在CH3-C≡C-CH=CH--CH3分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个.甲基中2个.碳碳双键上2个.碳碳三键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,故选B。
8.【答案】C
【解析】根据(1)乙烯分子中的6个原子共平面,键角120°;(2)乙炔分子中的4个原子共直线,键角180°,可推知题给有机物的碳链骨架结构如下:
由上面的碳链骨架结构很容易看出:题给有机物分子中的6个碳原子不可能都在一条直线上,而是一定都在同一平面上;最多4个碳原子在一条直线上。
9.【答案】B
【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。
10.【答案】A
【解析】A.碳为第二周期第IVA族元素,最外层有4个电子,在反应时不容易得电子,也不容易失电子,故A错误;
B.碳原子最外电子层含有4个电子,根据碳原子的成键特点,每个碳原子可以跟其它非金属原子形成4个键,故B正确;
C.碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子与碳原子也可以形成不饱和键,双键和三键等多种成键形式,故C正确;
D.碳原子最外层有4个电子,每个碳原子易结合4个电子形成4个共价键,形成8电子稳定结构,故D正确。
11.【答案】A
【解析】分子中有1个碳碳双键或1个碳环,就可以少2个氢,有1个碳碳三键,就可以少4个氢。C5H7Cl与饱和状态相比少4个氢,所以不可能是只含有1个双键的直链有机物。
12.【答案】C
【解析】A.乙酸中含羧基官能团,不含有碳碳双键,故A不选;
B.苯中不含官能团,不含有碳碳双键,故B不选;
C.乙烯中含碳碳双键官能团,故C选;
D.乙醇中含羟基官能团,不含有碳碳双键,故D不选。
13.【答案】D
【解析】A.中每个氢原子能形成1个共价键,氮原子能形成3个共价键,碳原子能形成4个共价键,所以每个原子都达到稳定结构,故A正确;
B.中碳原子能形成4个共价键,氧原子能形成2个共价键,从而使各个原子能达到稳定结构,故B正确;
C.中每个碳原子能形成4个共价键,氢原子能形成1个共价键,氧原子能形成2个共价键,从而使各个原子能达到稳定结构,故C正确;
D.碳原子.硅原子能形成4个共价键,而中碳原子.硅原子成键情况不合理,故D错误。
14.【答案】C
【解析】A.烷烃分子中碳原子间以共价单键结合,剩余价键全部和氢原子结合,各原子都达到饱和状态,又称为饱和烷烃,故A正确;
B.烷烃分子中碳原子间以共价单键结合,剩余价键全部和氢原子结合,所有原子都达到饱和状态,所以其通式为:CnH2n+2,故B正确;
C.甲烷是正四面体结构,四个氢原子不共面也不共线,丙烷相当于甲烷中的一个氢原子被乙基取代,所以丙烷中三个碳原子不共线,故C错误;
D.分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,所以分子式相同的物质可能有多种,导致同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一,故D正确。
15.【答案】C
【解析】A.甲烷的分子式是CH4,甲烷是正四面体结构,有3个原子共面,故A错误;
B.甲烷分子中,碳原子中3个2p轨道和1个2s轨道发生杂化,所以形成四个完全相同的共价键,故B错误;
C.甲烷分子中碳原子含有4个共价键,且没有孤电子对,所以其空间构型是正四面体结构,故C正确;
D.甲烷是正四面体结构,所以甲烷中的任意三个原子都共面,故D错误。
16.【答案】B
【解析】立方烷的同分异构体分别是:一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替,所以二氯代物的同分异构体有3种,故选C。
17.【答案】分子式;结构的;同分异构体;戊烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、、;己烷的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3.
【解析】(1)有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个CH2原子团、在结构与性质上相似的化合物互为同系物;
(2)化合物具有相同的分子式、不同结构的现象称为同分异构体现象;具有同分异构体现象的化合物互为同分异构体;戊烷分子中最长的碳链含有5个C:CH3CH2CH2CH2CH3、主链含有4个碳原子的同分异构体为:、主链含有3个碳原子的同分异构体为:;己烷的主链为6个碳原子时:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、主链为5个碳原子时:(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、主链为4个碳原子时:(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3。
18.【答案】4;9;8;9
【解析】在CH3-C≡C-CH=CH2分子中,甲基中C原子处于乙炔中H原子的位置,乙炔是直线型结构,所以有四个碳原子共线;乙烯是平面结构,共线的四个碳原子有两个在此平面上,所以最多有5个C原子共面;甲基上的一个氢原子可在也可不在此平面上,所以最少有8个原子共面(甲基中一个碳原子.碳碳三键上2个碳.碳碳双键上2个C和3个氢原子);最多有9个原子(甲基中1个氢原子和一个碳原子.碳碳三键上2个碳.碳碳双键上2个C和3个氢原子)共面,故答案为:4;9;8;9。
19.【答案】4;2;4
【解析】(1)乙烯是平面结构,取代乙烯氢原子的位置在同一平面内,至少有4个碳原子共面,故答案为:4;
(2)两点确定一条直线,至少有2个碳原子共线,故答案为:2;
(3)与双键相连的碳原子为不饱和碳原子,有4个不饱和碳原子,故答案为:4。
20.【答案】2
【解析】邻甲基苯甲酸(的同分异构体中,属于芳香酯,则取代基分别为-CH3和-OOCH或-OOCCH3或-COOCH3,当取代基为-CH3和-OOCH,处于邻位时,苯环上的一氯代物有4种;处于间位时,苯环上的一氯代物有4种;处于对位时,苯环上的一氯代物有2种;当取代基为-OOCCH3,苯环上的一氯代物有3种;当取代基为-COOCH3,苯环上的一氯代物有3种;故答案为:2。
21.【答案】、、、
【解析】的同分异构体中,属于芳香族化合物,则含有1个苯环,结合分子式可知侧链为-CH2OH或-OCH3或-CH3、-OH,2个取代基考虑位置异构,则所有芳香族化合物的结构简式为:、、、。
22.【答案】CH3CH2CH2CH3
【解析】2-甲基丙烷的主碳链含有3个碳原子,2号位上含有甲基,结构简式为:,同分异构体为:CH3CH2CH2CH3,故答案为:;CH3CH2CH2CH3。
23.【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°
【解析】苯环中的碳碳键不是双键;苯环上的氢原子和苯环在同一个平面上。