- 最简单的有机化合物——甲烷
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有机物X(C4H6O5)广泛存在于许多水果中,苹果、葡萄、西瓜、山楂内较多.该化合物具有如下性质:
①1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5mol气体;
②X与醇、羧酸在一定条件下均生成具有香味的产物;
③X在一定程度下分子内脱水的产物(不是环状化合物)可与溴水发生加成反应.
根据上述信息,对X的结构判断正确的是( )
正确答案
解析
解:①1 mol X与足量的金属钠反应产生1.5mol气体,说明一个X分子中含有3个羟基或羧基;
②X与醇、羧酸在一定条件下均生成具有香味的产物,说明X中含有羟基和羧基;
③X在一定程度下分子内脱水的产物(不是环状化合物)可与溴水发生加成反应,说明X可以发生消去反应生成碳碳双键,则分子中必含羟基;
结构X分子中氧原子个数知,该分子中含有1个羟基2个羧基,故选D.
下列物质的分子中,所有的原子都在同一平面上的是( )
正确答案
解析
解:A.NH3是三角锥形结构,所有原子不可能处于同一平面上,故A错误;
B.丙炔中有一个甲基,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B错误;
C.甲烷是正四面体结构,因此所有原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.乙烯具有平面型结构,氯乙烯可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D正确.
故选D.
烷烃中碳原子可以分成四类:只和一个碳原子相连的碳叫伯碳原子,和两个碳原子相连的碳叫仲碳原子,和三个碳原子相连的碳叫叔碳原子,和四个碳原子相连的碳叫季碳原子,由此推断,下列烷烃分子中含有季碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3中有3个伯碳原子,1个仲碳原子,1个叔碳原子,故A错误;
B.2-甲基-3-乙基戊烷CH3CH(CH3)CH(CH2CH3)2中有4个伯碳原子,2个仲碳原子,2个叔碳原子,故B错误;
C.2-甲基丙烷CH3CH(CH3)CH3中有3个伯碳原子,1个叔碳原子,故C错误;
D.2,3-二甲基-3-乙基戊烷CH3CH(CH3)C(CH3)(CH2CH3)2有5个伯碳原子,2个仲碳原子,1个叔碳原子,1个季碳原子,故D正确.
故选D.
已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:甲基与苯环平面结构通过单键相连,甲基的C原子处于苯的H原子位置,所以处于苯环这个平面.两个苯环相连,与苯环相连的碳原子处于另一个苯的H原子位置,也处于另一个苯环这个平面.如图所示的甲基碳原子、甲基与苯环相连的碳原子、苯环与苯环相连的碳原子,处于一条直线,所以至少有11个碳原子共面.
故选C.
下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
正确答案
解析
解:A.正丁烷的结构简式为:CH3CH2CH2CH3,分子中有两种等效氢原子,丁烷的一氯代物有2种,故A错误;
B.异丁烷的结构简式为:CH3CH(CH3)CH3,分子中有2种等效氢原子,其一氯代物有2种,故B错误;
C.2-甲基丁烷又名异戊烷,其结构简式为:CH3CH(CH3)CH2CH3,异戊烷中含有4种等效氢原子,其一氯代物有5种,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷的结构简式为:C(CH3)3,其分子中只有一种等效氢原子,所有新戊烷的一氯代物只有1种,故D正确;
故选D.
下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有( )
正确答案
解析
解:A.乙烷具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故A错误;
B.乙烯为平面型结构,四氯乙烯结构和乙烯相似,为平面型结构,故B正确;
C.丙烯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故C错误;
D.甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故D错误.
故选B.
可以证明甲烷的空间构型是正四面体而不是平面正方形的事实是( )
正确答案
解析
解:若为平面正方形结构,二氯甲烷有两种同分异构体,而正四面体的二氯甲烷不存在同分异构体.
故选B.
下列分子中,各原子均处于同一平面上的是( )
正确答案
解析
解:A.NH3中,氮原子采用为sp3杂化,存在一个未成对电子,所有氨气为三角锥型结构,各原子不可能处于同一平面上,故A错误;
B.四氯化碳与甲烷结构相似,为正四面体结构,分子中的所有原子不可能处于同一平面上,故B错误;
C.SO32中硫原子采取sp3杂化,分子结构为三角锥形,所有原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.CH2O为甲醛,中心原子碳原子采取sp2杂化,甲醛平面三角形结构,所有原子共平面,故D正确;
故选D.
下列能说明甲烷是正四面体而不是平面形分子的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷与氯气发生取代反应与立体结构无关,故A错误;
B.若为平面正方形结构,二氯甲烷有两种同分异构体,而正四面体的二氯甲烷不存在同分异构体,故B正确;
C.甲烷分子有一种等效氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,不能说明分子结构,故C错误;
D.甲烷无论是正四面体结构,还是正方形,四个键的键长、键角都相等,故D错误.
故选B.
关于CH3-CH=CH-CH=CH2分子结构的下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:乙烯为平面型结构,决定5个碳原子在同一平面内,乙烯中只有2个原子在同一直线上,所有的碳原子不可能都在同一条直线上.
故选A.
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