2022-2023学年人教版必修第二册 7.3.3　有机物共线、共面问题　同分异构体书写 作业

PAGE7-有机物共线、共面问题同分异构体书写（提升课时）（15分钟·30分）一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分）1．科学家在寻找地外星球的过程中，发现了一个拥有巨大的烷烃海洋的星球——土卫六。下列关于烷烃的说法正确的是（）A.烷烃中的碳原子之间可以以双键结合B．乙烷分子中的两个C原子共线，而C、H八个原子共面C．C3H8分子中的三个碳原子可能共线，但所有的原子不可能共面D．C20H42一定属于烷烃【解析】选D。A中的烷烃中碳原子间只存在碳碳单键；B中两个C原子共线，但C、H八个原子不可能共面；C项烷烃中C原子是锯齿形的结构，C3H8中的三个碳原子不可能共线；D项中C、H原子的个数关系符合链状烷烃的通式CnH2n＋2。2．下列是某同学书写的C5H12的同分异构体的结构简式。①CH3CH2CH2CH2CH3②③④⑤这些结构中出现重复的是（）A．②③④ B．④和⑤C．③和⑤ D．均不重复【解析】选A。所有的碳原子在一条链上:CH3CH2CH2CH2CH3;取下1个碳原子作为支链:;取下2个碳原子作为支链:,所以C5H12的同分异构体有三种,题中结构出现重复的是②③④。3．下列烷烃分子式只代表三种分子的是（）A．C3H8 B．C4H10C．C5H12 D．C6H14【解析】选C。C3H8只代表1种，C4H10代表2种，C6H14代表5种。4.(2022·温州高一检测)下列有机化合物的一氯代物的数目排列顺序正确的是 ()①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A.①>②>③>④ B.②>③=①>④C.③>②>④>① D.③=①>②>④【解析】选D。分子中有几种不同化学环境的氢原子即有几种一氯代物。①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3种不同化学环境的H原子,其一氯代物有3种;②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种不同化学环境的H原子,其一氯代物有2种;③(CH3)3CCH2CH3中有3种不同化学环境的H原子,其一氯代物有3种;④(CH3)3CC(CH3)3中有1种不同化学环境的H原子,其一氯代物有1种。所以一氯代物的数目排列顺序应为③=①>②>④。5．分子式为C6H14的烷烃中，含有3个甲基的同分异构体的数目为（）A．2B．3C．4D．5【解析】选A。C6H14的同分异构体共有5种,其中含有3个甲基的是和。6.某烃结构式如下:,有关其结构说法正确的是 ()A.所有原子可能在同一平面上B．在同一平面上的原子最多有14个C．在同一直线上的碳原子有6个D．在同一平面上碳原子可能有11个【解析】选D。甲基是四面体结构，与碳原子相连的四个原子不可能在同一平面上，故A错误；有机物中，具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构，所以苯环的6个碳原子一定共面，具有乙烯结构的后4个碳原子一定共面，具有乙炔结构的两个碳原子（倒数第四个和倒数第五个）一定共线，所有的碳原子可以共面，苯环上的5个氢原子共面，乙烯结构中的两个氢原子共面，—CH3中最多一个氢原子共面，故最多在一个平面上的原子有19个，故B错误；有机物中，具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构，在同一直线上的碳原子有5个，故C错误；有机物中，具有苯环、乙烯的共面结构以及乙炔的共线结构，所以苯环的6个碳原子一定共面，具有乙烯结构的后4个碳原子一定共面，具有乙炔结构的两个碳原子（倒数第四个和倒数第五个）一定共线，所有的碳原子可以共面，故D正确。二、非选择题（本题包括1小题，共6分）7．的一氯代物有种，二氯代物有种。【解析】答案：410（10分钟·20分）一、选择题（本题包括2小题，每小题5分，共10分）8．下列分子中所有碳原子肯定不在同一平面上的是（）A.B.CH3CH===CHCH3C.CH2===CHCH2CH3D.【解析】选A。为四面体结构,所有碳原子一定不在同一个平面上,故A正确;CH3CH===CHCH3含有双键确定平面,所有碳原子共面,故B错误;CH2===CHCH2CH3含有双键确定平面,但是—CH3的碳原子不一定在这个平面上,故C错误;苯环上的碳原子共面,其余碳原子可能与苯环的碳在同一平面,故D错误。9．（2022·烟台高一检测）下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ是多面体碳烷的结构，下列说法正确的是（）A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ属于同系物B．Ⅲ的一氯取代物有2种C．Ⅱ的二氯取代物有4种（不含立体异构）D．Ⅰ的分子式为C4H4【解析】选D。同系物指的是结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物，A错误；Ⅲ的结构非常对称，只有一种氢原子，一氯取代物为一种，B错误；Ⅱ的二氯取代物有3种（不含立体异构），分别为、、，C错误；根据C的4价原则，Ⅰ的分子式为C4H4，D正确。【补偿训练】C8H8分子呈正六面体结构，如图所示，因而称为“立方烷”，它的六氯代物的同分异构体共有（）A．3种 B．6种C．12种 D．24种【解析】选A。C8H8分子中6个氢原子被6个氯原子取代时，产物分子式为C8H2Cl6；C8H8分子中2个氢原子被2个氯原子取代时，产物分子式为C8H6Cl2，C8H2Cl6和C8H6Cl2可看作是氯原子和氢原子互换位置，C8H6Cl2的同分异构体中两个氯原子分别位于一条棱上、面对角线上、体对角线上，共3种。从而可得C8H2Cl6也有3种同分异构体。二、非选择题（本题包括1小题，共10分）10．已知有机物A的结构简式为，请填空。（1）有机物A的分子式是。（2）有机物A分子中在同一平面上的碳原子最多有个。（3）有机物A的苯环上的一氯代物有种。【解析】（1）由有机物A的结构简式可知其分子式为C14H14。（2）根据苯分子的平面正六边形结构可知，有机物A分子中所有的碳原子有可能在同一平面上。（3）有机物A左右对称，其苯环上有四种不同类型的氢原子，故其一氯代物有4种。答案：（1）C14H14（2）14（3）4（10分钟·10分）11．（1）某烃A0.2mol在氧气中完全燃烧后，生成化合物B、C各1.2mol。①烃A的分子式为，生成化合物B、C通过足量过氧化钠可得O2的质量是g。②若取一定量的烃A完全燃烧后，生成B和C各3mol，则有mol烃A参加了反应。③若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，则烃A的结构简式为。④若烃A为烯烃，则烃A同分异构体有种。（2）已知碳碳单键可绕键轴自由旋转，某烃的结构简式如图：①有个碳原子共线。②至少有个碳原子共面。③最多有个碳原子共面。【解析】（1）①0.2mol烃完全燃烧生成的是CO2、H2O，生成CO2、H2O的物质的量均为1.2mol，则0.2mol该烃含有C、H的物质的量为1.2mol、2.4mol，那么该烃分子中有6个C原子，12个H原子，分子式为C6H12。根据化学方程式2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑产生的氧气共计是1.2mol，质量是1.2mol×32g·mol－1＝38.4g。②A的分子式为C6H12，若生成B、C各3mol，需要消耗0.5mol的A。③若烃A不能使溴水褪色，则A的结构是环状，A在一定条件下，能与氯气发生取代反应，其一氯代物只有一种，说明每个碳原子都是等效的，故A的结构简式是。④若A是烯烃，则如果主链是6个碳原子，则有3种，如果主链是5个碳原子，则有6种，如果主链是4个碳原子，则有4种，共计13种。（2）①由于苯环是平面正六边形结构