- 有机化合物
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三硼三胺(B3N3H6)曾被认为是“无机苯”,其分子与苯分子为等电子体,分子结构与苯相似.
(1)写出三硼三胺的结构简式:______
(2)下列关于无机苯的叙述不正确的是______
A、无机苯中各原子不在同一平面上
B、无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成反应
C、无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
(3)试推测无机苯的一氯代物有______种同分异构体;二氯代物共有______种同分异构体;四氯代物共有______种同分异构体.
正确答案
解:(1)根据苯的结构确定三硼三胺的结构简式:,故答案为:
;
(2)A.苯是平面结构,无机苯也是平面结构,各原子在同一平面上,故A错误;
B.无机苯的结构和性质与苯相似,能发生加成反应和取代反应,故B正确;
C.无机苯和苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;
故答案为:A;
(3)无机苯的等效氢原子有2种,因此一氯代物的种类为2种;苯分子中的环上六个碳原子均是等效的,而无机苯中的环上三个B原子是等效的,三个N原子又是等效的,所以该环上共有两种等效氢,故其二氯代物中,两个氯原子分别处在邻位或对位时各一种,而处在间位时,有两种,故其二氯代物的异构体有四种;无机苯有6个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成无机苯的二氯代物.四氯代物可以看作B3N3Cl6中的6个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的,氯代物有几种同分异构体,可得到四氯代物也有几种同分异构体,故答案为:2,4,4.
解析
解:(1)根据苯的结构确定三硼三胺的结构简式:,故答案为:
;
(2)A.苯是平面结构,无机苯也是平面结构,各原子在同一平面上,故A错误;
B.无机苯的结构和性质与苯相似,能发生加成反应和取代反应,故B正确;
C.无机苯和苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;
故答案为:A;
(3)无机苯的等效氢原子有2种,因此一氯代物的种类为2种;苯分子中的环上六个碳原子均是等效的,而无机苯中的环上三个B原子是等效的,三个N原子又是等效的,所以该环上共有两种等效氢,故其二氯代物中,两个氯原子分别处在邻位或对位时各一种,而处在间位时,有两种,故其二氯代物的异构体有四种;无机苯有6个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成无机苯的二氯代物.四氯代物可以看作B3N3Cl6中的6个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的,氯代物有几种同分异构体,可得到四氯代物也有几种同分异构体,故答案为:2,4,4.
下列分子中所有碳原子不可能都共平面的是( )
正确答案
解析
解:A.新戊烷中,4个甲基上的碳原子四面体的顶点位置,2号碳原子处于该四面体内部,所以碳原子不可能处于同一平面,故A错误;
B.苯为平面结构,间二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B正确;
C.乙烯为平面结构,2-甲基-2丁烯中甲基上的碳原子处于乙烯中H原子位置,所有碳原子可能处在同一平面上,故C正确;
D.乙炔是直线型结构,丙炔中甲基碳原子处于乙炔中H原子位置,所有碳原子都处在同一直线上,可能处在同一平面上,故D正确.
故选A.
在研究有机物结构的诸多方法中,红外吸收光谱、核磁共振氢谱、质谱是较常用的方法,有机物分子中不同环境中的氢原子,在发生核磁共振时出现的信号峰的化学位移不一样,信号峰的高低与相同环境下的氢原子个数成正比.根据以上原理,你认为:对-二异丙基苯[(CH3)2CH-(C6H4)-CH(CH3)2]的核磁共振氢谱应有几组不同的信号峰( )
正确答案
解析
解:由对-二异丙基苯(CH3)2CH-(C6H4)-CH (CH3)2可知,同一个C上的甲基相同,且-(C6H4)-中的H相同,则共含3种位置的H,核磁共振氢谱有3种峰,
故选:B.
下列反应中乙醇分子只断裂C-O键的是( )
正确答案
解析
解:A.乙醇与与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,断开的羟基上的氢氧键,故A错误;
B.乙醇在催化剂作用下生成乙烯和水,断开的是第一个甲基上的碳氢键和碳氧键,故B错误;
C.乙醇和氢卤酸反应生成卤代烃和水,断开的是碳氧键,失去羟基,故C正确;
D.乙醇被酸性重铬酸钾氧化为乙酸,断开的是第二个碳上的碳氢键和氢氧键,故D错误.
故选C.
下列有机物中含有两种官能团的是( )
正确答案
解析
解:A.该有机物存在碳碳双键、-Cl两种官能团,故A正确;
B.该有机物只有碳碳三键一种官能团,故B错误;
C.烷烃中不存在官能团,故C错误;
D.该有机物存在碳碳双键、-OH两种官能团,故D正确.
故选AD.
有机物中,同一平面上碳原子最多数目和同一直线上的碳原子最多数目分别为( )
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;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,乙基中连接双键的C原子处于碳碳双键形成的平面,乙基中的亚甲基具有四面体结构,乙基中甲基C原子通过旋转碳碳单键可能处于碳碳双键形成的平面,乙炔基为直线结构,处于苯环的平面结构;故苯环中6个C原子、甲基中1个C原子、乙炔基中2个C原子、碳碳双键中2个C原子、乙基中2个C原子,可能处于同一平面,所以最多有13个C原子;有机物
中,处于共线的碳原子最多的是:乙炔基、乙炔基连接的苯环C原子及该C原子对称的苯环C原子,故最多有4个C原子共线,故选D.
下列化合物的分子中,所有原子一定处于同一平面的是( )
正确答案
解析
解:A.乙烷中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,故A错误;
B.甲苯中含有甲基,具有四面体结构,所以原子不可能处于同一平面,故B错误;
C.溴苯是1个溴原子取代了苯分子中的1个H原子形成的,故溴苯分子中所有的原子也处于同一平面,故C正确;
D.O原子是sp3杂化,氢原子和苯环不一定在同一平面上,故D错误;
故选C.
某烃的结构简式为CH≡C-C(C2H5)═CH-CH2-CH3分子中处于四面体结构中心的碳原子(即饱和碳原子)数为a,一定在同一直线上的碳原子数为b,一定在同一平面内的碳原子数为c,则a,b,c分别为( )
正确答案
解析
解:有机物CH≡C-C(C2H5)═CH-CH2-CH3中,含有乙烯的共面基本结构部分,含有乙炔的共线基本结构,线可以在面上,所以一定在同一平面内的碳原子数为6个,即c=6,在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子,最多为3个,即b=3,甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子),共4个,故a=4,
故选C.
(2016春•荆州校级月考)下列分子中有2个手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.CH3-CHOH-COOH中间碳是手性碳原子,故A错误;
B.CH2OH-CHOH-CH2OH分子中不存在手性碳原子,没有光学活性,故B错误;
C.CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO从到起第二个碳和第三个碳是手性碳原子,故C正确;
D.CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO中间3个碳原子都是手性碳原子,故D错误.
故选C.
已知甲酸HCOOH可以写成CO(H2O),在50~600C时,向甲酸中加入浓硫酸会发生脱水生成CO.则草酸HOOC-COOH与浓硫酸在一定温度下脱水会生成( )
正确答案
解析
解:HOOC-COOH可以写成CO(CO2)(H2O),则草酸HOOC-COOH与浓硫酸在一定温度下脱水会生成CO和 CO2.
故选C.
在化学上经常使用氢核磁共振谱,根据不同化学环境的氢原子在氢核磁共振谱中给出的信号不同,来确定有机物分子中的不同的氢原子.下列有机物分子在氢核磁共振谱中只给出一种信号的是( )
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.CH3OH中甲基中的3个H原子等效与羟基中的H原子所处化学环境不同,所以CH3OH有2种不同情境的H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故A错误;
B.HCHO中的两个氢原子处于对称位置,是等效氢原子,核磁共振氢谱中只有一种峰,故B正确;
C.HCOOH中两个氢原子所处情境不同,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;
D.CH3COOCH3中左边甲基中的3个H原子与右边甲基中的3个H原子所处化学环境不同,CH3COOCH3有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故D错误;
故选B.
下列化合物分子中不含双键结构的是( )
正确答案
解析
解:A、乙醇为CH3CH2OH,分子中只含有单键,故A符合;
B、乙烯为CH2═CH2,存在C=C双键,故B不符合;
C、乙酸为,含有C=O双键,故C不符合;
D、乙醛为,含有C=O双键,故D不符合;
故选A.
CH3OCH2CH3的核磁共振氢谱有______个吸收峰.
正确答案
3
解析
解:CH3OCH2CH3中有3种氢原子,核磁共振氢谱中有3种峰,故答案为:3.
下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是( )
正确答案
解析
解:A.CH2=CH-CH=CH2相当于两个碳碳双键通过一个碳碳单键相连,所以所有原子都有可能处于同一平面,故A错误;
B.分子中存在甲基,具有甲烷的四面体结构,所有原子不可能处于同一平面,故B正确;
C.ClCH=CHCHO中含有烯烃结构,相当于-Cl和-CHO分别取代了乙烯中的2个H原子,且-CHO为平面结构,故所有原子可以共平面,故C错误;
D.羧基中羟基上的氢原子与其他原子不在同一平面内,CH≡C-COOH中所有原子不可能同时存在于同一平面上,故D正确.
故选BD.
有机物分子中所有的原子不可能处在同一平面的是( )
正确答案
解析
解:A.苯是平面正六边形,所有原子在同一平面上,故A错误;
B.甲苯中有1个甲基,具有甲烷的结构,所有原子不可能处于同一平面内,故B正确;
C.苯和乙烯都是平面结构,故苯乙烯所有原子可能在同一平面上,故C错误;
D.苯是平面结构,溴苯中溴原子取代氢原子的位置,所有原子可能在同一平面上,故D错误.
故选B.
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