化学选择性必修3专题2 有机物的结构与分类第一单元 有机化合物的结构习题

基础课时落实(三)

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．下列关于碳原子的成键特点及成键方式的理解中正确的是(　　)

A．饱和碳原子不能发生化学反应

B．碳原子只能与碳原子形成不饱和键

C．具有六个碳原子的苯与环己烷的结构不同

D．五个碳原子最多只能形成四个碳碳单键

C　[不饱和碳原子比饱和碳原子活泼，但并不是饱和碳原子不能发生化学反应，如甲烷可以发生取代反应，A错；碳原子也可以与氧原子、硫原子形成碳氧双键、碳硫双键，与氮原子形成碳氮三键等，B错；苯环是平面结构，而环己烷中的六个碳原子不共面，碳原子之间呈锯齿状结构，C对；五个碳原子可以成环，环状结构可为5个碳碳单键。]

2．有关有机物分子结构或构型的判断其理由不正确的是(　　)

A．由甲烷的二氯代物只有一种结构可证明甲烷一定是正四面体形分子

B．C8H8的不饱和程度很高，但它所有的碳碳键可能都是单键

C．丙烷分子中的3个碳原子一定在同一平面上而丁烷分子中的4个碳原子却不一定

D．液态烷烃中只有一种一氯代物的只有新戊烷

D　[甲烷可能有正方形结构和正四面体结构，若是正方形结构，其二氯代物有两种结构；若是正四面体结构，其二氯代物只有一种结构，所以A项正确。B项正确，C8H8可以是有苯环结构的苯乙烯(C6H5—CH===CH2)，但也可以是由碳碳单键结合而成的正立方烷，每个顶点均有“CH”原子团。C项正确，丙烷的3个碳原子在空间无论如何排列，必符合“三个点定一个平面”的关系，但不是所有的原子(C、H)都在一个平面上。丁烷分子中有3个碳原子必在同一平面中，而另一个碳原子，因碳碳单键可以自由转动而与另3个碳原子不一定在同一平面上。D项不正确，液态烷烃的范围是C5～C16，其中新戊烷(可看成甲烷分子中的4个氢原子被4个甲基取代)只有1种一氯代物，而异辛烷(2，2，3，3­四甲基丁烷，可看成乙烷分子中的6个氢原子被6个甲基取代)也只有1种一氯代物。

(新戊烷)　　(2，2，3，3­四甲基丁烷)]

3．(2021·重庆高二检测)下列有关有机物结构的说法不正确的是(　　)

A．以碳原子和化学键为立足点，若氢原子被其他原子所代替，其键角基本不变

B．若两个平面形结构的基团之间以单键相连，这个单键可以旋转，则两个平面可能共面，但不是“一定”

C．若两个苯环共边，则两个苯环不一定共面

D．若甲基与一个平面形结构相连，则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连，则这四个原子为四面体结构，不可能共面

C　[若两个苯环共边，则两个苯环一定共面，如。]

4．(2021·江苏淮安高二月考)如图是某分子的空间填充模型，黑色的是碳原子，白色的是氢原子，灰色的是氧原子。该分子是(　　)

A．C2H5OH　　　 B．C6H5OH

C．CH3CHO   D．CH3COOH

D　[根据各原子的个数和排列方式及各原子的成键规律可确定有机物的结构简式。]

5．(2021·河北正定高二检测)下列有关表达错误的是(　　)

A．COCl2分子的结构式：

B．异戊烷的球棍模型：

C．—CH3的电子式：

D．乙醛的结构简式：CH3COH

D　[醛基的结构简式为—CHO。]

6．(2021·安阳高二月考)下列有机物分子的键线式表示正确的是(　　)

B　[键线式中的端点、拐点、交点都表示一个碳原子，A、B、C、D中都有三个碳原子，B项正确。]

7．下列有机物中，所有的碳原子不可能都共面的是(　　)

A　[选项A相当于甲烷分子中的4个氢原子被甲基取代，所有的碳原子不可能共面；B项可视为乙烯分子中的4个氢原子被甲基取代，所有的碳原子共面；C项可视为苯环上的两个氢原子被甲基取代，所有的碳原子共面；D项中含有一个苯环和一个碳碳双键，通过碳碳单键相连，两个平面可能重合。]

8．(2021·江苏无锡高二检测)科学家在－100 ℃的低温下合成了一种烃X，该分子的球棍模型如图所示，下列说法中不正确的是(　　)

A．该分子的分子式为C5H4

B．该分子中每个碳原子均形成4个化学键

C．该分子在一定条件下可与H2发生反应

D．该分子中只有C—C键，没有键

D　[该物质1个分子由五个碳原子和四个氢原子构成，化学式为C5H4；该分子中间的C形成的是单键，剩余四个碳原子形成了碳碳双键，每个碳原子均形成了4个化学键；碳碳双键可与氢气发生加成反应。 ]

9．(2021·天津高二检测)下列对于有机物的结构简式、键线式书写错误的是(　　)

A．丁烯的结构简式：CH2===CHCH2CH3

B．丙炔的结构简式：CH≡C—CH3

C．CH3CH===CHCH3的键线式为

D．乙醇的结构简式：CH3CH2HO或HOCH3CH2

D　[D项，乙醇的结构简式可以写成CH3CH2OH或HOCH2CH3，错误。]

10．(2021·湖南长沙高二月考)下列叙述正确的是(　　)

A．丙烷分子中3个碳原子一定在同一条直线上

B．分子中7个碳原子都在同一平面内

C．乙烷分子中碳原子和全部氢原子可能在同一平面上

D．某有机物CH3—CH===CH—CH3分子中4个碳原子可能在同一条直线上

B　[烷烃分子中的碳原子呈锯齿形排列，丙烷分子中的3个碳原子不可能在同一条直线上；甲苯分子中—CH3中的C原子占据了苯分子中1个H原子的位置，所以甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内；烷烃分子中的C、H原子形成的是类似于甲烷的四面体结构，乙烷分子中碳原子和全部氢原子不可能在同一平面上；2­丁烯分子中4个碳原子的位置相当于乙烯分子中的2个C原子及它们各自所连的1个H原子，在同一个平面内，但是不可能在同一直线上。]

[拓展培优练]

11．(2021·福建泉州高二月考)某烃的结构简式为，分子中处于四面体结构中心的碳原子数为a，一定在同一平面内的碳原子数为b，一定在同一直线上的碳原子数为c，则a、b、c依次为(　　)

A．4、5、3   B．4、6、3

C．2、4、5   D．4、4、6

B　[只形成共价单键的碳原子位于四面体结构的中心；碳碳双键碳原子及与其相连碳原子在同一平面内；碳碳三键碳原子及与其相连碳原子在同一直线上。]

12．(易错题)(2021·扬州高二检测)已知某有机物分子结构为有关该分子下列说法正确的是(　　)

A．分子中甲基(—CH3)上的氢原子有可能都与苯环共平面

B．—CHF2基团中两个F原子可能同时与双键共平面

C．最多有18个原子共平面

D．分子中至多有6个碳原子共线

D　[按照结构特点，简单表示其空间结构如图所示。

由图形可以看到，与三键碳原子直接相连的原子在同一条直线l上，与苯环直接相连的原子在平面N中，与双键碳直接相连的原子在平面M中。直线l一定在平面N中，由于碳碳单键的旋转，甲基上3个氢只可能有一个在这个平面内。—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中，故A错，B错；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内，故最多有20个原子在M、N重叠的平面上，C错；要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180°，但烯烃中键角为120°，所以苯环以外的碳不可能共直线，故至多有6个碳原子共线，D正确。]

13．(素养题)(2021·江苏沭阳高二调研)CPAE是蜂胶的主要活性成分，其结构简式如下：

下列说法正确的是(　　)

A．CPAE的分子式为C17H16O4

B．1个CPAE的分子中含有7个碳碳双键

C．两个苯环一定位于同一平面

D．1H核磁共振谱吸收峰共有11个

A　[B项，苯环中无碳碳双键，错误；C项，两个苯环中间还有若干原子，故不一定位于同一平面，错误。D项，1H核磁共振谱吸收峰共有12个。]

14．(2021·杭州高二检测)(1)下图均是由4个碳原子结合成的5种有机物(氢原子没有画出)。

五种物质中4个碳原子一定处于同一平面的有____________(填字母)。

(2)某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元素，其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。

①该有机物中表示的原子为____________(用元素符号表示，下同)，表示的原子为____________，表示的原子为____________。

②该产品的结构简式为______________________。

[解析]　(2)①分子结构中黑球1与3个白球、黑球2形成四个共价键，所以黑球为碳原子，白球为氢原子；根据 6号原子与氢原子、4号碳原子形成两个共价键，可知6号原子为氧原子；根据3号碳原子与2个氢原子、2号碳原子成键，可知2号碳原子与3号碳原子之间存在碳碳双键；根据4号碳原子与2号碳原子、6号氧原子形成单键和碳原子的四价原则、氧原子的二价原则，可以得出4号碳原子与5号氧原子之间存在的是碳氧双键。②该有机物的结构简式为。

[答案]　(1)bcd　(2)①H　C　O　

15．(2021·北京海淀高二检测)根据下列物质的键线式，写出其对应的分子式及结构简式：

[解析]　键线式的拐点和端点均表示碳原子，短线代表化学键，不足四键的碳原子上应连有H原子。

(3)C8H8，

16．(2021·安徽六安高二检测)某有机化合物的结构如下，分析其结构并回答下列问题。

(1)写出其分子式：______________________________________。

(2)其中含有______个不饱和碳原子，分子中有______种双键。

(3)分子中的饱和碳原子有________个；一定与苯环处于同一平面的碳原子有________个。

[解析]　根据碳原子的成键特点。与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子，成键的原子数目小于4的碳原子称之为不饱和碳原子，此分子中有12个不饱和碳原子，除碳碳双键外碳原子还可以与氧、硫等原子形成双键，此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种双键，如结构简式中所标位置：

具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共有4个。苯环上的12个原子均共面，此分子中连在苯环上的3个碳原子和1个氧原子可看作取代氢原子所得，与苯环共面，又因为碳碳三键的存在，导致共有4个碳原子一定与苯环共面。

[答案]　(1)C16H16O5　(2)12　2　(3)4　4