课时梯级训练(3) 有机化合物的结构（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）

课时梯级训练(3)　有机化合物的结构 1．关于分子的结构，下列叙述正确的是(　　) A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 B．所有原子有可能都在同一平面上 C．12个碳原子不可能都在同一平面上 D．12个碳原子有可能都在同一平面上 D　解析：本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点，其空间结构可简单表示为下图所示：。由图可以看出，烯烃中键角为120°，所以苯环外的碳原子不可能共直线，A错误；—CHF2、—CH3中的碳原子为饱和碳原子，故所有原子不可能共平面，B错误；由图可以看出，分子中存在乙烯和苯的平面形结构，且两平面之间是单键连接，可以任意旋转，乙炔是直线形结构，故12个碳原子可能都在同一平面上，C错误，D正确。 2．下列说法正确的是(　　) A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子在一条直线上 B．丙烯所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．至少有16个原子共平面，至少8个原子共直线 D　解析：直链烃是锯齿形的，所以丙烷分子中3个碳原子不可能在一条直线上，A错误；CH3—CH===CH2中甲基为四面体形结构，所有原子不共平面，B错误；因为该环状结构不是平面结构，所以所有碳原子不可能在同一平面上，C错误；该分子中在同一条直线上的原子有8个()，再加上其中一个苯环上剩余的8个原子，至少有16个原子共平面，D正确。 3．某有机化合物结构如下，分析其结构并回答下列问题。 (1)写出其分子式________________。 (2)其中含有________个不饱和碳原子，分子中有________种双键。 (3)分子中的极性键有________________(写出两种即可)。 (4)分子中的饱和碳原子有________个。 (5)分子中所含元素的电负性数值由大到小的顺序是________________。 答案：(1)C16H16O5 (2)12　2 (3)碳氧键、碳氢键、氢氧键(任填两种) (4)4 (5)O＞C＞H 解析：(1)根据该物质的结构简式可知其分子式为C16H16O5。 (2)根据碳原子的结构特点，与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子，形成双键、三键的碳原子称为不饱和碳原子，苯环上的碳原子为不饱和碳原子，题给有机化合物分子中有12个不饱和碳原子；此分子中有碳碳双键和碳氧双键2种双键。 (3)不同原子间形成的共价键称为极性键，此分子中有碳氢键、碳氧键、氢氧键三种极性键。 (4)仅以单键与其他原子相连、具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共有4个。 (5)非金属性越强，电负性越大，所以H、C、O三种元素电负性由大到小的顺序为O＞C＞H。 4．一种热带雌蚕蛾为了吸引同类雄蛾会分泌出叫“蚕蛾醇”的物质。蚕蛾醇有多种顺反异构体，如 请回答下列问题： (1)蚕蛾醇共有______种顺反异构体(含自身)。 (2)该蚕蛾醇手性碳原子的个数为________。 (3)该蚕蛾醇的分子式为________。 答案：(1)4 (2)0 (3)C16H30O 解析：该物质含有两个碳碳双键，每个双键都有两种顺反异构体，共4种，其中每个碳原子都没有连四个不同原子或原子团，故无手性碳原子。 5．有机化学中有多种同分异构现象，其中有顺反异构，如2­丁烯有两种顺反异构体(如图所示)： A中两个—CH3在双键同侧，称为顺式；B中两个—CH3在双键两侧，称为反式。根据此原理，苯丙烯(C3H5)的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对顺反异构，写出结构简式： (1)三种位置异构：____________________、__________________、__________________。 (2)两种顺反异构：________、________。 答案：(1) 　 (2)顺式：　反式： 解析：(1) 的位置异构主要是指—C3H5的三种异构体：①—CH===CH—CH3、②、③CH2===CH—CH2—。 (2)顺反异构是指CH===CH—CH3的两种立体异构，即与—CH3在双键的同侧或两侧。 6．有机物分子结构如图所示，其中碳原子共平面的个数最多有(　　) A．10个 B．11个 C．12个 D．20个 C　解析：苯环、CC为平面结构，两者通过单键相连，单键可旋转，故两者所含碳原子可能共平面；—C≡C—为直线形结构，与CC在同一平面上，因此该有机物中共面的碳原子数最多有12个。 7．二苯甲烷()的二氯代物有(不含立体异构)(　　) A．15种 B．16种 C．18种 D．21种 B　解析：为对称结构，有4种不同化学环境的氢原子，如图：，分别在1、2、3、4位置固定1个氯原子，则另一个氯原子位置有，，，，二氯代物分别有8、5、2、1种，共16种。 8．(1)下图均是由4个碳原子结合成的5种有机物(氢原子没有画出)。 五种物质中4个碳原子可能处于同一平面的有________________(填标号)。 (2)某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键，双键等)。 ①该有机物中表示的原子为____________(用化学符号表示，下同)。表示的原子为__________。表示的原子为________。 ②该产品的结构简式为________________。 答案：(1)bcde (2)①H　C　O　② 解析：(1)CH4是正四面体结构，则a中4个碳原子不可能共平面，C2H4是平面形结构，则b中和c中4个碳原子是共平面的，碳碳单键可绕键轴旋转，则d中4个碳原子是可能共平面的，C2H2分子是直线形结构，碳碳单键可绕键轴旋转，则e中4个碳原子可能共平面。 (2)①分子结构中黑球1与3个白球、黑球2形成四个共价键，所以黑球为碳原子，白球为氢原子；根据6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知为氧原子。②根据球棍模型可知，该有机物的结构简式为。 9．如图所示都是简化的碳骨架结构： 请回答下列问题： (1)降冰片烷、篮烷的分子式分别是______________、____________。 (2)降冰片烷发生一氯取代时，取代位置有____种。 (3)篮烷发生一氯取代时，其一氯取代物有____种。 答案：(1)C7H12　C10H12 (2)3 (3)4 解析：(1)1个降冰片烷分子中含7个碳原子，根据碳原子的成键特点可知其分子式为C7H12；1个篮烷分子中含10个碳原子，根据碳原子的成键特点可知其分子式为C10H12。(2)降冰片烷分子中含3种不同化学环境的氢原子，故当其发生一氯取代时，取代位置有3种。(3)篮烷分子中含4种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物有4种。 10．(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式： ：____________、____________。 (2)某有机化合物的键线式为HO，则它的分子式为________，含有的官能团名称为________________。 (3)已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下列给出其中的四种： A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3 C．CH3—CH—CH2—CH2—CH3OH D．CH3—CH—CH2—CH2OHCH3 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________(填标号，下同)，互为碳链异构的是________，互为位置异构的是________。 ②写出与A互为位置异构(但与C、D不重复)的有机化合物的结构简式： ________________________________________________________________________。 ③与A互为碳链异构的同分异构体共有三种，除C、D中的一种外，写出另外两种同分异构体的结构简式：________________、________________。 答案：(1)CH2===CHCH===CH2　 (2)C9H14O　羟基和碳碳双键 (3)①醇　B　D　C　② ③ 解析：(1)由该有机化合物的结构式可知，其结构简式为CH2===CHCH===CH2，键线式为。(2)由该有机化合物的键线式可知，其分子式为C9H14O，分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键。(3)①A属于醇类有机化合物，B属于醚类有机化合物，故A与B属于官能团异构；C的碳链与A相同，但羟基位置不同，故A与C属于位置异构；D也是醇类有机化合物，但碳骨架与A不同，因此A与D属于碳链异构。②碳链中有三种碳原子，羟基位于1′号碳原子上即为A，位于2′号碳原子上即为C，当羟基位于3′号碳原子上时，即为满足要求的有机化合物。③与A互为碳链异构的醇类有机化合物，其最长的碳链上碳原子数应该小于5，共有如下3种：。 11．化合物 Ⅰ (C10H14O)的同分异构体满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。 ①含苯环且苯环上只有一个取代基，②红外光谱有羟基吸收峰，其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的结构简式为________________(任写一种)。 答案：12　　 解析：化合物 Ⅰ 的分子式为C10H14O，根据题目所给信息，化合物 Ⅰ 的同分异构体分子中含有苯环，苯基的分子式为C6H5，则取代基的分子式为C4H9O，则取代基上的碳原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子)；又由红外光谱有羟基吸收峰，可得苯环上的取代基中含1个羟基；再由分子中苯环上只含有1个取代基，可知该有机物的碳链结构有如下四种：、、、(1、2、3、4均表示羟基的连接位置)，所以满足条件的化合物 Ⅰ 的同分异构体共有12种；其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基，则其结构简式为OH或OH。 12．已知下列有机化合物： ①CH3—CH2—CH2—CH3和CHCH3CH3CH3 ②CH2===CH—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH3 ③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3 ④CHClHCl和CHHClCl ⑤CH3—CH2—CH===CH—CH3和 ⑥CH2===CH—CH===CH2和CH3—CH2—C≡CH (1)其中属于同分异构体的是______(填标号，下同)。 (2)其中属于碳架异构的是________。 (3)其中属于位置异构的是________。 (4)其中属于官能团异构的是________。 (5)其中属于同一种物质的是________。 (6)②中1­丁烯的键线式为________。 答案：(1)①②③⑤⑥ (2)① (3)② (4)③⑤⑥ (5)④ (6) 13．加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如下。 已知：①Bn为 ②＋R3NH2―→ (R1为烃基，R2、R3为烃基或H) 回答下列问题： F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N—H键的共有________种。 答案：3 解析：F的分子式为C8H11NO，因红外光谱显示含有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，除苯环外还有2个碳原子、1个氮原子和1个氧原子，由题意可知同分异构体中不含有N—H键，说明结构中含有结构，固定羟基的位置，有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体。 学科网（北京）股份有限公司 $$