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课时跟踪检测(五十三) 有机物的共线、共面和同分异构体
一、选择题
1.下列物质存在顺反异构体的是( )
答案:B
2.下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是( )
解析:选B 由于饱和碳原子上连接4个共价键,构成四面体。所以凡是含有饱和碳原子的化合物,分子中的所有原子就不可能是共面的。B项有机物中有连接3个碳原子的饱和碳原子,其所有碳原子不可能在同一平面上,其余都是可以的。
3.有机物M、N、Q之间的转化关系为,下列说法正确的是( )
A.M的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
B.N分子中所有原子共平面
C.Q的名称为异丙烷
D.M、N、Q均能与溴水反应
解析:选A 依题意,M、N、Q的结构简式分别为。求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物,丁烷有2种同分异构体:CH3CH2CH2CH3、,它们的一氯代物均有2种,故丁烷的一氯代物共有4种,除M外,还有3种,A项正确;N分子可以看成乙烯分子中的2个氢原子被甲基取代,甲烷分子中所有原子不共平面,所以N分子中所有原子不共平面,B项错误;Q的名称是异丁烷,C项错误;M、Q不能与溴水反应,N分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,D项错误。
4.四元轴烯t、苯乙烯b及立方烷c的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有t和c两种
B.t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能
C.t、b、c的二氯代物均只有三种
D.b中所有原子一定不在同一个平面上
解析:选B b的分子式为C8H8,其同分异构体也可能为链状烃,故b的同分异构体有多种,A项错误;t和b的分子结构中均含有碳碳双键,c的分子结构中不含碳碳双键,故t和b能使酸性高锰酸钾溶液褪色而c不能,B项正确;t、c中所有氢原子均等效,b中有5种氢原子,采用“定一移一”法判断它们二氯代物的个数:,t有3种,、、、,b有14种,,c有3种,C项错误;b含有的苯环和碳碳双键均为平面结构,当两个平面重合时b中所有原子在同一个平面上,D项错误。
5.如表所示,限定条件下各有机物的同分异构体数目(仅考虑构造异构)由小到大的排列顺序是( )
有机物
①
②
③
④
分子式
C9H12
C3H7OCl
C4H10O
C5H10O3
限定条件
芳香烃
含有羟基和1个甲基
能发生酯化反应
等量的④分别与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1∶1
A.②③①④
B.③②①④
C.③①②④
D.②①③④
解析:选A 分子式为C9H12的芳香烃,其分子中只含有一个苯环。若苯环上只含1个取代基,则可表示为C6H5—C3H7,—C3H7有2种不同的结构;若苯环上含2个取代基,则为1个—CH3和1个—CH2CH3,有邻、间、对3种结构;若苯环上含3个—CH3,则有3种结构,分别是1,2,3-三甲基苯、1,2,4-三甲基苯、1,3,5-三甲基苯,故分子式为C9H12的有机物的同分异构体中属于芳香烃的有8种。C3H7OCl可看成是丙烷分子中的2个H原子分别被1个—Cl、1个—OH 取代所得,丙烷只有一种结构,—Cl与—OH取代同一碳原子上的2个氢原子时有2种:CH3CH2CH(OH)Cl、CH3C(OH)ClCH3;取代不同碳原子上的氢原子时有3种;HOCH2CH2CH2Cl、CH3CH(OH)CH2Cl、CH3CHClCH2OH,其中含有1个甲基的同分异构体共有3种。分子式为C4H10O且能发生酯化反应的有机物是醇,可表示为C4H9OH,—C4H9有4种结构,故分子式为C4H10O的有机物的同分异构体中属于醇的有4种。等量的④与足量的NaHCO3溶液、Na反应时产生的气体在相同条件下的体积比为1∶1,说明该有机物分子中含有1个—COOH和1个—OH,故该有机物分子可以看作是C4H10中的2个氢原子分别被—COOH、—OH取代所得,若C4H10为正丁烷(CH3CH2CH2CH3),—COOH、—OH取代同一碳原子上的2个氢原子时有2种结构,取代不同碳原子上的2个氢原子时有6种结构,相应的同分异构体共有8种;若C4H10为异丁烷[CH3CH(CH3)CH3],—COOH、—OH取代同一碳原子上的2个氢原子时有1种结构;取代不同碳原子上的2个氢原子时有3种结构,相应的同分异构体共有4种;故满足条件的分子式为C5H10O3的有机物的同分异构体有8+4=12种。综上所述,限定条件下各有机物的同分异构体数目由小到大的顺序为②③①④,A项正确。
6.[双选]化学也可以萌萌哒,如以下几种有机物:囧烷()、企鹅酮()、始祖鸟烯()(R1、R2为烷烃基)。下列有关说法正确的是( )
A.囧烷的同分异构体中可能有芳香族化合物
B.企鹅酮分子中所有碳原子可能共平面