内容正文:
阶段质量检测(二) 有机物的结构与分类
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.一种光驱分子马达结构如图所示,该分子含有官能团的种数为 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.下列有关化学用语表示正确的是 ( )
A.—CHO的电子式:
B.乙酸的空间填充模型:
C.2⁃甲基⁃1,3⁃丁二烯的键线式:
D.邻羟基苯甲酸的结构简式:
3.下列有机化合物的分类正确的是 ( )
A. 苯的同系物
B. 醇
C. 醚
D. 芳香烃
4.下表中物质所属的类别及其所含官能团的对应关系可能有错误的是 ( )
物质
类别
官能团
A
CH3CH==CH2
烯烃
B
(CH3)2CHCOOH
羧酸
—COOH
C
酯类
—COO—
D
R—OH(R,烃基)
醇类
—OH
5.丙烯酸(CH2==CHCOOH)和丙二醛(OHCCH2CHO)的相互关系是 ( )
A.官能团异构 B.碳架异构
C.位置异构 D.同系物
6.经研究发现三种信息素A: (2,4⁃二甲基⁃1⁃庚烯)、B: (3,7⁃二甲基⁃1⁃辛烯)、C:CH3(CH2)8CH==CH—CH==CH(CH2)8CH3。下列说法不正确的是 ( )
A.2,4⁃二甲基⁃1⁃庚烯的分子式为C9H18
B.2,4⁃二甲基⁃1⁃庚烯与3,7⁃二甲基⁃1⁃辛烯互为同系物
C.以上三种信息素均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.1 mol C与1 mol Br2加成,产物只有一种
7.关于M的说法正确的是 ( )
A.分子式为C12H16O6
B.含三个手性碳原子
C.所有氧原子共平面
D.与(CH3)2C==O互为同系物
8.下列有机物的命名正确的是 ( )
A.2,2⁃二甲基⁃3⁃丁炔:
B.3⁃乙基⁃1⁃丁烯:
C.邻二甲苯:
D.2,2,3⁃三甲基戊烷:
9.某有机物的结构简式为CH3C(CH3)3,下列有关说法错误的是 ( )
A.该有机物有两种同分异构体
B.该有机物与2⁃甲基丙烷互为同系物
C.该有机物命名为2,2⁃二甲基丙烷
D.该有机物的核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为1∶1∶1∶1
10.烃A分子的立体结构为(其中C、H原子已略去),因其分子中碳原子排列类似金刚石故名“金刚烷”,下列说法错误的是 ( )
A.金刚烷分子式是C10H16
B.金刚烷分子的二氯代物有4种(不考虑立体异构)
C.金刚烷分子由4个六元环组成
D.金刚烷分子的一氯代物有2种
11.化学家们合成了如图所示的一系列的星烷,如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是 ( )
A.六星烷的分子式为C18H24
B.三星烷与甲苯互为同分异构体
C.四星烷的一氯代物有三种
D.预测六星烷的所有碳原子共平面
12.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
13.断肠草为我国古代九大毒药之一,据记载能“见血封喉”,现代查明它是葫蔓藤科植物葫蔓藤,其中的毒素很多,下列是分离出来的四种毒素的结构简式,相关推断正确的是 ( )
A.②中所含官能团种类比③中多
B.①和④互为同系物
C.①与②、③与④分别互为同分异构体
D.1 mol ③④中均含有5 mol碳碳双键
14.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
15.下列有关有机物同分异构体数目的叙述中,正确的是 ( )
选项
有机物
同分异构体数目
A
二氯甲烷
2种
B
分子式为C8H10且属于芳香烃的有机物
3种
C
分子式为C5H11Cl的卤代烃
8种
D
分子式为C7H8O且属于芳香族的有机物
4种
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(10分)(1)在下列物质中互为同分异构体的有 (填序号,下同);互为同素异形体的有 ;互为同系物的是 。
①2⁃甲基丁烷 ②CH3—CH2—CH3
③CH3CH2CH2OH ④CH3—Cl ⑤白磷
⑥CH3—O—CH2CH3 ⑦红磷 ⑧CH3CH2—Cl
(2)已知有机物:
甲:,乙:,丙:。
①请写出甲中含氧官能团的名称: 、 。
②乙中饱和碳原子有 个;丙中一定在同一个平面上的碳原子有 个。
③请判别上述哪些化合物互为同分异构体: 。
(3)某有机物A的结构简式为,该烃用系统命名法命名为 ;有机物A中共有 个手性碳原子;若该有机物A是由烯烃和1 mol H2加成得到的,则原烯烃的结构有 种。
17.(15分)Ⅰ.判断下列同分异构体所属类型。
A.碳链异构 B.位置异构 C.官能团异构
(1)CH3CH==CH(CH2)2CH3和C2H5CH==CHC2H5: (填字母,下同)。
(2)CH3COOH和HCOOCH3: 。
Ⅱ.莽草酸是一种可从中药八角茴香中提取的有机
化合物,具有抗炎、镇痛作用,可用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如图所示。
(1)在横线上写出对应官能团的名称a. ,b. ,c. 。
(2)莽草酸的分子式为 。
(3)若按官能团分类,则莽草酸属于烯烃衍生物中的 类、 类。
Ⅲ.某物质只含C、H、O三种元素,其分子的球棍
模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是 (填字母)。
A.CH3CH2CH2COOH
B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CH==CHCOOH
D.CH2==CHCOOCH3
(2)该分子中共平面的原子数最多为 (已知羧基的四个原子可以共平面)。
18.(15分)(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,结构简式为,其所含有的含氧官能团有 (写出符合条件官能团的名称)。
(2)下列各组物质中属于同系物的是 ,互为同分异构体的是 (填序号)。
①CH3CH2OH和CH3OCH3 ②C(CH3)4和C4H10
③和 ④35Cl和37Cl
(3)的结构简式是 ,最简式是 ,所含数目最少的官能团的电子式为 。
(4)分子式为C8H18的有机物中,含有乙基支链的同分异构体分别有: 、
、 。(写出结构简式)
19.(15分)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。
(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是 。
阶段质量检测(二)
1.选B 该分子中只含有—COOH和—C≡C—两种官能团。
2.选B —CHO的电子式为,A错误;乙酸的空间填充模型为,B正确;2⁃甲基⁃1,3⁃丁二烯的键线式为,而的名称为2⁃乙基⁃1,3⁃丁二烯,C错误;邻羟基苯甲酸的结构简式为,而的名称为间羟基苯甲酸,D错误。
3.选B 中不含苯环,不是苯的同系物,属于环烷烃,故A错误;是芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代而形成的化合物,属于醇,故B正确;含有羰基,属于酮,故C错误;含有苯环,除了C、H两种元素外,还含有Cl、N、O元素,不属于芳香烃,故D错误。
4.选D CH3CH==CH2为丙烯,属于烯烃,官能团为,A项正确;(CH3)2CHCOOH为2⁃甲基丙酸,属于羧酸,官能团为—COOH,B项正确;为甲酸苯甲酯,属于酯类,官能团为—COO—,C项正确;R可能为芳香烃基,则R—OH可能为酚,D项错误。
5.选A 丙烯酸与丙二醛的分子式均为C3H4O2,结构不同,互为同分异构体,丙烯酸官能团为碳碳双键和羧基,而丙二醛的官能团为醛基,故丙烯酸与丙二醛互为官能团异构。
6.选D 根据键线式和碳原子的4价理论可知,2,4⁃二甲基⁃1⁃庚烯的分子式为C9H18,A项正确;2,4⁃二甲基⁃1⁃庚烯与3,7⁃二甲基⁃1⁃辛烯的分子组成相差1个CH2原子团,结构相似,二者互为同系物,B项正确;三种信息素都含有碳碳双键,均可与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;C与溴加成的产物不止一种,D项错误。
7.选B 由M的结构简式可知其分子式为C12H18O6,A错误;同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M中含三个手性碳原子,如图所示:(标“”的是手性碳原子),B正确;形成醚键的O原子和碳原子均采用sp3杂化,故不可能所有氧原子共平面,C错误;同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,故M与(CH3)2C==O不互为同系物,D错误。
8.选C 是主链有4个碳的炔烃,1号碳上有碳碳三键,3号碳上有2个甲基,系统命名为3,3⁃二甲基⁃1⁃丁炔,故A错误;是主链有5个碳的烯烃,1号碳上有碳碳双键,3号碳上有1个甲基,系统命名为3⁃甲基⁃1⁃戊烯,故B错误;习惯命名为邻二甲苯,故C正确;是主链有5个碳的烷烃,2号碳上有2个甲基,4号碳上有1个甲基,系统命名为2,2,4⁃三甲基戊烷,故D错误。
9.选D 该有机物有两种同分异构体,分别为正戊烷和异戊烷,A正确;该有机物与2⁃甲基丙烷()结构相似,分子组成相差一个CH2原子团,二者互为同系物,B正确;根据系统命名法,该有机物命名为2,2⁃二甲基丙烷,C正确;该有机物中四个甲基连接在同一个碳原子上,所有氢原子所处的化学环境相同,因此该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰,D错误。
10.选B 由结构可知,含4个,6个—CH2—,则分子式为C10H16,选项A正确;金刚烷中有两种氢原子:、—CH2—,故二氯取代时可以固定一个氯,移动另一个氯原子,①固定,故另一氯可位于六元环的邻、间、对三种,②固定—CH2—,另一氯可位于同环的1号、3号碳位和异环的—CH2—位三种,共6种,选项B错误;由金刚烷的键线式,可知分子内由C原子构成的最小的环上有6个C原子,这种环有4个,选项C正确;含2种处于不同化学环境的H原子,则一氯代物有2种,选项D正确。
11.选A 由三星烷、四星烷、五星烷为分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20,可知相邻星烷分子组成相差“C3H4”,可推出六星烷的分子式为C18H24,A正确;三星烷的分子式为C9H12,而甲苯的分子式为C7H8,故它们不互为同分异构体,B错误;四星烷分子中有两种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有两种,C错误;六星烷分子中有18个碳原子,有12个碳原子连接3个碳原子,并且碳原子的杂化类型为sp3杂化,故所有碳原子不可能共平面,D错误。
12.选B 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。
13.选C ②和③都含有醚键、碳碳双键、酯基三种官能团,所含官能团种类相同,A错误;①与④相差一个CH2O,故不互为同系物,B错误;①与②分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,③与④分子式相同,只是其中的一个甲氧基位置不一样,互为同分异构体,C正确;1 mol ③④中均含有2 mol碳碳双键,D错误。
14.选A 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), A项正确;CH3CH==CHCH3分子中双键C所连三个化学键呈平面三角形,所以该分子四个碳原子在同一平面上、不在同一直线上,B项错误;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,C项错误;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,故不是同系物,D项错误。
15.选C 二氯甲烷只有1种结构,A项错误;分子式为C8H10且属于芳香烃的有机物有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,共4种,B项错误;分子式为C5H11Cl的同分异构体:主链有5个碳原子的一氯代物为CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3,主链有4个碳原子的一氯代物为CH3CH(CH3)CH2CH2Cl、CH3CH(CH3)CHClCH3、CH3CCl(CH3)CH2CH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH3,主链有3个碳原子的一氯代物为CH3C(CH3)2CH2Cl,根据分析可知,C5H11Cl的同分异构体共有8种,C项正确;分子式为C7H8O且属于芳香族的有机物一定含苯环,属于醇的为C6H5CH2OH,属于酚的为、、,属于醚的为C6H5OCH3,共5种,D项错误。
16.解析:(1)互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同的结构,满足条件的有③和⑥;互为同素异形体的物质一定为同种元素形成的不同单质,满足条件的有⑤和⑦;互为同系物的物质必须满足结构相似,分子间相差一个或多个“CH2”原子团,满足该条件的为①和②、④和⑧。(2)①甲含有的含氧官能团为醛基和(醇)羟基;②乙中羟基所连的C原子为饱和碳原子,故饱和碳原子只有一个;丙中苯环上的六个碳原子一定在一个平面上,苯环所连接的C原子在同一平面上,故一定在同一平面上的C原子有8个;③互为同分异构体的化合物具有相同的分子式、不同的结构,满足条件的有甲和丙。(3)由结构简式可知,该烷烃的最长碳链有5个碳原子,支链为2个甲基,名称为2,3⁃二甲基戊烷;该烷烃中含有一个手性碳原子;连在同一个碳原子上的甲基形成的烯烃相同,根据碳原子成4键规律可知,能够生成该烷烃的烯烃有5种。
答案:(1)③和⑥ ⑤和⑦ ①和②、④和⑧
(2)①醛基 (醇)羟基 ②1 8 ③甲和丙
(3)2,3⁃二甲基戊烷 1 5
17.解析:Ⅰ.(1)CH3CH==CH(CH2)2CH3和C2H5CH==CHC2H5中碳碳双键位置不同,属于位置异构。(2)CH3COOH和HCOOCH3的官能团不同,属于官能团异构。Ⅱ.根据莽草酸的结构简式可知,其分子式为C7H10O5,分子中含有的官能团为羧基、碳碳双键和羟基,按官能团分类,其属于羧酸类、醇类。Ⅲ.根据分子模型可知,该物质的结构简式为CH2==C(CH3)COOH。(1)CH3CH2CH2COOH与CH2==C(CH3)COOH的氢原子数不同, A错误;OHCCH(CH3)CHO与CH2==C(CH3)COOH的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确;CH3CH2CH==CHCOOH与CH2==C(CH3)COOH的碳原子数不同,C错误;CH2==CHCOOCH3与CH2==C(CH3)COOH的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,D正确。
(2)碳碳双键是平面结构、羧基的四个原子可以共平面,如图所示,该分子中共平面的原子最多有10个(标有“”)。
答案:Ⅰ.(1)B (2)C
Ⅱ.(1)羧基 碳碳双键 羟基
(2)C7H10O5 (3)羧酸 醇
Ⅲ.(1)BD (2)10
18.解析:(1)由结构简式可知,含氧官能团有:羟基、羰基、醚键。(2)①分子式相同而结构不同的物质互为同分异构体;②C(CH3)4和C4H10结构相似,分子相差一个“CH2”,互为同系物;③是同种物质;④为同位素。
(3)该物质有4个(—CHOH—),故结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO;分子式为C6H12O6,最简式为CH2O;醛基有一个,羟基有五个,醛基的电子式为·︰H。(4)C8H18的同分异构体,含有乙基支链的同分异构体分别有: CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3、CH3CH2C(CH3)(CH2CH3)CH2CH3。
答案:(1)羟基、羰基、醚键 (2)② ①
(3)CH2OH(CHOH)4CHO CH2O ·︰H
(4)CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH3
CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)CH2CH3
CH3CH2C(CH3)(CH2CH3)CH2CH3
19.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,故共有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。(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号碳上,因此共计10种可能的结构。(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、、。
答案:(1)4 (2)4 (3)2 10 (4)、
、
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