2020高中化学第一章认识有机化合物第二节有机化合物的结构特点课后提升练习含解析新人教版选修5

2020高中化学第一章认识有机化合物第二节有机化合物的结构特点课后提升练习含解析新人教版选修5

有机化合物的结构特点 ‎[A篇　知识对点训练]‎ 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、种类最多的是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，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4个共价键 B．碳原子性质活泼，可以跟多数元素原子形成共价键 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．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。‎ ‎3．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错误。‎ ‎4．(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 - 7 -‎ ‎(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；其结构简式为 CH2===C(CH3)COOH。‎ ‎5．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2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 ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ - 7 -‎ 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，最简式相同的不同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。‎ ‎7．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。‎ ‎8．下列关于同分异构体的分类，错误的是(　　)‎ A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属碳链异构 B．CH3—CH===CH—CH3与CH2===CH—CH2—CH3属官能团异构 C．CH≡C—C2H5与CH3—C≡C—CH3属位置异构 D．CH2===CH—CH===CH2与CH3—C≡C—CH3属官能团异构 答案　B 解析　B项二者都含有碳碳双键，应属于位置异构。‎ ‎9．分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)‎ - 7 -‎ 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；再写出主链少一个碳原子的碳链，，该结构的一氯代物有4种；最后写出主链有三个碳原子的碳链，，该结构的一氯代物有1种，故C5H11Cl共8种结构。‎ ‎10．下列分子式只表示一种物质的是(　　)‎ A．C4H8 B．C8H‎10 C．C2H5Cl D．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。‎ ‎[B篇　综合提升训练]‎ ‎11．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，分子式相差一个CH2原子团，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。‎ ‎12．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．3 B．‎4 C．5 D．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，‎ - 7 -‎ ‎。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。‎ ‎13．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 答案　B 解析　由题意可知其结构为、‎ ‎，其中—C3H7有两种同分异构体，故共有6种同分异构体。‎ ‎14．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② B．①和③ C．③和④ D．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。‎ ‎15．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1 mol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；1 mol乙炔和苯分别完全燃烧生成的CO2‎ - 7 -‎ 的质量不相等，后者是前者的3倍，D错误。‎ ‎16. “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______________________。‎ ‎(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．3 B．‎4 C．5 D．6‎ 答案　(1)C8H8　(2)3　(3)BD　(4)B 解析　(1)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键结合，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。‎ ‎(2)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、面对角线的两个顶点、体对角线的两个顶点，共3种情况。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)化合物A的二氯代物在面对角线上有2种同分异构体，在立方体的同一边上有1种同分异构体，在体对角线上有1种同分异构体。‎ - 7 -‎ - 7 -‎