有机化合物的结构特点 【含答案解析】高二化学对点提升作业练习（人教选修5）

第一章认识有机化合物1.2有机化合物的结构特点一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案）1．的一氯代产物有(不考虑立体异构)A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】B【解析】该物质分子是对称结构，分子中含有4种不同位置的H原子，因此其一氯代产物有4种。答案选B。2．下列关于的说法正确的是A．含有5种不同化学环境的氢B．所有原子都可能在同一平面上C．最多有5个碳原子在同一直线上D．该物质与萘()互为同系物【答案】C【解析】该有机物的结构为，据此可以看出，该有机物中最多有5个碳原子在同一条直线上，所有的碳原子（11个）都可能在同一平面上，而-CH3上的氢原子最多只有1个在此平面上。【详解】根据有机物的结构简式可知，该有机物中有6种不同化学环境的氢原子，A错误；有机物中含有甲基，甲基为四面体构型，则所有原子不可能在同一平面上，B错误；根据分析可知，该有机物中最多有5个碳原子在同一直线上，C正确；该有机物与萘的结构不相似，二者不互为同系物，D错误。答案选C。3．下列各组物质中，互为同分异构体的是A．水与冰B．红磷与白磷C．与D．与【答案】D【解析】水与冰属于同种物质，A错误；红磷与白磷是由磷元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，B错误；与的分子结构和组成完全相同，属于同种物质，C错误；与的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D正确。答案选D。4．下列化学用语正确的是A．四氯化碳的电子式：B．丙烷分子的空间填充模型：C．甲醛的结构式：D．聚丙烯的结构简式：【答案】C【解析】氯原子未成键的孤电子对未画出，分子中碳原子与4个氯原了之间各形成1个共用电了对，的电子式应为，A错误；图中模型为丙烷的球棍模型而不是空间填充模型，B错误；甲醛的结构式为，C正确；聚丙烯的结构简式应为，D错误。答案选C。5．下列化学式及结构式中，从成键情况分析，不合理的是A． B．C． D．【答案】B【解析】一般情况下，有机化合物中碳、硅原子形成4个共价键，氮原子形成3个共价键，氧、硫原子形成2个共价键，氢原子形成1个共价键。该分子中氢原子形成1个共价键，氮原子形成3个共价键，碳原子形成4个共价键，各原子达到稳定结构，A合理；该分子中碳、硅原子均只形成3个共价键，B不合理；该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，氧、硫原子均形成2个共价键，各原子达到稳定结构，C合理；该分子中碳原子形成4个共价键，氢原子形成1个共价键，硫原子形成2个共价键，各原子达到稳定结构，D合理。答案选B。6．已知某有机物含有4个C，每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个C，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°，则下列说法不正确的是A．该有机物不存在 B．该有机物的分子式为C．该有机物的空间构型为正四面体形 D．该有机物的一氯代物仅有1种【答案】A【解析】该有机物的结构为，A错误；每个顶点代表一个C，每个C上还连接一个H，因此该有机物的分子式为，B正确；该有机物碳碳键之间的夹角都为60，是四个C处于四个顶点上的正四面体结构，C正确；4个C是等效的，则该有机物的一氯代物仅有1种，D正确。答案选A。7．下列说法错误的是①化学性质相似的有机物是同系物②分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物③若有机物中碳、氢元素的质量分数相同，则它们必定是同系物④若两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，则必为同系物A．①②③④ B．只有②③ C．只有③④ D．只有①②③【答案】A【解析】①同系物的结构相似，化学性质相似，但化学性质相似的有机物不一定是同系物，如正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()的化学性质相似，但它们互为同分异构体，①错误；②结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物才互为同系物，②错误；③有机物中碳、氢元素的质量分数相同，它们可能是同分异构体，也可能是最简式相同的有机物，③错误；④两种有机物的相对分子质量相差14n(n为正整数)，不一定满足结构相似、通式相同的条件，如乙烯(CH2=CH2)和环丁烷()，④错误。综上所述，①②③④说法错误，答案选A。8．下列说法正确的是A．有机物中含有4种官能团B．CH2ClCH2Cl与CH2ClCHClCH2Cl互为同系物C．二环[1.1.0]丁烷()与丁烯互为同分异构体D．有机物的系统命名为3，4－二甲基辛烷【答案】A【解析】根据结构简式可知，该有机物中含有的官能团为：羟基、醚键、碳碳双键、羰基，A正确；H2ClCH2Cl中含有两个氯原子，CH2ClCHClCH2Cl中含有三个氯原子，不属于同系物，B错误；二环[1.1.0]丁烷的分子式为：C4H6，丁烯分子式为：C4H8，二者不属于同分异构体，C错误；该有机物的系统命名为：3，4－二甲基壬烷，D错误。答案选A。9．某有机物的结构如图所示，下列说法错误的是A．与乙苯不互为同系物B．分子中共直线的碳原子最多有4个C．分子中共平面的原子最多有19个D．与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链的结构的共有4种【答案】C【解析】题给有机物苯环上所连烃基中含有不饱和键，而乙苯中的乙基是饱和烃基，二者结构不相似，不互为同系物，A正确；不管是从图中的哪条线分析，分子中共直线的碳原子最多都是4个，B正确；分子中框内的原子都可能共平面，所以共平面原子最多有20个，C错误；与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链，此侧链可能为丙基、异丙基，可能在萘环的α位或β位，所以异构体的结构共有4种，D正确。答案选C。10．分子式符合C5H12的烷烃共有一氯代物总数为A．8 B．10 C．11 D．14【答案】A【解析】C5H12的烷烃共有三种同分异构体：正戊烷（CH3CH2CH2CH2CH3）、异戊烷[(CH3)2CHCH2CH3]和新戊烷[(CH3)4C]。正戊烷分子中有3种不同化学环境的氢原子，所以有3种一氯代物，异戊烷分子中有4种不同化学环境的氢原子，所以有4种一氯代物，新戊烷分子中有1种不同化学环境不同的氢原子，所以有1种一氯代物，所以共有8种一氯代物。答案选A。11．下列说法中正确的一组是A．H2和D2互为同位素B．和互为同分异构体C．正丁烷和异丁烷是同系物D．和是同一种物质【答案】D【解析】H2和D2都是氢气单质，不是同位素，A错误；由于甲烷是正四面体结构，其二溴代物只有一种结构，所以和为同种物质，B错误；正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，是同分异构体，C错误；由于单键可以旋转，所以和是同一种物质，D正确。答案选D。12．“富勒烯”材料家族包括、、、，下列说法正确的是A．和都属于新型化合物B．、、、分子内都只含共价键C．和属于同分异构体D．、、、都属于共价晶体【答案】B【解析】和均由一种元素组成，属于单质，A错误；四种物质分子中均只含一种非金属元素，则分子内都只含共价键，B正确；和为不同的碳单质，互为同素异形体，C错误；、、、均由相应的分子构成，属于分子晶体，D错误。答案选B。二、非选择题（共3小题）13．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。(1)甲烷的空间充填模型是______(填字母)。(2)相对分子质量为100的烷烃的分子式是______。(3)立方烷的一氯代物有______种，它的六氯代物有______种。(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是______(填字母)。①②③④A．②④①③B．④②①③C．④③②①D．②④③①【答案】(1)C(2)(3)13(4)A【解析】(1)甲烷是正四面体结构，C原子与4个H原子形成四个共价键，所以甲烷的空间填充模型是C；(2)烷烃分子的通式是，烷烃的相对分子质量是，解得，所以该烷烃的分子式是；(3)根据立方烷结构可知，该物质是高度对称的，分子中只有一种H原子，所以其一氯代物只有一种；立方烷分子式是，它的六氯取代产物的种类与二氯取代产物的种类相同，二氯代物有一条棱、面对角线、体对角线3种位置，二氯代物有3种，则六氯代物也有3种；(4)烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，如沸点逐渐升高；碳原子数相同的烃，支链越多，熔、沸点越低。①③中碳原子都是4个，①无支链，沸点①>③；②④中碳原子数为5，比①③中碳原子数多，则沸点较高，②无支链，沸点②>④，故沸点按由高到低的顺序排列是②④①③，选A。14．现有下列各组物质：①O2和O3②CH2=CH-CH3和CH2=CH-CH=CH2③和④和⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3⑥和质量数为238、中子数为146的原子⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH=CHCH=CH2⑧CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br⑨与按要求用序号填空：(1)互为同系物的是_____。(2)互为同分异构体的是_____。(3)互为同位素的是_____。(4)互为同素异形体的是_____。(5)属于同种物质的是_____。​【答案】(1)⑤(2)⑦(3)⑥(4)①(5)③④【解析】结构相似、组成相差n个CH2原子团的有机物互为同系物；分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体；质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素；同种元素的不同单质互为同素异形体；分子式相同、结构相同的为同种物质。根据概念判断。【详解】①O2和O3是同种元素组成的不同单质，为氧元素的同素异形体，②CH2＝CH−CH3和CH2＝CH−CH＝CH2，是单烯烃和二烯烃，属于不同类别物质，③和分子结构为四面体结构，为同种物质，④和属于同种物质，⑤CH3CH2CH3和CH3C(CH3)3，结构相似组成相差CH2，为同系物，⑥质量数为238、中子数为146的原子的原子，质子数＝238−146＝92，原子符号为：与是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，为同位素，⑦C2H5C≡CCH3和CH3CH=CHCH=CH2分子式相同，结构不同为同分异构体，⑧CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Br，官能团不同，属于不同的卤代烃，⑨是苯酚，为苯甲醇，官能团类别不同。(1)互为同系物的是：⑤；(2)互为同分异构体的是：⑦；(3)互为同位素的是：⑥；(4)互为同素异形体的是：①；(5)属于同种物质的是：③④。15．有机物的表示方法多种多样，下面是用不同方法表示的几种有机物：①②③④⑤⑥⑦⑧（1）上述表示方法中属于结构简式的为______（填序号，下同）；属于结构式的为______；属于键线式的为______；属于比例模型的为______；属于球棍模型的为______。（2）写出⑧中所含官能团的电子式：______、______。（3）①的分子式为______，