人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点第2课时同步训练题

第2课时　有机化合物中的共价键　同分异构现象

课后·训练提升

基础巩固

1.大多数有机化合物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是(　　)。

A.形成4对共用电子对

B.通过非极性共价键结合

C.通过2个共价键结合

D.通过离子键和共价键结合

答案:A

解析:碳原子有4个价电子,最多形成4个共价键,可形成4对共用电子对,A项正确,C项不正确;碳原子与其他原子形成的键是极性共价键,B、D项不正确。

2.下列化学用语书写正确的是(　　)。

A.甲烷的电子式:H

B.丙烯的键线式:

C.乙醇的结构式:

D.2-丁烯的结构简式:CH3CHCHCH3

答案:A

解析:丙烯的键线式为,乙醇的结构式为,2-丁烯的结构简式为

CH3CHCHCH3。

3.丁烯二酸(HOOCCHCHCOOH)分子结构中含有σ键、π键的个数分别是(　　)。

A.4个σ键、1个π键

B.11个σ键、3个π键

C.4个σ键、3个π键

D.9个σ键、5个π键

答案:B

解析:分子中含有1个CC、2个CO、2个C—H、2个C—O、2个C—C、2个O—H,其中CC、CO含有σ键、π键,其他都为σ键,则分子中含有11个σ键、3个π键。

4.关于同分异构体的下列说法中不正确的是(　　)。

A.具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体

B.相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体

C.同分异构体之间的转化属于化学变化

D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体

答案:B

解析:有些物质具有相同的相对分子质量,但分子组成可能不同,不一定互为同分异构体;同分异构体之间的转化生成了新物质,属于化学变化;不同化合物组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同时,其分子式一定也相同,互为同分异构体。

5.下列各组物质中,属于同分异构体且属于位置异构的是(　　)。

A.CH3CH2CH3和CH3 CH(CH3)2

B.和

C.CH3COOH和HCOOCH3

D.CH3CH2CHO和CH3COCH3

答案:B

解析:A项,CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式不同,不属于同分异构体;B项,两种物质分子式相同,官能团位置不同,属于位置异构;C中物质、D中物质分子式相同,官能团不同,属于官能团异构。

6.下列分子式表示的物质,具有同分异构体的是(　　)。

A.C3H7Cl B.C3H8

C.CH2Cl2 D.CH4O

答案:A

解析:分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,据此可知选项B、C、D中不存在同分异构体,A中存在同分异构体,结构简式可以是CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3。

7.如图是某有机化合物分子的空间填充模型,有关该物质的推断不正确的是(　　)。

A.分子中既有极性共价键也有非极性共价键

B.分子中某些原子可能是sp3杂化

C.分子中可能含有酮羰基

D.该物质的分子式可能为C3H6O3

答案:C

解析:观察模型中有3种球(黑球3个、灰球3个、白球6个),说明该有机化合物分子中有3种原子;再结合有机化合物中C、H、O等常见原子形成共价键的价键特征,可分析出黑球应该是碳原子、灰球是氧原子、白球是氢原子,故题给模型所表示的有机化合物结构简式为HOCH2CH2COOH。

8.某烷烃的结构简式如下:若其中的一个氢原子被—OH取代,得到的产物有(不考虑立体异构)(　　)。

A.1种 B.2种 

C.3种 D.4种

答案:B

解析:该有机化合物有两种不同的氢原子,因此羟基的位置有两种,故B项正确。

9.下列4种有机化合物:

①　  ②

③　 ④

其中一氯取代物的同分异构体数目相同的是(　　)。

A.①和② B.②和③

C.①和③ D.②和④

答案:B

解析:①结构不对称,有2个连在同一碳上的甲基,所以一氯代物有7种。②苯环上有3种氢原子,侧链上有1种氢原子,所以共4种一氯代物。③的氢原子的类型如图有4种。④的氢原子的类型如图有7种。根据有几种氢原子就有几种一氯代物的规律,可知②和③、①和④的一氯代物的同分异构体数目相同,故B项正确。

10.某些有机化合物的模型如图所示。

回答下列问题:

(1)①属于空间填充模型的是　　　　(填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。 

②表示同一种有机化合物的是　　　　。 

③存在同分异构体的是　　　　,写出其同分异构体的结构简式　      　。

(2)含碳量最低的是　　　　(填名称),含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是

　　　　(保留一位小数)。 

答案:(1)①乙、丙　②甲、丙　③戊　、

(2)甲烷　16.7%

解析:(1)①乙、丙为空间填充模型;甲、丁、戊为球棍模型。②甲、丙表示的都是甲烷。③甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体,戊烷有三种同分异构体。

(2)烷烃中,甲烷的含碳量最低;题目提供的四种物质,戊烷的含碳量最高、含氢量最低,氢元素的质量分数为×100%≈16.7%。

11.已知下列有机化合物:

①CH3—CH2—CH2—CH3和

②CH2CH—CH2—CH3和CH3—CHCH—CH3

③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3

④CH3—CH2—CHCH—CH3和

⑤CH2CH—CHCH2和CH3—CH2—C≡CH

(1)其中属于同分异构体的是　　　　(填序号,下同)。 

(2)其中属于碳架异构的是　　　　　　　　　。 

(3)其中属于位置异构的是　　　　　　　　　。 

(4)其中属于官能团异构的是　　　　　　　　　。 

答案:(1)①②③④⑤　(2)①　(3)②　(4)③④⑤

能力提升

1.C3H8分子中的共价键总数为(　　)。

A.11 B.12 

C.8 D.10

答案:D

解析:C3H8分子中的共价键总数为=10,故D项正确。

2.分子式为C6H9Br的有机化合物其结构不可能的是

(　　)。

A.含有一个π键的直链有机化合物

B.含有两个双键的直链有机化合物

C.含有一个双键的环状有机化合物

D.含有两个环的环状有机化合物

答案:A

解析:分子中有1个或1个碳环,就可以少2个H;有1个,就可以少4个H。C6H9Br与其对应的烷烃C6H13Br相比少4个H,所以不可能是只含有1个π键(即只有1个双键)的直链有机化合物。

3.下列有关化学键类型的判断中正确的是(　　)。

A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键

B.物质中有σ键不一定有π键,有π键可能有σ键

C.已知乙炔的结构式为,则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键()

D.乙烷分子中只存在σ键,即C—H和C—C均为σ键

答案:D

解析:NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的,却存在离子键,故A项错误。H、Cl等只有1个未成对电子,因而只能形成σ键,即有σ键不一定有π键;若形成π键一定是原子间已形成σ键,即有π键一定有σ键,故B项错误。共价双键中有1个σ键,1个π键;共价三键中有1个σ键,2个π键,故乙炔()分子中有2个C—Hσ键、中有1个σ键,2个π键,故C项错误。单键为σ键,乙烷分子的结构式为,其所含的6个C—H和1个C—C均为σ键,故D项正确。

4.“篮烷”结构如下图所示,其一氯取代产物的同分异构体数目是(　　)。

A.3种 B.4种 

C.6种 D.12种

答案:B

解析:该分子属于高度对称结构,有如图所示的4种H原子,故其一氯代物有4种同分异构体,故B项正确。

5.烃A分子的立体结构如图(其中C、H元素符号已略去)所示,因其分子中碳原子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列关于金刚烷分子的说法中错误的是(　　)。

A.分子中C原子是sp3杂化

B.分子中有4个由6个碳原子构成的环

C.金刚烷的分子式是C10H16

D.金刚烷分子的一氯代物有4种

答案:D

解析:题给结构实际是金刚烷的键线式结构,可看出金刚烷由碳原子和氢原子构成,因而属于烃。从结构可看出,金刚烷有两类不同环境的碳原子和—CH2—,C原子是sp3杂化,A项正确;分子中存在4个由碳原子构成的六元环,B项正确;根据前面判断出碳原子数为10及每类碳原子所连接的氢原子个数,可得氢原子数为4×1+6×2=16,则金刚烷的分子式是C10H16,C项正确;由于金刚烷的碳原子类型只有2种,则氢原子的类型也应是2种,故它的一氯代物只有2种,D项错误。

6.有机化合物的表示方法多种多样,下面是一些有机化合物的表示方法:

①　②　　③CH3CH3　④　⑤

⑥　⑦

⑧　⑨　⑩

(1)上述表示方法中属于结构简式的为　　　;属于结构式的为　　　　;属于键线式的为　　　　;属于空间填充模型的为　　　;属于球棍模型的为　　　　　。 

(2)写出⑨的分子式:　　　　　　。 

(3)写出⑩中官能团的电子式:　　　　　、　。 

(4)②的分子式为　　　　,最简式为　　　　　。 

答案:(1)①③④⑦　⑩　②⑥⑨　⑤　⑧

(2)C11H18O2　

(3)·H　·H　

(4)C6H12　CH2

解析:①③④⑦是结构简式;②⑥⑨是键线式,所有拐点和端点都有一个碳原子,碳原子不满足四个价键的由氢原子补足;⑤是CH4的空间填充模型;⑧是正戊烷的球棍模型;⑩是葡萄糖的结构式,其官能团有—OH和;②的分子式为C6H12,所以最简式为CH2。