化学选择性必修3实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验课后练习题

第一章  有机化合物的结构特点与研究方法

第一节  有机化合物的结构特点

第2课时  有机化合物中的化学键和同分异构体

一、单选题

1．下列关于丙烯（CH3—CH=CH2）的说法正确的

A．丙烯分子有8个σ键，2个π键

B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化

C．丙烯分子存在非极性键

D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上

【答案】C

【详解】

A．C-C、C-H键都是σ键，C=C键是一个σ键和一个π键，则丙烯分子有8个σ键，1个π键，故A错误；

B．丙烯分子中C原子以四个单键结合的，即是sp3杂化，以C=C结合的，即是sp2杂化，故B错误；

C．同种原子结合的共价键是非极性键，丙烯中存在C-C，则存在非极性键，故C正确；

D．丙烯中含有碳碳双键和甲基，C=C双键为平面结构，与碳碳双键上的碳原子直接相连的所有原子在同一平面，则丙烯分子中3个碳原子在同一平面上，甲基为四面体结构可知，丙烯分子中最多2个碳原子在一条直线上，故D错误；

答案选C。

2．从碳原子的成键情况来分析，下列结构式不合理的是（    ）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】

碳原子最外层有4个电子，因此要与周围原子形成4对共用电子，A中碳只有三对共用电子对，B、C、D碳原子都满足四对共用电子对，故A符合题意。

综上所述，答案为A。

3．（2020·云南省玉溪第一中学高二期中）下列化学用语表达正确的是(     )

A．乙烯的电子式：

B．羟基的电子式：

C．O2分子球棍模型：

D．对二甲苯的结构简式（键线式）为：

【答案】D

【详解】

A．乙烯分子中，两个碳原子间以双键相连，电子式为，A不正确；

B．羟基中氧原子最外层有1个孤电子，电子式为，B不正确；

C．O2分子球棍模型为O=O，C不正确；

D．对二甲苯分子中，两个甲基位于苯环的对位上，结构简式（键线式）为：，D正确；

故选D。

4．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是(　　)

A．1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水

B．乙醇可以制酒精饮料

C．1 mol乙醇跟足量的钠作用得到0.5 mol 氢气

D．1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛

【答案】C

【详解】

A.乙醇燃烧所有的氢元素均生成水，不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同，A错误；

B.乙醇制饮料的过程不发生化学反应，不能证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同，B错误；

C.1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2，很明显乙醇中的6个氢只有一个能变为氢气，这个氢与其他氢不同，C正确；

D.乙醇催化氧化变乙醛不能证明乙醇中的1个氢原子和其他氢原子不同，D错误；

故合理选项是C。

5．（2020·福建福州·高一期末）对于金属钠与无水乙醇的反应，下列说法不正确的是

A．有气泡产生 B．比水与钠反应缓慢

C．发生加成反应 D．乙醇的氢氧键发生断裂

【答案】C

【详解】

A．无水乙醇中含有羟基，羟基上氢活泼，能够与钠反应生成乙醇钠和氢气，有气泡产生，故A正确；

B．羟基中的氢不如水中的氢活泼，比水与钠反应缓慢，故B正确；

C．发生的是置换反应，乙醇中没有不饱和键，不能发生加成反应，故C错误；

D．无水乙醇中含有羟基，能够与钠反应生成乙醇钠和氢气，羟基中O-H键断裂，故D正确；

答案为C。

6．（2019·天津南开中学高二课时练习）下列反应中，属于醇羟基被取代的是

A．乙醇和金属钠的反应 B．乙醇和乙酸的反应

C．由乙醇制乙烯的反应 D．乙醇和浓氢溴酸溶液的反应

【答案】D

【详解】

A．乙醇含有羟基，与钠反应生成氢气，被取代的是羟基上的氢原子，故A错误；

B．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯，发生酯化反应，也为取代反应，但是是醇羟基中的氢原子被取代，故B错误；

C．乙醇发生消去反应生成乙烯，故C错误；

D．乙醇和浓HBr溶液共热时，反应生成溴代乙烷，C-O键断裂，即醇羟基被取代，故D正确；

答案选D。

【点睛】

乙醇的性质是由结构决定的，乙醇与钠，乙酸反应时，断裂的都是羟基上的氢氧键。

7．下列说法正确的是

A．萜类化合 和互为同分异构体

B．金刚石和石墨均为碳单质，两者物理性质及化学性质相似

C．和互为同系物

D． 和为同位素，由两种核素分别构成的单质化学性质相同

【答案】D

【详解】

A．萜类化合 和分子式分别为C10H14O、C10H16O，分子式不相同，不可能互为同分异构体，选项A错误；

B．金刚石和石墨是碳元素形成的不同的单质，两者互为同素异形体，结构不同，物理性质不同，化学性质相似，选项B错误；

C． 属于酚类， 属于芳香醇，两者结构不相似，不互为同系物，选项C错误；

D．和是质子数相同、中子数不同的Cl元素的两种核素，两者互为同位素，两种核素的核外电子排布相同，两种核素分别构成的单质化学性质相同，选项D正确；

答案选D。

8．有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下，下列说法中不正确的是(　　)。

A．Ⅰ和Ⅱ是同分异构体

B．Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同

C．Ⅰ和Ⅱ化学性质相同

D．Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同

【答案】C

【详解】

A、Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同，互为同分异构体，A正确；

B、同分异构体物理性质有差异，B正确；

C、同分异构体化学性质有差异，C错误；

D、Ⅰ和Ⅱ的分子式相同，则含C的质量分数相同，12C是C的稳定同位素，所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同，D正确；

故合理选项为C。

9．（2020·涟水县第一中学高二月考）下列各组物质不属于同分异构体的是（    ）

A．CH3CH2OH和CH3CHO B．和

C．和 D．和

【答案】A

【详解】

A．CH3CH2OH和CH3CHO的分子式不同，不是同分异构体，A符合题意；

B．和分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，B不符合题意；

C．和分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C不符合题意；

D．和分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D不符合题意；

答案选A。

10．（2020·北方民族大学附属中学高二月考）下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是（    ）（均不考虑立体异构）

A．C4H10属于烷烃的同分异构体有3种

B．分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种

C．分子组成是C5H12O属于醇的同分异构体有7种

D．C5H10属于烯烃的同分异构体有5种

【答案】D

【详解】

A．C4H10为丁烷，有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，A错误；

B．羧酸含有-COOH，剩余为丁基，丁基有4种，故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种，B错误；

C．戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、，C5H12O属于醇类的可以看做羟基取代戊烷上的一个氢，共有3+4+1=8种，C错误；

D．戊烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、，若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3，相应烯烃有CH2═CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH2-CH3，共2种；若为，相应烯烃有：CH2═C（CH3）CH2CH3；CH3C（CH3）═CHCH3；CH3CH（CH3）CH═CH2，共3种；若为，没有相应烯烃；所以分子式为C5H10的烯烃的同分异构体有5种，D正确；

答案选D。

11．（2020·紫金县第二中学高二期中）分子式为C6H14的烷烃的同分异构体数目有(   )种

A．2 B．3 C．4 D．5

【答案】D

【详解】

分子式为C6H14的烷烃的同分异构体数目分别为(碳架结构)：，，，，，共5种，故D符合题意。

综上所述，答案为D。

12．在己烷的各种同分异构体中,主链上有4个碳原子的只有两种结构,则含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的烯烃(只含一个碳碳双键)的同分异构体有(　　)

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

【答案】C

【详解】

首先，确定该烷烃碳原子个数，①主链为4个碳原子的烷烃，其支链只能是甲基（不可能是乙基，否则主链超过4个碳原子）。②主链为4个碳原子的烷烃，支链数最多4个

③结论：该烷烃总共有6个碳原子，其次：分析烯烃的同分异构体数目， ①双键在1号位，有以下3种：C=C-C-C、2-乙基丁烯、2，3-二甲基丁烯、3，3-二甲基丁烯；②双键在2号位，有1种，C-C=C-C，2，3-二甲基-2-丁烯，结论：共有4种，故C正确；

故选C。

13．（2020·山东高二月考）分子式为 C4H10O 的同分异构体有

A．4种 B．5种 C．6种 D．7种

【答案】D

【详解】

C4H10为丁烷，则C4H10O可能是醇或醚，当为醇时有：CH3-CH2-CH2-CH2-OH、CH3-CH2-CH(OH)-CH3 、CH3-CH(CH3)-CH2-OH、CH3-C(CH3)(OH)-CH3；当为醚时有：CH3-CH2-O-CH2-CH3、CH3-O-CH2-CH2-CH3、CH3-CH(CH3) -O-CH3，故共有7种。

答案选D。

【点睛】

醇和醚互为同分异构体。

14．有机物A的同分异构体中属于酚类的 （ ）

A．6种 B．7种 C．8种 D．9种

【答案】D

【详解】

有机物A，有8个碳原子，同分异构体中属于酚类的，应含苯环而且苯环上连有一个-OH，此外苯环上还有2个甲基或1个乙基。若含乙基，有邻、间、对3种结构；若含两个甲基，当两个甲基相邻，则羟基有2种位置；当两个甲基相间，则羟基有3种位置；当两个甲基相对，则羟基只有1种位置。所以它的同分异构体属于酚类的共有9种。答案选D。

15．（2020·云南省玉溪第一中学高二期中）含有一个双键的烯烃，和氢气加成后的产物结构简式如图，则此烯烃可能有的结构有(     )

A．9种 B．8种 C．7种 D．6种

【答案】C

【详解】

既然由单烯烃加氢生成，则其去掉2个H原子，便可形成单烯烃，只要相邻的两个碳原子上都连有H原子，就可形成碳碳双键，由此可得出可形成碳碳双键的位置为：1、2间，2、3间，3、4间，4、5间，5、6间，6、7间，3、8间，共7种可能结构，故选C。

二、填空题

16．某化合物A的化学式为C5H11Cl，分析数据表明，分子中有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“CH”和一个“—Cl”，写出它的所有同分异构体的结构简式__________________________。

【答案】、、、

【详解】

可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式，然后对每一种异构体分别进行氯代，写出各同分异构体的结构简式，再从中找出符合条件的。

从上面的碳架结构可知，正戊烷一氯代物有3种，符合条件的有2种为与；异戊烷一氯代物有4种，符合条件的有2种：与。新戊烷一氯代物有1种，不符合条件。综上所述，符合条件的结构共有4种，分别为、、、。

17．(1)写出—C4H9对应的所有结构简式________________________。

(2)丙烷的六氯代物有________种。

(3)一氯甲烷的电子式是____________，是甲烷的________模型。

【答案】CH3—CH2—CH2—CH2—、、(CH3)2CH—CH2—、(CH3)3C—    4        比例   

【分析】

（1）丁烷的结构简式有2种，据此分析丁基的结构简式；
（2）丙烷的六氯代物的种数和丙烷的二氯代物的种数相同；

（3）一氯甲烷分子中氯原子含有3个孤电子对，能体现物质中各原子大小比例的模型称为比例模型。

【详解】

(1)丁烷的结构简式有2种：CH3—CH2—CH2—CH3和(CH3)2CH—CH3，CH3—CH2—CH2—CH3中H原子有2种，故其形成的丁基有CH3—CH2—CH2—CH2—和；(CH3)2CH—CH3中H原子有两种，故其形成的丁基也有2种：(CH3)2CH—CH2—和(CH3)3C—，故丁基—C4H9对应的所有结构简式有4种：CH3—CH2—CH2—CH2—；；(CH3)2CH—CH2—；(CH3)3C—。

(2)丙烷的二氯代物的同分异构体为CHCl2CH2CH3，CH3CCl2CH3，CH2ClCHClCH3，CH2ClCH2CH2Cl。丙烷有8个H原子，其中2个H原子被氯原子取代形成丙烷的二氯代物。六氯代物可以看作是C3Cl8中的2个氯原子被2个氢原子所取代形成的，两者是等效的，二氯代物有4种同分异构体，可得到六氯代物也有4种同分异构体。

(3)一氯甲烷的电子式为；能体现物质中各原子大小比例和相对位置的模型称为比例模型，故是甲烷的比例模型。

18．（2020·沭阳县修远中学高二月考）(1)写出C5H12的同分异构体：______________；__________ ， ____________。

(2)写出C4H8的属于烯烃的同分异构体的结构简式：(不考虑顺反异构)_______、________、_______

(3)写出C8H10属于芳香烃的同分异构体：_________、______、______、_______

【答案】CH3-CH2-CH2-CH2-CH3            CH2═CH-CH2CH3    CH2=C(CH3)2    或               

【分析】

根据碳链异构、官能团位置异构及不饱和度分析书写同分异构体。

【详解】

（1）根据碳链异构分析得，戊烷的同分异构体有：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3（正戊烷），（异戊烷），（新戊烷）；故答案为：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 ；；；

（2）C4H8中属于烯烃的同分异构体有CH2═CH-CH2CH3、CH2=C（CH3）2、、，名称分别为：1-丁烯，2-甲基-1-丙烯，顺式2-丁烯，反式2-丁烯；故答案为：CH2═CH-CH2CH3；CH2=C（CH3）2；或；

（3）分子式为C8H10的芳香烃，分子中含有1个苯环，其不饱和度为，故侧链为烷基，取代基可以是2个甲基或1个乙基，结构简式：、、、，名称分别为对二甲苯，间二甲苯，乙苯和邻二甲苯；故答案为：；；；。