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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的
结构特点
综合训练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列有关有机化合物的分类,不正确的是( )
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2.下列有机物按碳骨架进行分类,其中与其他三种有机物属于不同类别的是( )
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3. 汉黄芩素的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.分子中含有羟基、醚键、碳碳双键、酮羰基官能团
B.该物质既可以看作醇类,又可以看作酚类
C.该物质可以看作醛类
D.该物质属于脂环化合物
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4.以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是( )
A.在有机化合物中,碳原子一般以4个共用电子对与另外的原子形成四个极性共价键
B.在有机化合物中,碳元素只显-4价
C.在烃中,碳原子之间只形成链状
D.碳原子既可形成有机化合物,也可形成无机物
解析 碳原子与另外的原子可以形成4个共价键,但不一定均为极性键,如碳碳键为非极性键,A错误;在有机化合物中,碳元素不一定只显-4价,如在CH3Cl中,碳显-2价,B错误;在烃中碳原子之间也可以形成环状,如环己烷,C错误。
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5.辣椒素是辣椒的辣味来源,其结构简式如下:
下列有关辣椒素的说法错误的是( )
A.分子中含有18个碳原子
B.分子中苯环上的一溴代物有3种
C.能使溴水褪色
D.分子中含有3种官能团
解析 该有机物含有羟基、醚键、酰胺基和碳碳双键4种官能团,故D错误。
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6.甲、乙两种有机物的球棍模型如图所示。下列有关二者的描述正确的是(不考虑立体异构)( )
A.甲、乙为同一物质
B.甲、乙互为同分异构体
C.甲、乙的一氯代物的数目不同
D.甲、乙分子中含有的共价键数目不同
解析 由甲、乙的球棍模型可知,甲、乙的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;甲和乙都有2种不同化学环境的氢原子,一氯代物都有2种;甲、乙中所含共价键的数目相同。综上所述,B正确。
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7.下列各组物质中,属于同分异构体且属于位置异构的是( )
A.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2
C.CH3COOH和HCOOCH3
D.CH3CH2CHO和CH3COCH3
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解析 CH3CH2CH3呈左右对称,取代其中的2个氢原子,若取代同一碳上的氢原子有2种同分异构体,若取代不同碳上的氢原子也有2种同分异构体,即二氯丙烷共有4种同分异构体。
8.丙烷和氯气发生取代反应生成二氯丙烷的同分异构体的数目有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
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[归纳总结] 同分异构体数目的判断方法
(1)记忆法:记住一些常见有机物同分异构体的数目,如①乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;②含4个碳原子的链状烷烃有2种同分异构体,含5个碳原子的链状烷烃有3种同分异构体,含6个碳原子的链状烷烃有5种同分异构体。
(2)基元法:如丁基有4种结构,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体(均指同类有机物)。
(3)定一移一法:对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基。
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(4)替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(5)等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律如下:
①同一碳原子上的氢原子等效;
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;
③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效。
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9.用相对分子质量为43的烷基取代烷烃(C4H10)分子中的一个氢原子,所得的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.7种
C.8种 D.4种
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10.下列有关叙述正确的是( )
A.C4H10的二氯代物有8种
B.分子式为C8H10且属于芳香烃的有机物有3种
C.分子式为C10H12O2、属于酯类且苯环上有4个取代基的芳香族化合物有5种
D.9,10二甲基菲( )的苯环上七氯代物的同分异构体有4种
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二、非选择题
11.完成下列各题。
(1) 是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有_______________________(填名称),它属于______(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机化合物,具有抗炎、镇痛作用,常用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示:
①在横线上写出官能团的名称;
羟基、醛基、碳碳双键
脂环
羧基
碳碳双键
羟基
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②莽草酸的分子式为____________。
(3)萝卜中具有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养之一。α胡萝卜素的结构简式为
①写出α胡萝卜素的分子式________。
②1 mol α胡萝卜素最多能与______ mol Br2反应。
③β胡萝卜素与α胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内部分不同,但碳的骨架相同。写出β胡萝卜素方框内可能的结构简式:_____________________。
C7H10O5
C39H54
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12.同分异构现象在有机化学中普遍存在,中学阶段常见的同分异构体有三类:①官能团异构,②位置异构,③碳架异构。已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体,下面给出其中四种:
A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
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根据上述信息完成下列问题:
(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,下同),与A互为碳架异构的是________;与A互为位置异构的是________。
(2)写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C或D中的一种以外)的
结构简式:____________________________。
醇
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R
解析 相对分子质量为43的烷基有两种:—CH2CH2CH3(正丙基)和—CH(CH3)2(异丙基),烷烃C4H10有两种碳架异构:C—C—C—C、,均各有2种氢原子,则一个氢原子被取代的情况共有4种:,故有8个取代结构,其中(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3重复了一次,因此所得的有机化合物共有7种。
解析 C4H10有正丁烷和异丁烷两种结构,其二氯代物有
(箭头所指位置为HCOO—的位置),共6种,C错误;9,10二甲基菲的苯环上有8个氢原子,苯环上七氯代物的同分异构体的数目和一氯代物的同分异构体的数目是一样的,由于9,10二甲基菲的苯环上有4种不同化学环境的氢原子,则其苯环上一氯代物的同分异构体数目为4,即9,10二甲基菲的苯环上七氯代物的同分异构体有4种,D正确。
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(箭头所指位置为另一个氯原子的位置),共9种,A错误;C8H10的不饱和度为4,苯环的不饱和度也为4,所以苯环的侧链为饱和烃基,可以是1个乙基或2个甲基,则分子式为C8H10且属于芳香烃的有机物有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,共4种,B错误;分子式为C10H12O2、属于酯类且苯环上有4个取代基的芳香族化合物的分子中应含有3个—CH3,1个HCOO—,其结构为
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(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种,除B、C或D中的一种以外,其中两种结构简式为、,写出另外两种同分异构体
的结构简式:_________________________、___________________。
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