内容正文:
专题检测(二)
优化探究
专题2 有机物的结构与分类
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一、选择题
1.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.根据碳骨架的不同,有机化合物可分为烃和烃的衍生物
B.有机物CH3—CH==CH—CHO既属于烯烃,也属于醛
C.有机物 含有的官能团为羟基、羧基
D.分子式为C4H8的有机物一定含碳碳双键
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解析:A.分子中碳骨架的形状分为链状有机物和环状有机物;链状有机物为结构中碳架成直链或带支链,没有环状结构出现的有机物,如烷烃、烯烃、炔烃等;环状有机物为结构中有环状结构出现,例如芳香烃、环烷烃等,A错误;B.有机物CH3—CH==CH—CHO含有碳碳双键和醛基,属于醛,且是不饱和醛,B错误;C.根据有机物的结构简式 可判断其含有的官能团为羟基、羧基,C正确;D.分子式为C4H8的有机物不一定含碳碳双键,也可能属于环烷烃,D错误。
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解析:④为乙烯,属于单烯烃;⑧为2-甲基丙烯,属于单烯烃;二者结构相
似,组成上相差2个“CH2”原子团,互为同系物,故A可选;①为甲苯,属于单环芳烃;②为萘,为多环芳烃;③为苯乙烯,为单环不饱和芳烃,三者的结构不同,不互为同系物,故B不选;⑤为1,3-丁二烯,⑦为2-甲基1,3-丁二烯,⑧为2-甲基丙烯,为单烯烃;⑤与⑦结构相似,组成上相差1个“CH2”原子团,互为同系物,但是⑤、⑦与⑧的结构不相似,三者不互为同系物,故C不选;⑥为丙烯或环丙烷;⑧为2-甲基丙烯,为单烯烃,二者不一定互为同系物,故D不选。
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4.下列说法正确的是( )
A. 的一溴代物有5种
B.分子式是C5H10O2且属于羧酸的结构有5种
C.分子式是C4H8O且属于醛的结构有3种
D.C4H10的同分异构体有3种
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解析:该有机物中含有5种氢,故一溴代物种类为5种,A正确;分子式为C5H10O2且属于羧酸的结构如下:CH3CH2CH2CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,共4种,B错误;分子式为C4H8O且属于醛的结构如下:CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO,共2种,C错误;C4H10的同分异构体如下:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2,共2种,D错误。
5.A的结构简式为 ,有关该有机物的说法正确的是( )
A.三个碳原子位于同一直线
B.二氯代物有2种
C.所有原子可能位于同一平面
D.与其互为同分异构体的化合物有3种
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6.某烯烃的结构简式为 ,其命名正确的是
( )
A.2-甲基-5-乙基-3,5-己二烯
B.2-乙基-1,3-己二烯
C.6-甲基-3,4-庚二烯
D.5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯
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解析:某烯烃的结构简式为 ,该有机物属于二烯烃,包含2个碳碳双键在内的最长碳链有6个碳,根据命名原则,首先保证官能团(碳碳双键)的位次最小,其次保证支链的位次最小,据此可知,从右向左开始编号,2号位碳上有1个乙基,5号碳上有1个甲基,该有机物的名称为5-甲基-2-乙基-1,3-己二烯,故选D。
7.下列有关化学用语的表达不正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B. 的名称为3,3-二甲基-1-戊烯
C.乙醇的分子式:C2H6O
D.乙炔的结构简式:HC≡CH
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解析:乙烯含有碳碳双键,结构简式为CH2==CH2,A错误; 属于烯烃,2个甲基作支链,名称为3,3-二甲基-1-戊烯,B正确;乙醇属于饱和一元醇,分子式为C2H6O,C正确;乙炔含有碳碳三键,结构简式为HC≡CH,D正确。
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解析:该命名选取的主链不是最长碳链, 的正确命名为正己烷,故A错误;烯烃的命名中,编号应该从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双键在1号C,甲基在3号C,该有机物的正确命名为3-甲基-1-丁烯,故B正确;该有机物是烷烃,最长碳链含有4个C,2号碳原子上含有1个甲基,该有机物命名为2-甲基丁烷,故C错误;二氯乙烷,该命名没有指出氯原子的位置,CH2ClCH2Cl的正确命名为1,2-二氯乙烷,故D错误。
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10.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子式为C3H6O3
B.分子中既有极性键也有非极性键
C.分子中σ键与π键个数之比为3∶1
D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化
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解析:根据结构简式确定分子式为C3H4O3,故A错误;同种非金属元素之间形成非极性键,不同非金属元素之间形成极性键,所以C—C之间存在非极性键、C—H和C—O原子之间存在极性键,故B正确;双键中含有一个σ
键、一个π键,单键都是σ键,则该分子中含有10个σ键、1个π键,分子中σ键与π键个数之比为10∶1,故C错误;该分子C—O键中C原子价电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C==O中C原子价电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2,故D错误。
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解为三个甲基取代了中间的甲烷的三个氢原子,因此中间碳原子与周围三个碳原子不可能共平面,故D符合题意。
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解析:①烯烃;②酚类;③醇类;④氯代烃;⑤氯代烃;⑥炔烃;⑦醇类;
⑧醇类。
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二、非选择题
15.白藜芦醇的结构简式为 ,根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为 。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为 。
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是 (填字母,后同)。
A.它属于链状烯烃
B.它属于脂环化合物
C.它属于芳香化合物
D.它属于烃的衍生物
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(4)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚( )都含有与白藜芦醇相同的官能团,有关它们之间关系的说法正确的是 。
A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物
B.苯酚与白藜芦醇互为同系物
C.三者的组成元素相同
D.三者分子中碳、氧原子个数比相同
(5)分子式为C5H12O的同分异构体有 种,写出其中含有两种等效氢的醚的结构简式 。
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答案:(1)C14H12O3
(2)碳碳双键、羟基
(3)CD
(4)C
(5)14 CH3OC
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解析:(1)根据结构简式确定分子式为C14H12O3。
(2)该分子中官能团是碳碳双键和羟基。
(3)它含有苯环,所以属于环状化合物,含有O元素而不是烃,故A错误;含有苯环,所以它属于芳香化合物,故B错误、C正确;含有C、H、O元素,所以它属于烃的衍生物,故D正确。
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(4)A.乙醇属于醇类物质,白藜芦醇含有酚羟基和碳碳双键,具有酚和烯烃性质,所以不属于同一类物质,故错误;B.苯酚与白藜芦醇结构不相似,所以不是同系物,故错误;C.三者都含有C、H、O元素,故正确;D.乙醇中C、
H、O原子个数之比为2∶6∶1;苯酚中C、H、O原子个数之比为6∶6∶1,白藜芦醇中C、H、O原子个数之比为14∶12∶3,所以三种物质中C、
H、O原子个数之比不相等,故错误。
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(5)分子式为C5H12O的同分异构体,若属于醇类,相当于烷烃分子中一个氢原子被羟基取代,烷烃有8类氢原子,因此相应的醇有8种;若属于醚类,可以是甲基和丁基形成的,丁基有4种,可以是乙基和丙基形成的醚类,丙基有2种,所以符合条件的醚类是6种,则合计有14种,其中含有两种等效氢的醚的结构简式为CH3OC。
16.学习有机化学,掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。
(1) 的分子式为 ,所含官能团的名称为 。
(2)烃A的结构简式为 ,用系统命名法命名烃A:
。
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(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定中药材麻黄中所含有的一种生物碱。经科学家研究发现其结构为 ,下列各物质:
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与麻黄素互为同分异构体的是 (填字母,下同),与麻黄素互为同系物的是 。
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答案:(1)C10H18O 碳碳双键、羟基
(2)2,2,4-三甲基己烷
(3)DE C
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解析:(1)根据该物质的结构简式可知,其分子式为C10H18O,该物质所含官能团为碳碳双键和羟基。
(2)烃A的结构简式为 ,最长碳链上含有六个碳
原子,二号碳原子上连有两个甲基,四号碳原子上连有一个甲基,则其名称是2,2,4-三甲基己烷。
(3)麻黄素的分子式是C10H15NO,与其互为同分异构体的有D、E,C与麻黄素互为同系物。
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①上述各组化合物属于同系物的是 (填字母,下同),属于同分异构体的是 。
②根据官能团的特点可将C中两化合物划分为 类和 类。
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(2)写出下列有机化合物含氧官能团的名称: 。
(3)用系统命名法命名 。
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答案:(1)①BE ADF ②酚 醇 (2)酯基、羟基、羧基 (3)3,4,5-三甲基庚烷
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(3)有机物 的主链碳原子有7个,在3、4、5号位上的碳原子各连有1个—CH3,所以名称为3,4,5-三甲基庚烷。
18.试回答下列问题:
(1)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似(如图),则硼氮苯的二氯代物的同分异构体有 种。
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解析:(1)将二个氯原子“定一移一”,若将B定为1号位,则分别有邻(B—N)、间(B—B)、对(B—N)三种同分异构体;还可以定N为1号,那么应有2个氯原子均在N上的一种情况,故只有4种同分异构体。
(2)氟烷的同分异构体有CHClBrCF3、CHClFCBrF2、CHBrFCClF2、CFClBrCHF2,共计4种。
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(3)根据萘的结构简式 可知分子中有2种不同化学环境的氢原子,则萘的一氯代物有2种;萘的六氯代物与二氯代物种类相同,如果其中一个氯原子在1号碳原子上,则另外一个氯原子的位置有7种;如果其中一个氯原子在2号碳原子上,则另外一个氯原子可以是3、6、7号碳原子上,因此共计有10种可能的结构。
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2.下列物质一定互为同系物的是( )
① ② ③ ④C2H4
⑤CH2
⑥C3H6 ⑦ ⑧
A.④和⑧ B.①、②和③
C.⑤、⑦和⑧ D.④、⑥和⑧
3.下列说法正确的是( )
A.环戊二烯()分子中最多有9个原子在同一平面上
B.月桂烯()所有碳原子一定在同一平面上
C.C7H16的分子中,有4个甲基的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
D.芳香族化合物A与互为同分异构体,A苯环上的一氯代物只有一种结构,则A可能的结构有5种
解析:碳碳双键为平面结构,则5个C原子与4个H原子可共面,即最多9个原子共面,A正确;月桂烯结构中的C—C键可以旋转,所以所有碳原子不一定在同一平面上,B错误;该烃含有4个甲基的同分异构体,主链中碳原子数目只能为5,相当于CH3CH2CH2CH2CH3分子中间H原子被2个甲基取代,若取代同一碳原子上2个H原子,有2种情况,若取代不同C原子上H原子,有2种情况,故符合条件的该烃的同分异构体有4种,C错误;A苯环上的一氯代物只有一种结构,则苯环上的取代基具有高度的对称性,即
、、,其中四个取代基连接2个甲基与2个溴原子,每种结构都有2种情况,共6种结构,两个取代基的连接2个—CH2Br,只有1种结构,所以共7种结构,D错误。
解析:中心C原子为饱和碳原子,参考甲烷的空间结构可知三个碳原子一定不在同一直线上,A错误;该物质的二氯代物有、共2种,B正确;中心C原子为饱和碳原子,不可能所有原子共面,C错误;与其互为同分异构体的化合物有HCOOCH==CH2、CH2==CHCOOH、、等不止三种,D错误。
8.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A. 1,4-二甲基丁烷
B. 3-甲基-1-丁烯
C. 3-甲基丁烷
D.CH2ClCH2Cl 二氯乙烷
9.下列说法正确的是( )
A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B.CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.与 互为同系物
解析:和均有4种H,所以它们的一溴代物都有4种(不考虑立体异构), 故A正确;CH3CH==CHCH3分子中双键C所连三个化学键呈平面三角形,所以该分子中四个碳原子在同一平面上、不在同一直线上,故B错误;化合物的主链为6个C,所以按系统命名法,名称应为2,3,4,4-四甲基己烷,故C错误;结构相似,在分子组成上相差一个或
若干个“CH2”原子团的化合物互为同系物,而与中官能团不同,故不互为同系物,故D错误。
11.下列有机物分子中,所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A.
B.CH3—C≡C—CH3
C.
D.
解析:,可以理解为苯环的一个氢原子被甲基取代,苯环十二个原子共面,因此甲苯中所有碳原子共面,故A不符合题意;可以思考到乙炔中四个原子共直线,因此CH3—C≡C—CH3可以理解为甲基取代乙炔中氢原子,因此四个碳原子共直线,故B不符合题意;乙烯中六个原子共平面,可以理解为四个甲基取代乙烯中四个氢原子,因此所有碳原子共平面,故C不符合题意;甲烷是正四面体结构,可以理
12.下列8种有机物
①CH2==CH2;②;③;④CH3CH2Cl;⑤CCl4;
⑥CH≡CH;⑦;⑧CH3CH2OH。根据官能团的不同,有机物可分为( )
A.4类 B.5类
C.6类 D.7类
13.按照官能团可以给有机物进行分类,下列有机物类别划分正确的是( )
A. 含有醛基,属于醛类物质
B.CH3CH2Br 含有溴原子,属于卤代烃
C. 含有苯环,属于芳香烃
D. 含有苯环和羟基,属于酚类物质
解析:为甲酸乙酯,含有酯基,属于酯,故A错误;CH3CH2Br中含有溴原子,属于卤代烃,故B正确;含有苯环,但还含有氮、氧元素,属于芳香族化合物,故C错误;中的羟基没有直接与苯环相连,属于芳香醇,故D错误。
14.下列关于有机物的说法不正确的是( )
A.2-丁烯分子存在顺反异构
B.对三联苯()的一氯代物有5种
C.每个抗坏血酸分子()中有2个手性碳原子
D.立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有3种
解析:2-丁烯分子中,碳碳双键中的每个碳原子都连有1个H原子和1个—CH3,所以存在顺反异构,A项正确;的一氯代物有4种,如图(数字表示氯原子所在的位置),B项错误;每个抗坏血酸分子中有2个手性碳原子,如图中标有“*”的碳原子为手性碳原子,C项正确;立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,六硝基立方烷的结构与二硝基立方烷的结构种类数目相同,二硝基立方烷的结构有3种,D项正确。
A.B.
C.D.E.
17.(1)现有下列各化合物:
A.CH3CH2CH2CHO和;
B.和;
C.和;
D.CH3CH2C≡CH和CH2==CH—CH==CH2;
E.和;F.戊烯和环戊烷
解析:(1)①B中,和结构相似,但分子式相差一个“CH2”原子团,二者属于同系物;E中,和都属于二元饱和羧酸,但分子式不同,二者属于同系物,所以上述各组化合物属于同系物的是B、E。A中,CH3CH2CH2CHO和的分子式相同、结构不同;D中,CH3CH2C≡CH和CH2==CH—CH==CH2的分子式相同、结构不同;F中,戊烯和环戊烷的分子式相同,结构不同,所以属于同分异构体的是A、D、F。
②根据官能团的特点,C中含有酚羟基,含有醇羟基,所以两化合物划分为酚类和醇类。
(2)中含氧官能团为—OOC—、—OH、—COOH,名称分别为酯基、羟基、羧基。
(2)氟烷的麻醉作用比吗啡强100倍。已知氟烷的分子式为C2HClBrF3,则氟烷的同分异构体(不考虑立体异构)有 种。
(3)萘的分子式为C10H8,结构简式可以表示为。萘的一氯代物有 种可能的结构,萘的六氯代物有 种可能的结构。
(4)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体,其中属于酚,且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体有 。
答案:(1)4 (2)4 (3)2 10
(4)、、
(4)有多种同分异构体,其中含有酯基,属于酚,且苯环上有2种一硝基取代物,说明有2个不同的取代基处于对位,符合条件的同分异构体的结构简式有、、。
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