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能力课时培优练(3) 有机物的结构——原子共线、共面和同分异构体的判断
1.间二甲苯苯环上的一个氢原子被—NO2取代后,其一元取代产物有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
C [判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时,通常采用“对称轴”法。即在被取代的主体结构中,找出对称轴,取代基只能在对称轴的一侧,或是在对称轴上而不能越过对称轴(针对一元取代物而言)。如二甲苯的对称轴如下(虚线表示):
邻二甲苯(小圆圈表示能被取代的位置),间二甲苯,对二甲苯。因此,邻、间、对二甲苯苯环上的一元取代物分别有2、3、1种。]
2.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种 B.10种
C.12种 D.14种
C [可利用“定一移一”法,正丁烷有两种等效氢原子,Br定位1号碳原子时,有,Br定位2号碳原子时,有,异丁烷有两种等效氢原子,Br定位1号碳原子时,有,Br定位2号碳原子时,有,共4+4+3+1=12(种),所以选C。]
3.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种
C.9种 D.10种
C [C4H8Cl2为丁烷的二氯代物,按规律可写出如下骨架结构:、、,共9种。]
4.化合物()(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
D [本题考查有机物的结构与性质。苯(C6H6)的同分异构体有很多种,如分子内有两个碳碳三键的链状烃,分子内有两个碳碳双键和一个碳碳三键的链状烃等,A项错误;苯(b)的二氯代物有邻、间、对三种,d的二氯代物有六种:、,p的二氯代物有三种:、、,B项错误;苯(b)中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键,苯分子结构相对稳定,p分子中的碳原子均为饱和碳原子,二者都不能与酸性高锰酸钾溶液反应,而d分子中有碳碳双键,能够与酸性高锰酸钾溶液反应,C项错误;苯(b)分子为平面正六边形,d、p分子内都有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D项正确。]
5.下列分子中的所有碳原子不可能在同一平面上的是( )
B [B项分子中含有两个苯环,每个苯环上的碳原子一定共面,但是亚甲基碳原子以及甲基相连的碳原子是烷烃的结构,一定不会共面,该分子中的所有碳原子不可能都处在同一平面上。]
6.某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为C10H14
B.它的一氯代物有6种
C.该有机物分子中所有碳原子一定在同一平面上
D.一定条件下,它可以发生取代、加成和氧化反应
D [该有机物的分子式为C10H16,A不正确;分子中有8种氢原子,一氯代物有8种,B不正确;该有机物分子中所有碳原子不可能在同一平面上,C不正确;分子中有甲基、碳碳双键,可以发生取代、加成和氧化反应,D正确。]
7.有关化合物(a)、(b)、(c)、(d)。下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d互为同分异构体
B.除a外均可发生加成反应
C.c、d中所有原子处于同一平面内
D.一氯代物种类数最多的是d
C [a、b、c、d的分子式均为C8H8,结构不同,A正确;b、c、d中均含有碳碳双键,B正确;d分子中含有饱和碳原子,所以d分子中所有原子不可能共面,C不正确;a的一氯代物有1种,b的一氯代物有2种,c的一氯代物有1种,d的一氯代物有3种,D正确。]
关联知识:,该结构为中心对称结构,故一氯代物有3种。
8.某有机物分子的结构简式如图所示:下列相关叙述正确的是( )
A.该有机化合物含有3种官能团
B.该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内
C.该有机物分子中最多有6个碳原子共线
D.该有机物分子中最多有12个碳原子在同一平面内
B [有机物含有碳碳三键、碳碳双键两种官能团, A错误;与苯环、碳碳双键直接相连的原子为平面形结构,且三键具有乙炔的直线形结构特点,根据三点确定一个平面的原子,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内, B正确;连接碳碳三键的碳原子的苯环对角线的碳原子可共直线,共4个, C错误;由B分析可知,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内, D错误。]
9.下面是含有苯环的一系列化合物:
(1)B的化学名称为________,D的分子式为_______________,
上述一系列化合物分子的通式为_________________________。
(2)C的一氯取代物有________种,D的一氯取代物有________种。
(3)上述物质中的某一种可用于制取TNT,该反应的化学方程式为____