专题01 有机化合物的结构特点-2024-2025学年高二化学期末复习一遍过 (人教版2019选择性必修3)
2025-04-30
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 有机化合物的结构特点 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 认识有机物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.96 MB |
| 发布时间 | 2025-04-30 |
| 更新时间 | 2025-04-30 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51915683.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01有机化合物的结构特点
考点梳理
题型演练
考点01 有机化合物的分类方法
【题型1识别有机化合物】
考点02 有机化合物中共价键
【题型2有机反应类型判断】
考点03 有机化合物的同分异构现象
【题型3有机物的结构特点】
【题型4同分异构体】
考点梳理
考点01 有机化合物的分类方法
1.根据元素组成分类
有机化合物
2.按碳的骨架分类
(1)有机化合物
(2)烃
3.按官能团分类
(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别
官能团或结构特点
典型代表物名称、结构简式
烷烃
“单、链、饱”结构
甲烷CH4
烯烃
乙烯CH2==CH2
炔烃
乙炔CH≡CH
卤代烃
溴乙烷CH3CH2Br
芳香烃
含有苯环(不是官能团)
苯
醇
乙醇CH3CH2OH
酚
苯酚
醚
乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛
乙醛CH3CHO
酮
丙酮CH3COCH3
羧酸
乙酸CH3COOH
酯
乙酸乙酯CH3COOCH2CH3
胺
苯胺
酰胺
乙酰胺CH3CONH2
氨基酸
甘氨酸
考点02 有机反应类型
1.常见有机反应类型与有机物类别的关系
(1)取代反应
①定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应
②特点:上一下一,有进有出,饱和度不变,反应中一般有副产物生成,类似无机反应中的复分解反应
③取代反应包括:卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型
取代反应类型
有机物类别
实例
卤代反应
饱和烃
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl (只写一元取代)
烯烃
苯和苯的同系物
硝化反应
苯和苯的同系物
磺化反应
苯和苯的同系物
水解反应
卤代烃
CH3CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr
酯
油脂
二糖及多糖
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
多肽、蛋白质
酯化反应
醇、羧酸
醇与浓氢卤酸的取代
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
(2)加成反应
①定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
②特点:“断一,加二,都进来,不饱和度降低”;“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加上两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子上,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%
③能发生加成反应的物质有:烯烃(碳碳双键)、炔烃(碳碳三键)、苯环、醛、酮等
有机物类别
实例
烯烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
HC≡CH+Br2CHBr==CHBr,CHBr==CHBr+Br2CHBr2—CHBr2
HC≡CH+HClCH2==CHCl (氯乙烯)
HC≡CH+H2OCH3CHO
苯环只能与氢气加成
醛(醛基)只能与氢气加成
酮(羰基)只能与氢气加成
不饱和油脂与H2加成
DielsAlder反应
(3)消去反应
①定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等),而生成含不饱和键化合物的反应
②特点:“只下不上,得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如H2O或HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应
③原理:
④能发生消去反应的物质:某些卤代烃和醇
⑤能发生消去反应的卤代烃(或醇),在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大于或等于2;二是与—X(—OH)相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
有机物类别
实例
卤代烃消去反应
CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O
醇的消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
(4)氧化反应
①定义:有机物去氢或加氧的反应
②氧化反应包括:烃和烃的衍生物的燃烧反应;烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、醛等与酸性高锰酸钾反应;醇氧化为醛或酮的反应;醛氧化为羧酸的反应等
氧化反应类型
有机物类别
实例
燃烧
绝大多数有机物
CxHyOz+O2xCO2+H2O
酸性KMnO4
溶液
烯烃、烯烃、炔烃、苯的同系物等、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖
醇的催化氧化
醇
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛的氧化
银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
斐林试剂
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(5)还原反应
①含义:有机物加氢或去氧的反应
②还原反应包括:醛、酮还原为醇,所有与氢气的加成反应也属于还原反应,“—NO2”还原为“—NH2”等
还原反应类型
有机物类别
实例
与H2的反应
烯烃
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
芳香烃
醛
酮
硝基苯还原
(6)加聚反应
①定义:一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
②特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物
③加聚反应主要为含双键或三键的单体聚合
加聚反应类型
有机物类别
实例
烯烃加聚
单烯烃加聚
共轭二烯烃加聚
单烯烃共聚
炔烃
(7)缩合聚合反应
①定义:一定条件下,具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
②缩聚产物的结构:
③特点:单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子
④缩聚反应主要包括:羟酸缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚醛缩聚等
缩聚反应类型
实例
羟基酸之间的缩聚
二元醇与二元酸之间的缩聚
氨基酸之间的缩聚
苯酚与HCHO的缩聚
2.依据反应条件判断有机反应类型
反应条件
反应类型和可能的官能团(或基团)
浓硫酸、△
①醇的消去(醇羟基)
②酯化反应(羟基或羧基)
稀硫酸、△
①酯的水解(酯基)
②糖类的水解反应
NaOH水溶液、△
①卤代烃的水解(—X)
②酯的水解(酯基)
NaOH醇溶液、△
卤代烃的消去(—X)
H2/催化剂
加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu或Ag、△
醇羟基催化氧化
Cl2(Br2)/铁或FeX3作催化剂
苯环上的取代反应
卤素单质(Cl2或溴蒸气)、光照
①烷烃的取代反应
②苯环上烷烃基的取代反应
考点03 有机化合物中共价键
1.共价键的类型——共价键中一定存在σ键,不饱和键中才存在π键
物质
甲烷
乙烯
乙炔
球棍模型
共价键类型
4个σ键
5个σ键、1个π键
3个σ键、2个π键
碳原子杂化类型
2.碳碳单键、双键和三键
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
结构
—C≡C—
C原子的杂化方式
sp3
Sp2
sp
键的类型
σ键
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
键角
CH4:
C2H4:
C2H2:
空间结构
碳原子与其他4个原子形成 结构
双键碳原子及与之相连的原子处于 上
碳原子及与之相连的原子处于 上
3.共价键的极性与有机反应
①由于不同的成键原子间电负性的差异,共用电子对偏向电负性较大的原子。偏移的程度越大,共价键极性越 ,在反应中越容易发生 。
a.乙醇中氧原子的电负性较大,导致碳氧键和氢氧键极性较强,容易发生取代反应。
乙醇与钠反应的化学方程式: ;
乙醇与氢溴酸反应的化学方程式: 。
b.乙烯(CH2===CH2)分子中π键不稳定,容易断裂发生加成反应,乙烯与Br2反应的化学方程式:
。
②键的极性对对羧酸酸性的影响
a.键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性 ,越容易电离出 ,则羧酸的酸性越 。
b.与羧基相邻的共价键的极性越 ,过传导作用使羧基中羟基的极性越 ,则羧酸的酸性越 。
c.烃基是 基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的 ,导致羧酸的酸性减小。一般地,烃基越 ,推电子效应越 ,羧酸的酸性越 。
4.有机反应的特点
①反应速率较小,有机反应往往发生在共价键上,而共价键的断裂需要吸收大量的能量
②副反应较多,产物比较复杂,有机化合物分子中存在多个极性键,发生反应时共价键断裂的位置存在多种可能。
考点03 有机化合物的同分异构现象
1.有机化合物中碳原子的成键特点
(1) 最外层 电子,可形成 共价键;
(2) 碳原子间以较稳定的共价键结合,不仅可以形成 ,还可以形成稳定的 ;
(3) 多个碳原子可以互相结合成 ,也可以结合成 ,还可以带有 ,碳链和碳环也可以结合;
2.有机物结构的表示方法
种类
表示方法
实例
分子式
用元素符号表示物质的分子组成
CH4、C2H6
最简式
用元素符号表示化合物中各元素原子个数的最简整数比
乙烷的最简式CH3
电子式
在元素符号周围用“.”或“×”表示原子的最外层电子的成键情况的式子
甲烷的电子式
结构式
用短线“-”来表示1个共价键,用“-”(单键)、“=”(双键)或“≡”(三键)将所有的原子连接起来的式子
乙烯的结构式
结构
简式
(1)表示单键的“-”可以省略,将与碳原子相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明其个数;
(2)表示双键、三键的“=”“≡”不能省略;
(3)醛基()、羧基()可简化成-CHO、-COOH
乙烯的结构简式CH2===CH2
键线式
(1)进一步省去碳、氢元素的元素符号,只要求表示出分子中碳碳键以及与碳原子相连的基团;
(2)键线式中的每个拐点或终点均表示一个碳原子,每个碳原子都形成四个共价键,不足的用氢原子补足
苯的键线式:
球棍
模型
小球表示原子,短棍表示化学键
乙烯的球棍模型
空间填充模型
用不同体积的小球表示不同大小的原子
乙烯的空间填充模型:
【易错提醒】
①把简单有机物的分子式与结构简式等同起来,如C2H5OH是乙醇的结构简式而非分子式,乙醇的分子式是C2H6O。
②把不饱和烃结构中的碳碳双键或三键省略,如将乙烯的结构简式误写为CH2CH2,乙炔的结构简式误写为CHCH等。
③空间填充模型与球棍模型辨别不清,从而产生错误,原因是未能理解它特点及二者的区别。
3.同系物
结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
【特別提醒】
同系物判定两要点:①官能团种类、数目均相同;②具有相同的通式。
4.有机物的同分异构现象
(1)同分异构体:化合物分子式相同、结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
【特別提醒】
相对分子质量相等的物质,不一定是同分异构体。
(2)同分异构体类型
构造异构
碳链异构
碳链骨架不同,如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构
官能团位置不同,如:CH2===CH—CH2—CH3和CH3CH===CHCH3
官能团异构
官能团种类不同,如:CH3CH2OH和CH3OCH3,常见的官能团异构有醇、酚、醚;醛与酮;羧酸与酯等
立体异构
顺反异构
在有双键或小环结构(如环丙烷)的分子中,由于分子中双键或环的原子间的键的自由旋转受阻碍,存在不同的空间排列方式而产生的立体异构现象,又称几何异构,如CH3CH===CHCH3存在顺反异构顺-2-丁烯,反-2-丁烯
对映异构
又称为手性异构,任何一个不能和它的镜像完全重叠的分子就叫做手性分子,它的一个物理性质就是能使偏振光的方向发生偏转,具有旋光活性,如CHFClBr存在对映异构。
(3)常见的官能团类别异构
组成通式
不饱和度(Ω)
可能的物质类别
CnH2n
1
烯烃和环烷烃
CnH2n-2
2
炔烃、二烯烃和环烯烃
CnH2n+2O
0
饱和一元醇和醚
CnH2nO
1
饱和一元醛和酮、烯醇等
CnH2nO2
1
饱和一元羧酸和酯、羟基醛等
5.同分异构体的书写
(1)书写步骤
①官能团异构:首先判断该有机物是否有官能团异构。
②位置异构:就每一类物质,先写出碳链异构,再写官能团的位置异构体。
③书写:碳链异构体按“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边”的规律书写。
④检查:看是否有书写重复或书写遗漏,根据“碳四价”原则检查是否有书写错误。
(2)烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳链异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
(3)芳香族化合物的同分异构体的书写及判断
①苯的一氯代物只有 种。
②苯的二氯代物有邻、间、对 种。
③甲苯(C7H8)不存在芳香烃的同分异构体。
④分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有 种。
⑤甲苯的一氯代物的同分异构体有 种。
⑥苯的三元取代物,三个取代基相同时有 种,三个取代基中有两个相同时有 种,三个取代基中都不同时有 种。
【易错警示】
同分异构体的分子式相同,相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H6与HCHO,C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。
6.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的同分异构体数目,如
①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体(除对映异构);
②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种同分异构体,5个碳原子的烷烃有3种同分异构体,6个碳原子的烷烃有5种同分异构体。
(2)基元法:如丁基有4种同分异构体,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)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。
(4)等效氢法:是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
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位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
7.有机化合物中的共价键及空间结构
甲烷型
碳为sp3杂化,形成σ键,四面体形结构
乙烯型
碳为sp2杂化,含π键,以双键为中心6原子共平面
苯型
碳为sp2杂化,含大π键Π,以苯环为中心12原子共平面
乙炔型
碳为sp杂化,含π键,以三键为中心4原子共直线
甲醛型
碳为sp2杂化,以碳原子为中心4原子共平面
【特別提醒】
①在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。
②若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面,也可能旋转后不在同一平面。
③若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共面。如分子中所有环一定共面。
题型演练
【题型1识别有机化合物】
1.下列有机化合物的分类正确的是
A. 芳香烃 B. 醛
C. 烃的衍生物 D.CH3COCH2CH3 醚
2.下列有机化合物的分类正确的是
A. 芳香烃 B. 醛
C. 烃的衍生物 D.CH3COCH3 醚
3.下列有机化合物的分类正确的是
A.属于醇类化合物 B.属于芳香烃
C. 属于脂环化合物 D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
4.下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是
A. 羧酸 B.酚
C.酰胺 D. 醛
5.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,属于醇类物质
6.具有解热镇痛作用的某药物主要成分的结构简式如图,它属于
①芳香族化合物 ②脂肪烃衍生物 ③有机羧酸 ④有机高分子 ⑤芳香烃
A.③⑤ B.②③ C.①③ D.①④
7.按碳骨架分类,下列说法正确的是
A.属于链状化合物 B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物 D.、属于同系物
8.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
①CH3CH2OH②③CH3CH2Br④⑤⑥ ⑦⑧⑨⑩
(1)芳香烃: ;
(2)卤代烃: ;
(3)醇: ;
(4)酚: ;
(5)醛: ;
(6)酮: ;
(7)羧酸: ;
(8)酯: 。
9.乙酰水杨酸是解热镇痛药阿司匹林的主要成分,丁香酚具有抗菌和降血压等作用,它们的结构简式如图。
请回答下列问题:
(1)乙酰水杨酸的分子式为 。
(2)依据碳骨架分类,乙酰水杨酸和丁香酚都属于 。
(3)乙酰水杨酸分子中含有的官能团的名称是 。
(4)丁香酚分子中含有的官能团的名称是 。
10.按要求填空:
(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是 , 结晶玫瑰中的官能团名称是 ,结晶玫瑰得分子式为 。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
【题型2有机反应类型判断】
11.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.CH3CHO+HCN
B.+
C.
D.+
12.某冠醚分子c可识别K+,合成方法如下。下列说法不正确的是
A.该反应为消去反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应
C.c核磁共振氢谱有4组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度
13.某有机物G的合成路线如下,下列说法不正确的是
A.有机物B中有4种等效氢原子
B.反应A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化
C.反应A→B和B→D发生的都是取代反应
D.G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同
14.下列与有机物的结构、性质有关的叙述中正确的是
A.甲烷、苯、乙醇、油脂均不能使酸性溶液褪色
B.甲烷和的反应与乙烯和的反应属于同一类型的反应
C.乙醇、乙酸均能与反应放出,二者分子中官能团相同
D.乙醛使溴水或酸性溶液褪色均属于氧化反应
15.有机物d可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A.有机物b环上的一氯代物有1种 B.有机物d的核磁共振氢谱有4组峰
C.有机物b生成c属于取代反应 D.有机物a、c、d均能与钠反应生成氢气
16.化合物Z是合成消炎镇痛药萘普生的一种重要原料,其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法正确的是
A.化合物Z中含有四种官能团 B.分子式为
C.能发生酯化、加成、氧化反应 D.最多可与发生加成反应
17.下面是天津大学化工学院研制的2,6-二氯苯胺的合成路线:
下列说法正确的是
A.反应①属于取代反应,反应②属于加成反应
B.反应①属于取代反应,反应③属于氧化反应
C.反应①属于取代反应,反应③属于取代反应
D.反应②属于取代反应,反应③属于加成反应
18.下列反应属于加成反应的是
A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HClCH3Cl+H2O
C.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
D.
19.有机物M在碱性条件下可发生如下反应:
下列说法不正确的是
A.M中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较强,易断键
B.推测M转变为N的过程中,发生了取代反应和消去反应
C.可以通过质谱法对M、N进行区分
D.该条件下还可能生成
20.下列反应中,不属于取代反应的是
A.
B.
C.
D.
【题型3有机物的结构特点】
21.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能够治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用某有机溶剂X从中药中提取。下列说法不正确的是
A.不属于芳香族化合物 B.分子中含有醛基和醚键
C.其易溶于有机溶剂X,不易溶于水 D.其分子的空间结构是立体结构
22.通过植物提取的一些精油可以提神醒脑,是该精油中的重要化学成分。下列说法错误的是
A.Y物质属于醛类物质
B.的碳原子杂化方式有和
C.中存在1个手性碳原子
D.分子中键和键的个数比为
23.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是
A. B. C. D.
24.蝗虫分泌的一种信息素的结构如图,下列关于该物质的说法中错误的是
A.该有机物含有两种官能团
B.分子中所有碳原子不可能在同一平面
C.该物质中只含有1个手性碳原子
D.该物质在一定条件下,能与H2O发生反应
25.有机物M是合成某药物的中间体,其结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A.分子中存在2种含氧官能团
B.碳原子杂化方式有和两种
C.该分子存在顺反异构体
D.分子中所有碳原子可共平面
26.结构简式为的有机化合物,下列有关它的分析中错误的是
A.核磁共振氢谱峰有7个 B.碳原子的轨道杂化类型为和
C.苯环上的一氯代物有2种 D.所有原子不在同一个平面
27.某烃的结构简式如图所示,若分子中最多共线碳原子数为a,可能共面的碳原子数最多为b,含四面体结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是
A.3、14、6 B.3、16、6 C.3、16、5 D.4、16、5
28.近年来,我国化学家发现了一些新型的有机试剂,如氟化试剂CpFluors系列。下图是CpFluors-2的结构,有关说法正确的是
A.含有2个饱和碳原子
B.存在对映异构
C.与H2按1:11加成后,该分子不饱和度为4
D.能发生水解反应
29.某有机物分子的结构简式如下图,下列说法正确的是
A.12个碳原子不可能共平面 B.最多20个,最少16个共平面的原子
C.所有原子共面 D.最多20个,最少14个共平面的原子
30.乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A.碳原子的杂化方式为、
B.该分子中含有1个手性碳原子
C.含有2种官能团
D.键与键数目之比为
【题型4同分异构体】
31.下列说法正确的是
A.正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上
B.和 互为同分异构体
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D.乙烷结构中既有极性共价键又有非极性共价键
32.德国科学家Benjamin List获得2021年诺贝尔化学奖,他发现了脯氨酸可以催化羟醛缩合反应,其反应历程简化如图所示。下列说法错误的是
A.有机物③和④互为同分异构体 B.有机物③是反应的中间产物
C.有机物④可以发生加成反应 D.有机物②为非极性分子
33.下列各组物质中,互为同分异构体且属于官能团位置异构的是
A.金刚石和石墨 B.和
C.和 D.和
34.下列各组物质不互为同分异构体的是
A.CH3CH2OH和CH3OCH3 B.NH4OCN和CO(NH2)2
C.CH3CH2COOH和CH2=CHCOOH D.和
35.我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.的电子式为
B.甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为
D.二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体
36.某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法正确的是
A.实验室可用苯与氯水、铁粉制备X
B.X可以发生氧化反应、加成反应、消去反应、取代反应
C.Y中B原子的杂化方式为sp3
D.Z的二氯代物有12种
37.对下列有机物的判断错误的是
A.除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.③④⑥都属于芳香烃,③⑥均属于苯的同系物
C.②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D.④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
38.“年年重午近佳辰,符艾一番新”,端午节常采艾草悬于门户上,艾叶中含有薄荷醇(),下列有关该物质的说法不正确的是
A.环上的一氯代物为5种
B.与互为同系物
C.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该分子中sp3杂化的原子数为11个
39.PX (英文名称p-xylene)学名:对二甲苯,是化学工业重要原料。下列说法正确的是
A.PX能使溴水和酸性高锰酸钾因发生化学反应而褪色
B.PX的一氯代物有三种
C.PX在一定条件下能发生氧化反应、取代反应、加成反应
D.PX的同分异构体中属于苯的同系物的结构有2种
40.聚碳酸酯高分子材料(PC)以其独特高透光率和高折射率、出色的抗冲性成为2022年北京冬奥会滑雪镜镜片的首选材料。其部分合成路线如图:
化学小组对其讨论正确的是
A.反应Ⅰ的另一种产物是乙醇 B.Z苯环上的二氯代物有7种
C.Z与互为同系物 D.1molPC最多能消耗7mol
1
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专题01有机化合物的结构特点
考点梳理
题型演练
考点01 有机化合物的分类方法
【题型1识别有机化合物】
考点02 有机化合物中共价键
【题型2有机反应类型判断】
考点03 有机化合物的同分异构现象
【题型3有机物的结构特点】
【题型4同分异构体】
考点梳理
考点01 有机化合物的分类方法
1.根据元素组成分类
有机化合物
2.按碳的骨架分类
(1)有机化合物
(2)烃
3.按官能团分类
(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别
官能团或结构特点
典型代表物名称、结构简式
烷烃
“单、链、饱”结构
甲烷CH4
烯烃
(碳碳双键)
乙烯CH2==CH2
炔烃
—C≡C—(碳碳三键)
乙炔CH≡CH
卤代烃
—X(卤素原子或碳卤键)
溴乙烷CH3CH2Br
芳香烃
含有苯环(不是官能团)
苯
醇
—OH(羟基)
乙醇CH3CH2OH
酚
苯酚
醚
(醚键)
乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛
(醛基)
乙醛CH3CHO
酮
(羰基)
丙酮CH3COCH3
羧酸
(羧基)
乙酸CH3COOH
酯
(酯基)
乙酸乙酯CH3COOCH2CH3
胺
—NH2(氨基)
苯胺
酰胺
(酰胺基)
乙酰胺CH3CONH2
氨基酸
—NH2(氨基)、—COOH(羧基)
甘氨酸
考点02 有机反应类型
1.常见有机反应类型与有机物类别的关系
(1)取代反应
①定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应
②特点:上一下一,有进有出,饱和度不变,反应中一般有副产物生成,类似无机反应中的复分解反应
③取代反应包括:卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型
取代反应类型
有机物类别
实例
卤代反应
饱和烃
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl (只写一元取代)
烯烃
苯和苯的同系物
硝化反应
苯和苯的同系物
磺化反应
苯和苯的同系物
水解反应
卤代烃
CH3CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr
酯
油脂
二糖及多糖
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
(C6H10O5)n(纤维素)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
多肽、蛋白质
酯化反应
醇、羧酸
醇与浓氢卤酸的取代
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
(2)加成反应
①定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应
②特点:“断一,加二,都进来,不饱和度降低”;“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加上两个其他原子或原子团,一定分别加在两个不饱和碳原子上,此反应类似无机反应中的化合反应,理论上原子利用率为100%
③能发生加成反应的物质有:烯烃(碳碳双键)、炔烃(碳碳三键)、苯环、醛、酮等
有机物类别
实例
烯烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
CH2==CH2+Br2CH2Br—CH2Br
CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
CH2==CH2+HClCH3CH2Cl
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃(与X2、H2、HX、H2O)的加成
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
HC≡CH+Br2CHBr==CHBr,CHBr==CHBr+Br2CHBr2—CHBr2
HC≡CH+HClCH2==CHCl (氯乙烯)
HC≡CH+H2OCH3CHO
苯环只能与氢气加成
醛(醛基)只能与氢气加成
酮(羰基)只能与氢气加成
不饱和油脂与H2加成
DielsAlder反应
(3)消去反应
①定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等),而生成含不饱和键化合物的反应
②特点:“只下不上,得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如H2O或HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应
③原理:
④能发生消去反应的物质:某些卤代烃和醇
⑤能发生消去反应的卤代烃(或醇),在结构上必须具备两个条件:一是分子中碳原子数大于或等于2;二是与—X(—OH)相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子
有机物类别
实例
卤代烃消去反应
CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O
醇的消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
(4)氧化反应
①定义:有机物去氢或加氧的反应
②氧化反应包括:烃和烃的衍生物的燃烧反应;烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、醛等与酸性高锰酸钾反应;醇氧化为醛或酮的反应;醛氧化为羧酸的反应等
氧化反应类型
有机物类别
实例
燃烧
绝大多数有机物
CxHyOz+O2xCO2+H2O
酸性KMnO4
溶液
烯烃、烯烃、炔烃、苯的同系物等、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖
醇的催化氧化
醇
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
醛的氧化
银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
斐林试剂
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
(5)还原反应
①含义:有机物加氢或去氧的反应
②还原反应包括:醛、酮还原为醇,所有与氢气的加成反应也属于还原反应,“—NO2”还原为“—NH2”等
还原反应类型
有机物类别
实例
与H2的反应
烯烃
CH2==CH2+H2CH3—CH3
炔烃
HC≡CH+H2CH2==CH2,CH2==CH2+H2CH3—CH3
芳香烃
醛
酮
硝基苯还原
(6)加聚反应
①定义:一定条件下,由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应
②特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物
③加聚反应主要为含双键或三键的单体聚合
加聚反应类型
有机物类别
实例
烯烃加聚
单烯烃加聚
共轭二烯烃加聚
单烯烃共聚
炔烃
(7)缩合聚合反应
①定义:一定条件下,具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物,同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
②缩聚产物的结构:
③特点:单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子
④缩聚反应主要包括:羟酸缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚醛缩聚等
缩聚反应类型
实例
羟基酸之间的缩聚
二元醇与二元酸之间的缩聚
氨基酸之间的缩聚
苯酚与HCHO的缩聚
2.依据反应条件判断有机反应类型
反应条件
反应类型和可能的官能团(或基团)
浓硫酸、△
①醇的消去(醇羟基)
②酯化反应(羟基或羧基)
稀硫酸、△
①酯的水解(酯基)
②糖类的水解反应
NaOH水溶液、△
①卤代烃的水解(—X)
②酯的水解(酯基)
NaOH醇溶液、△
卤代烃的消去(—X)
H2/催化剂
加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu或Ag、△
醇羟基催化氧化
Cl2(Br2)/铁或FeX3作催化剂
苯环上的取代反应
卤素单质(Cl2或溴蒸气)、光照
①烷烃的取代反应
②苯环上烷烃基的取代反应
考点03 有机化合物中共价键
1.共价键的类型——共价键中一定存在σ键,不饱和键中才存在π键
物质
甲烷
乙烯
乙炔
球棍模型
共价键类型
4个σ键
5个σ键、1个π键
3个σ键、2个π键
碳原子杂化类型
sp3
sp2
sp
2.碳碳单键、双键和三键
碳碳单键
碳碳双键
碳碳三键
结构
—C≡C—
C原子的杂化方式
sp3
Sp2
sp
键的类型
σ键
1个σ键、1个π键
1个σ键、2个π键
键角
CH4:109°28′
C2H4:120°
C2H2:180°
空间结构
碳原子与其他4个原子形成正四面体结构
双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上
碳原子及与之相连的原子处于同一直线上
3.共价键的极性与有机反应
①由于不同的成键原子间电负性的差异,共用电子对偏向电负性较大的原子。偏移的程度越大,共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂。
a.乙醇中氧原子的电负性较大,导致碳氧键和氢氧键极性较强,容易发生取代反应。
乙醇与钠反应的化学方程式:2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑;
乙醇与氢溴酸反应的化学方程式:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。
b.乙烯(CH2===CH2)分子中π键不稳定,容易断裂发生加成反应,乙烯与Br2反应的化学方程式:
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br。
②键的极性对对羧酸酸性的影响
a.键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
b.与羧基相邻的共价键的极性越大,过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。
c.烃基是推电子基团,即将电子推向羟基,从而减小羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烃基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越小。
4.有机反应的特点
①反应速率较小,有机反应往往发生在共价键上,而共价键的断裂需要吸收大量的能量
②副反应较多,产物比较复杂,有机化合物分子中存在多个极性键,发生反应时共价键断裂的位置存在多种可能。
考点03 有机化合物的同分异构现象
1.有机化合物中碳原子的成键特点
(1) 最外层4个电子,可形成4个共价键;
(2) 碳原子间以较稳定的共价键结合,不仅可以形成单键,还可以形成稳定的双键或叁键;
(3) 多个碳原子可以互相结合成链状,也可以结合成环状,还可以带有支链,碳链和碳环也可以结合;
2.有机物结构的表示方法
种类
表示方法
实例
分子式
用元素符号表示物质的分子组成
CH4、C2H6
最简式
用元素符号表示化合物中各元素原子个数的最简整数比
乙烷的最简式CH3
电子式
在元素符号周围用“.”或“×”表示原子的最外层电子的成键情况的式子
甲烷的电子式
结构式
用短线“-”来表示1个共价键,用“-”(单键)、“=”(双键)或“≡”(三键)将所有的原子连接起来的式子
乙烯的结构式
结构
简式
(1)表示单键的“-”可以省略,将与碳原子相连的其他原子写在其旁边,在右下角注明其个数;
(2)表示双键、三键的“=”“≡”不能省略;
(3)醛基()、羧基()可简化成-CHO、-COOH
乙烯的结构简式CH2===CH2
键线式
(1)进一步省去碳、氢元素的元素符号,只要求表示出分子中碳碳键以及与碳原子相连的基团;
(2)键线式中的每个拐点或终点均表示一个碳原子,每个碳原子都形成四个共价键,不足的用氢原子补足
苯的键线式:
球棍
模型
小球表示原子,短棍表示化学键
乙烯的球棍模型
空间填充模型
用不同体积的小球表示不同大小的原子
乙烯的空间填充模型:
【易错提醒】
①把简单有机物的分子式与结构简式等同起来,如C2H5OH是乙醇的结构简式而非分子式,乙醇的分子式是C2H6O。
②把不饱和烃结构中的碳碳双键或三键省略,如将乙烯的结构简式误写为CH2CH2,乙炔的结构简式误写为CHCH等。
③空间填充模型与球棍模型辨别不清,从而产生错误,原因是未能理解它特点及二者的区别。
3.同系物
结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
【特別提醒】
同系物判定两要点:①官能团种类、数目均相同;②具有相同的通式。
4.有机物的同分异构现象
(1)同分异构体:化合物分子式相同、结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
【特別提醒】
相对分子质量相等的物质,不一定是同分异构体。
(2)同分异构体类型
构造异构
碳链异构
碳链骨架不同,如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构
官能团位置不同,如:CH2===CH—CH2—CH3和CH3CH===CHCH3
官能团异构
官能团种类不同,如:CH3CH2OH和CH3OCH3,常见的官能团异构有醇、酚、醚;醛与酮;羧酸与酯等
立体异构
顺反异构
在有双键或小环结构(如环丙烷)的分子中,由于分子中双键或环的原子间的键的自由旋转受阻碍,存在不同的空间排列方式而产生的立体异构现象,又称几何异构,如CH3CH===CHCH3存在顺反异构顺-2-丁烯,反-2-丁烯
对映异构
又称为手性异构,任何一个不能和它的镜像完全重叠的分子就叫做手性分子,它的一个物理性质就是能使偏振光的方向发生偏转,具有旋光活性,如CHFClBr存在对映异构。
(3)常见的官能团类别异构
组成通式
不饱和度(Ω)
可能的物质类别
CnH2n
1
烯烃和环烷烃
CnH2n-2
2
炔烃、二烯烃和环烯烃
CnH2n+2O
0
饱和一元醇和醚
CnH2nO
1
饱和一元醛和酮、烯醇等
CnH2nO2
1
饱和一元羧酸和酯、羟基醛等
5.同分异构体的书写
(1)书写步骤
①官能团异构:首先判断该有机物是否有官能团异构。
②位置异构:就每一类物质,先写出碳链异构,再写官能团的位置异构体。
③书写:碳链异构体按“主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边”的规律书写。
④检查:看是否有书写重复或书写遗漏,根据“碳四价”原则检查是否有书写错误。
(2)烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳链异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
(3)芳香族化合物的同分异构体的书写及判断
①苯的一氯代物只有1种。
②苯的二氯代物有邻、间、对3种。
③甲苯(C7H8)不存在芳香烃的同分异构体。
④分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有4种。
⑤甲苯的一氯代物的同分异构体有4种。
⑥苯的三元取代物,三个取代基相同时有3种,三个取代基中有两个相同时有6种,三个取代基中都不同时有10种。
【易错警示】
同分异构体的分子式相同,相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体,如C2H6与HCHO,C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。
6.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的同分异构体数目,如
①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体(除对映异构);
②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种同分异构体,5个碳原子的烷烃有3种同分异构体,6个碳原子的烷烃有5种同分异构体。
(2)基元法:如丁基有4种同分异构体,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)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。
(4)等效氢法:是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
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位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
7.有机化合物中的共价键及空间结构
甲烷型
碳为sp3杂化,形成σ键,四面体形结构
乙烯型
碳为sp2杂化,含π键,以双键为中心6原子共平面
苯型
碳为sp2杂化,含大π键Π,以苯环为中心12原子共平面
乙炔型
碳为sp杂化,含π键,以三键为中心4原子共直线
甲醛型
碳为sp2杂化,以碳原子为中心4原子共平面
【特別提醒】
①在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。
②若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面,也可能旋转后不在同一平面。
③若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共面。如分子中所有环一定共面。
题型演练
【题型1识别有机化合物】
1.下列有机化合物的分类正确的是
A. 芳香烃 B. 醛
C. 烃的衍生物 D.CH3COCH2CH3 醚
【答案】C
【详解】
A.中不含苯环,不属于芳香烃,A错误;
B.中含酯基,属于酯类有机物,B错误;
C.可由烃类有机物发生取代反应生成,为氯代烃,属于烃的衍生物,C正确;
D.CH3COCH2CH3 中含有的官能团为酮羰基,属于酮类有机物,D错误;
故选C。
2.下列有机化合物的分类正确的是
A. 芳香烃 B. 醛
C. 烃的衍生物 D.CH3COCH3 醚
【答案】C
【详解】
A.中不含苯环,不属于芳香烃,A错误;
B.中含酯基,属于酯类有机物,B错误;
C.可由烃类有机物发生取代反应生成,属于烃的衍生物,C正确;
D.CH3COCH3 中含酮羰基官能团,属于酮类有机物,D错误;
答案选C。
3.下列有机化合物的分类正确的是
A.属于醇类化合物 B.属于芳香烃
C. 属于脂环化合物 D.CH3CH(CH3)2属于链状化合物
【答案】D
【详解】A.羟基和苯环直接相连,这类有机物属于酚类,A错误;
B.该有机物不含苯环,属于脂环烃,B错误;
C.该有机物含有苯环,且仅含有C、H两种元素,属于芳香烃,C错误;
D.分子式为C4H10,属于烷烃,属于链状化合物,D正确;
故选D。
4.下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是
A. 羧酸 B.酚
C.酰胺 D. 醛
【答案】A
【详解】A.属于羧酸,官能团为羧基: ,A正确;
B.属于醇,官能团为羟基: ,B错误;
C.属于酰胺,官能团为酰胺基:,C错误;
D.属于醛,官能团为醛基:,D错误;
故选A。
5.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,属于醇类物质
【答案】B
【详解】
A. 为甲酸乙酯,属于酯类化合物,A项错误;
B. CH3CH2Br含有溴原子,为卤代烃,B项正确;
C. 中含有N、O两种元素,不属于烃,属于烃的衍生物,C项错误;
D. 含有的官能团名称为羧基,属于羧酸类,D错误;
答案选B。
6.具有解热镇痛作用的某药物主要成分的结构简式如图,它属于
①芳香族化合物 ②脂肪烃衍生物 ③有机羧酸 ④有机高分子 ⑤芳香烃
A.③⑤ B.②③ C.①③ D.①④
【答案】C
【详解】分子中含有苯环,属于芳香族化合物,①正确、②错误;分子中含有羧基,属于有机羧酸,③正确;相对分子质量较小,不属于高分子,④错误;分子中含有氧原子,不属于烃,⑤错误。
故选C。
7.按碳骨架分类,下列说法正确的是
A.属于链状化合物 B.属于芳香族化合物
C.属于脂环化合物 D.、属于同系物
【答案】A
【详解】A.是烷烃,属于链状化合物,A正确;
B.含有苯环的化合物是芳香烃化合物,有机物分子中含有碳碳双键,没有苯环,因此不属于芳香族化合物,B错误;
C.含有碳环但不是苯环的化合物是脂环化合物,所给有机物分子中含有 苯环,因此属于芳香族化合物, C错误;
D.有机物含有酚羟基,属于酚类,属于醇类,故二者不是同系物,D错误;
答案选A。
8.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
①CH3CH2OH②③CH3CH2Br④⑤⑥ ⑦⑧⑨⑩
(1)芳香烃: ;
(2)卤代烃: ;
(3)醇: ;
(4)酚: ;
(5)醛: ;
(6)酮: ;
(7)羧酸: ;
(8)酯: 。
【答案】(1)⑨
(2)③⑥
(3)①
(4)⑤
(5)⑦
(6)②
(7)⑧⑩
(8)④
【详解】(1)芳香烃是含有苯环的烃,⑨符合;
(2)卤代烃是烃中的氢原子被卤素原子取代的化合物,③和⑥符合;
(3)醇是指脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代的化合物,①符合;
(4)酚是苯环上的氢原子被羟基取代的化合物,⑤符合;
(5)醛的定义是烃基或氢原子与醛基结合的化合物,⑦符合;
(6)羰基与两个烃基相连的化合物是酮,②符合;
(7)羧基与烃基或氢原子相连的化合物属于羧酸,⑧⑩符合;
(8)有酯基一类有机物属于酯类,④符合。
9.乙酰水杨酸是解热镇痛药阿司匹林的主要成分,丁香酚具有抗菌和降血压等作用,它们的结构简式如图。
请回答下列问题:
(1)乙酰水杨酸的分子式为 。
(2)依据碳骨架分类,乙酰水杨酸和丁香酚都属于 。
(3)乙酰水杨酸分子中含有的官能团的名称是 。
(4)丁香酚分子中含有的官能团的名称是 。
【答案】(1)
(2)芳香烃衍生物(或芳香族化合物)
(3)羧基、酯基
(4)羟基、醚键、碳碳双键
【详解】(1)乙酰水杨酸分子中碳原子数为9,氧原子数为4,不饱和度为6(苯环的不饱和度为4,羧基、酯基上碳氧双键的不饱和度为1),则氢原子的数目为,分子式为;
(2)乙酰水杨酸和丁香酚分子中均含有苯环和氧原子,则依据碳骨架分类,乙酰水杨酸和丁香酚都属于芳香烃衍生物(或芳香族化合物);
(3)由乙酰水杨酸的结构简式可知,乙酰水杨酸分子中官能团的名称是羧基、酯基;
(4)由丁香酚的结构简式可知,丁香酚分子中官能团的名称是羟基、醚键、碳碳双键。
10.按要求填空:
(1)化合物A(结构简式为)的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
(2)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,可通过如图所示反应路线合成(部分反应条件略去):
A的类别是 , 结晶玫瑰中的官能团名称是 ,结晶玫瑰得分子式为 。
(3)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,结构简式如图所示:
非诺洛芬中的含氧官能团为 和 (填官能团名称)。
【答案】(1) 羟基 醛基
(2) 卤代烃 碳氯键,酯基
(3) 醚键 羧基
【详解】(1)根据有机物A的结构可知,该有机物的结构中含有酚羟基和醛基;
(2)物质A的结构为,三个氯原子替代了甲烷中的三个氢原子,属于卤代烃;根据结晶玫瑰的结构可知,结构中存在的官能团为酯基和碳氯键,其分子式为;
(3)根据非诺洛芬中的结构可知,氧原子将两苯环连接,存在醚键,后边的苯环中存在羧基,故该有机物中的官能团为醚键和羧基。
【题型2有机反应类型判断】
11.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.CH3CHO+HCN
B.+
C.
D.+
【答案】C
【详解】A.CH3CHO结构中碳氧双键转化为碳氧单键,属于加成反应,A项错误;
B.1,3-丁二烯中2个碳碳双键断裂,与丙烯酸中碳碳双键断裂,发生1,4-加成反应,B项错误;
C.乙苯被氧化生成苯甲酸,无双键转化为单键的过程,不属于加成反应,C项正确;
D.甲醛结构中碳氧双键转化为碳氧单键,属于加成反应,D项错误;
答案选C。
12.某冠醚分子c可识别K+,合成方法如下。下列说法不正确的是
A.该反应为消去反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应
C.c核磁共振氢谱有4组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度
【答案】A
【详解】A.根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A错误;
B.a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确;
C.根据C的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示:, 核磁共振氢谱有4组峰,C正确;
D.c可与K+形成螯合离子,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故选A。
13.某有机物G的合成路线如下,下列说法不正确的是
A.有机物B中有4种等效氢原子
B.反应A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化
C.反应A→B和B→D发生的都是取代反应
D.G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同
【答案】C
【详解】
A.有机物中有4种等效氢原子,故A正确;
B.由整个流程可知, A中酚羟基和(CH3)2SO4发生取代反应生成B,B发生氧化反应生成C,C和被KI在酸性条件下反应又得到酚羟基,可知A→B和D→E的目的是保护酚羟基不被氧化,故B正确;
C.反应A→B发生的是取代反应,B→D发生的是氧化反应,故C错误;
D.G在酸性条件下水解生成对羟基苯甲酸和乙醇,碱性条件下水解生成对羟基苯甲酸盐和乙醇,G在酸性或碱性条件下易水解且产物不相同,故D正确;
选C。
14.下列与有机物的结构、性质有关的叙述中正确的是
A.甲烷、苯、乙醇、油脂均不能使酸性溶液褪色
B.甲烷和的反应与乙烯和的反应属于同一类型的反应
C.乙醇、乙酸均能与反应放出,二者分子中官能团相同
D.乙醛使溴水或酸性溶液褪色均属于氧化反应
【答案】D
【详解】A.甲烷、苯性质比较稳定,不与酸性溶液反应,而乙醇、不饱和脂肪酸和甘油形成的油脂可被酸性溶液氧化,使酸性溶液褪色,A错误;
B.甲烷和的反应为取代反应,乙烯和的反应为加成反应,两者反应类型不同,B错误;
C.乙醇、乙酸均能与反应放出,但二者分子中官能团不同,乙醇官能团为羟基,乙酸官能团为羧基,C错误;
D.乙醛中含有醛基,可被溴水或酸性溶液氧化,使溴水或酸性溶液褪色,D正确;
故答案选D。
15.有机物d可由多步反应合成,反应流程如图。下列说法正确的是
A.有机物b环上的一氯代物有1种 B.有机物d的核磁共振氢谱有4组峰
C.有机物b生成c属于取代反应 D.有机物a、c、d均能与钠反应生成氢气
【答案】B
【详解】
A.有机物b环上存在2种氢原子,如图所示:,一氯取代物有2种,故A错误;
B.有机物d为对称结构,存在4种相同环境的氢原子,为标记序号的4个位置:,核磁共振氢谱有4组峰,故B正确;
C.有机物b生成c为过氧化氢与醛基发生加成反应,反应中没有小分子生成不是取代反应,故C错误;
D.羟基可与钠反应生成氢气,只有有机物a、c存在羟基,故D错误;
故答案为B。
16.化合物Z是合成消炎镇痛药萘普生的一种重要原料,其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法正确的是
A.化合物Z中含有四种官能团 B.分子式为
C.能发生酯化、加成、氧化反应 D.最多可与发生加成反应
【答案】C
【详解】A.化合物Z中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团,A错误;
B.的分子式为C13H10O3,B错误;
C.羟基、羧基能发生酯化反应,苯环、碳碳双键能发生加成反应,羟基和碳碳双键也可以发生氧化反应,C正确;
D.若与氢气完全加成,产物为,其化学式为C13H22O3,22-10=12,即最多可与6molH2发生加成反应,D错误;
答案选C。
17.下面是天津大学化工学院研制的2,6-二氯苯胺的合成路线:
下列说法正确的是
A.反应①属于取代反应,反应②属于加成反应
B.反应①属于取代反应,反应③属于氧化反应
C.反应①属于取代反应,反应③属于取代反应
D.反应②属于取代反应,反应③属于加成反应
【答案】C
【分析】反应①中,氨基()上的氢原子被乙酰基()取代,属于取代反应;反应②中,苯环上的氢原子被基团取代,属于取代反应;反应③中,基团不变,苯环上的氢原子被氯原子取代,属于取代反应。
【详解】A.反应①属于取代反应,反应②属于取代反应,该选项错误;
B.反应①属于取代反应,反应③属于取代反应,该选项错误;
C.反应①属于取代反应,反应③属于取代反应,该选项正确;
D.反应②属于取代反应,反应③属于取代反应,该选项错误;
综上所述,正确选项是C。
18.下列反应属于加成反应的是
A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr
B.CH3OH+HClCH3Cl+H2O
C.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
D.
【答案】C
【详解】A.CH2Cl2+Br2CHBrCl2+HBr为取代反应,故A不符合题意;
B.CH3OH+HClCH3Cl+H2O为取代反应,故B不符合题意;
C.CH2==CH2+H2OCH3CH2OH为加成反应,故C符合题意;
D.为取代反应,故D不符合题意;
故选C。
19.有机物M在碱性条件下可发生如下反应:
下列说法不正确的是
A.M中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较强,易断键
B.推测M转变为N的过程中,发生了取代反应和消去反应
C.可以通过质谱法对M、N进行区分
D.该条件下还可能生成
【答案】B
【详解】A.受羰基的吸电子效应影响,羰基邻位甲基上的氢表现出一定酸性,C−H键极性较强,易断键,A正确;
B.M转变为N的过程中发生成环并消去了一个氧原子,推测发生了加成反应和消去反应,B错误;
C.M、N分子式不同,故能通过质谱法对M、N进行区分,C正确;
D.观察到M中上下反应位点相同,呈对称结构,推测该条件下还可能生成,即碳碳双键出现在下侧,D正确;
故选B。
20.下列反应中,不属于取代反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.反应中苯环上氢被硝基取代,为取代反应,故A不符合题意;
B.由C=C变成C-C,为加成反应,故B符合题意;
C.反应中Cl取代H原子,为取代反应,故C不符合题意;
D.溴乙烷发生水解反应,溴原子被羟基替代,属于取代反应,故D不符合题意;
故选B。
【题型3有机物的结构特点】
21.青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能够治疗疟疾的有机化合物,其分子结构如图所示,它可以用某有机溶剂X从中药中提取。下列说法不正确的是
A.不属于芳香族化合物 B.分子中含有醛基和醚键
C.其易溶于有机溶剂X,不易溶于水 D.其分子的空间结构是立体结构
【答案】B
【详解】A.由结构简式可知,分子中不含苯环,不属于芳香族化合物,A正确;
B.结构简式可知,该分子中含有醚键,不含有醛基,B错误;
C.青蒿素分子含有的官能团是酯基和醚键,不含有亲水基团如羟基、羧基等,因此青蒿素易溶于有机溶剂,不易溶于水,C正确;
D.由图可知,青蒿素分子含有多个饱和碳原子,具有甲烷四面体结构,是立体结构,D正确;
故答案为B。
22.通过植物提取的一些精油可以提神醒脑,是该精油中的重要化学成分。下列说法错误的是
A.Y物质属于醛类物质
B.的碳原子杂化方式有和
C.中存在1个手性碳原子
D.分子中键和键的个数比为
【答案】A
【详解】A.Y物质含有酯基和碳碳双键两种官能团,不属于醛类物质,A错误;
B.Y物质结构中包含两种碳原子:形成四个单键的碳原子、形成一个双键及两个单键的碳原子,前者碳原子的杂化方式为sp3,后者则为sp2,B正确;
C.一个C连有四个不同原子或基团时属于手性碳原子,Y中只存在1个手性碳原子:中“*”标示的碳原子,C正确;
D.单键为σ键,双键为1个σ键、1个π键,Y分子中存在2个C-O键、1个C=O双键, 18个C-H键,7个C-C键,2个碳碳双键,总共30个σ键、3个π键,则键和键的个数比为,D正确;
故选A。
23.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.苯为平面结构,甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故A不符合;
B.2-甲基丙烷中,3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置,2号碳原子处于该四面体内部,所以碳原子不可能处于同一平面,故B符合。
C.乙炔是直线型结构,丙炔中甲基碳原子处于乙炔中H原子位置,所有碳原子都处在同一直线上,故C不符合;
D.乙烯为平面结构,2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故D不符合;
故选B。
24.蝗虫分泌的一种信息素的结构如图,下列关于该物质的说法中错误的是
A.该有机物含有两种官能团
B.分子中所有碳原子不可能在同一平面
C.该物质中只含有1个手性碳原子
D.该物质在一定条件下,能与H2O发生反应
【答案】C
【详解】A.该有机物含有碳碳双键和酮羰基两种官能团,A正确;
B.分子中存在同一个碳上连接另四个碳原子,根据甲烷的正四面体结构可知,分子中所有碳原子不可能在同一平面,如图:,B正确;
C.手性碳原子是连接四个不同原子或基团的碳原子,该物质中不含手性碳原子,C错误;
D.该物质含有碳碳双键,可以与水发生加成反应,D正确;
故选C。
25.有机物M是合成某药物的中间体,其结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A.分子中存在2种含氧官能团
B.碳原子杂化方式有和两种
C.该分子存在顺反异构体
D.分子中所有碳原子可共平面
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,M分子中含羟基和羧基两种含氧官能团,故A正确;
B.由结构简式可知,M分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,苯环上碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,共有2种,故B正确;
C.由结构简式可知,M分子中碳碳双键中2个碳原子都连有不同的原子或原子团,分子存在顺反异构体,故C正确;
D.由结构简式可知,M分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子、尤其含有2个叔碳原子,所有碳原子不可能共平面,故D错误;
故选D。
26.结构简式为的有机化合物,下列有关它的分析中错误的是
A.核磁共振氢谱峰有7个 B.碳原子的轨道杂化类型为和
C.苯环上的一氯代物有2种 D.所有原子不在同一个平面
【答案】C
【详解】A.苯环上两个取代基不同、且不在对称位置,则共有7种不同化学环境的H,核磁共振氢谱峰有7个,故A正确;
B.苯环上的碳原子及羧基中的碳原子的轨道杂化类型为,剩下的碳原子为杂化,故B正确;
C.苯环上的4个氢原子化学环境都不同,则苯环上的一氯代物有4种,故C错误;
D.结构中存在饱和碳原子,则所有原子不在同一个平面,故D正确;
故选C。
27.某烃的结构简式如图所示,若分子中最多共线碳原子数为a,可能共面的碳原子数最多为b,含四面体结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是
A.3、14、6 B.3、16、6 C.3、16、5 D.4、16、5
【答案】A
【详解】已知乙炔基中碳原子为sp杂化,为直线形结构,则与乙炔基相连的C原子共线,则共有3个;苯环上的碳原子和碳碳双键两端的碳原子均为sp2杂化,碳原子形成的三条键为平面三角形,则可能共面的碳原子最多为14;饱和的碳原子为sp3杂化,此有机物中乙基、甲基及甲基所在的C原子中共计6个碳原子为四面体结构,故本题选A。
28.近年来,我国化学家发现了一些新型的有机试剂,如氟化试剂CpFluors系列。下图是CpFluors-2的结构,有关说法正确的是
A.含有2个饱和碳原子
B.存在对映异构
C.与H2按1:11加成后,该分子不饱和度为4
D.能发生水解反应
【答案】D
【详解】A.与氟原子相连的碳原子以及2个甲基都是饱和碳原子,饱和碳原子总共有3个,A错误;
B.从该有机物的分子结构可知,其分子中不存在手性碳,因此不存在对映异构体,B错误;
C.该分子的不饱和度为16,与H2按1:11加成后,该分子不饱和度为5,C错误;
D.由该有机物的分子结构可知,其结构中的碳氟键在碱性条件下能发生水解,D正确;
故选D。
29.某有机物分子的结构简式如下图,下列说法正确的是
A.12个碳原子不可能共平面 B.最多20个,最少16个共平面的原子
C.所有原子共面 D.最多20个,最少14个共平面的原子
【答案】D
【详解】
A.苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,苯环对角线位置的四个原子共线,故碳碳三键所在直线一定与苯环共平面,如图,碳碳双键是平面形结构,与苯环之间通过单键相连,碳碳单键可以旋转,故12个碳原子有可能共平面,A错误;
B.苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,苯环对角线位置的四个原子共线,故碳碳三键所在直线一定与苯环共平面,故最少14个共平面的原子,B错误;
C.分子中存在-CH3、-CHF2基团,碳原子为sp3杂化,不可能所有原子共面,C错误;
D.苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,苯环对角线位置的四个原子共线,碳碳三键所在直线一定与苯环共平面,故最少14个共平面的原子,碳碳双键是平面形结构,与苯环之间通过单键相连,可以与苯环处于同一个平面,而-CH3、-CHF2基团中最多有1个与碳原子相连的H或F落在该平面上,故最多20个原子共面,D正确;
故选D。
30.乳酸分子的结构式如图所示。关于乳酸的说法不正确的是
A.碳原子的杂化方式为、
B.该分子中含有1个手性碳原子
C.含有2种官能团
D.键与键数目之比为
【答案】D
【详解】A.乳酸中—COOH中碳原子采取sp2杂化,其余2个碳原子采取sp3杂化,A项正确;
B.乳酸中与醇羟基直接相连的碳原子为手性碳原子,只有1个手性碳原子,B项正确;
C.乳酸中含有羧基和(醇)羟基两种官能团,C项正确;
D.1个乳酸分子中含4个C—H键、2个C—C键、2个C—O键、2个O—H键、1个C=O键,单键全为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,则σ键与π键数目之比为11∶1,D项错误;
答案选D。
【题型4同分异构体】
31.下列说法正确的是
A.正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上
B.和 互为同分异构体
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CH2-CH2Br
D.乙烷结构中既有极性共价键又有非极性共价键
【答案】D
【详解】A.烷烃碳原子周围四个单键,碳链为锯齿形,不在一条直线上,A错误;
B.和 为同一种物质,B错误;
C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br-CHBr-CH3,C错误;
D.乙烷结构中C-H键为极性键,C-C键为非极性键,D正确;
答案选D。
32.德国科学家Benjamin List获得2021年诺贝尔化学奖,他发现了脯氨酸可以催化羟醛缩合反应,其反应历程简化如图所示。下列说法错误的是
A.有机物③和④互为同分异构体 B.有机物③是反应的中间产物
C.有机物④可以发生加成反应 D.有机物②为非极性分子
【答案】A
【详解】A.同分异构体是分子式相同,结构不同,③和④的分子式不同,故A错误;
B.中间产物是反应过程中产生,又参与下一步反应被消耗的物质,所以③是中间产物,故B正确;
C.有机物④含有碳碳双键,可以发生加成反应,故C正确;
D.有机物②为对称结构,是非极性分子,故D正确;
故答案为A。
33.下列各组物质中,互为同分异构体且属于官能团位置异构的是
A.金刚石和石墨 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【详解】A.金刚石和石墨互为同素异形体,A错误;
B.和的分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.和的分子式相同,碳架形式相同,但是碳碳双键的位置不同,二者互为同分异构体且属于官能团位置异构,C正确;
D.和的分子式相同,官能团的种类不同,是同分异构体,属于官能团异构,D错误;
故选C。
34.下列各组物质不互为同分异构体的是
A.CH3CH2OH和CH3OCH3 B.NH4OCN和CO(NH2)2
C.CH3CH2COOH和CH2=CHCOOH D.和
【答案】C
【详解】A.CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式都为C2H6O,二者结构不同,属于同分异构体,故A不选;
B.NH4OCN和CO(NH2)2的分子式都为CH4N2O,二者结构不同,属于同分异构体,故B不选;
C.CH3CH2COOH的分子式为C3H6O2,CH2=CHCOOH的分子式为C3H4O2,二者分子式不同,不互为同分异构体,故C选;
D. 和的分子式都为C7H8O,二者结构不同,属于同分异构体,故D不选;
故选C。
35.我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.的电子式为
B.甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为
D.二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体
【答案】C
【详解】
A.为直线型结构,1个分子中含有2个碳氧双键,电子式为,A正确;
B.甲醇中含有羟基,故甲醇能够形成分子间氢键,甲醛中不含氢键,故导致甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键,B正确;
C.甲醇分子CH3OH中C原子周围形成4个σ键,则其价层电子对数为4,采用sp3杂化,而二羟基丙酮分子中中间含碳氧双键的碳原子周围形成了3个σ键,无孤电子对,价层电子对数为3,采用sp2杂化,另外两个碳原子周围形成4个σ键,则其价层电子对数为4,采用sp3杂化,C错误;
D.二羟基丙酮分子的分子式为C3H6O3, 的分子式为C3H6O3,故互为同分异构体,D正确;
故选C。
36.某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法正确的是
A.实验室可用苯与氯水、铁粉制备X
B.X可以发生氧化反应、加成反应、消去反应、取代反应
C.Y中B原子的杂化方式为sp3
D.Z的二氯代物有12种
【答案】D
【详解】A.苯和氯水不反应,实验室可用苯与液氯、铁粉制备氯苯,故A错误;
B.X是氯苯,不能发生消去反应,故B错误;
C.Y中B原子价电子对数为3,杂化方式为sp2,故C错误;
D.Z的二溴代物有、、、、、、、、、、、,共12种,故D正确;
选D。
37.对下列有机物的判断错误的是
A.除①外,其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.③④⑥都属于芳香烃,③⑥均属于苯的同系物
C.②⑤的一氯代物均只有1种,①的一氯代物有4种,④苯环上的二氯代物有9种
D.④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面
【答案】B
【详解】A.②和⑤中含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子,可使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.③④⑥都含有苯环,都属于芳香烃;同系物是指结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物,③⑥均不属于苯的同系物,B错误;
C.②⑤结构高度对称,都只有一种H原子,②⑤的一氯代物均只有1种,①中有4种H原子,①的一氯代物有4种,④的苯环上二氯代物有9种,如图,1、4等效,2、5等效,3、6等效,第1个Cl在1号位,第2个Cl在2、3、4、5、6位,有5种;第1个Cl在2号位,第2个Cl在3、5、6位,有3种;第1个Cl在3号位,第2个Cl在6号位,有1种,共5+3+1=9种,C正确;
D.④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子,且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连,结合单键可以旋转,则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上;⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连,则⑤中所有碳原子处于同一平面上,D正确;
故选B。
38.“年年重午近佳辰,符艾一番新”,端午节常采艾草悬于门户上,艾叶中含有薄荷醇(),下列有关该物质的说法不正确的是
A.环上的一氯代物为5种
B.与互为同系物
C.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该分子中sp3杂化的原子数为11个
【答案】A
【详解】A.该分子环不对称,所以其环上的一氯代物为6种,A项错误;
B.两者结构相似,且分子式相差4个CH2,故为同系物,B项正确;
C.该分子中醇羟基能使酸性高锰酸钾褪色,C项正确;
B.该分子中C和O均为sp3杂化,共有11个,D项正确;
故选A。
39.PX (英文名称p-xylene)学名:对二甲苯,是化学工业重要原料。下列说法正确的是
A.PX能使溴水和酸性高锰酸钾因发生化学反应而褪色
B.PX的一氯代物有三种
C.PX在一定条件下能发生氧化反应、取代反应、加成反应
D.PX的同分异构体中属于苯的同系物的结构有2种
【答案】C
【详解】
A.对二甲苯结构简式为,可以被酸性高锰酸钾氧化使其褪色,不能和溴水发生化学反应使其褪色,故A错误;
B.对二甲苯结构简式为,观察可知对二甲苯的等效氢有2种,所以PX的一氯代物有两种,故B错误;
C.对二甲苯可以被酸性高锰酸钾氧化,发生氧化反应,可以和氢气加成发生加成反应,可以和液溴等发生取代反应,故C正确;
D.该物质为苯的同系物,则其结构含苯环,若取代基为乙基,结构有1种,若取代基为2个甲基,在苯环上共邻、间、对3种结构,故分子式C8H10的苯的同系物共4种结构,故D错误;
故选C。
40.聚碳酸酯高分子材料(PC)以其独特高透光率和高折射率、出色的抗冲性成为2022年北京冬奥会滑雪镜镜片的首选材料。其部分合成路线如图:
化学小组对其讨论正确的是
A.反应Ⅰ的另一种产物是乙醇 B.Z苯环上的二氯代物有7种
C.Z与互为同系物 D.1molPC最多能消耗7mol
【答案】B
【详解】
A.根据与甲醇反应分析,在此处断键,上部的两个碳原子与甲醇的羟基相连,形成乙二醇,A错误;
B.为对称结构,两个苯环处于对称位置,苯环上有种氢,,可以形成的二氯取代分别是:,故苯环上的二氯代物有种,B正确;
C.二者官能团的数目不相同,所以与苯酚不是同系物,C错误;
D.为聚合物,中的两个苯环消耗氢气,最多消耗的氢气的物质的量为,D错误;
故选D。
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