- 最简单的有机化合物——甲烷
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(2015秋•重庆校级期末)某有机物A的分子式为C4HxCly,其中x+y=10,已知该有机物有9种同分异构体(不考虑立体异构),则X可能为:①2,②3,③8,④10.下列组合正确的是( )
正确答案
解析
解:若x=2,则A的分子式为C4H2Cl8,可以看作C4Cl10中的两个Cl原子被两个H原子取代,可以采取“定一议二”法确定:、
、
,故C4H2Cl8共有9种,符合题意;
若x=3,则A的分子式为C4H3Cl7,同分异构体种数大于C4H2Cl8的9种,有15种同分异构体,不符合题意;
若x=8,则A的分子式为C4H8Cl2,根据换元法,与C4H2Cl8的同分异构体数目相同,也为9种,符合题意;
若x=10,则A的分子式为C4H10,有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,不符合题意;
因此正确的组合是①③,
故选A.
从香荚豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,苯环上的一氯代物有3种.该物质可能的结构简式是( )
正确答案
解析
解:该芳香化合物的分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,其不饱和度为:=5,苯环的不饱和度为4,则该有机物侧链只能还含有1个双键;苯环上的一氯代物有3种,说明苯环上含有3种等效H原子,
A.的分子式为:C8H8O3,苯环上含有3种H,则苯环上的一氯代物有3种,故A正确;
B.的苯环上含有4种H原子,其苯环上的一氯代物有4种,不符合题意,故B错误;
C.的苯环上含有2种H原子,不符合题意,故C错误;
D.的分子式为C8H6O3,不符合题意,故D错误;
故选A.
分子式为C8H10的芳香烃有( )种.
正确答案
解析
解:分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链为烷基,
若有1个侧链,为-CH2-CH3,有一种;
若有2个侧链,为-CH3,有邻、间、对三种,故符合条件的结构共有4种,
故选B.
分子式为C5H10O2的羧酸共有( )
正确答案
解析
解:C5H10O2属于羧酸的同分异构体,可以看作是丁烷中的1个H原子被-COOH取代后生成的,即由丁基与-COOH构成,其同分异构体数目与丁基异构数目相等,
丁基-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,总共有4种,
故分子式为C5H10O2属于羧酸的同分异构体数目也有4种,
故选C.
具有下列分子组成的物质,哪些具有同分异构体(不考虑立体异构)?分别写出这些有机化合物的结构简式.
(1)C3H6;
(2)C4H10;
(3)CH2O;
(4)C4H10O.
正确答案
解:(1)分子式为C3H6的有机物可能为丙烯:CH2=CH-CH3,也可能为环丙烷:△,
答:有同分异构体,分别为CH2=CH-CH3、△;
(2)C4H10为丁烷,丁烷存在正丁烷和异丁烷两种结构,结构简式分别为:CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3,
答:有同分异构体,其结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3;
(3)分子式为CH2O的有机物为甲醛,不存在同分异构体,甲醛的结构简式为HCHO,
答:无同分异构体;
(4)分子式为C4H10O,是醇类有机化合物的同分异构体有4种:,属于醚类的有:CH3-O-CH2CH2CH3、CH3CH2-O-CH2CH3、CH3-O-CH(CH3)CH3,
答:有同分异构体,分别为、CH3-O-CH2CH2CH3、CH3CH2-O-CH2CH3、CH3-O-CH(CH3)CH3.
解析
解:(1)分子式为C3H6的有机物可能为丙烯:CH2=CH-CH3,也可能为环丙烷:△,
答:有同分异构体,分别为CH2=CH-CH3、△;
(2)C4H10为丁烷,丁烷存在正丁烷和异丁烷两种结构,结构简式分别为:CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3,
答:有同分异构体,其结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3;
(3)分子式为CH2O的有机物为甲醛,不存在同分异构体,甲醛的结构简式为HCHO,
答:无同分异构体;
(4)分子式为C4H10O,是醇类有机化合物的同分异构体有4种:,属于醚类的有:CH3-O-CH2CH2CH3、CH3CH2-O-CH2CH3、CH3-O-CH(CH3)CH3,
答:有同分异构体,分别为、CH3-O-CH2CH2CH3、CH3CH2-O-CH2CH3、CH3-O-CH(CH3)CH3.
(2013春•东坡区校级月考)某烷烃的结构为其一氯取代物有几种( )
正确答案
解析
解:烷烃分子中,同一个碳上的氢原子等效,连在同一个碳原子上的甲基氢原子等效,具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效,含有5种等效氢原子,所以一氯取代物有5种.
故选B.
组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体结构)( )
正确答案
解析
解:丁烷为CH3CH2CH2CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基;丁烷为CH3CH(CH3)CH3时,分子中有2种不同的H原子,故有2种丁基,故丁基(-C4H9)共有4种;
C3H5Cl2的碳链为或
,当为
,2个氯在一号位或者二号位或者三号位有3种;1个氯在一号位,剩下的一个氯在二号或者三号,2种;1个氯在二号位剩下的一个氯在三号位,有1种,总共6种,
当为,2个氯在同一个碳上有1种;在两个左边的碳和中间的碳上,1种;左边的碳上和右边的碳上,1种,共3种,故-C3H5Cl2共有9种;
所以该有机物共有:4×9=36种,
故选B.
下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C4H10的2种同分异构体:正丁烷、异丁烷,一氯代物的种数分别是2、2,故A错误;
B、分子中碳链空间结构为平面型,如图所示,故所有6个碳原子不可能都在同一直线上,故B正确;
C、2-甲基-3-乙基丁烷中,3号位不能是乙基,选择的碳链不是最长的,故C错误;
D、制取1,2-二溴乙烷的最合理的方法是乙烯与溴水进行加成反应,故D错误.
故选B.
某酯(CnH2nO2)分子量不超过180,在稀硫酸催化下水解生成A和B两种物质,且同温同压下相同质量的A和B蒸汽所占的体积相等,该酯最多有( )种.
正确答案
解析
解:酯(CnH2nO2)分子量不超过180,则:14n+32≤180,解得:n≤10.6,应用酯中C原子数至少为2,则2≤n≤10;
同温同压下,相同质量的A和B的蒸气所占的体积相同,根据阿伏加德罗定律可得A和B的物质的量相等,进一步推得A和B的相对分子质量相等,
分子中含有x个C原子的饱和一元醇的相对分子质量与分子中含有(x-1)个C原子的饱和一元羧酸的相对分子质量相等,
设醇的分子式为CxH2x+2O,则羧酸的分子式为C(x-1)H2(x-1)O2,则2≤x+x-1≤10,解得:1.5≤x≤5.5,即醇分子中含有的C原子数范围为:2≤N(C)≤5,
则满足条件的醇有:乙醇、丙醇、丁醇和戊醇,满足条件的羧酸有:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸,
所以满足条件的酯有:①甲酸乙酯,甲酸和乙醇不存在同分异构体,二者形成的酯只有1种酯;
②乙酸丙酯,乙酸不存在同分异构体,丙醇存在2种同分异构体,总共有1×2=2种酯;
③丙酸丁酯,丙酸没有同分异构体,丁醇有4种同分异构体,所以总共有4×1=4种酯;
④丁酸戊酯,丁酸有2种同分异构体,戊醇有8种同分异构体,总共有:8×2=16种同分异构体,
根据分析可知,满足条件的酯种类为:1+2+4+16=23,
故选B.
某苯的同系物分子式为C11H16,经分析分子中除含 外,不再含其他环状结构,还含有3个-CH3、1个-CH2-、1个
,它可能的结构有( )
正确答案
解析
解:C11H16不饱和度为=4.C11H16分子中除苯环外不含其它环状结构,苯环的不饱和度为4,所以,含有1个苯环,侧链为烷基.
分子中存在3个-CH3、1个-CH2-、1个,所以满足条件的结构中只有一个侧链,可能的结构有:
-CH2-C(CH3)3、
-C(CH3)2-CH2-CH3.
故选B.
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