- 最简单的有机化合物——甲烷
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已知烯烃在一定条件下氧化时,键断裂RCH=CHR′可氧化成RCHO和R′CHO.下列烯烃中,经氧化可得乙醛和丁醛的是( )
正确答案
解析
解:A.1-己烯,结构简式为CH2=CH(CH2)3CH3,被氧化后生成产物为HCHO和CH3(CH2)2CHO,故A错误;
B.2-己烯,CH3CH=CH(CH2)2CH3,被氧化后生成CH3CHO和CH3(CH2)2CHO,故B正确;
C.2-甲基-2-戊烯,CH3C(CH3)=CHCH2CH3,被氧化后生成丙酮和丙醛,故C错误;
D.3-己烯,结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH3,被氧化后生成CH3CH2CHO,故D错误;
故选B.
2001年诺贝尔化学授于两位美国化学家和一位日本化学家,以表彰他们在手性化合物的催化合成方面所取得的成绩.手性化合物一般含有手性碳原子,手性碳原子是指连接有四个不同原子或原子团的碳原子,下列符合分子式为C4H10O的化合物中,其中可能是手性化合物的是( )
正确答案
解析
解:A.分子中,甲基上的碳原子所连接的四个基团3个是一样的H,亚甲基上的碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个是不同原子,次甲基上的碳原子所连接的四个不同的基团,为手性碳原子,化合物是手性化合物,故A正确;
B.分子中,甲基上的碳原子所连接的四个基团3个是一样的H,2号位上碳原子所连接的四个基团3个是一样,另一个是羟基,不是手性碳原子,故B错误;
C.CH3CH2CH2CH2OH分子中,甲基上的碳原子所连接的四个基团3个是一样的H,亚甲基上的碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个是不同原子,不是手性碳原子,故C错误;
D.CH3CH2OCH2CH3分子中,甲基上的碳原子所连接的四个基团3个是一样的H,亚甲基上的碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个是不同原子,故D错误;
故选A.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、烷烃分子中碳原子呈锯齿状,丙烷分子中的三个碳原子一定不在同一条直线上,故A错误;
B、苯分子中的所有原子共面,甲苯中的甲基碳原子相当于苯环中的氢原子,所以7个碳原子都在同一平面上,故B错误;
C、乙烷分子中全部原子不可能在同一平面上,烷烃中的每个C都构成四面体结构,故C错误;
D、2-丁烯(CH3CH=CHCH3)分子中两个甲基碳原子相当于是乙烯分子中的两个氢原子,碳碳双键碳相当于乙烯中的碳原子,乙烯分子的所有原子共面,所以2-丁烯(CH3CH=CHCH3)分子中4个碳原子一定是共面的,但是不可能在同一直线上,故D正确.
故选D.
下列可证明甲烷分子是正四面体结构的是( )
正确答案
解析
解:A.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl都不存在同分异构体,故A错误;
B.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH4中的四个键完全相同,故B错误;
C.无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,还是平面正方形结构,CH4中的四个键完全相同,故C错误;
D.甲烷是正方形的平面结构,而CH2Cl2有两种结构:相邻或者对角线上的氢被Cl取代,而实际上,其二氯取代物只有一种结构,因此只有正四面体结构才符合,故D正确.
故选D.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,四个键完全相同,一氯甲烷分子,三个C-H键完全相同,但与C-Cl不同,所以呈三角锥型结构,故A错误;
B.甲烷分子呈正四面体形结构,四个C-H键完全相同,正负电荷重心重合为非极性分子,四氯甲烷四个C-Cl键完全相同,正负电荷重心重合为非极性分子,二氯甲烷、三氯甲烷C-H键与C-Cl不同,正负电荷重心不重合为极性分子,故B正确;
C.甲烷有四种氯代物,乙烷中由于取代1个H后,剩余5个H原子分为两种不同的H,故二氯代物就出现同分异构体,多个氯原子可能在同一个碳上或不同的碳上,乙烷的氯代物大于6种,故C错误;
D.可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸,为防止发生爆炸,点燃前一定要检验其纯度,所以点燃CH4前一定要检验其纯度,故D正确;
故选BD.
利用核磁共振技术测定有机物分子的三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖.
(1)下列物质中,其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)只有一个的是______
A.CH3CH3 B.CH3COOH C.CH3COOCH3 D.CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如图所示,请写出B的结构简式______
(3)用核磁共振氢谱的方法来研究C2H6O的结构,简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定C2H6O分子结构的方法____________.
正确答案
解:(1)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.CH3CH3中6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故A正确;
B.CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;
C.CH3COOCH3两个甲基的化学环境不同,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;
D.CH3OCH3中2个甲基连在同一个氧原子上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故D正确.
故选AD;
(2)化合物C2H4Br2的结构有两种:CH3CHBr2有两种类型的氢原子;CH2Br-CH2Br只有一种类型的氢原子,由A的核磁共振氢谱判断A的结构简式为CH2Br-CH2Br,
故答案为:CH3CHBr2;
(3)C2H6O的结构有两种:CH3CH2OH和CH3OCH3,若为CH3CH2OH,则在核磁共振氢谱上有3个峰.若为CH3OCH3,则在核磁共振氢谱上有1个峰,
故答案为:若图谱中给出了3个吸收峰,则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH;若图谱中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3.
解析
解:(1)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.CH3CH3中6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故A正确;
B.CH3COOH中甲基中的H原子与羧基中的H原子所处化学环境不同,CH3COOH有2种H原子,核磁共振氢谱中有2个峰,故B错误;
C.CH3COOCH3两个甲基的化学环境不同,核磁共振氢谱中有2个峰,故C错误;
D.CH3OCH3中2个甲基连在同一个氧原子上,6个H原子都是等效的,核磁共振氢谱中只给出一种峰,故D正确.
故选AD;
(2)化合物C2H4Br2的结构有两种:CH3CHBr2有两种类型的氢原子;CH2Br-CH2Br只有一种类型的氢原子,由A的核磁共振氢谱判断A的结构简式为CH2Br-CH2Br,
故答案为:CH3CHBr2;
(3)C2H6O的结构有两种:CH3CH2OH和CH3OCH3,若为CH3CH2OH,则在核磁共振氢谱上有3个峰.若为CH3OCH3,则在核磁共振氢谱上有1个峰,
故答案为:若图谱中给出了3个吸收峰,则说明C2H6O的结构是CH3CH2OH;若图谱中给出了1个吸收峰(信号),则说明C2H6O的结构是CH3OCH3.
下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.相对分子质量相同的不同物质不一定属于同分异构体,如一氧化碳和氮气,故A错误;
B.有机物除了含有碳元素还可能含有氢氧氮等元素,不一定是烃,故B错误;
C.2,2,3,3,4,4-六甲基戊烷,符合命名规则,故C正确;
D.同系物一定有相同的通式,而通式相同,不一定为同系物,如均符合通式CnH2n的烯烃与环烷烃就不是同系物,故D错误.
故选C.
(2015秋•西昌市期末)下列化合物中含2个手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.只有如图标记“*”的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,含有1个手性碳原子,故A错误;
B.如图标记“*”的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,含有2个手性碳原子,故B正确;
C.中第2,3,4的碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,含有3个手性碳原子,故C错误;
D.中第2号碳原子连接四个不同的基团,是手性碳原子,含有1个手性碳原子,故D错误.
故选B.
某有机物的分子结构为:,该分子中最多可以有多少个原子共平面( )
正确答案
解析
解:在CH3-C≡C-CH=CH--CH3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,乙炔是直线型结构,所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面.在甲基上可能还有1个氢原子共平面,则两个甲基有2个氢原子可能共平面,苯环上4个氢原子共平面,双键上2个氢原子共平面,总计得到可能共平面的原子有20个,
故选B.
分子中具有手性碳原子的是 ( )
正确答案
解析
解:A.CH2OHCHOHCH2OH中连接的四个基团有2个是一样的,该碳原子没有手性,故A错误;
B.3-甲基己烷中3号碳上连有四个不同基团,是手性碳原子,故B正确;
C.2-甲基-1-丁烯不存在连有四个不同基团的碳原子,不是手性碳原子,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷不存在连有四个不同基团的碳原子,不是手性碳原子,故D错误.
故选B.
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