专题2 有机物的结构与分类阶段重点突破练(2)-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修3（苏教版2019）

阶段重点突破练(二)

一、有机化合物碳原子成键特点及应用

1．(2021·浙江6月选考，5)下列表示不正确的是(　　)

A．乙炔的实验式：C2H2

B．乙醛的结构简式：CH3CHO

C．2,3-二甲基丁烷的键线式：

D．乙烷的球棍模型：

答案　A

解析　乙炔的分子式为C2H2，实验式为CH，故A错误；乙醛的分子式为C2H4O，结构简式为CH3CHO，故B正确；2,3-二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2，键线式为，故C正确；乙烷的结构简式为CH3CH3，球棍模型为，故D正确。

2．某共价化合物含C、H、N三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子排列成内空的四面体(如白磷的结构)，每两个氮原子间都有一个碳原子。已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为(　　)

A．CH8N4   B．C6H12N4

C．C6H10N4   D．C4H8N4

答案　B

解析　由题意可知四个氮原子构成了四面体结构，碳原子在四面体的六条边上，而碳原子间不存在单键或双键，故碳余下的价键被氢占有，由此可推知其分子式为C6H12N4。

3．有人设想合成具有以下结构的烃分子。

(1)结构D显然是不可能合成的，原因是_____________________________________________。

(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团，可以形成金刚烷。则金刚烷的分子式为________________。

(3)A的一种链状烃类同分异构体可由两分子乙炔反应得到，则该链状烃的结构简式为________________________________________。

(4)B的一种同分异构体是最简单的芳香烃，能证明该芳香烃中的碳碳键不是单双键交替排列的事实是______(填字母)。

a．它的对位二元取代物只有一种

b．它的邻位二元取代物只有一种

c．分子中所有碳碳键的键长均相等

d．能发生取代反应和加成反应

(5)C在一定条件下发生卤代反应，则C的六氯代物共有________种同分异构体。

(6)C的同分异构体很多，其中一种分子内含有苯环且只有一个支链，其键线式为________________。

答案　(1)碳原子不能形成5个共价键　(2)C10H16

(3)CH2==CH—C≡CH　(4)bc　(5)3　(6)

解析　(1)碳原子最外层只有4个电子，达到8电子稳定结构时最多可形成4个共价键，不能形成5个共价键。(2)根据A的结构可知最多可插入6个CH2原子团，则C原子应为10个，H原子应为6×2＋4＝16，所以分子式为C10H16。(3)A的一种链状烃类同分异构体可由两分子乙炔反应得到，则根据乙炔的结构简式可知该链状烃的结构简式为CH2==CH—C≡CH。(4)最简单的芳香烃应为苯，化学键不是单双键交替排列，分子中所有碳碳键的键长均相等，它的邻位二元取代物只有一种，可证明该结构特征，而无论是否单双键交替排列，它的对位二元取代物都只有一种，且在一定条件下都能发生取代反应和加成反应，所以能证明的为b、c。(6)C的分子式为C8H8，分子内含一个苯环且只有一个支链的有机物为苯乙烯，其结构简式为，键线式为。

二、有机化合物分子中原子共线、共面问题判断

4．(2023·郑州高二期中)下列分子中所有碳原子不可能处于同一平面上的分子是(　　)

A．CH3—CH2—CH3

B．CH3—CH==CH—C≡C—CH3

C．

D．

答案　C

解析　在甲烷分子中，最多可有3个原子共平面，所以CH3—CH2—CH3分子中3个C原子可能共平面，A不符合题意；在分子中，后面的4个C原子在同一直线上，直线上有2个C原子在框所在的平面内，则所有C原子可能共平面，B不符合题意；在分子内，框内的C原子发生sp3杂化，4个C原子不可能共平面，C符合题意；在分子内，两个框内的C原子一定共平面，两个平面可能重合，所以所有C原子可能共平面，D不符合题意。

5．(2022·自贡高二检测)某烃的结构简式如图所示，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b个，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　)

A．3,14,5   B．4,10,2

C．3,14,4   D．3,10,3

答案　C

解析　已知乙炔为直线形结构，则共有3个碳原子共线；分子中苯环以及C==C为平面形结构，则可能共面的碳原子最多为14个，即所有的碳原子可能共平面；含四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共4个。

6．某有机物结构简式为，对该有机物分子的描述正确的是(　　)

A．最多有7个碳原子共线

B．所有碳原子都在同一平面上

C．其一氯代物最多有5种