内容正文:
专题14 有机物的结构与性质
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、碳原子的成键方式
1.成键特点
(1)成键数目:每个C原子可以形成 个共价键;O原子可形成 个共价键;H原子形成 个共价键;N原子可形成 个共价键。
(2)成键方式:碳原子间可形成 键、 键、 键; 单键, 双键,碳氮单键, 双键,碳氮三键。
(3)成键原子:碳原子之间或碳与其他原子之间
(4)连接方式
①链状: 键数最多
②环状:碳碳键数最多
(5)在由n个碳原子组成的有机物中最多可以形成 个碳碳单键
(6)在烷烃CnH2n+2分子中,一共含有 个共价键
2.常见元素的成键数目
元素
C
N
O
Cl
H
键数
3.根据键线式写有机物的分子式
(1)不连其他原子的点代表碳原子,线代表共价键。
(2)氢原子数据缺键数来计算,缺n个键用n个H补
有机物
分子式
4.苯中的化学键
(1)1mol苯分子中
①含碳碳双键数:0mol
②含碳碳单键数:0mol
③含碳氢单键数:6mol
(2)证明苯分子中无碳碳双键
①实验判据:溴水不褪色
②实验判据:酸性高锰酸钾溶液不褪色
③结构判据:邻二取代苯无同分异构体
和
④价键判据:六个碳碳键的键长和键能完全相同
5.极性键和非极性键
(1)概念
成键元素
共用电子对偏向
表示形式
极性键
元素的两个原子间
吸引电子能力 的一方
A-B、A=B、A≡B
非极性键
元素的两个原子间
于任何一方
A-A、B=B、C≡C
(2)共价键极性强弱比较
①可以根据成键元素原子吸引电子能力的差异判断键的极性,差异越大,键的极性越强;
②可以根据成键原子的电负性大小,一般成键原子所属元素电负性差值 ,键的极性 。
(3)共价键的极性与物质化学性质的关系
一般来说,共价键的极性 ,反应中共价键越容易发生 ,即反应活性 。
6.有机物分子结构的表示方法
种类
实例
含义
分子式
C2H6
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式
(实验式)
CH3
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
②由最简式可求最简式量
电子式
用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式
①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型
结构简式
(示性式)
CH3-CH3
将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用。结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)
键线式
(戊烷)
(丙烯)
将结构式中碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示一个碳原子,即为键线式
球棍模型
小球表示原子,短棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状)
空间填充模型
①用不同体积的小球表示不同的原子大小
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
二、有机化合物结构与性质的关系
1.官能团与有机化合物性质之间的关系
(1)关系:一种官能团决定 有机化合物的 特性。
(2)原因
①一些官能团含有 较强的键,容易发生相关的反应。
②一些官能团含有 碳原子,容易发生相关的反应。
2.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
(1)官能团与 之间也存在相互影响。
(2)羧酸和醇、醇和酚之所以化学性质不同,主要是因为 连接的原子团或基团不同;醛和酮化学性质不同,主要是因为 所连的原子团或基团不同。
(3)醛和酮的化学性质不同,因为醛羰基上连有 ,酮羰基上不连
三、烷烃的结构与性质
1.表示有机化合物组成和结构的化学用语
表示方法
含义
实例
分子式
用元素符号表示物质分子组成的化学式
C2H6
结构式
用元素符号和短线“—”表示原子间所形成的共价单键
结构简式
把结构式中表示共价单键的“—”删去,把“—”连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团
CH3CH3
球棍模型
用球和棍表示原子间的结合方式
空间填充模型
用大小不同的小球表示原子间的结合方式
2.烷烃的性质
(1)物理性质
递变性
碳原子数小于5的烷烃在常温常压下是 [新戊烷(后面将学到)在常温常压下也为气体],其他烷烃在常温常压下是 ;
烷烃的密度都较小,且随碳原子数的增加,烷烃的密度 ;
烷烃的熔、沸点较低,且随碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点一般
相似性
烷烃难溶于水而易溶于有机溶剂,液态烷烃的密度均小于1 g·cm-3
(2)化学性质
稳定性
烷烃通常较稳定,不能被 等强氧化剂氧化,也不能与 发生反应,性质与甲烷相似
氧化反应
烷烃都具有可燃性,在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,燃烧的方程式为
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
取代反应
烷烃的特征反应,在光照条件下,烷烃与Cl2、Br2等卤素单质可发生取代反应
四、同系物的判断方法
1.判断标准——“同类不同碳”
2.组成特点
(1)同系物必须结构相似,即组成 ,官能团种类、个数与连接方式相同。
(2)分子组成 相同。
(3)同系物相对分子质量相差14或14的整数倍。
3.判断规律
【方法技巧】同系物判断的分析思路
(1)分析组成:是否符合同一通式。
(2)分析结构:是否属于同一类物质。
(3)分析分子式:是否相差n个CH2原子团。
【例1】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯不能发生氧化反应。( )
(2)表示苯的分子结构,其中含碳碳双键,因此苯的性质跟乙烯相似。( )
(3)丙烷分子中三个碳原子在同一条直线上。( )
(4)苯能使溴水褪色,因为苯分子中都含有碳碳双键。( )
(5)乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,两者褪色的原理相同。( )
(6)包装用材料聚氯乙烯分子中含有碳碳双键。( )
(7)氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃。( )
(8)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别。( )
(9)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上,丙烯的所有原子在同一平面内。( )
【例2】下列有机物化合物存在顺反异构体的是
A. B.
C. D.
【例3】有机物的结构与性质之间有着密切的关系。某有机物的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.该有机物的分子式为
B.该有机物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该有机物与乙酸互称为同系物
D.该有机物可以与溶液反应生成
1.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,该过程中发生了氧化反应
C.与在光照下完全反应可生成
D.丙烯通入溴水中,发生加成反应,溴水褪色且分层
2.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.乙烯和环己烷()的分子组成符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
B.CH3CH=CH2碳原子杂化方式为有sp3、sp2和sp杂化
C.分子式为C5H11Cl的有机物,分子中含2个甲基的同分异构体有5种
D.油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠属于取代反应
3.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.二甲醚与乙醇互为同系物
B.乙酸乙酯()的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为
C.分子式为的有机物一氯代物共有6种
D.含2种官能团
4.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
C.苯能与氢气发生加成反应,说明苯含有碳碳双键
D.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,断裂的是碳氢键
5.关于有机物的结构与性质,下列说法正确的是
A.甲烷和乙烯均能与氯气反应,其反应的常见类型不同
B.乙烯、聚氯乙烯均可使溴水褪色
C.淀粉和纤维素的化学式相同,互为同分异构体
D.苯分子中含有碳碳双键,能发生加成反应、使溴水褪色
6.下列有机物结构与性质不具有逻辑关系的是
A.由于苯环影响甲基,故甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.烯烃、炔烃分子中有键,故在一定条件下可发生加成、加聚反应
C.由于苯环对羟基的影响,故苯酚能与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀
D.醛、酮均含不饱和极性键,故与之发生加成反应的试剂中显的部分加在上
7.甲醇是易燃液体,能与水、乙醇、丙酮等混溶。甲醇燃烧热为。工业使用原料气、气相法合成甲醇的主反应:。有少量存在时,会发生副反应:。甲醇是一种重要的工业原料,可用于制备二甲醚、甲醛、甲酸等有机物。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.甲醇分子间能形成氢键,可与水任意比例互溶
B.具有氧化性,可用于冶金工业
C.干冰能溶于水,可用作制冷剂
D.二甲醚具有可燃性,可用作燃料
8.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.与是同系物
B.乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3
C.分子式为C4H10的有机物一氯代物共有8种
D.含4种官能团
10.下列对有机物的结构与性质和结论的判断正确的是
选项
有机物的结构与性质
结论
A
溴乙烷、甲酸乙酯分别在氢氧化钠溶液中反应
两个反应的反应类型相同
B
丙酸和乙酸甲酯都含-COO-
它们的官能团类型相同
C
乙醛能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
乙醛表现漂白性
D
四氟乙烯、甲苯、丙炔
三种分子中所有原子共平面
A.A B.B C.C D.D
11.下列化学用语不正确的是
A.苯的实验式:CH B.乙酸分子空间填充模型:
C.乙炔的结构式:H—C≡C—H D.的命名:二溴乙烷
12.能够证明甲烷分子是正四面体的是
A.四个C-H键的键角相等、键长相等
B.分子中所有原子均不共平面
C.二氯甲烷没有同分异构体
D.一氯甲烷没有同分异构体
13.丙烯是生产口罩原材料聚丙烯的原料,下列有关丙烯的说法不正确的是
A.丙烯和乙烯互为同系物
B.聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙烯可与发生加成反应
D.由丙烯制备聚丙烯的反应:
14.1,3-丁二烯与等物质的量的Br2发生加成反应,可能得到的有机产物的种类有(包括顺反异构,不考虑对映异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
15.环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A.与乙烯互为同系物
B.与环戊二烯( )互为同分异构体
C.一溴代物有4种
D.VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
17.下列物质中,可鉴别苯和甲苯的是
A.水 B.溴水 C.酸性高锰酸钾溶液 D.氢氧化钠溶液
18.有机物的结构与性质密切相关。
(1)①能发生水解反应的有机物是 (填字母)。
a.CH3CH2Br b.CH3CH3 c.葡萄糖
②鉴别苯与甲苯适宜的试剂是 (填字母)。
a.溴水 b.KMnO4酸性溶液 c.NaOH溶液
(2)对乙烯基苯酚()常用于肉香和海鲜香精配方中。1mol对乙烯基苯酚最多可与 molH2发生反应。
(2)对乙烯基苯酚()常用于肉香和海鲜香精配方中,1mol对乙烯基苯酚含有1mol碳碳双键,可与1molH2加成,1mol苯环可与3molH2加成,故最多可与4molH2发生反应,故答案为:4;
19.下列说法不正确的是( )
A.分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物一定是链状烷烃
B.同分异构体现象的广泛存在是造成有机化合物种类繁多的重要因素之一
C.碳原子最外层有4个电子,通常与其他原子以共价键的形式形成化合物
D.多个碳原子之间能形成碳链,也能形成碳环
20.烷烃是一类有机化合物,分子中的碳原子都以碳碳单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物,按要求回答下列与烷烃有关问题。
(1)上图均能表示甲烷的分子结构,对号入座(填字母):甲烷的球棍模型是 ,甲烷的电子式是 。
(2)CH2Cl2有 种结构,证明甲烷不是平面结构,而是 结构。
(3)写出乙烷与氯气在光照条件下生成一氯乙烷的反应方程式 ,该反应的反应类型为 ;1mol乙烷与足量氯气在光照条件下充分反应,最多可生成HCl的物质的量为 mol。
(4)已知戊烷有3种同分异构体,它们的结构简式分别为: ,上述同分异构体中,沸点最低的是 (写结构简式)。
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专题14 有机物的结构与性质
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、碳原子的成键方式
1.成键特点
(1)成键数目:每个C原子可以形成4个共价键;O原子可形成2个共价键;H原子形成1个共价键;N原子可形成3个共价键。
(2)成键方式:碳原子间可形成单键、双键、三键;碳氧单键,碳氧双键,碳氮单键,碳氮双键,碳氮三键。
(3)成键原子:碳原子之间或碳与其他原子之间
(4)连接方式
①链状:碳氢键数最多
②环状:碳碳键数最多
(5)在由n个碳原子组成的有机物中最多可以形成n个碳碳单键
(6)在烷烃CnH2n+2分子中,一共含有3n+1个共价键
2.常见元素的成键数目
元素
C
N
O
Cl
H
键数
4
3
2
1
1
3.根据键线式写有机物的分子式
(1)不连其他原子的点代表碳原子,线代表共价键。
(2)氢原子数据缺键数来计算,缺n个键用n个H补
有机物
分子式
C10H18
C7H12
C6H6
4.苯中的化学键
(1)1mol苯分子中
①含碳碳双键数:0mol
②含碳碳单键数:0mol
③含碳氢单键数:6mol
(2)证明苯分子中无碳碳双键
①实验判据:溴水不褪色
②实验判据:酸性高锰酸钾溶液不褪色
③结构判据:邻二取代苯无同分异构体
和
④价键判据:六个碳碳键的键长和键能完全相同
5.极性键和非极性键
(1)概念
成键元素
共用电子对偏向
表示形式
极性键
不同元素的两个原子间
吸引电子能力较强的一方
A-B、A=B、A≡B
非极性键
相同元素的两个原子间
不偏向于任何一方
A-A、B=B、C≡C
(2)共价键极性强弱比较
①可以根据成键元素原子吸引电子能力的差异判断键的极性,差异越大,键的极性越强;
②可以根据成键原子的电负性大小,一般成键原子所属元素电负性差值越大,键的极性越强。
(3)共价键的极性与物质化学性质的关系
一般来说,共价键的极性越强,反应中共价键越容易发生断裂,即反应活性越强。
6.有机物分子结构的表示方法
种类
实例
含义
分子式
C2H6
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式
(实验式)
CH3
①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
②由最简式可求最简式量
电子式
用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
结构式
①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型
结构简式
(示性式)
CH3-CH3
将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用。结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团)
键线式
(戊烷)
(丙烯)
将结构式中碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示一个碳原子,即为键线式
球棍模型
小球表示原子,短棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状)
空间填充模型
①用不同体积的小球表示不同的原子大小
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
二、有机化合物结构与性质的关系
1.官能团与有机化合物性质之间的关系
(1)关系:一种官能团决定一类有机化合物的化学特性。
(2)原因
①一些官能团含有极性较强的键,容易发生相关的反应。
②一些官能团含有不饱和碳原子,容易发生相关的反应。
2.不同基团间的相互影响与有机化合物性质的关系
(1)官能团与相邻基团之间也存在相互影响。
(2)羧酸和醇、醇和酚之所以化学性质不同,主要是因为羟基连接的原子团或基团不同;醛和酮化学性质不同,主要是因为羰基所连的原子团或基团不同。
(3)醛和酮的化学性质不同,因为醛羰基上连有氢原子,酮羰基上不连氢原子
三、烷烃的结构与性质
1.表示有机化合物组成和结构的化学用语
表示方法
含义
实例
分子式
用元素符号表示物质分子组成的化学式
C2H6
结构式
用元素符号和短线“—”表示原子间所形成的共价单键
结构简式
把结构式中表示共价单键的“—”删去,把“—”连接的氢原子与碳原子合并为碳氢原子团
CH3CH3
球棍模型
用球和棍表示原子间的结合方式
空间填充模型
用大小不同的小球表示原子间的结合方式
2.烷烃的性质
(1)物理性质
递变性
碳原子数小于5的烷烃在常温常压下是气体[新戊烷(后面将学到)在常温常压下也为气体],其他烷烃在常温常压下是液体或固体;
烷烃的密度都较小,且随碳原子数的增加,烷烃的密度逐渐增大;
烷烃的熔、沸点较低,且随碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点一般逐渐升高
相似性
烷烃难溶于水而易溶于有机溶剂,液态烷烃的密度均小于1 g·cm-3
(2)化学性质
稳定性
烷烃通常较稳定,不能被KMnO4等强氧化剂氧化,也不能与酸、碱发生反应,性质与甲烷相似
氧化反应
烷烃都具有可燃性,在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O,燃烧的方程式为
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
取代反应
烷烃的特征反应,在光照条件下,烷烃与Cl2、Br2等卤素单质可发生取代反应
四、同系物的判断方法
1.判断标准——“同类不同碳”
2.组成特点
(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数与连接方式相同。
(2)分子组成通式相同。
(3)同系物相对分子质量相差14或14的整数倍。
3.判断规律
【方法技巧】同系物判断的分析思路
(1)分析组成:是否符合同一通式。
(2)分析结构:是否属于同一类物质。
(3)分析分子式:是否相差n个CH2原子团。
【例1】判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明苯不能发生氧化反应。( )
(2)表示苯的分子结构,其中含碳碳双键,因此苯的性质跟乙烯相似。( )
(3)丙烷分子中三个碳原子在同一条直线上。( )
(4)苯能使溴水褪色,因为苯分子中都含有碳碳双键。( )
(5)乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,两者褪色的原理相同。( )
(6)包装用材料聚氯乙烯分子中含有碳碳双键。( )
(7)氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃。( )
(8)甲烷和乙烯可用溴的四氯化碳溶液鉴别。( )
(9)正丁烷的四个碳原子在同一条直线上,丙烯的所有原子在同一平面内。( )
【答案】(1)( × )(2)( × )(3)( × )(4)( × )(5)( × )(6)( × )(7)( × )(8)( √ )
(9)( × )
【例2】下列有机物化合物存在顺反异构体的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.碳原子连接了2个相同的原子,不存在顺反异构,故A错误;
B.碳原子连接了2个相同的H原子,不存在顺反异构,故B错误;
C.存在、顺反异构体,故C正确;
D.碳原子连接了2个相同的H原子,不存在顺反异构,故D错误;
故选C。
【例3】有机物的结构与性质之间有着密切的关系。某有机物的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.该有机物的分子式为
B.该有机物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该有机物与乙酸互称为同系物
D.该有机物可以与溶液反应生成
【答案】C
【详解】A.根据该有机物分子结构简式可知,该有机物的分子式为,故A项正确;
B.该有机物含有碳碳双键和羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B项正确;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物互称为同系物,该有机物与乙酸的结构不相似,不能互称为同系物,故C项错误;
D.该有机物含有羧基,羧基能与溶液反应生成,故D项正确;
故选C。
1.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,该过程中发生了氧化反应
C.与在光照下完全反应可生成
D.丙烯通入溴水中,发生加成反应,溴水褪色且分层
【答案】D
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,能使溴水褪色,但聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,结构上不相似,所以性质不同,选项A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液能够将乙烯氧化成二氧化碳,产生了新的杂质,违反了除杂原则,选项B错误;
C.1molCH4与2molCl2在光照下完全反应,生成多种取代物,选项C错误;
D.丙烯通入溴水中发生加成反应使溴水褪色,且生成的1,2-二溴乙烷与水溶液不互溶而分层,选项D正确;
故选D。
2.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.乙烯和环己烷()的分子组成符合通式CnH2n,因此它们互为同系物
B.CH3CH=CH2碳原子杂化方式为有sp3、sp2和sp杂化
C.分子式为C5H11Cl的有机物,分子中含2个甲基的同分异构体有5种
D.油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠属于取代反应
【答案】D
【详解】
A.乙烯和环己烷()的分子组成符合通式CnH2n,前者分子中含有不饱和的碳碳双键,后者分子中C原子之间都是以碳碳单键结合,二者结构不相似,因此它们不能互为同系物,A错误;
B.CH3CH=CH2中—CH3的饱和C碳原子采用sp3杂化方式,形成碳碳双键的两个不饱和C原子采用sp2杂化方式,B错误;
C.分子式为C5H11Cl的有机物,分子中含2个甲基的同分异构体有CH3CHClCH2CH2CH3、CH3 CH2CHClCH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH3四种不同结构,C错误;
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯,油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠和甘油,该反应是酯的水解反应,水解反应属于取代反应,D正确;
故选D。
3.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.二甲醚与乙醇互为同系物
B.乙酸乙酯()的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为
C.分子式为的有机物一氯代物共有6种
D.含2种官能团
【答案】B
【详解】A.二者分子式都为C2H6O,为同分异构体,A错误;
B.乙酸乙酯()中有三种等效氢,个数比为:,则其核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为,B正确;
C.分子式为的有机物,有正丁烷和异丁烷两种结构,它们均有2种一氯代物,故一氯代物共有4种,C错误;
D.含有羟基、羧基和酯基等3种官能团,D错误;
故选B。
4.有机物的结构与性质存在密切关联。下列说法正确的是
A.乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色,性质相似
B.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯
C.苯能与氢气发生加成反应,说明苯含有碳碳双键
D.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应,断裂的是碳氢键
【答案】D
【详解】A.聚乙烯中不含碳碳双键,聚乙烯不能使溴水褪色,故A错误;
B.乙烯被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体,若用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯,引入杂质二氧化碳,故B错误;
C.苯不含碳碳双键,苯分子中的碳碳键为介于单键有双键之间的独特键,故C错误;
D.乙烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,断裂的是碳氢键,故D正确;
选D。
5.关于有机物的结构与性质,下列说法正确的是
A.甲烷和乙烯均能与氯气反应,其反应的常见类型不同
B.乙烯、聚氯乙烯均可使溴水褪色
C.淀粉和纤维素的化学式相同,互为同分异构体
D.苯分子中含有碳碳双键,能发生加成反应、使溴水褪色
【答案】A
【详解】A.甲烷与氯气发生取代反应,乙烯与氯气发生加成反应,反应类型不同,选项A正确;
B.聚氯乙烯结构中不存在碳碳双键,不能使溴水褪色,选项B错误;
C.淀粉和纤维素属于高分子化合物,两者没有固定的组成,不是同分异构体,选项C错误;
D.苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间特殊的化学键,选项D错误。
故选A。
6.下列有机物结构与性质不具有逻辑关系的是
A.由于苯环影响甲基,故甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.烯烃、炔烃分子中有键,故在一定条件下可发生加成、加聚反应
C.由于苯环对羟基的影响,故苯酚能与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀
D.醛、酮均含不饱和极性键,故与之发生加成反应的试剂中显的部分加在上
【答案】C
【详解】A.由于苯环影响甲基,使甲基的活性增强,所以甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,A项不符合题意;
B.烯烃分子中含有碳碳双键,炔烃分子中含有碳碳三键,碳碳双键和碳碳三键中都含有性质活泼的键,所以在一定条件下可发生加成反应、加聚反应,B项不符合题意;
C.苯酚中苯环上的H原子活泼,是由于羟基对苯环的影响,所以苯酚可以与浓溴水发生取代反应,C项符合题意;
D.醛、酮均含不饱和极性键,碳氧双键中共用电子对偏向氧原子一方,偏离C原子一方,从而使C原子显。所以与醛、酮发生加成反应的试剂中显的部分加在碳原子上,D项不符合题意;
故选C。
7.甲醇是易燃液体,能与水、乙醇、丙酮等混溶。甲醇燃烧热为。工业使用原料气、气相法合成甲醇的主反应:。有少量存在时,会发生副反应:。甲醇是一种重要的工业原料,可用于制备二甲醚、甲醛、甲酸等有机物。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.甲醇分子间能形成氢键,可与水任意比例互溶
B.具有氧化性,可用于冶金工业
C.干冰能溶于水,可用作制冷剂
D.二甲醚具有可燃性,可用作燃料
【答案】D
【详解】A.甲醇可与水以任意比互溶是因为醇分子与水分子间形成了氢键,增大了溶解度,故A错误;
B.冶金工业是还原出金属单质,要加入是还原性的物质,CO可用于冶金是由于还原性,故B错误;
C.干冰气化时吸热,使得周围环境温度降低,可用作制冷剂,故C错误;
D.二甲醚作燃料是因为其可燃性,故D正确;
故答案选D。
8.下列有机物结构与性质分析正确的是
A.与是同系物
B.乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3
C.分子式为C4H10的有机物一氯代物共有8种
D.含4种官能团
【答案】B
【详解】A. 属于酚,而属于醇,故两者不是同系物,A不正确;B. 乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为3:2:3,B正确;C. 分子式为C4H10的有机物,有正丁烷和异丁烷两种结构,它们均有2种一氧代物,故一氯代物共有4种,C不正确;D. 含有羟基、羧基和酯基等3种官能团,D不正确。
故选B。
10.下列对有机物的结构与性质和结论的判断正确的是
选项
有机物的结构与性质
结论
A
溴乙烷、甲酸乙酯分别在氢氧化钠溶液中反应
两个反应的反应类型相同
B
丙酸和乙酸甲酯都含-COO-
它们的官能团类型相同
C
乙醛能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
乙醛表现漂白性
D
四氟乙烯、甲苯、丙炔
三种分子中所有原子共平面
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.卤代烃和酯在碱溶液中发生水解反应,即取代反应,A正确;
B.丙酸的官能团是-COOH,乙酸甲酯的官能团是酯基,二者不相同,B错误;
C.乙醛与溴水、酸性高酸液反应,乙醛表现还原性不是漂白性,C错误;
D.甲苯和丙炔中含有甲基,甲基上至少有两个原子不共面,D错误;
故选A。
11.下列化学用语不正确的是
A.苯的实验式:CH B.乙酸分子空间填充模型:
C.乙炔的结构式:H—C≡C—H D.的命名:二溴乙烷
【答案】D
【解析】A.实验式为分子中原子数的最简比,苯分子式为,实验为CH,A正确;
B.乙酸的结构简式为,其空间填充模型为,B正确;
C.乙炔分子式为,含有碳碳三键,其结构式为,C正确;
D.两个溴原子分别与两个碳原子相连,命名时应标注溴原子的位置,命名为1,2-二溴乙烷,D错误;
故选D。
12.能够证明甲烷分子是正四面体的是
A.四个C-H键的键角相等、键长相等
B.分子中所有原子均不共平面
C.二氯甲烷没有同分异构体
D.一氯甲烷没有同分异构体
【答案】C
【详解】A.甲烷无论是正四面体结构还是平面正方形结构,四个C-H键的键角相等、键长均相等,A项错误;
B.甲烷无论是正四面体结构还是平面正方形结构,均有原子共平面,B项错误;
C.甲烷分子的空间构型可能有两种:①为平面正方形结构,②为空间正四面体结构,若是构型①,则二氯甲烷有两种结构,若是构型②,则二氯甲烷只有一种结构,即二氯甲烷没有同分异构体,C项正确;
D.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,故D错误;
答案选C。
13.丙烯是生产口罩原材料聚丙烯的原料,下列有关丙烯的说法不正确的是
A.丙烯和乙烯互为同系物
B.聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.丙烯可与发生加成反应
D.由丙烯制备聚丙烯的反应:
【答案】C
【解析】A.丙烯、乙烯均为单烯烃,二者互为同系物,故A正确;
B.聚丙烯不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.丙烯只有1个碳碳双键,则1mol丙烯最多与1mol H2发生加成反应,故C错误;
D.丙烯制备聚丙烯,发生加聚反应,碳碳双键转化为单键,且生成高分子,反应为,故D正确;
故选:C。
14.1,3-丁二烯与等物质的量的Br2发生加成反应,可能得到的有机产物的种类有(包括顺反异构,不考虑对映异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【详解】1,3-丁二烯与等物质的量的Br2发生加成反应:
①1、2加成,,名称为:3,4-二溴-1-丁烯;
②1、4加成,,名称为:1,4-二溴-2-丁烯,又有顺式和反式;
因此得到的有机产物的种类有3种,故选B。
15.环丙基乙烯(VCP)结构如图所示: ,关于VCP的说法正确的是
A.与乙烯互为同系物
B.与环戊二烯( )互为同分异构体
C.一溴代物有4种
D.VCP与水加成反应的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【详解】A.环丙基乙烯有三环碳环,结构与乙烯不一样,故不是同系物,A错误;
B.两者不饱和度不同,即分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.环丙基乙烯有4种环境的氢,故一溴代物有4种,C正确;
D.VCP与水加成后生成醇,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
16.有机物X、Y、Z的分子式均为,键线式如图所示。下列说法正确的是
A.X、Y、Z均能与溴水发生加成反应
B.X、Y、Z分子中碳原子均处在同一平面上
C.X、Y、Z三种分子中π键电子数目都一样
D.X、Y、Z三种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,X分子中含有的苯环不能与溴水发生加成反应,故A错误;
B.由结构简式可知,Y分子中含有3个相连的饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以分子中碳原子不可能处在同一平面上,故B错误;
C.由结构简式可知,X分子中含有1个大π键,Y分子中含有2个π键,Z分子中含有3个π键,所以这三种分子中π键个数不同,故C错误;
D.由结构简式可知,X分子中苯环上的甲基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,Y分子和Z分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故D正确;
故选D。
17.下列物质中,可鉴别苯和甲苯的是
A.水 B.溴水 C.酸性高锰酸钾溶液 D.氢氧化钠溶液
【答案】C
【详解】A.苯、甲苯均不溶于水,密度都小于水,现象都是分层,有机层在上层,不能鉴别,A错误;
B.苯、甲苯均不和溴水反应,且不溶于水,密度均比水小,所以现象均为:分层,上层橙色,不能鉴别,B错误;
C.甲苯能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,而苯与高锰酸钾溶液不反应,所以能鉴别,C正确;
D.苯、甲苯与NaOH溶液均不反应,现象相同,不能鉴别,D错误;
故选C。
18.有机物的结构与性质密切相关。
(1)①能发生水解反应的有机物是 (填字母)。
a.CH3CH2Br b.CH3CH3 c.葡萄糖
②鉴别苯与甲苯适宜的试剂是 (填字母)。
a.溴水 b.KMnO4酸性溶液 c.NaOH溶液
(2)对乙烯基苯酚()常用于肉香和海鲜香精配方中。1mol对乙烯基苯酚最多可与 molH2发生反应。
【答案】 a b 4
【详解】(1)①a.CH3CH2Br在NaOH水溶液中加热可以发生水解反应,CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr,a符合题意;
b.CH3CH3 属于烷烃,不能发生水解反应,b不合题意;
c.葡萄糖属于单糖,不能发生水解反应,c不合题意;
故答案为:a;
②a.向苯与甲苯中分别加入溴水,均能看到溶液分层,上层呈深橙红色,下层接近无色,故不能用于鉴别,a不合题意;
b.向苯与甲苯中分别加入KMnO4酸性溶液,可以看到甲苯中溶液褪色,而苯不褪色,故能够鉴别,b符合题意;
c.向苯与甲苯中分别加入NaOH溶液,均能看到溶液分层,上、下层均为无色,故不能鉴别,c不合题意;
故答案为:b;
(2)对乙烯基苯酚()常用于肉香和海鲜香精配方中,1mol对乙烯基苯酚含有1mol碳碳双键,可与1molH2加成,1mol苯环可与3molH2加成,故最多可与4molH2发生反应,故答案为:4;
19.下列说法不正确的是( )
A.分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物一定是链状烷烃
B.同分异构体现象的广泛存在是造成有机化合物种类繁多的重要因素之一
C.碳原子最外层有4个电子,通常与其他原子以共价键的形式形成化合物
D.多个碳原子之间能形成碳链,也能形成碳环
【答案】A
【详解】A.分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物可能为链状烷烃,也可能为环烷烃,A错误;
B.造成有机化合物种类繁多的一个重要因素为同分异构体现象的广泛存在,B正确;
C.碳原子最外层有4个电子,通常能与其他原子形成4个共价键,形成共价化合物,C正确;
D.碳原子最外层有4个电子,能形成4个共价键,多个碳原子之间能形成碳链或碳环结构,D正确;
答案选A。
20.烷烃是一类有机化合物,分子中的碳原子都以碳碳单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物,按要求回答下列与烷烃有关问题。
(1)上图均能表示甲烷的分子结构,对号入座(填字母):甲烷的球棍模型是 ,甲烷的电子式是 。
(2)CH2Cl2有 种结构,证明甲烷不是平面结构,而是 结构。
(3)写出乙烷与氯气在光照条件下生成一氯乙烷的反应方程式 ,该反应的反应类型为 ;1mol乙烷与足量氯气在光照条件下充分反应,最多可生成HCl的物质的量为 mol。
(4)已知戊烷有3种同分异构体,它们的结构简式分别为: ,上述同分异构体中,沸点最低的是 (写结构简式)。
【答案】(1) C B
(2) 1 正四面体
(3) CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应 6
(4) CH3CH2CH2CH2CH3、、
【详解】(1)在题给图中,A为甲烷的立体结构模型,B为甲烷的电子式,C为甲烷的球棍模型,D为甲烷的空间填空模型,所以甲烷的球棍模型是C,甲烷的电子式是B。答案为:C;B;
(2)若CH2Cl2有2种结构,则为平面结构;若CH2Cl2有1种结构,则证明甲烷不是平面结构,而是正四面体结构。答案为:1;正四面体;
(3)乙烷与氯气在光照条件下反应,生成一氯乙烷和氯化氢,反应方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,该反应的反应类型为取代反应;1mol乙烷与足量氯气在光照条件下充分反应,乙烷分子中6个氯原子可全部被取代,所以最多可生成HCl的物质的量为6mol。答案为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应;6;
(4)
已知戊烷有3种同分异构体,它们的结构简式分别为:CH3CH2CH2CH2CH3、、;互为同分异构体的烷烃中,支链越多,沸点越低,则上述同分异构体中,沸点最低的是。答案为:CH3CH2CH2CH2CH3、、;。
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