课时作业（2）有机化合物中的共价键和同分异构现象（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（人教版2024）

课时作业（二） （建议用时：40 min） （见学生用书P115） 1.下列说法不正确的是（　　） A.碳原子的最外电子层有4个电子 B.1个碳原子可以与其他非金属原子形成4个共价键 C.两个碳原子之间能形成单键、双键或三键 D.σ键和π键均可以绕键轴旋转 答案　D 解析　π键不能绕键轴旋转。 2.下列有机化合物分子中，碳原子以sp2杂化的是（　　） A.C2H6 B.C2H4 C.C2H2 D.C2H5OH 答案　B 解析　C2H6、C2H5OH 分子中的碳原子都是sp3 杂化，C2H2分子中的碳原子是sp杂化。 3.甲、乙两种有机物的球棍模型如下，下列有关两者的描述中正确的是（　　） A.甲、乙为同一物质 B.甲、乙互为同分异构体 C.甲、乙一氯取代物的数目不相同 D.甲、乙分子中含有的共价键数目不同 答案　B 解析　由甲、乙的球棍模型知，甲、乙的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；甲和乙中都有2种不同的氢原子，一氯取代物都有2种；两物质含共价键的数目相同。 4.目前人类已发现的有机物大约有三千万种，下列有关其种类繁多的原因的说法错误的是（　　） A.碳原子间能以单键、双键或三键等多种方式结合 B.多个碳原子可以形成长短不一的碳链，碳链也可以含有支链 C.每个碳原子都能与氢原子形成四个共价键 D.多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合 答案　C 解析　 有机物之所以种类繁多，是因为碳原子的成键特点，碳原子之间能以单键、双键、三键等形式结合，每个碳原子能与氢原子或其他原子形成四个共价键，多个碳原子间可以形成碳链、碳环，碳链或碳环也能相互结合等。 5.下列分子式表示的物质，没有同分异构体的是（　　） A.C3H7Cl　B.C4H10　C.CH2Cl2　D.C2H6O 答案　C 解析　 A项，—C3H7烃基有两种结构：—CH2CH2CH3和，故C3H7Cl有两种结构；B项为丁烷，有两种结构：CH3CH2CH2CH3和；C项为二氯甲烷，它的分子结构是四面体结构，无同分异构体；D项，C2H6O的结构有两种：CH3CH2OH和CH3—O—CH3。 6.下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是（　　） A.乙醛 B.丙烯腈 C.甲醛 D.丙炔 答案　A 解析　乙醛中甲基碳原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，醛基中碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，另一个碳原子的价层电子对数为2，采取sp杂化；甲醛中碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化；丙炔中甲基碳原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，碳碳三键中两个碳原子的价层电子对数都为2，采取sp杂化。 7.假如某种烃CxHy的A（0＜A＜y）氯代物有A种（y≠2A），则C xHACly－A的同分异构体有几种（　　） A.2A种 B.y种 C.y－A种 D.A种 答案　D 解析　C xHy有y个H原子，其中A个H原子被氯原子取代形成C xH y的A氯代物，（y－A）氯代物可以看作C xCly中有y个氯原子，其中A个氯原子被A个氢原子代替形成，两者是等效的，A氯代物有A种同分异构体，可得到（y－A）氯代物也有A种同分异构体，故选D项。 8.下列各组物质中，互为同分异构体且属于位置异构的是（　　） A.CH3CH2CH3和CH3CH（CH3）2 B.和 C.CH3COOH和HCOOCH3 D.CH3CH2CHO和CH3COCH3 答案　B 解析　A项中CH3CH2CH3和CH3CH（CH3）2分子式不同，不互为同分异构体；B项中两种物质官能团的位置不同，属于位置异构；C项中物质与D项中物质分子式相同，官能团类别不同，属于官能团异构。 9.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　③CH3CH3 ④　⑤ ⑥ ⑦　⑧ ⑨ ⑩ （1）上述表示方法中属于结构式的为　　　　；属于键线式的为　　　　；属于空间填充模型的为　　　　；属于球棍模型的为　　　　。（填序号） （2）写出⑨的分子式：　　　　　　　　。 （3）写出⑩中官能团的电子式：　　　　、　　　　。 （4）写出②的分子式：　　　　，最简式：　　　　。 解析　②⑥⑨是键线式，所有拐点和端点都有一个碳原子，碳原子不满足四个共价键的由氢原子补足；②的分子式为C6H12，所以最简式为CH2；⑤是CH4的空间填充模型；⑧是正戊烷的球棍模型；⑨的分子式为C11H18O2；⑩是葡萄糖的结构式，其官能团有—OH和。 答案　（1）⑩　②⑥⑨　⑤　⑧ （2）C11H18O2　 （3）·H　H　 （4）C6H12　CH2 10.金刚烷（C10H16）的结构如图1所示，它可以看成四个等同的六元环组成的立体结构。立方烷（C8H8）的结构如图2所示。其中金刚烷的二氯代物和立方烷的六氯代物的同分异构体分别有（　　） A.4种和1种 B.5种和3种 C.6种和3种 D.6种和4种 答案　C 解析　金刚烷的结构可看作是由四个等同的六元环组成的立体结构，分子中含4个，6个—CH2—，共2种位置的H，所以该物质的一氯代物有2种，当次甲基有一个氯原子取代后，二氯代物有3种，当亚甲基有一个氯原子取代后，二氯代物有3种，共6种；立方烷的二氯代物分别是一条棱、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，则立方烷的六氯代物有3种。 11.在分子式为CnH2n的烃分子中共用电子对的数目为（　　） A.3n B.3n＋1 C.2n D.2n＋1 答案　A 解析　分子式为CnH2n的烃分子要么是单烯烃，要么是环烷烃，但无论结构如何，在C原子和H原子间均存在2n对共用电子对，在碳原子间均存在n对共用电子对，故共存在3n对共用电子对；故选A项。 12.对复杂的有机物的结构可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2CH—CHO可以简写为。则下列与键线式为的物质互为同分异构体的是 （　　） A. B. C. D. 答案　D 解析　的分子式为C7H8O，A项分子式为C8H10O，B项分子式为C7H6O，C项分子式为C7H6O2，D项分子式为C7H8O，因此与互为同分异构体，D项正确。 13.同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的有三类。①官能团异构：由于官能团的不同而引起的同分异构现象。②位置异构：由于官能团取代的位置不同而引起的同分异构现象。③碳架异构：由于碳骨架不同而引起的同分异构现象。已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体，下面给出其中的四种： A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C. D. 根据上述信息完成下列各题： （1）根据所含官能团判断A属于　　　　类有机化合物。B、C、D中，与A互为官能团异构的是　　　　（填字母序号，下同），互为碳架异构的是　　　　，互为位置异构的是　　　　。 （2）写出与A互为位置异构（但与B、C或D不重复）的有机物的结构简式：　　　　　　　　　　　　　。 （3）与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C或D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 解析　（1）A属于醇类有机物，B属于醚类有机物，与A互为官能团异构。C的碳链与A相同，但羟基位置不同，故A与C互为位置异构。而D也是醇类有机物，但碳骨架与A不同，因此A与D互为碳架异构。（2）C—C—C—C—C碳骨架中有三种碳原子，羟基位于端点即为A，位于第二个碳上即为C，当羟基位于中间的碳原子上时，即为满足要求的有机物。（3）与A互为碳架异构，则必须是醇类有机物，且最长的碳骨架上碳原子数应该小于5，因此可由羟基分别取代CH3CH2CH（CH3）2和C（CH3）4中的一个氢原子而得，共有如下五种： （此即D）、 、、 和。 答案　（1）醇　B　D　C （2） （3）　 14.戊烷共有3种同分异构体，戊烷分子中的一个氢原子分别被—OH、—COOH取代后得到卤代烃、醇、羧酸。 （1）下列是某学生书写的C5H12的同分异构体的结构简式： ①CH3CH2CH2CH2CH3　② ③　④ ⑤ 这些结构中出现重复的是　　　　（用序号表示）。 （2）分子式为C5H12O且可以与金属钠反应放出H2的有机物有（不考虑立体异构）　　　　（填字母）。 A.5种 B.6种 C.7种 D.8种 （3）用—COOH取代C5H12分子中的1个H 原子得到分子式为C6H12O2的羧酸，该物质的同分异构体有　　　　种。 答案　解析　（1）②③④的最长碳骨架上均有4个碳原子，有一个—CH3均连在离端点最近的第2个碳原子上，为同一物质。（2）依题意，能与金属钠反应放出H2，说明结构中含有—OH。将C5H12O写成C5H11OH，先写出C5H12的碳架异构，再写—OH的位置异构： ———C—C、、，所以分子式为C5H12O的醇共有8种。 （3）用—COOH替换C5H12中的—H，即C5H11—COOH，C5H11—COOH与C5H11—OH的同分异构体数目相等，因此C6H12O2的同分异构体共有8种。 答案　（1）②③④　（2）D　（3）8 学科网（北京）股份有限公司 $$