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[课下作业]
一、选择题(共7题,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列各组化合物中不互为同分异构体的是( )
A.
B.
C.COOHOO
D.
解析 A项,二者分子式都是C6H6,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体;B项,前者分子式是C14H24,后者分子式是C13H22,分子式不相同,二者不是同分异构体;C项,前者分子式是C3H6O2,后者分子式是C3H6O2,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体;D项,前者分子式是C6H6O3,后者分子式是C6H6O3,分子式相同,结构不同,二者是同分异构体。
答案 B
2.下列选项中的有机物属于碳骨架异构的是( )
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH3
D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
解析 碳链异构是指分子式相同,相同数量的碳原子形成不同的骨架,CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同,碳链的结构不同,属于碳链异构,故A符合题意;CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3的分子式相同,官能团双键的位置不同,属于位置异构,故B不符合题意;CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同,官能团不同,属于官能团类型异构,故C不符合题意;CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3的分子式相同,官能团不同,属于官能团类型异构,故D不符合题意。
答案 A
3.化合物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质不同,下面所列实验事实不能证明这一点的是( )
A.钠与水反应比钠与C2H5OH反应剧烈
B.甲酸的酸性比乙酸强
C.丙酮(CH3COCH3)分子中的氢原子比乙烷分子中的氢原子更易被卤素原子取代
D.相等质量的甲醇和乙醇分别与足量金属钠反应,甲醇产生的H2更多
解析 C2H5OH可以认为是水中的一个氢原子被一个乙基取代后的产物,乙基是推电子基团,使羟基的极性减弱,其中的氢原子的活性也随之减弱,乙醇与水相比,与钠反应时,不如水活泼,故A能证明;乙酸可以认为是甲酸中与碳相连的氢原子被甲基取代以后的产物,而甲基是推电子基团,使羧基中氢原子的活性减弱,故乙酸酸性比甲酸弱,故B能证明;从结构上看,丙酮(CH3COCH3)可以认为是乙烷的两个碳原子中间插入了一个羰基后的产物,羰基属于吸电子基团,使其两侧甲基上的氢原子活性增强,故C能证明;相等质量的甲醇和乙醇,由于甲醇摩尔质量小,因而含有的羟基的物质的量多,与金属钠反应时产生的氢气就多,这与基团间的相互影响无关,故D不能证明。
答案 D
4.下列有机物分子中,所有原子一定在同一平面内的是( )
A.H3CCH3 B.CH3
C.CHCH2 D.CCH
解析 选项A、B中—CH3的三个氢原子与苯环肯定不在同一平面内;对于选项C,如图1当平面M与平面N重合时,所有原子可能在同一平面内,但由于①号与②号碳之间的C—C键可以旋转,使得平面M与平面N交于①号与②号碳的C—C键所决定的直线,所以肯定在同一平面内的有苯环上的6个碳原子以及5个氢原子和②号碳原子,可能在同一平面内的原子个数最多为16个;
对于选项D,如图Ⅱ无论C—C键怎样旋转,直线l一定在平面M内。
答案 D
5.下列有机化合物同分异构体数目的判断错误的是( )
选项
有机化合物
同分异构
体数目
A
分子式C5H12
3
B
分子式为C5H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色
5
C
分子式为C4H10O,能与Na反应生成氢气
4
D
分子式为C4H8O2,能与NaHCO3溶液反应
3
解析 戊烷C5H12有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷与新戊烷,A正确;能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明C5H10为戊烯,分别为1戊烯、2戊烯、2甲基1丁烯、2甲基2丁烯、3甲基1丁烯,故共有5种同分异构体,B正确;C4H10O能与Na反应生成氢气说明为醇类,可写成C4H9OH,丁基有4种结构,故共有4种丁醇,C正确;C4H8O2能与NaHCO3溶液反应说明为羧酸,可写成C3H7COOH,丙基有2种结构,故有2种丁酸,D错误。
答案 D
6.下列化合物的一氯代物有三种的是( )
A.2,2,3,3四甲基丁烷
B.2,3,4三甲基戊烷
C.3,4二甲基己烷
D.2,5二甲基己烷
解析 A项,结构简式为:
CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3,存在1种H原子,有1种一氯代物,错误;B项,结构简式为CH3CH(CH3)CH(CH3)CH(CH3)2,存在4种H原子,有4种一氯代物,错误;C项,结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3,存在4种H原子,错误;D项,结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH2CH(CH3)2,存在3种H原子,有3种一氯代物,正确。
答案 D
7.下列有机化合物存在顺反异构的是( )
A.丙烯(CH2===CHCH3)
B.2丁烯(CH3CH===CHCH3)
C.1丁烯(CH2===CHCH2CH3)
D.2甲基丙烯(CH2CCH3)CH3
解析 A项,丙烯,含有碳碳双键,有一个碳上含有两个氢原子,A不符;B项,2丁烯,碳碳双键两端的每个碳原子上所连的两个基团不同,B符合;C项,1丁烯,含有碳碳双键,有一个碳上含有两个氢原子,C不符;D项,2甲基丙烯,含有碳碳双键,有一个碳上含有两个甲基,D不符。
答案 B
二、选择题(共3题,每小题有一个或两个选项符合题意)
8.以下说法正确的是( )
A.O2、O3、O2-、O互为同素异形体
B.乙烯和乙炔互为同系物
C.35Cl、37Cl互为同位素
D.乙酸(CH3COOH)和羟基乙醛(CH2OHCOH)互为同分异构体
解析 同素异形体是相对于单质而言的,同系物首先需要结构相似,同位素是相对于原子而言的,同分异构体必须分子式相同而结构不同。
答案 CD
9.关于分子式为C5H10的烯烃的下列说法正确的是( )
A.该烯烃的一种同分异构体为
CH2===CHCH(CH3)2,其名称为2甲基3丁烯
B.其属于烯烃的同分异构体有5种(不考虑立体异构)
C.有一种同分异构体的名称为2,2二甲基1丙烯
D.该物质的结构简式最多有两个侧链
解析 CH2===CHCH(CH3)2为烯烃,碳碳双键在1号碳上,甲基在3号碳上,该有机化合物名称为3甲基1丁烯,A错误。戊烷的同分异构体有CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、CH3CHCH3CH2CH3、CCH3CH3CH3CH3;若为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3,相应的烯烃有CH2===CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CH===CH—CH2—CH3 2种;若为CH3CHCH3CH2CH3,相应的烯烃有CH2CCH2CH3CH3、CH3C(CH3)===CHCH3、CH3CH(CH3)CH===CH2 3种;若为CH3CCH3CH3CH3,没有相应烯烃,所以分子式为C5H10的烯烃共有2+3=5种,B正确。2,2二甲基1丙烯的碳链结构为CCCCC,2号碳原子形成了5个共价键,而碳原子最多形成4个共价键,该物质不存在,所以该命名不合理,C错误。根据C项可知其结构中不可能存在两个侧链,D错误。
答案 B
10.化合物(b)、(d)、HCCCHCH2(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的是( )
A.b的一氯代物只有两种
B.d的同分异构体只有b、p两种
C.b、d、p均可与溴水发生加成反应
D.p的所有原子处于同一平面内
解析 b分子中含有2种氢原子,其一氯代物有2种,A项正确;环丁二烯也是d的同分异构体,B项错误;d分子中不含不饱和键,其不能与溴水发生加成反应,C项错误;p分子中所有原子共平面,D项正确。
答案 AD
三、非选择题(共3题)
11.某有机化合物的结构如下,分析其结构并回答下列问题:
CHCCH2CHCH2CH3COOCHCH2COOHOH
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有______个;一定与苯环处于同一平面的碳原子有______个。
(5)分子中CCO的结构中碳碳键和碳氧键之间的键角约为____________,—C≡C—H的结构中碳氢键和碳碳三键之间的键角约为________。
解析 与4个原子或原子团相连的碳原子是饱和碳原子,反之是不饱和碳原子。苯环结构中,环上的6个碳原子和与它们直接相连的6个原子共12个原子一定共面,因此直接与苯环相连的碳原子一定与苯环共平面,这样的碳原子有3个,由于碳碳三键是直线形,使得这两个碳原子均与苯环共平面,故一共有4个碳原子与苯环位于同一平面。
答案 (1)C16H16O5 (2)12 2
(3)C===O键、C—H键、O—H键、C—O键(写出两种即可)
(4)4 4 (5)120° 180°
12.已知CH2CHCHCH2CHCH可用键线式表示为。现有某化合物W的分子结构为。
(1)W的分子式为________________________________________________________________________。
(2)W的一氯代物有________种。
(3)写出W的芳香族同分异构体(只含一个环)的结构简式:________________________________________________________________________。
(4)W属于________(填字母)。
a.芳香烃 b.环烃
c.不饱和烃 d.炔烃
(5)如图是一种形状酷似一条小狗的有机物,化学家TimRickard将其取名为“doggycene”。则doggycene的分子式为__________________;该分子中所有碳原子________(填“可能”或“不可能”)处于同一平面。
解析 (1)根据W的分子结构知,W的分子式为C8H8。
(2)为对称结构,化合物W中只有两类氢原子,所以其一氯代物有2种。
(3)分子中只含一个环,根据不饱和度,W的芳香族同分异构体的结构简式为CHCH2。
(4)W中没有苯环,所以不属于芳香烃,a错误;W是环状碳氢化合物,且不含苯环,所以属于环烃,b正确;W中含有碳碳双键,所以属于不饱和烯烃,d错误。
(5)根据分子结构可以确定该有机物的分子式为C26H26,苯环为平面形结构,该分子含有多个苯环,还有3个乙基,通过单键的旋转,所有碳原子可能共面。
答案 (1)C8H8 (2)2 (3)CHCH2
(4)bc (5)C26H26 可能
13.已知分子式为C5H12O的有机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
C.CH3CHOHCH2CH2CH3
D.CH3CHCH3CH2CH2OH
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互为官能团类型异构的是______(填字母,下同),与A互为碳链异构的是________;与A互为官能团位置异构的是____________。
(2)写出另一种与A互为官能团位置异构的有机物(不能写C)的结构简式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与A互为碳链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CH3CHCH3CHOHCH3、COHCH3CH3CH2CH3写出另外两种同分异构体的结构简式:________________、____________。
解析 (1)A中含有醇羟基,属于醇类;B与A互为官能团类型异构,D与A互为碳链异构,C与A互为官能团位置异构。
(2)CH3CH2CHOHCH2CH3与A官能团位置不同,互为官能团位置异构。
(3)与A互为碳链异构的同分异构体,可以根据戊基的碳链异构来书写,其碳链异构有
CH3CH2CH2CH2CH2—,
CH3CH2C(CH3)2—,
CH3CH2CH(CH3)CH2—,
(CH3)2CHCH(CH3)—,
(CH3)2CHCH2CH2—,
(CH3)3CCH2—,所以另外两种同分异构体的结构简式为
CH3CH2CHCH3CH2OH、CCH3CH3CH3CH2OH。
答案 (1)醇 B D C
(2)CH3CH2CHOHCH2CH3
(3)CH3CH2CHCH3CH2OH、
CCH3CH3CH3CH2OH
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