内容正文:
倒卖司马,搬运4000+
第一节 有机化合物的结构特点
———————————————【目录】———————————————
第一部分 知识梳理
第二部分 分层精炼
A组 基础过关
B组 强化提升
C组 冲刺突破
——————————————————————————————————-
第一部分 知识梳理
1.有机化合物的分类
注意:环状化合物还包括杂环化合物,即构成环的原子除碳原子外,还有其他原子。如掺杂O原子的环醚、环酯等,掺杂N原子的吡啶()等,以及结构更复杂的吲哚()、嘌呤()等。
2.官能团
决定有机化合物特性的原子或原子团称为官能团(官能团决定化学性质),如乙烯中的碳碳双键、乙醇中的羟基等。
3.有机化合物中的共价键
(1)共价键的基本类型:σ键和π键。
①σ键和π键的数目判断(共价键中一定存在σ键,不饱和键中才存在π键):
②共价键的类型与有机反应的类型密切相关,如甲烷分子中含有 σ 键,不易断裂,能发生取代反应;乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键,π键的轨道重叠程度比σ键的小,容易断裂,能发生加成反应。
(2)共价键的极性与有机反应
(3)有机反应的特点:共价键的断裂需要吸收能量,而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂(化学方程式中一般写“”)。
4.有机化合物的同分(分子式)异构(结构→性质)现象
(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。
(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同分异构现象的分类
(4)同分异构体的书写
同分异构现象中构造异构包括:①碳架异构;②位置异构;③官能团异构。
其中碳架异构是基础。书写同分异构体时要有一定的原则和顺序,注意不重复、不遗漏。必须遵循“价键数守恒”原则,即在有机化合物分子中,碳原子价键数为4,氢原子价键数为1,氧原子价键数为2。
烷烃同分异构体的数目判断与书写
由于烷烃只存在碳架异构,其书写一般采用“减碳法”。“减碳法”书写同分异构体的技巧如下。
(1)三注意:选择最长的碳链作主链;找出对称中心;保证减碳后的碳链仍为主链。
(2)三原则:对称性原则;有序性原则;互补性原则。
(3)四顺序
①主链由长到短:主链由最长碳链起,依次递减一个碳原子作取代基,直到所选择的碳链不能作为主链为止。
②支链由整到散:若作支链的碳原子数在两个及以上,应考虑将其分解成简单的支链。
③位置由心到边不到端:支链由中心碳原子向端点碳原子顺次移动,注意不与端点碳原子相连。
④排列由对、邻到间:两个支链取代基可以相对(连在同一个碳原子上)、相邻(分别连在相邻的两个碳原子上)和相间(分别连在不相邻的两个碳原子上)。
例如,书写分子式为C6H14的烷烃的同分异构体步骤如下:
①先写出只有碳原子的结构(称为碳骨架):。
②取一个碳原子作支链,根据对称性,甲基有2个取代位置:、。
③取两个碳原子作支链,两个甲基的位置可表示为、。
按照碳的价键数为4,将碳链上的氢原子补齐即可得到所有结构简式。符合要求的烷烃的结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3C(CH3)2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3。
v含官能团的有机化合物同分异构体的数目判断与书写
一般书写顺序:碳架异构→位置异构→官能团异构。
书写方法:先写出其可能有的碳架异构,然后再移动官能团的位置,最后写出可能的官能团异构,注意不要违背“碳四价”的原则。
①基元法
烃的一取代物可视为烃基与取代基结合而成,因此可根据烃基结构的种类数,确定其一取代物的同分异构体数目。如一氯丁烷(C4H9Cl)可看作由丁基与氯原子结合而成,由于丁基()有4种结构,故一氯丁烷有4种同分异构体;丁醇(C4H9OH)可看作由丁基与羟基结合而成,故丁醇有4种同分异构体。
②换元法
若烃分子中共含有a个氢原子,则其m元取代物和n元取代物的种类数相等(m+n=a)。如乙烷分子中共有6个H原子,若有一个氢原子被Cl原子取代,所得一氯乙烷只有一种结构。假设把一氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看作Cl,所得到的五氯乙烷也只有一种结构。
③等效氢法
有机化合物分子中有几种不同化学环境的氢原子,则其一元取代物就有几种同分异构体。
等效氢的确定:连接在同一碳原子上的氢原子是等效的;同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;位于对称位置上的氢原子是等效的。如 CH4、CH3CH3、CH3C(CH3)2CH3都只有1种等效氢原子,其一氯代物都只有1种结构;CH3CH2CH3有2种等效氢原子,其一氯代物有2种结构。
④定一移一法
对于二元取代物同分异构体的判断,可先固定一个取代基,然后按照一定的顺序移动第二个取代基的位置,以确定其同分异构体的数目。如判断 C3H6ClF 的同分异构体数目,可先将Cl原子固定在一个碳原子上,用*标记,再分别移动F原子的位置,得到不同结构的同分异构体。
2种, 3种,共5种
⑤组合法
对于分子结构中存在醚键、羰基、酯基等的有机化合物,可以分别讨论基团两侧可能存在的同分异构体数目,将所得数目相乘即是原有机化合物的同分异构体数目。如对于一元酯 R1COOR2 . —R1,有m种结构,—R2,有n种结构,则该一元酯共有m×n种同分异构体。
第二部分 分层精炼
A组 基础过关
1.下列化学用语或图示表示正确的是
A.次氯酸的结构式:
B.果糖的实验式:C6H12O6
C.氯化铵的电子式:
D.环己烷稳定结构的键线式:
2.下列各反应中属于取代反应的是
A. B.
C. D.2+O22CH3COOH
3.下列有关化学用语正确的是
A.聚丙烯的结构简式:
B.含8个中子的碳的原子符号:
C.的电子式:
D.乙酸的结构式:
4.光刻胶是光刻机制造芯片必不可少的重要材料,可用降冰片烯与马来酸酐共同加聚而成。下列说法正确的是
A.1mol马来酸酐与NaOH反应最多消耗1mol NaOH
B.降冰片烯与马来酸酐都属于烃类
C.降冰片烯与互为同分异构体
D.该光刻胶合成过程中可能会出现链节:
5.下列化学用语正确的是
A.分子式为的物质可能是混合物
B.甲烷分子的球棍模型:
C.聚苯乙烯的结构简式为
D.硝基苯的结构简式:
6.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其分子结构如图所示,下列叙述正确的是
A.迷迭香酸的分子式为
B.迷迭香酸只能发生取代反应
C.1mol迷迭香酸与烧碱溶液共热反应时最多消耗6mol NaOH
D.迷迭香酸分子中碳原子的杂化方式只有杂化
7.某些物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该转化关系的总反应原子利用率为100%
B.HI、是该转化过程中的催化剂
C.Ⅳ的反应类型为取代反应
D.转化过程中有非极性键的断裂和生成
8.下列有关化学用语,表达错误的是
A.甲烷分子的填充模型:
B.乙酸分子的球棍模型:
C.1,3—丁二烯的键线式:
D.乙醇的结构简式:
9.工业上可由乙苯生产苯乙烯: +H2。下列说法错误的是
A.该反应的反应类型为氧化反应
B.乙苯的芳香族的同分异构体有3种(不包括乙苯、立体异构)
C.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙苯和苯乙烯
D.苯乙烯为芳香烃,能发生取代反应
B组 强化提升
10.下列关于1-溴丙烷与2-溴丙烷的说法不正确的是
A.互为同分异构体
B.均能与NaOH水溶液发生取代反应
C.与NaOH的醇溶液共热后产物相同
D.均属于烃
11.下列关于有机物的叙述错误的是
A.碳原子性质活泼,可以与其他元素原子形成共价键或离子键
B.有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中
C.碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,有副反应发生,用“→”表示
12.乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌药,其分子结构如图所示。下列有关该分子的叙述不正确的是
A.基态原子的价电子排布式为 B.分子中N原子有两种杂化方式
C.分子中有8种不同化学环境的C原子 D.该物质可发生取代反应、加成反应
13.2020年以来,新型冠状病毒肺炎席卷全世界,中国传统中药“连花清瘟胶囊”助力世界抗疫。连花清瘟胶囊配方中含传统中药金银花,绿原酸是金银花主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一,结构简式如图所示,关于绿原酸的下列推测不合理的是
A.1mol绿原酸最多可和1mol碳酸钠反应
B.可溶于水也可溶于乙醇
C.分子中有4个手性碳原子
D.结构中含有3种含氧官能团
14.下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是
A.的一溴代物有4种
B.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物有5种
C.一氯取代产物种类有7种
D.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
15.甘氨酸铜结构中,铜和与其配位的四个原子共平面,甘氨酸铜有顺式和反式两种结构,如下图所示。下列说法错误的是
A.顺式甘氨酸铜易溶于水 B.反式甘氨酸铜能与氢气发生加成反应
C.甘氨酸铜中铜原子的杂化类型可能为 D.两种物质中键和π键的数目之比均为
16.在“点击化学和生物正交化学”领域中,点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应,反应机理示意如图:
下列说法正确的是
A.反应③过程,不涉及极性键的断裂和形成 B.转化过程中N的杂化方式发生改变
C.反应过程中,共有3种中间产物 D.该反应的总反应是消去反应
17.下列有关化学用语的表示中正确的是
A.丙烯的结构简式为: B.一氯甲烷的电子式为
C.乙酸的结构简式为 D.分子组成为的有机化合物有3种
18.金刚烷的碳架结构相当于是金刚石晶格网络中的一个晶胞,故取名金刚烷。其基本结构是椅式环己烷,它是一种高度对称和非常稳定的化合物。由化合物M合成金刚烷路线如下图所示。
下列说法错误的是
A.化合物M到化合物N的过程发生了加成反应
B.化合物N的分子式为
C.金刚烷的二氯代物有5种
D.通过X射线衍射图进行化学计算可获得金刚烷键长、键角等分子结构信息
19.下列物质中,互为同分异构体的是
A.甲烷和乙烷 B.乙醇和乙二醇 C.丁酸和乙酸乙酯 D.淀粉和纤维素
20.尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.分子中H原子的个数为偶数
B.分子中存在手性碳原子
C.该物质与足量反应,最多可消耗
D.可以发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
21.互为同素异形体的一组物质是
A.和 B.O2和O3
C.CH≡CH和CH2=CH2 D.CH3CH2CH2CH3和
C组 冲刺突破
22.下列化学用语或表述错误的是
A.中子数为1的氢原子: B.的晶体类型:分子晶体
C.的共价键类型:键 D.CHClBrI:无立体异构
23.下列关于有机物的说法正确的是
A.属于醛类,官能团为
B.对三联苯()的一氯代物有5种
C.每个抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子
D.立方烷()经硝化可得到二硝基立方烷,其可能的结构有3种
24.某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是
A.为
B.化合物I不存在顺反异构体
C.化合物V有3个手性碳原子
D.根据该反应,可以由1,3-环己二烯和乙烯合成
25.作为催化剂在某些有机反应中使用,其阳离子呈八面体构型,结构如图。下列说法错误的是
A.中Co的化合价为+3
B.存在同分异构体
C.中Co的配位数为6
D.1 mol 与足量溶液反应最多能生成3 mol AgCl
26.化合物(M)是某药物的合成中间体,M的同分异构体中,同时满足下列条件的结构共有
①含有一个苯环和三个甲基 ②能与饱和碳酸氢钠溶液反应 ③能发生银镜反应,不能发生水解反应
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
27.香豆素类药物是维生素K拮抗剂。一种合成香豆素的原理如图:
下列说法正确的是
A.水杨醛分子存在顺反异构体
B.可用溶液鉴别香豆素和水杨醛
C.一定条件下,上述四种物质均能与NaOH溶液反应
D.有机物M与足量加成所得产物中不含手性碳原子
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第一节 有机化合物的结构特点
———————————————【目录】———————————————
第一部分 知识梳理
第二部分 分层精炼
A组 基础过关
B组 强化提升
C组 冲刺突破
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第一部分 知识梳理
1.有机化合物的分类
注意:环状化合物还包括杂环化合物,即构成环的原子除碳原子外,还有其他原子。如掺杂O原子的环醚、环酯等,掺杂N原子的吡啶()等,以及结构更复杂的吲哚()、嘌呤()等。
2.官能团
决定有机化合物特性的原子或原子团称为官能团(官能团决定化学性质),如乙烯中的碳碳双键、乙醇中的羟基等。
3.有机化合物中的共价键
(1)共价键的基本类型:σ键和π键。
①σ键和π键的数目判断(共价键中一定存在σ键,不饱和键中才存在π键):
②共价键的类型与有机反应的类型密切相关,如甲烷分子中含有 σ 键,不易断裂,能发生取代反应;乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键,π键的轨道重叠程度比σ键的小,容易断裂,能发生加成反应。
(2)共价键的极性与有机反应
(3)有机反应的特点:共价键的断裂需要吸收能量,而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂(化学方程式中一般写“”)。
4.有机化合物的同分(分子式)异构(结构→性质)现象
(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。
(2)同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同分异构现象的分类
(4)同分异构体的书写
同分异构现象中构造异构包括:①碳架异构;②位置异构;③官能团异构。
其中碳架异构是基础。书写同分异构体时要有一定的原则和顺序,注意不重复、不遗漏。必须遵循“价键数守恒”原则,即在有机化合物分子中,碳原子价键数为4,氢原子价键数为1,氧原子价键数为2。
烷烃同分异构体的数目判断与书写
由于烷烃只存在碳架异构,其书写一般采用“减碳法”。“减碳法”书写同分异构体的技巧如下。
(1)三注意:选择最长的碳链作主链;找出对称中心;保证减碳后的碳链仍为主链。
(2)三原则:对称性原则;有序性原则;互补性原则。
(3)四顺序
①主链由长到短:主链由最长碳链起,依次递减一个碳原子作取代基,直到所选择的碳链不能作为主链为止。
②支链由整到散:若作支链的碳原子数在两个及以上,应考虑将其分解成简单的支链。
③位置由心到边不到端:支链由中心碳原子向端点碳原子顺次移动,注意不与端点碳原子相连。
④排列由对、邻到间:两个支链取代基可以相对(连在同一个碳原子上)、相邻(分别连在相邻的两个碳原子上)和相间(分别连在不相邻的两个碳原子上)。
例如,书写分子式为C6H14的烷烃的同分异构体步骤如下:
①先写出只有碳原子的结构(称为碳骨架):。
②取一个碳原子作支链,根据对称性,甲基有2个取代位置:、。
③取两个碳原子作支链,两个甲基的位置可表示为、。
按照碳的价键数为4,将碳链上的氢原子补齐即可得到所有结构简式。符合要求的烷烃的结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3C(CH3)2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3。
v含官能团的有机化合物同分异构体的数目判断与书写
一般书写顺序:碳架异构→位置异构→官能团异构。
书写方法:先写出其可能有的碳架异构,然后再移动官能团的位置,最后写出可能的官能团异构,注意不要违背“碳四价”的原则。
①基元法
烃的一取代物可视为烃基与取代基结合而成,因此可根据烃基结构的种类数,确定其一取代物的同分异构体数目。如一氯丁烷(C4H9Cl)可看作由丁基与氯原子结合而成,由于丁基()有4种结构,故一氯丁烷有4种同分异构体;丁醇(C4H9OH)可看作由丁基与羟基结合而成,故丁醇有4种同分异构体。
②换元法
若烃分子中共含有a个氢原子,则其m元取代物和n元取代物的种类数相等(m+n=a)。如乙烷分子中共有6个H原子,若有一个氢原子被Cl原子取代,所得一氯乙烷只有一种结构。假设把一氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看作Cl,所得到的五氯乙烷也只有一种结构。
③等效氢法
有机化合物分子中有几种不同化学环境的氢原子,则其一元取代物就有几种同分异构体。
等效氢的确定:连接在同一碳原子上的氢原子是等效的;同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;位于对称位置上的氢原子是等效的。如 CH4、CH3CH3、CH3C(CH3)2CH3都只有1种等效氢原子,其一氯代物都只有1种结构;CH3CH2CH3有2种等效氢原子,其一氯代物有2种结构。
④定一移一法
对于二元取代物同分异构体的判断,可先固定一个取代基,然后按照一定的顺序移动第二个取代基的位置,以确定其同分异构体的数目。如判断 C3H6ClF 的同分异构体数目,可先将Cl原子固定在一个碳原子上,用*标记,再分别移动F原子的位置,得到不同结构的同分异构体。
2种, 3种,共5种
⑤组合法
对于分子结构中存在醚键、羰基、酯基等的有机化合物,可以分别讨论基团两侧可能存在的同分异构体数目,将所得数目相乘即是原有机化合物的同分异构体数目。如对于一元酯 R1COOR2 . —R1,有m种结构,—R2,有n种结构,则该一元酯共有m×n种同分异构体。
第二部分 分层精炼
A组 基础过关
1.下列化学用语或图示表示正确的是
A.次氯酸的结构式:
B.果糖的实验式:C6H12O6
C.氯化铵的电子式:
D.环己烷稳定结构的键线式:
【答案】D
【知识点】电子式、结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式
【详解】A.次氯酸的结构应为H‒O‒Cl,A错误;
B.果糖的实验式应为CH2O,B错误;
C.氯化铵的电子式:,C错误;
D.环己烷的稳定结构为椅式结构,D项正确;
故选:D。
2.下列各反应中属于取代反应的是
A. B.
C. D.2+O22CH3COOH
【答案】B
【知识点】取代反应、加成反应
【详解】A.碳碳双键断裂一个键,H2O分子中的H和-OH分别加到C原子上,属于加成反应,不符合题意;
B.CH3CH3中的H原子被Cl原子取代,属于取代反应,符合题意;;
C.碳碳双键断裂一个键,H2分子中的2个H分别加到C原子上,属于加成反应,不符合题意;
D.乙醛与氧气在催化剂作用下,生成乙酸,属于加成反应,不符合题意;
故答案选B。
3.下列有关化学用语正确的是
A.聚丙烯的结构简式:
B.含8个中子的碳的原子符号:
C.的电子式:
D.乙酸的结构式:
【答案】A
【知识点】原子结构示意图、离子结构示意图、有机物结构的表示方法、结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式
【详解】
A.聚丙烯的结构简式为,故A正确;
B.质量数=质子数+中子数,则含8个中子的碳的原子符号为,故B错误;
C.中氢原子与氧原子间的化学键都是单键,其电子式为,故C错误;
D.乙酸分子式为,其结构式应为CH3COOH,故D错误;
答案选A。
4.光刻胶是光刻机制造芯片必不可少的重要材料,可用降冰片烯与马来酸酐共同加聚而成。下列说法正确的是
A.1mol马来酸酐与NaOH反应最多消耗1mol NaOH
B.降冰片烯与马来酸酐都属于烃类
C.降冰片烯与互为同分异构体
D.该光刻胶合成过程中可能会出现链节:
【答案】D
【知识点】化学科学对人类文明发展的意义、同分异构现象、同分异构体的概念、有机官能团的性质及结构
【详解】A.一个马来酸酐分子水解生成2个羧基,则1mol马来酸酐,最多消耗2mol NaOH,A错误;
B.烃中只含碳、氢两种元素,但马来酸酐中除了碳、氢元素外还有氧元素,B错误;
C.降冰片烯与分子式相同、结构相同,二者是同种物质,C错误;
D.降冰片烯和马来酸酐之间可以发生加成反应、马来酸酐分子之间也可以发生加成反应,所以其链节可能是:,D正确;
故选D。
5.下列化学用语正确的是
A.分子式为的物质可能是混合物
B.甲烷分子的球棍模型:
C.聚苯乙烯的结构简式为
D.硝基苯的结构简式:
【答案】A
【知识点】结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式
【详解】A.分子式为可表示葡萄糖、果糖等多种物质,因此分子式为的物质可能是混合物,故A正确;
B.图示为甲烷的比例模型,不是球棍模型,故B错误;
C.聚苯乙烯的结构简式为 ,故C错误;
D.硝基苯中与苯环相连的原子为N原子,结构简式应为 ,故D错误;
故选:A。
6.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其分子结构如图所示,下列叙述正确的是
A.迷迭香酸的分子式为
B.迷迭香酸只能发生取代反应
C.1mol迷迭香酸与烧碱溶液共热反应时最多消耗6mol NaOH
D.迷迭香酸分子中碳原子的杂化方式只有杂化
【答案】C
【知识点】杂化轨道理论、有机反应类型、有机官能团的性质及结构
【详解】A.由键线式分析分子式为,A错误;
B.迷迭香酸还能发生氧化、还原等反应,B错误;
C.酚羟基、酯基、羧基均能和氢氧化钠反应,则1mol迷迭香酸与烧碱溶液共热反应时最多消耗6mol NaOH,C正确;
D.迷迭香酸分子中碳原子的杂化方式有和杂化,D错误;
故选C。
7.某些物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该转化关系的总反应原子利用率为100%
B.HI、是该转化过程中的催化剂
C.Ⅳ的反应类型为取代反应
D.转化过程中有非极性键的断裂和生成
【答案】D
【知识点】取代反应、催化剂对化学反应速率的影响
【分析】由图可知,该过程是CH3OH与CO发生反应生成CH3COOH:CH3OH+CO CH3COOH,HI、HCo(CO)4在反应中消耗又生成,是反应过程中的催化剂。
【详解】A.由分析可知,该转化关系的总反应原子利用率为100%,A项正确;
B.由分析可知,HI、HCo(CO)4是该转化过程中的催化剂,B项正确;
C.Ⅳ反应是CH3COCo(CO)4和水化为CH3COOH和,羟基取代了- Co(CO)4,该反应属于取代反应,C项正确;
D.由图可知,转化过程中是极性键的断裂和生成,D项错误;
答案选D。
8.下列有关化学用语,表达错误的是
A.甲烷分子的填充模型:
B.乙酸分子的球棍模型:
C.1,3—丁二烯的键线式:
D.乙醇的结构简式:
【答案】C
【知识点】有机物结构的表示方法
【详解】
A.甲烷分子中含有4个碳氢键,为正四面体结构,碳原子半径大于氢原子半径,故其填充模型为 ,A正确;
B.球棍模型中,用大小不同的小球和短棍分别表示原子、共价键,同时要体现分子的空间构型,原子半径:C>O>H,乙酸分子的球棍模型为 ,B正确;
C.1,3-丁二烯的键线式: , 为2-丁烯的键线式,C错误;
D.乙醇分子由乙基和羟基组成,则乙醇的结构简式:,D正确;
选C。
9.工业上可由乙苯生产苯乙烯: +H2。下列说法错误的是
A.该反应的反应类型为氧化反应
B.乙苯的芳香族的同分异构体有3种(不包括乙苯、立体异构)
C.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙苯和苯乙烯
D.苯乙烯为芳香烃,能发生取代反应
【答案】C
【知识点】有机反应类型、同分异构体的数目的确定、有机官能团的性质及结构
【详解】A.去氢或加氧为氧化反应,A项正确;
B.乙苯的同分异构体用定一移一法分析,其同分异构体有邻、间、对3种,B项正确;
C.乙苯和苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;
D.苯乙烯中含有苯环且只含C、H原子,为芳香烃,能发生取代反应,D项正确。
B组 强化提升
10.下列关于1-溴丙烷与2-溴丙烷的说法不正确的是
A.互为同分异构体
B.均能与NaOH水溶液发生取代反应
C.与NaOH的醇溶液共热后产物相同
D.均属于烃
【答案】D
【知识点】卤代烃的消去反应、卤代烃的水解反应、同分异构现象、同分异构体的概念
【详解】A.1-溴丙烷与2-溴丙烷,分子式相同,溴原子在碳链上的位置不同,互为同分异构体,故A正确;
B.均能与NaOH水溶液发生取代反应生成1-丙醇、2-丙醇,故B正确;
C.与NaOH的醇溶液共热后生成丙烯,故C正确;
D.烃是只含C、H,而题目中均属于一卤代烃,故D错误;
选D。
11.下列关于有机物的叙述错误的是
A.碳原子性质活泼,可以与其他元素原子形成共价键或离子键
B.有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中
C.碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,有副反应发生,用“→”表示
【答案】A
【知识点】相似相溶原理、化学键与物质类别关系的判断、有机化合物中碳的成键特征
【详解】A.碳原子最外层4个电子,碳的非金属性较弱,碳原子不活泼,故A错误;
B.根据相似相溶可知,有机物一般易溶于酒精、苯等有机溶剂中,故B正确;
C.碳原子能形成四个共价键,碳原子间能形成单键,也能形成双键或三键,进而形成碳链或碳环,故C正确;
D.有机物所发生的反应,一般比较复杂,不同条件下产物不同,速度缓慢,并且还常伴有副反应发生,用“→”表示有机反应,故D正确;
故答案选A。
12.乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌药,其分子结构如图所示。下列有关该分子的叙述不正确的是
A.基态原子的价电子排布式为
B.分子中N原子有两种杂化方式
C.分子中有8种不同化学环境的C原子
D.该物质可发生取代反应、加成反应
【答案】B
【知识点】利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、电子排布式、有机反应类型
【详解】A.已知Se是34号元素,故基态Se原子的核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p4,故其价电子排布式为4s24p4,A正确;
B.分子中的N原子都形成了3个σ键,都有1个孤电子对,则其价层电子对数为4,故其中杂化方式都为,B错误;
C.由于左右两部分旋转后重叠,分子中有8种不同化学环境的C原子,C正确;
D.分子中含有苯环,可以和氢气发生加成反应,苯环上的氢原子在催化剂作用下可以被卤原子取代,D正确;
故选B。
13.2020年以来,新型冠状病毒肺炎席卷全世界,中国传统中药“连花清瘟胶囊”助力世界抗疫。连花清瘟胶囊配方中含传统中药金银花,绿原酸是金银花主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一,结构简式如图所示,关于绿原酸的下列推测不合理的是
A.1mol绿原酸最多可和1mol碳酸钠反应
B.可溶于水也可溶于乙醇
C.分子中有4个手性碳原子
D.结构中含有3种含氧官能团
【答案】A
【知识点】氢键对物质性质的影响、分子的手性、常见官能团名称、组成及结构、有机官能团的性质及结构
【详解】A.酚羟基、羧基都可以和Na2CO3反应,所以1mol绿原酸最多消耗3molNa2CO3,A错误;
B.该分子含有多个羟基,可和水分子、乙醇分子形成分子间氢键,可溶与水也可溶于乙醇,B正确;
C.连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳,该物质含有如图所示4个手性碳原子:,C正确;
D.结构中含氧官能团有羟基、酯基、羧基,D正确;
故选A。
14.下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是
A.的一溴代物有4种
B.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物有5种
C.一氯取代产物种类有7种
D.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
【答案】D
【知识点】同分异构体的数目的确定
【详解】
A.有5种不同的氢,如图,一溴代物有5种,A错误;
B.含5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况:正戊烷有3种一氯代物,异戊烷有4种一氯代物,新戊烷只有1种一氯代物, B错误;
C.物质有6种不同化学环境的氢原子一氯取代产物种类有6种,C错误;
D.菲的结构中硝基取代的位置如图:,共有5种一硝基取代物,D正确;
故选D。
15.甘氨酸铜结构中,铜和与其配位的四个原子共平面,甘氨酸铜有顺式和反式两种结构,如下图所示。下列说法错误的是
A.顺式甘氨酸铜易溶于水
B.反式甘氨酸铜能与氢气发生加成反应
C.甘氨酸铜中铜原子的杂化类型可能为
D.两种物质中键和π键的数目之比均为
【答案】B
【知识点】有机反应类型、有机官能团的性质及结构
【详解】A.由结构简式可知,顺式甘氨酸铜是极性分子,反式甘氨酸铜是非极性分子,根据相似相溶原理可知顺式甘氨酸铜易溶于极性溶剂水,A正确;
B.反式甘氨酸铜中不饱和键只有酯基中的 C=O,不能发生加成反应,B错误;
C.由结构简式可知,甘氨酸铜中铜原子与周围4个原子成键,其杂化类型为,C正确;
D.两种物质σ键和π键的数目比都是 20∶2=10∶1,D正确;
故选B。
16.在“点击化学和生物正交化学”领域中,点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应,反应机理示意如图:
下列说法正确的是
A.反应③过程,不涉及极性键的断裂和形成
B.转化过程中N的杂化方式发生改变
C.反应过程中,共有3种中间产物
D.该反应的总反应是消去反应
【答案】B
【知识点】利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、共价键的形成及主要类型、有机反应类型
【详解】A.由图可知,反应③过程中,涉及碳氮极性键的形成,A错误;
B.三键氮原子的杂化方式为sp杂化、双键氮原子的杂化方式为杂化,所以转化过程中氮原子的杂化方式发生改变,B正确;
C.反应过程中,共有5种中间产物,C错误;
D.由题意可知,该反应的总反应是一价铜催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应,D错误;
故选B。
17.下列有关化学用语的表示中正确的是
A.丙烯的结构简式式为:
B.一氯甲烷的电子式为
C.乙酸的结构简式为
D.分子组成为的有机化合物有3种
【答案】D
【知识点】电子式、共价化合物的结构及形成过程、结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式、同分异构体的数目的确定
【详解】A. 丙烯的结构简式为:,故A错误;
B. 一氯甲烷C、H原子间共用1对电子对,C、Cl原子间共用1对电子对,Cl原子最外层电子数为8,其电子式为,故B错误;
C. 乙酸的结构简式为,故C错误;
D. 分子组成为C5H12的烷烃为戊烷,有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体,故D正确;
故选D。
18.金刚烷的碳架结构相当于是金刚石晶格网络中的一个晶胞,故取名金刚烷。其基本结构是椅式环己烷,它是一种高度对称和非常稳定的化合物。由化合物M合成金刚烷路线如下图所示。
下列说法错误的是
A.化合物M到化合物N的过程发生了加成反应
B.化合物N的分子式为
C.金刚烷的二氯代物有5种
D.通过X射线衍射图进行化学计算可获得金刚烷键长、键角等分子结构信息
【答案】C
【知识点】同分异构体的数目的确定、有机反应类型
【详解】A.化合物M到化合物N,M中的碳碳双键生成了碳碳单键,发生了加成反应,A正确;
B.N分子中有10个碳原子和16个氢原子,分子式为,B正确;
C.金刚烷的结构可看作是由四个等同的六元环组成的空间构型,分子中含4个,6个—CH2—,共2种位置的H,所以该物质的一氯代物有2种;第一个Cl取代上的H,二氯代物有3种,第一个Cl取代—CH2—上的H,二氯代物还有3种,共6种C错误
D.通过X射线衍射图进行化学计算可获得金刚烷键长、键角等分子结构信息,D正确;
答案选C。
19.下列物质中,互为同分异构体的是
A.甲烷和乙烷 B.乙醇和乙二醇 C.丁酸和乙酸乙酯 D.淀粉和纤维素
【答案】C
【知识点】同分异构现象、同分异构体的概念、简单有机物同分异构体书写及辨识
【详解】A.甲烷分子式为CH4,乙烷分子式为C2H6,分子式不同,不是同分异构体,故不选A;
B.乙醇分子式C2H6O,乙二醇分子式为C2H6O2,分子式不同,不是同分异构体,故不选B;
C.丁酸结构简式为CH3CH2CH2COOH,乙酸乙酯结构简式为CH3COOCH2CH3,分子式都是C4H8O2,但结构不同,互为同分异构体,故选C;
D.淀粉和纤维素虽通式均为(C6H10O5)n,但n值不同,不是同分异构体,故不选D;
选C。
20.尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A.分子中H原子的个数为偶数
B.分子中存在手性碳原子
C.该物质与足量反应,最多可消耗
D.可以发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
【答案】D
【知识点】烯烃的加成反应、苯的加成反应、分子的手性、有机官能团的性质及结构
【详解】A.由结构简式可知,尼达尼布的分子式为C31H33N5O4,分子中氢原子的个数为奇数,A错误;
B.由结构简式可知,尼达尼布分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,B错误;
C.该物质含有3mol苯环,1mol碳碳双键,足量反应,最多可消耗,C错误;
D.由结构简式可知,尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能发生取代反应,含有的碳碳双键能发生氧化反应、加聚反应,含有的碳碳双键和苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,与氢气的加成反应属于发生还原反应,D正确;
故选D;
21.互为同素异形体的一组物质是
A.和 B.O2和O3
C.CH≡CH和CH2=CH2 D.CH3CH2CH2CH3和
【答案】B
【知识点】同素异形体、元素、核素、同位素、“四同”的相关比较、同分异构现象、同分异构体的概念
【详解】A、二者属于氧元素的不同核素,互为同位素,故A错误;
B、O2和O3都是由氧元素组成的形态不同的单质,互为同素异形体,故B正确;
C、CH≡CH和CH2=CH2都是烃类化合物,故C错误;
D、二者分子式相同,碳链异构,互为同分异构体,故D错误;
故选:B。
C组 冲刺突破
22.下列化学用语或表述错误的是
A.中子数为1的氢原子:
B.的晶体类型:分子晶体
C.的共价键类型:键
D.CHClBrI:无立体异构
【答案】D
【知识点】晶体类型判断、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、元素、核素、同位素、立体异构
【详解】A.中子数为1的氢原子质子数为1、质量数为2,即氘原子,符号为D,A正确;
B.由分子构成,结构与类似,属于分子晶体,B正确;
C.中O原子价层电子对数为4,采取杂化,H的1s轨道与O的杂化轨道头碰头形成σ键,属于键,C正确;
D.的中心碳原子连接4种不同原子,为手性碳原子,存在对映异构,属于立体异构,D错误;
故选D。
23.下列关于有机物的说法正确的是
A.属于醛类,官能团为
B.对三联苯()的一氯代物有5种
C.每个抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子
D.立方烷()经硝化可得到二硝基立方烷,其可能的结构有3种
【答案】D
【知识点】有机分子中原子共面的判断、分子的手性、同分异构体的数目的确定、常见官能团名称、组成及结构
【详解】
A.属于酯类,官能团为酯基,A错误;
B.有4种等效氢,所以一氯代物有4种,如图:,B错误;
C.每个抗坏血酸分子中有2个手性碳原子,如图所示,C错误;
D.立方烷()经硝化可得到二硝基立方烷,其可能的结构有3种,有邻边、面对角线,体对角线,D正确;
故选D。
24.某Diels-Alder反应催化机理如下,下列说法错误的是
A.为
B.化合物I不存在顺反异构体
C.化合物V有3个手性碳原子
D.根据该反应,可以由1,3-环己二烯和乙烯合成
【答案】A
【知识点】利用第尔斯-阿尔德反应构建环状碳链、烯烃的顺反异构、分子的手性
【详解】A.根据机理图,亚胺正离子(IV)水解得到醛(V),结合原子守恒,可知该过程的反应物X应为,A错误;
B.顺反异构体要求双键两端碳原子各连2个不同基团,化合物I双键碳连相同基团,不存在顺反异构,B正确;
C.化合物V为多环结构(含醛基),手性碳需连4个不同基团,其结构中桥头碳及醛基连接的碳共3个手性碳,C正确;
D.Diels-Alder反应为[4+2]环加成,1,3-环己二烯与乙烯反应生成二环结构,正确结构简式为,D正确;
故选A。
25.作为催化剂在某些有机反应中使用,其阳离子呈八面体构型,结构如图。下列说法错误的是
A.中Co的化合价为+3
B.存在同分异构体
C.中Co的配位数为6
D.1 mol 与足量溶液反应最多能生成3 mol AgCl
【答案】D
【知识点】配位键、配合物的结构与性质、配合物的概念、组成及形成条件、同分异构现象、同分异构体的概念
【详解】A.设Co的化合价为x,为中性分子,Cl⁻为-1价,由化合物电中性得x + 4×0 + 3×(-1)=0,解得x=+3,A正确;
B.该配合物阳离子为八面体构型的,配体中2个Cl⁻在八面体中可处于相邻或相对位置,存在同分异构体,B正确;
C.八面体构型的中心离子配位数为6,图中阳离子中周围有6个配体,配位数为6,C正确;
D.配合物中内界Cl⁻不与反应,仅外界Cl⁻反应。该配合物的结构为,1 mol该物质含1 mol外界Cl⁻,与反应生成1 mol AgCl,D错误;
故选D。
26.化合物是某药物的合成中间体,M的同分异构体中,同时满足下列条件的结构共有
①含有一个苯环和三个甲基 ②能与饱和碳酸氢钠溶液反应 ③能发生银镜反应,不能发生水解反应
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
【答案】C
【知识点】同分异构体书写、同分异构体确定途径——官能团位置异构、根据要求书写同分异构体、同分异构体的数目的确定
【详解】
1.由信息①知,M的同分异构体中含有一个苯环和三个甲基,由信息②、③及M中碳原子、氧原子数目可知M的同分异构体中还含有一个羧基和一个醛基。
2.写出碳链,组装官能团:先将苯环和三个甲基组装好,再用一个羧基和一个醛基取代苯环上的H原子。苯环上有三个相同的取代基的结构:、、。剩余两个不同的取代基可以
用“定一移一法”进行组装。如“定羧基移醛基”(“定醛基移羧基”的情况与下列情况一样):
3.确定同分异构体的种类或结构简式:符合题意的同分异构体共有3+6+1=10(种)。
故选C。
27.香豆素类药物是维生素K拮抗剂。一种合成香豆素的原理如图:
下列说法正确的是
A.水杨醛分子存在顺反异构体
B.可用或溶液鉴别香豆素和水杨醛
C.一定条件下,上述四种物质均能与NaOH溶液反应
D.有机物M与足量加成所得产物中不含手性碳原子
【答案】C
【知识点】分子的手性、有机官能团的性质及结构
【详解】A.该分子中不存在,没有顺反异构,A错误;
B.水杨醛中酚羟基与显紫色,水杨醛中醛基能使酸性高锰酸钾褪色,而香豆素中也能使酸性高锰酸钾褪色,不能用酸性高锰酸钾鉴别二者,B错误;
C.水杨醛中酚羟基能与NaOH溶液反应,乙酸酐在碱性条件下水解,M中酚羟基和羧基均能与NaOH溶液反应,香豆素中酯基能在碱性条件下水解,C正确;
D.该分子与足量加成后得到,环上标星号的碳为手性碳,D错误;
故选C。
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