- 有机化合物
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人们将有机物中连有四个不同原子(或原子团)的碳原子称为手性碳原子,如图所示烷烃X中含有一个手性碳原子(用*标记).含有手性碳原子的物质通常具有光学
活性.回答下列问题:
(1)烷烃X的名称是______;其一氯代物共有______种(不考虑立体异构,下同).
(2)具有光学活性且式量最小的烷烃的化学式是______,其共有______种结构.
正确答案
解:(1)最长的碳链含有5个碳原子,从距离同一碳原子连接2个甲基最近的一端进行编号,该烷烃的名称为:2,2,3,4-四甲基戊烷,分子中含有5种化学环境不同的氢原子,其一氯代物有5种,
故答案为:2,2,3,4-四甲基戊烷;
(2)含有手性碳原子的物质通常具有光学活性,具有光学活性且式量最小的烷烃中同一碳原子连接四个不同基是:氢原子,甲基,乙基,丙基,分子式为C7H16;丙基有正丙基、异丙基两种,故有2种,
故答案为:C7H16;2.
解析
解:(1)最长的碳链含有5个碳原子,从距离同一碳原子连接2个甲基最近的一端进行编号,该烷烃的名称为:2,2,3,4-四甲基戊烷,分子中含有5种化学环境不同的氢原子,其一氯代物有5种,
故答案为:2,2,3,4-四甲基戊烷;
(2)含有手性碳原子的物质通常具有光学活性,具有光学活性且式量最小的烷烃中同一碳原子连接四个不同基是:氢原子,甲基,乙基,丙基,分子式为C7H16;丙基有正丙基、异丙基两种,故有2种,
故答案为:C7H16;2.
分子中共平面的原子最多有( )
正确答案
解析
解:在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,所以最多有9个C原子(苯环上6个、甲基中1个、碳碳双键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子和一个氯原子共平面,总计得到可能共平面的原子有17个,
故选C.
下列有机物中,所有的碳原子不可能都共面的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷是正四面体结构,取代甲烷上氢原子的碳原子一定不在同一平面上,故A正确;
B.乙烯是平面结构,所有原子在同一平面内,故B错误;
C.苯是平面结构,取代苯上氢原子的碳原子在同一平面内,故C错误;
D.苯和乙烯是平面结构,两个平面可能在同一平面上,故D错误.
故选A.
下列有机物在1H-NMR上只给出一组峰的是( )
正确答案
解析
解:核磁共振氢谱中只给出一种峰,说明该分子中的H原子都是等效的,只有1种H原子.
A、HCHO中2个H原子都连接C═O,所处化学环境相同,只有1种H原子,核磁共振氢谱中有1个峰,故A正确;
B、CH3OH中甲基上的H原子与羟基的H原子所处化学环境不相同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;
C、HCOOH中2个H原子连接不同的原子,所处化学环境不相同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;
D、CH3COOCH3中甲基连接的原子不同,所处化学环境不同,甲基H原子不同,有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故D错误;
故选A.
按碳骨架分类,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、结构中羟基与苯环直接相连,属于酚类,故A错误;
B、芳香族化合物指含有苯环的化合物,不含苯环,属于环烯,故B错误;
C、结构中含有苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,故C错误;
D、CH3CH(CH3)2是异丁烷,属于链状化合物,故D正确;
故选D.
下列有机化合物分子中所有的原子不可能都处于同一平面的是( )
正确答案
解析
解:A.该分子相当于甲烷中的一个氢原子被1甲醇取代,甲烷是正四面体结构,所以甲烷中所有原子不可能在同一平面上,故A正确;
B.HC≡CH是直线型分子,所有原子在同一平面上,故B错误;
C.苯为平面结构,苯乙烯相当于苯环上的一个氢被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一个面上,C6H5-CH=CH-CHO相当于苯乙烯被醛基取代,甲醛是平面三角形结构,这三个平面可以是一个平面,所以所有原子可能都处在同一平面上,故C错误;
D.CF2=CF2相当于乙烯中的氢原子被氟原子取代,所有原子在同一平面上,故D错误.
故选A.
在核磁共振氢谱中出现三组峰,其氢原子数之比为3:1:4的化合物是( )
正确答案
解析
解:A.由结构可知,含两种位置的H原子,故A错误;
B.由结构可知,含有三种位置的H原子,苯环上两种,-OCH3上一种,原子个数比为6:2:2=3:1:1,故B错误;
C.由结构可知,含有三种位置的H原子,甲基上一种,苯环与甲基相连碳上一种,苯环上还有一种,原子个数比为6:2:4=3:1:4,故C正确;
D.由对称结构可知,含两种H原子,故D错误.
故选C.
下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.光照条件下,氯气可取代甲基的氢原子,催化条件下可取代苯环的氢原子,故A正确;
B.乙烷和丙烯含有的氢原子数目都为6,则乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2O,故B正确;
C.2-丁烯为CH3CH=CHCH3,双键碳连不同的原子或原子团,存在顺反异构,故C错误;
D.乙醇的结构简式CH3CH2OH可知,乙醇分子中存在三种不同的氢原子,数目之比为l:2:3,则其核磁共振氢谱中有三种峰,峰面积之比是l:2:3,故D正确.
故选C.
(2014秋•新余期末)下列叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.C5H12为戊烷,戊烷存在同分异构体有:CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、,其中的一氯代物只有1种,故A正确;
B.乙烯为平面型结构,决定1、2、3、4号4个碳原子在同一平面内,而3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上,3、4号两个C原子已经在平面上,因此这条直线在这个平面上,即6个C原子共面,故B错误;
C.结构中含有苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,故C正确;
D.中含有的官能团为酚羟基,中含有的官能团为醇羟基,二者含有的官能团不同,所以不属于同系物,故D正确;
故选B.
在分子中,处于同一平面上的原子数最多可能是( )
正确答案
解析
解:在分子中,甲基中C原子处于苯中H原子的位置,甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内,苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面,所以最多有9个C原子、8个H原子(苯环上4个、甲基中1个、碳碳双键上3个)共面,即最多有17个原子可能共面.
故选C.
在①丙烯 ②氯乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是( )
正确答案
解析
解:①丙烯CH2=CH-CH3 中有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故①错误;
②乙烯具有平面型结构,CH2=CHCl 看作是一个氯原子取代乙烯中的一个氢原子,所有原子在同一个平面,故②正确;
③苯是平面型结构,所有原子在同一个平面,故③正确;
④甲苯含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故④错误.
所以②③正确,故选B.
用系统命名法给下列各物质命名或写出物质的结构简式:
(1)______
(2)______
(3)3,4-二甲基-4-乙基庚烷______
(4)2-甲基-2-丁烯______.
正确答案
3,3,4-三甲基己烷
3-甲基-2-丙基-1-戊烯
CH3CH2CH(CH3)C(CH3)(CH2CH3)CH2CH2CH3
CH3C(CH3)=CHCH3
解析
解:(1),该有机物为烷烃,最长碳链含有6个C,主链为己烷,编号从右边开始,在3、3、4号C含有3个甲基,该有机物名称为:3,3,4-三甲基己烷,
故答案为:3,3,4-三甲基己烷;
(2),主链为烯烃,选取含有碳碳双键、碳原子数目最多、支链最多的碳链为主链,碳碳双键在1号C,在2号C含有一个丙基,在3号C含有1个甲基,该有机物命名为:3-甲基-2-丙基-1-戊烯,
故答案为:3-甲基-2-丙基-1-戊烯;
(3)3,4-二甲基-4-乙基庚烷,该有机物主链为庚烷,在3、4号C各含有1个甲基,在4号C含有一个乙基,该有机物结构简式为:CH3CH2CH(CH3)C(CH3)(CH2CH3)CH2CH2CH3,
故答案为:CH3CH2CH(CH3)C(CH3)(CH2CH3)CH2CH2CH3;
(4)2-甲基-2-丁烯,主链为丁烯,碳碳双键在2号C,在2号C含有1个甲基,该有机物结构简式为:CH3C(CH3)=CHCH3 ,
故答案为:CH3C(CH3)=CHCH3 .
分子中所有碳原子不可能共平面的是( )
正确答案
解析
解:A.丁烷中,2号碳原子连接的四个原子是四面体结构,其中3个碳原子形成一个平面,4号碳原子位于该平面的外部,所以碳原子不可能处于同一平面,故A正确;
B.乙烯为平面结构,所有碳原子都处在同一平面上,故B错误;
C.苯为平面结构,所有碳原子都处在同一平面上,故C错误;
D.苯为平面结构,甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故D错误.
故选A.
(2015秋•保定校级月考)分子式为C5H7Cl的有机物,其结构不可能是( )
正确答案
解析
解:A.C5H7Cl的不饱和度为2,含有一个双键的直链有机物不饱和度为1,故A错误;
B.C5H7Cl的不饱和度为2,含有两个双键的直链有机物不饱和度为2,故B正确;
C.C5H7Cl的不饱和度为2,含有一个双键的环状有机物不饱和度为2,故C正确;
D.C5H7Cl的不饱和度为2,含有一个叁键的直链有机物不饱和度为2,故D正确;
故选A.
下列有机物中,分子结构为正四面体的是( )
正确答案
解析
解:A、苯是平面型结构,故A错误;
B、甲烷是正四面体结构,四氯甲烷可看作是4个氯原子甲烷中的4个氢原子,所以,四氯甲烷是正四面体结构,故B正确;
C、乙烯是平面型结构,故C错误;
D、甲烷是正四面体结构,一氯甲烷可看作是一个氯原子取代甲烷中的一个氢原子,由于碳原子连接的4个原子不同,一氯甲烷呈四面体结构,但不是正四面体,故D错误;
故选B.
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