2021-2022学年新鲁科版必修2第3章-第3节饮食中的有机化合物第5课时作业

有机物共线、共面问题有机物同分异构体的书写一、选择题(此题共6小题，每题3分，共18分)1．以下说法正确的选项是()A．所有的烷烃，彼此都互为同系物B．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，二者一定是同分异构体C．相对分子质量相同的几种化合物，一定是同分异构体D．组成元素及其质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体【解析】选D。含有相同碳原子数的烷烃,分子式相同,属于同分异构体,不属于同系物,A错误;假设两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,那么它们的最简式相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能不是同分异构体,如CH3CH2CH2CH3与属于同分异构体,而CH2CH2与不是同分异构体,B错误;相对分子质量相同的物质很多,如H3PO4和H2SO4,但它们不是同分异构体,C错误;当不同化合物的相对分子质量相同,其组成元素及其质量分数相同,其分子式一定相同,这样的化合物一定是同分异构体,D正确。2.以下结构简式代表了几种不同的烷烃()种种种种【解析】选B。结构简式不能表达出分子的实际空间结构,仅能表达出分子中原子间的结合方式。题干中的几种分子可分别表示为、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、,故有3种不同的烷烃。3．(2021·枣庄高一检测)以下关于有机物结构的说法错误的选项是()A．环己烷中所有C—C—C键角均为120°B．CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1同分异构体数目相同C．C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键D．苯的二氯代物只有3种，可证明苯环中六个碳碳键完全相同【解析】选A。环己烷是全部由单键构成的分子，结构类似于甲烷，键角也接近甲烷键角109°28′，不是120°，故A错误；CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1同分异构体数目相同，把H原子和Cl原子互换即可，故B正确；C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键，如：HC≡N、CH3CH=N—CH3、CH3—NH2等，故C正确；苯的二氯代物只有邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯3种同分异构体，说明苯环中的6个碳碳键完全相同，故D正确。4.蒽的结构如下图,其八氯代物异构体数目为()种 种 种 种【解析】选C。如下图编号:,由于该物质分子中共有10个氢原子,八氯代物异构体数目与二氯代物异构体数目相同。当2个氯原子处于同一环上时,假设处于中间环时,只有1种;当处于一侧环时,1个氯原子处于1号位,另外一个氯原子可以位于2、3、4号位置,有3种,2个氯原子可以分别处于2、3号位置有1种;当2个氯原子处于不同环时,一个氯原子处于1号位,另一个氯原子可以位于另外2个环的6种位置,有6种;一个氯原子处于2号位,另外一个氯原子可以位于10、8、7、5号位置(1、8与2、9相同,1、7与2、6相同),有4种,故蒽的二氯代物的同分异构体的数目有1+3+1+6+4=15种,所以其八氯代物异构体数目也是15种,选项C符合题意。5．有三种不同的基团，分别为—X、—Y、—Z，假设同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目是()A．10种B．8种C．6种D．4种【解析】选A。分情况讨论。①—X、—Y、—Z都相邻的情况：其中一种取代基在另外两种中间时存在的结构不同，所以总共有3种同分异构体；②—X、—Y、—Z都不相邻：三种取代基都在苯环上都处于间位，只有1种结构；③—X、—Y、—Z中只有两个相邻：当其中只有两个取代基相邻时，另外一个取代基有2种位置，所以共有3×2＝6种；综上所述，总共含有的同分异构体数目为3＋1＋6＝10。6．分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)()A．7种B．8种C．9种D．10种【解析】选C。当主链碳有4个时,其同分异构体(H省略)有、、、、、共6种,当主链碳有3个时,其同分异构体(H省略)有、、共3种,故分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种。二、非选择题(此题共1小题，共12分)7．答复以下各问题。(1)烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2密度的36倍，那么其分子式是__________，同分异构体分别是________________、______________、________________。(2)烷烃B的分子中含有18个氢原子，其分子式是__________________，其名称是____________。【解析】烷烃的分子式组成通式为CnH2n+2。(1)Mr(A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分异构体有3种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、、。(2)根据烷烃的通式可得2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,其名称是辛烷。答案:(1)C5H12CH3CH2CH2CH2CH3(2)C8H18辛烷应用实践共20分一、选择题(此题共4小题，每题3分，共12分)8．以下各组物质中，相互间一定互为同系物的是()A．C4H10和C20H42 B．C2H4和C3H6OC．C4H8和C3H6 D．一溴乙烷和1，2­二溴乙烷【解析】选A。C4H10和C20H42均为饱和烷烃，分子组成相差16个“CH2〞原子团，故互为同系物，故A正确；C2H4和C3H6O组成元素不完全相同，故B错误；C4H8可能是烯烃，也有可能是环烷烃，C3H6可能是烯烃，也有可能是环烷烃，故两者结构不一定相似，故不一定互为同系物，故C错误；一溴乙烷和1，2­二溴乙烷结构不相似，故不互为同系物，故D错误。9．MarcelMayorl合成的桥连多环烃()，拓展了人工合成自然产物的技术。以下有关该烃的说法正确的选项是()A．不能发生氧化反响 B．一氯代物有4种C．分子中含有4个五元环 D．所有原子处于同一平面【解析】选C。能与氧气发生氧化反响，故A错误；一氯代物有5种，故B错误；分子中含有4个五元环，3个六元环，故C正确；所有原子不可能处于同一平面，故D错误。10.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。以下关于该化合物的说法正确的选项是()A.分子式为C5H10B.一氯代物有两种同分异构体C.所有碳原子不可能共平面D.与丙炔互为同系物【解析】选C。根据螺[2,2]戊烷()的键线式可知,其分子式为C5H8,选项A错误;螺[2,2]戊烷()中的氢都是等效的,故其一氯代物只有一种,选项B错误;螺[2,2]戊烷()中不可能所有碳原子均共面,选项C正确;螺[2,2]戊烷与丙炔结构不相似,不是同类物质,不互为同系物,选项D错误。11．青菜含有的维生素C和植物纤维有助于去除人体吸入的粉尘颗粒。维生素C的结构如下图，有关判断不正确的选项是()A．维生素C中含有3种官能团B．维生素C分子式为C6H8O6C．维生素C能发生氧化反响D．维生素C具有酸性【解析】选D。维生素C中含有羟基、碳碳双键和酯基三种官能团，选项A正确；根据有机物质的结构简式可以得出维生素C的分子式为C6H8O6，选项B正确；维生素C可以燃烧发生氧化反响，选项C正确；维生素C中不含有羧基，无酸性，选项D不正确。二、非选择题(此题共1小题，共8分)12.“立方烷〞是一种新合成的烃，分子为正方体结构，其碳架结构如下图。(1)立方烷的分子式为____________________________________。(2)该立方烷与氯气发生取代反响，生成的一氯代物有________种，生成的二氯代物有________种。(3)假设要使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________mol氯气。【解析】(1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在立方体各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形