第33講 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法(練)教師版

學(xué)而優(yōu)·教有方第33講有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法【練基礎(chǔ)】1．下列表述或說(shuō)法正確的是()A．—OH與都表示羥基B．鄰羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C．丙烷分子的比例模型為D．命名為2-甲基-3-戊烯【答案】A【解析】A項(xiàng)中—OH為羥基結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，羥基的電子式為，正確；B項(xiàng)中該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是間羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，羥基和羧基位于間位，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中為丙烷的球棍模型，錯(cuò)誤；D項(xiàng)有機(jī)物含有雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈為5，在4號(hào)碳上含有1個(gè)甲基，正確命名應(yīng)為4-甲基-2-戊烯，錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是()A．除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上B．所有原子有可能都在同一平面上C．12個(gè)碳原子不可能都在同一平面上D．12個(gè)碳原子有可能都在同一平面上【答案】D【解析】本題主要考查苯環(huán)、碳碳雙鍵、碳碳三鍵的空間結(jié)構(gòu)。按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其空間結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)單表示為下圖所示：由圖可以看到，直線l一定在平面N中，甲基上3個(gè)氫原子只有一個(gè)可能在這個(gè)平面內(nèi)；—CHF2中的兩個(gè)氟原子和一個(gè)氫原子，最多只有一個(gè)在碳碳雙鍵決定的平面M中；平面M和平面N一定共用兩個(gè)碳原子，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵，使兩平面重合，此時(shí)仍有—CHF2中的兩個(gè)原子和—CH3中的兩個(gè)氫原子不在這個(gè)平面內(nèi)。要使苯環(huán)外的碳原子共直線，必須雙鍵部分鍵角為180°，但烯烴中鍵角為120°，所以苯環(huán)外的碳原子不可能共直線。3．下列物質(zhì)的類別與所含官能團(tuán)都正確的是()A．CH3CH2Br屬于鹵代烴，官能團(tuán)為BrB．屬于醛，官能團(tuán)可表示為—COHC．屬于酮，官能團(tuán)為酮基D．苯酚的官能團(tuán)是苯基和羥基【答案】C【解析】CH3CH2Br屬于鹵代烴，官能團(tuán)為—Br，故A錯(cuò)誤；含有的官能團(tuán)為酯基，屬于酯類，其官能團(tuán)可表示為—OOCH，故B錯(cuò)誤；苯基不是官能團(tuán)，故苯酚的官能團(tuán)為—OH，故D錯(cuò)誤。4．某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式(鍵線式)及球棍模型如下：該有機(jī)物分子的核磁共振氫譜如下：下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述正確的是()A．該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種B．該有機(jī)物屬于芳香族化合物C．鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH3D．該有機(jī)物的分子式為C9H10O4【答案】A【解析】根據(jù)該有機(jī)物的核磁共振氫譜及球棍模型判斷，不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種，A正確；該有機(jī)物分子中不含苯環(huán)，所以不屬于芳香族化合物，B錯(cuò)誤；根據(jù)該有機(jī)物的球棍模型判斷Et為乙基，C錯(cuò)誤；根據(jù)球棍模型可知，該有機(jī)物的分子式是C9H12O4，D錯(cuò)誤。5．黃曲霉毒素M1為已知的致癌物，具有很強(qiáng)的致癌性。黃曲霉毒素M1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，下列關(guān)于該分子含有的官能團(tuán)的說(shuō)法正確的是()A．含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、酯基、醚鍵B．含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基、醚鍵C．含有羥基、羰基、羧基、酯基、醚鍵D．含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基、醚鍵【答案】A【解析】由黃曲霉毒素M1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，該有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)有碳碳雙鍵、羥基、羰基、酯基、醚鍵，故A正確。6．下列關(guān)于有機(jī)化合物的說(shuō)法正確的是()A．有機(jī)物的名稱是2，3，5，5-四甲基-4-乙基己烷B．分子式為C9H12，在苯環(huán)上同時(shí)存在3個(gè)—CH3的同分異構(gòu)體有2種C．有機(jī)物分子中可能共面的原子數(shù)最多有17個(gè)D．乙醛和丙烯醛不互為同系物，分別與足量H2反應(yīng)后的產(chǎn)物也不互為同系物【答案】C【解析】按系統(tǒng)命名法，選擇含有碳原子最多的碳鏈作為主鏈，從靠近最簡(jiǎn)單支鏈的一端給主鏈碳原子編號(hào)，該有機(jī)物的名稱是2，2，4，5-四甲基-3-乙基己烷，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分子式為C9H12，在苯環(huán)上同時(shí)存在3個(gè)—CH3的同分異構(gòu)體有3種，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可表示為，其中苯環(huán)、碳碳雙鍵為平面結(jié)構(gòu)，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接苯環(huán)和碳碳雙鍵的碳碳單鍵，可以使得苯環(huán)和碳碳雙鍵在同一個(gè)平面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)甲基與雙鍵碳形成的碳碳單鍵，可以使得甲基上的一個(gè)氫原子與碳碳雙鍵在同一個(gè)平面，故最多有17個(gè)原子共面，故C項(xiàng)正確；乙醛是飽和一元醛，丙烯醛是不飽和一元醛，二者不互為同系物，催化加氫后都生成飽和一元醇，產(chǎn)物互為同系物，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離或提純方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆蛛x或提純方法原理A分離溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B除去乙醇中的乙酸加入CaO固體后蒸餾乙酸轉(zhuǎn)化為難揮發(fā)的乙酸鈣C除去甲烷中的乙烯通過(guò)酸性KMnO4溶液洗氣乙烯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)D除去苯中的苯酚加入足量濃溴水后過(guò)濾溴與苯酚反應(yīng)生成三溴苯酚沉淀【答案】B乙醇與水互溶，不能用作萃取劑分離溶于水中的碘，A錯(cuò)誤；乙酸與CaO反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為難揮發(fā)的乙酸鈣，再通過(guò)蒸餾即可提純乙醇，B正確；乙烯會(huì)被酸性KMnO4溶液氧化為CO2，使甲烷中混有新的雜質(zhì)CO2，C錯(cuò)誤；苯酚與溴水反應(yīng)生成的三溴苯酚會(huì)溶于苯，無(wú)法通過(guò)過(guò)濾分離二者，D錯(cuò)誤。8．下列說(shuō)法正確的是()A．分子式為C3H6O2的有機(jī)物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構(gòu)，這些醇和酸重新組合可形成的酯共有5種B．四聯(lián)苯的一氯代物有4種C．與具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOHD．興奮劑乙基雌烯醇不可能有屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體【答案】C【解析】分子式為C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3，水解得到的醇分別是C2H5OH、CH3OH，得到的酸分別是HCOOH、CH3COOH，C2H5OH、CH3OH與HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；四聯(lián)苯是具有兩條對(duì)稱軸的物質(zhì)，即，有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故有5種一氯代物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；中有和—COOH兩種官能團(tuán)，由于官能團(tuán)不變，只將官能團(tuán)的位置移動(dòng)即可得其同分異構(gòu)體：CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH，C項(xiàng)正確；該有機(jī)物含有4個(gè)環(huán)和1個(gè)碳碳雙鍵，不飽和度為5，苯環(huán)的不飽和度為4，所以其有屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．有關(guān)下列4種有機(jī)物的說(shuō)法正確的是()A．甲的名稱為反-2-丁烯B．乙分子中所有碳原子一定處于同一平面上C．丙既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色D．丁的二氯代物有3種(不考慮立體異構(gòu))【答案】C【解析】甲的名稱為順-2-丁烯，A項(xiàng)錯(cuò)誤；可看成乙烯中的氫原子均被苯基取代，具有乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，因此所有碳原子可能不處于同一平面上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由丙的球棍模型可知，丙分子中含2個(gè)碳碳雙鍵，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，C項(xiàng)正確；丁的二氯代物有鄰位、對(duì)位、氮間位和硼間位4種，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．某有機(jī)物A的分子式為C4H10O，紅外光譜圖如圖所示，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為()A．CH3OCH2CH2CH3 B．CH3CH2OCH2CH3C.CH3CH2CH2OCH3 D．(CH3)2CHOCH3【答案】B【解析】分子式為C4H10O，兩個(gè)亞甲基(—CH2—)不對(duì)稱，沒(méi)有對(duì)稱的甲基(—CH3)，故A錯(cuò)誤；分子式為C4H10O，存在對(duì)稱的甲基(—CH3)、對(duì)稱的亞甲基(—CH2—)和醚鍵，故B正確；分子式為C4H10O，兩個(gè)亞甲基(—CH2—)不對(duì)稱，沒(méi)有對(duì)稱的甲基(—CH3)，故C錯(cuò)誤；分子式為C4H10O，沒(méi)有亞甲基(—CH2—)，有3個(gè)甲基(—CH3)，故D錯(cuò)誤?！揪毺嵘?1．化合物同屬于薄荷系有機(jī)物，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b、c都屬于芳香化合物B．a(chǎn)、b、c都能使溴水褪色C．由a生成c的反應(yīng)是氧化反應(yīng)D．b、c互為同分異構(gòu)體【答案】D【解析】A項(xiàng)，三種化合物均不含有苯環(huán)，不屬于芳香化合物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a、c含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，b不含有碳碳雙鍵，不能使溴水褪色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)比a和c結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，a生成c發(fā)生了加成反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，b和c的分子式均為C10H18O，但結(jié)構(gòu)不同，二者屬于同分異構(gòu)體，正確。12．某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖只有C—H鍵，O—H鍵、C—O鍵的振動(dòng)吸收，該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量是60，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3C．CH3CH2OH D．CH3COOH【答案】B【解析】CH3CH2OCH3相對(duì)分子質(zhì)量為60，分子中含C—H鍵、C—O鍵，不含有O—H鍵，故A錯(cuò)誤；CH3CH(OH)CH3相對(duì)分子質(zhì)量為60，分子中含有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵，故B正確；CH3CH2OH相對(duì)分子質(zhì)量為44，分子中含有C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵，故C錯(cuò)誤；CH3COOH相對(duì)分子質(zhì)量為60，分子中還含C=O鍵，故D錯(cuò)誤。13．下面是丁醇的兩種同分異構(gòu)體，其鍵線式、沸點(diǎn)如表所示，下列說(shuō)法不正確的是()異丁醇叔丁醇鍵線式沸點(diǎn)/℃10882.3A．異丁醇的系統(tǒng)命名法是2-甲基-1-丙醇B．異丁醇的核磁共振氫譜有四組峰，且面積之比是1∶2∶1∶6C．表中沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可以說(shuō)明烴基結(jié)構(gòu)會(huì)明顯影響有機(jī)物的物理性質(zhì)D．異丁醇、叔丁醇在一定條件下經(jīng)催化氧化可分別生成異丁醛、叔丁醛【答案】D【解析】異丁醇中羥基位于1號(hào)C，主鏈為1-丙醇，在2號(hào)C含有1個(gè)甲基，其名稱為2-甲基-1-丙醇，故A正確；異丁醇分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的H原子，則異丁醇的核磁共振氫譜有四組峰，且面積之比是1∶1∶2∶6，故B正確；叔丁醇沸點(diǎn)較低，異丁醇的沸點(diǎn)較高，可是二者官能團(tuán)相同，相對(duì)分子質(zhì)量相同，碳原子數(shù)相同，只有烴基結(jié)構(gòu)不同，沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可以說(shuō)明烴基結(jié)構(gòu)會(huì)明顯影響有機(jī)物的物理性質(zhì)，故C正確；叔丁醇與羥基相連的碳原子上沒(méi)有氫原子，不能催化氧化，故D錯(cuò)誤。14．下圖①～④所代表的有機(jī)物中所有側(cè)面都是正方形。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①的鄰二氯代物只有1種B．②與苯乙烯可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別C．①②③④的一氯代物均只有一種D．④與互為同分異構(gòu)體【答案】A【解析】①的鄰二氯代物有2種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，苯乙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B項(xiàng)正確；四種分子均是完全對(duì)稱的，一氯代物均只有一種，C項(xiàng)正確；兩者分子式均為C12H12，但結(jié)構(gòu)不同，D項(xiàng)正確。15．某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()A．由紅外光譜可知，該有機(jī)物中含有C—H鍵、C=O鍵、等B．由核磁共振氫譜可知，該有機(jī)物分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子C．若A的化學(xué)式為C8H8O2，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為D．僅由以上信息無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)【答案】C【解析】由紅外光譜圖可知A中含有C—H鍵、C=O鍵、等，故A正確；核磁共振氫譜有4組峰，則有機(jī)物分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，故B正確；由紅外光譜可知不含O—H鍵，則不含有羧基，故C錯(cuò)誤；紅外光譜和核磁共振氫譜用于確定結(jié)構(gòu)，確定不了分子式，故無(wú)法確定含有的H原子數(shù)，故D正確。16．按要求回答下列問(wèn)題：(1)(指出所含官能團(tuán)名稱)__________________________。(2)相對(duì)分子質(zhì)量為72且沸點(diǎn)最低的烷烴的習(xí)慣命名是________。(3)寫出3,3-二甲基丁酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________________________________。(4)的系統(tǒng)命名為________________________。(5)合成高聚物的單體的鍵線式：__________________。(6)甲苯可用于制造烈性炸藥TNT，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________?！窘馕觥?1)分子中含有的官能團(tuán)為羥基、氯原子、酯基。(2)設(shè)該烷烴中碳原子個(gè)數(shù)是n，通式為CnH2n＋2,14n＋2＝72，n＝5，所以該烷烴是戊烷，烷烴的同分異構(gòu)體中，支鏈越多，其沸點(diǎn)越低，所以相對(duì)分子質(zhì)量為72且沸點(diǎn)最低的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C(CH3)4，習(xí)慣命名為新戊烷。(3)3,3-二甲基丁酸，主碳鏈含羧基，羧基碳為1號(hào)碳，3號(hào)碳上含兩個(gè)甲基，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(CH3)3CCH2COOH。(4)為烯烴，選取含碳碳雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主碳鏈，離雙鍵近的一端為起點(diǎn)確定取代基和雙鍵的位置，得到名稱為2,5-二甲基-2,4-己二烯。(5)的單體為異戊二烯，鍵線式為。(6)甲苯與硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成2,4,6-三硝基甲苯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為【答案】(1)羥基、酯基、氯原子(2)新戊烷(3)(CH3)3CCH2COOH(4)2,5-二甲基-2,4-己二烯17．由苯乙烯經(jīng)下列反應(yīng)可制得F、K兩種高分子化合物，它們都是常用的塑料。(1)J中所含官能團(tuán)的名稱為____________。(2)聚合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____________；I的分子式是____________。(3)E轉(zhuǎn)化為G的化學(xué)方程式是________________________________________；反應(yīng)類型屬于________________________________________________________________________。(4)在一定條件下，兩分子J能脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物，寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________________________________。(5)寫出J的一種符合下列條件的同分異構(gòu)體X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________。①1molX可以與3molNaOH反應(yīng)；②X分子中核磁共振氫譜有4組峰?！窘馕觥?1)由K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可判斷J中含有羥基和羧基。(2)F為苯乙烯的加聚產(chǎn)物，苯環(huán)做支鏈，I為含酮羰基的羧酸，分子式為C8H6O3。(3)E到G為鹵代烴的水解反應(yīng)，反應(yīng)試劑及條件為NaOH的水溶液、加熱，羥基取代了溴原子。(4)J中含有一個(gè)羧基和一個(gè)羥基，兩分子J通過(guò)形成兩個(gè)酯基生成環(huán)酯。(5)由①知X中含有一個(gè)酚羥基，另一個(gè)為酯基，是由酚與羧酸形成的，即含—OH、—OOCCH3，由②知兩個(gè)取代基處于對(duì)位?！敬鸢浮?1)羥基、羧基18．(1)2.3g某有機(jī)物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，測(cè)得該化合物的蒸氣與空氣的相對(duì)密度是1.6，已知此有機(jī)物可以與Na發(fā)生置換反應(yīng)，寫出此有機(jī)物與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。(2)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示，如：CH3—CH=CH—CH3可簡(jiǎn)寫為。可簡(jiǎn)寫為□。玫瑰的香味物質(zhì)中包含苧烯，苧烯的鍵線式如圖：，苧烯的分子式為________。(3)利用核磁共振技術(shù)測(cè)定有機(jī)物分子的三維結(jié)構(gòu)的研究曾獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在有機(jī)物分子中，不同位置的氫原子的核磁共振譜中給出的峰值(信號(hào))也不同。根據(jù)峰值(信號(hào))可以確定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：乙醚的結(jié)構(gòu)式為，其核磁共振氫譜中有2個(gè)信號(hào)(參見圖1)。①下列分子中，其核磁共振氫譜中只有一種峰(信號(hào))的物質(zhì)是________(填標(biāo)號(hào))。A．CH3—CH3 B．CH3COOHC．CH3COOCH3 D．CH3COCH3②化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氫譜如圖2所示，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________，請(qǐng)預(yù)測(cè)B的核磁共振氫譜上有________個(gè)峰(信號(hào))?！窘馕觥?1)n(CO2)＝0.1mol，則2.3g有機(jī)物中：n(C)＝n(CO2)＝0.1mol，m(C)＝0.1mol×12g·mol－1＝1.2g，n(H2O)＝eq\f(2.7g,18g·mol－1)＝0.15mol，則n(H)＝2n(H2O)＝0.3mol，m(H)＝0.3mol×1g·mol－1＝0.3g，因(1