专题04 认识有机化学
1.(23-24高二下·上海·期中)随着碳原子数目的增加,普通命名已不能满足需求。下列烷烃的系统命名正确的是
A.5-甲基-4-乙基己烷 B.2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷
C.2,2,3-三甲基丁烷 D.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】C
【详解】A.5-甲基-4-乙基己烷命名为编号错误,正确名称为2-甲基-3-乙基己烷,A不正确;
B.2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷为编号错误,正确名称为2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷,B不正确;
C.2,2,3-三甲基丁烷中,选主链、编号、名称书写都符合命名原则,C正确;
D.3,3-二甲基-4-乙基戊烷为选主链错误,正确的名称为3,3,4-三甲基己烷,D不正确;
故选C。
2.(23-24高二下·上海·期中)下列关于有机物的说法正确的是
A.乙炔是含碳量最高的有机物
B.同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一
C.有机物只存在于动植物体内
D.燃烧生成CO2和H2O的有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素
【答案】B
【详解】A.乙炔不是含碳量最高的有机物,比如奈C10H8,故A错误;
B.同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一,故B正确;
C.最初的有机物来自于动植物体内,现在更多的有机物是人工合成的,C项错误;
D.甲烷完全燃烧的产物是CO2和H2O,但甲烷仅由碳、氢两种元素组成,D项错误;
故选B。
3.(23-24高二下·上海·期中)有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.只形成π键 B.只形成非极性键
C.形成四对共用电子对 D.形成离子键和共价键
【答案】C
【详解】A.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合既能形成σ键,也能形成π键,故A错误;
B.有机物分子中的碳原子与其他原子的结合既能形成极性键,如:C-H,也能形成非极性键,如:C-C,故B错误;
C.碳原子核外最外层有四个电子,在反应中不易得或失电子,则在形成有机物时与其他原子可形成四对共用电子对,故C正确;
D.有机物分子中的碳原子无法形成离子键,故D错误;
故选C。
4.(23-24高二上·上海徐汇·期末)有相同官能团的有机物化学性质相似,下列原子或原子团中,不属于官能团的是
A. B. C.
D.
【答案】A
【详解】A.是甲基,不属于官能团,故选A;
B.为羟基,为醇或酚的官能团,故不选B;
C.为碳碳双键,为烯烃的官能团,故不选C;
D.有机物中含-Cl为碳氯键,为卤代烃的官能团,故不选D;
故选A。
5.(23-24高二下·上海·阶段练习)属于同系物的所有化合物具有相同的
A.结构特点 B.相对分子质量 C.原子个数之比 D.化学性质
【答案】A
【详解】A.同系物是指结构特点相同、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,故A选;
B.同系物分子组成相差若干个“CH2”原子团,相对分子质量不同,故B不选;
C.CH3CH2OH和CH3CH2CH2OH互为同系物,但是原子个数之比不同,故C不选;
D.同系物必须是同一类物质,即含有相同且数量相等的官能团,因此化学性质相似,故D不选;
故选A。
6.(23-24高二下·上海·阶段练习)下列叙述正确的是
A.有机物都是共价化合物 B.有机物都是从生命体中分离得到的
C.有机物易溶于有机溶剂 D.有机物不具备无机物的性质
【答案】C
【详解】A.有机物也可能是离子化合物,如CH3COONa,A错误;
B.有机物不一定是从有机体中分离出来的,有机物可以通过人工合成,如历史上第一个人工合成的有机物尿素,B错误;
C.根据相似相溶原理,有机物易溶于有机溶剂,C正确;
D.有机物可以具备无机物的性质,如甲烷和氢气都有可燃性等,D错误;
故选C。
7.(23-24高二下·上海·阶段练习)有机物命名正确的是
A.1,3-二甲基丁烷 B.2,3,5-三甲基己烷
C.2,3-二甲基-2-乙基己烷 D.2,3-二甲基-4-乙基戊烷
【答案】B
【详解】A.主链选取错误,该物质的正确命名为:2-甲基戊烷,故A错误;
B.根据有机物命名的规则,其命名正确,故B正确;
C.主链选取错误,该物质的正确命名为:3,3,4-三甲基庚烷,故C错误;
D.主链选取错误,该物质的正确命名为:2,3,4-三甲基己烷,故D错误;
故选B。
8.(22-23高二上·上海金山·期中)下列有机物的命名正确的是
A.1,2-二甲苯 B.2-甲基-2-丁炔 C.3,3-二甲基丁烷 D.2-羟基丁烷
【答案】A
【详解】A.1,2-二甲苯,苯环上的两个甲基处于相邻位置,分子结构为
,符合命名规则,A正确;
B.炔烃碳碳三键的碳原子只能再连接一个单键,从靠近三键碳原子的一端开始编号,第二个碳原子不能连接甲基,B不正确;
C.根据烷烃命名规则,从离支链近的一端开始对主链碳原子进行编号,3,3-二甲基丁烷应命名为2,2-二甲基丁烷,C不正确;
D.分子中含有的羟基官能团,则该有机物属于醇,应命名为2-丁醇,D不正确;
故选A。
9.(22-23高二上·上海金山·期中)下列化学用语正确的是
A.乙烯的结构简式CH2CH2 B.CCl4的空间填充模型
C.乙炔的结构式HC≡CH D.苯的最简式CH
【答案】D
【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,A错误;
B.Cl原子的原子半径要大于C原子,B错误;
C.乙炔的结构式H—C≡C—H,C错误;
D.最简式只显示粒子里面不同元素微粒的最简整数比,苯的最简式为CH,D正确;
故选D。
二、多选题
10.(23-24高二下·上海·期中)化学用语是化学知识的重要组成部分。下列有关化学用语的描述错误的是
A.乙醇的结构简式:CH3CH2OH B.甲醛的结构简式:HCOH
C.乙烯的球棍模型:
D.2-甲基-2-丁烯的键线式:
【答案】BC
【详解】A.结构简式可以省略部分化学键直接用化学符号和阿拉伯数字表示分子式的组成;乙醇的结构简式:CH3CH2OH,故A正确;
B. 醛基为-CHO,故甲醛的结构简式为HCHO,故B错误;
C.乙烯分子式是C2H4,结构简式是CH2=CH2,分子中4个H原子和2个C原子在同一平面上,结合C原子半径比H原子大,可知图示为乙烯的空间填充模型,球棍模型为:
,故C错误;
D.在键线式表示中,顶点及拐点表示C原子,C原子之间共价单键用单线表示,共价双线用双线表示,省去H原子,则2-甲基-2-丁烯的键线式表示为:
,故D正确;
故答案选BC。
11.(22-23高二上·上海浦东新·期中)下列对有机物的判断错误的是
A.CH≡C-CH3和
是同系物
B.CH3-CH=CH-CH=CH2和CH3-C≡C-CH2-CH3是同分异构体
C.
和
都属于芳香烃
D.乙苯、溴苯、硝基苯的密度都比水重
【答案】CD
【详解】A.二者结构相似,在分子结构中都含有碳碳三键,都属于链状烃,在分子组成上相差若干个CH2原子团,因此二者属于同系物,A正确;
B.CH3-CH=CH-CH=CH2和CH3-C≡C-CH2-CH3分子式都是C5H8,二者的分子式相同,但分子结构不同,因此二者是同分异构体,B正确;
C.
分子结构中硝基连接在苯环上,该物质中含有C、H、O、N四种元素,因此不属于芳香烃,而是属于烃的衍生物,C错误;
D.乙苯的密度比水小,D错误;
故合理选项是CD。
12.(22-23高二上·上海浦东新·期中)下列有机物的命名正确的是
A.2,5-二甲基己烷 B.2,2-二甲基-4-乙基-2-辛烯
C.2,4,6-三乙苯 D.1,1-二氯乙烯
【答案】AD
【详解】A.符合烷烃的系统命名方法,A正确;
B.不符合C原子价电子数目是4个,最多可形成4个化学键的原则,B错误;
C.给苯环编号时,要使取代基的编号最小,不符合命名时取代基编号要最小的原则,物质名称应该1,3,5-三乙苯,C错误;
D.符合卤代烃的命名方法,D正确;
故合理选项是AD。
三、填空题
13.(23-24高二下·上海·期中)在C8H18的同分异构体中,一氯代物种数最少的是 (用结构简式表示),该物质的系统命名为 。
【答案】 2,2,3,3-四甲基丁烷
【详解】在C8H18的同分异构体中,一氯代物种数最少的也就是等效氢种数最少的,结构简式为,只有一种等效氢,主链上4个碳原子,从左边编号,2号位和3号位各有2个甲基,系统名称为:2,2,3,3-四甲基丁烷。
14.(23-24高二下·上海·期中)有机物C2H6O、C2H5Cl、CH3CH=CH2、C4H10中,与甲烷互为同系物的是 。
【答案】C4H10
【详解】C4H10与甲烷都属于烷烃,结构相似,分子组成相差3个CH2,C4H10与甲烷互为同系物。
15.(23-24高二上·上海徐汇·期末)写出下列有机物对应的化学用语:
(1)2,3,3,5—四甲基-4-乙基己烷的结构简式为 。
(2)键线式
表示的分子式 。
(3)有机物其系统命名法名称为 。
【答案】(1)
(2)
(3)2,2,4-三甲基己烷
【详解】(1)
2,3,3,5—四甲基-4-乙基己烷,主链上有6个C,结构简式为
;
(2)
键线式
,分子式为:;
(3)
有机物,主链及编码方向如图
, 系统命名法名称为2,2,4-三甲基己烷。
16.(23-24高二下·上海·阶段练习)KBH4是有机合成中常用的一种还原剂,如图是肾上腺素(C)的一种合成路线:
(1)BH离子中B的价层电子对数为 。
(2)上述方法最终得到的C是一对对映体的混合物。
①在图中用“*”标出C中的不对称碳原子 。
②生产肾上腺素注射液时,须对C的一对对映体进行分离,才能用于生产肾上腺素注射液,原因可能是 。
【答案】(1)4
(2)
这对对映体中只有一种是有效成分,另一种无效,甚至有毒性
【详解】(1)价层电子对数=δ键 孤电子对数,故离子中,B原子价层电子对数为4 (1 3-4×1)=4;
(2)
①不对称碳原子即手性碳原子,该碳原子上应连有4个不同的原子或原子团,则C中符合的只有与苯环直接相连的碳原子,所以标注为:
;
②由于C的两种构型的分子结构不同,一种构型的分子具有疗效,另一种构型的分子可能对人体具有潜在风险,所以须对C的这一对对映体进行分离,才能用于生产肾上腺素注射液;
四、解答题
(23-24高二下·上海·阶段练习)煤和石油不仅是重要的矿物能源,更可以通过综合利用得到多种有机化工产品。煤干馏后可得到焦炭、煤焦油,粗氨水和焦炉气等。焦炭可通过以下途径制取苯等化工产品。
17.煤化工和石油化工的工艺中属于物理变化的是___________。
A.煤的干馏 B.煤的液化 C.石油分馏 D.石油裂化
18.下列说法错误的是___________。
A.石油中含有的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含以上的重油经催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解的目的是提高轻质油的产量
D.煤中含有苯、甲苯等,可以通过分馏的方法得到苯和甲苯
19.关于乙烯基乙炔分子的说法中错误的是___________。
A.能使高锰酸钾酸性溶液褪色 B.乙烯基乙炔能与发生加成反应
C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团 D.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时耗氧量不同
20.有4种碳骨架如下的烃,下列说法正确的是___________。
①和是同分异构体 ②b和c是同系物 ③和都能发生加聚反应 ④只有和能发生取代反应
A.①② B.①④ C.②③ D.①②③
21.在一定条件下可以由两分子乙炔反应生成,该反应的反应类型为与正四面体烷
的关系是 (选填“同系物”“同分异构体”)。正四面体烷的二氯代物有 种。
22.写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(写出任一种) 。
23.写出乙炔制备聚氯乙烯所涉及的化学方程式: 。
24.下图表示某些烃分子的结构
A、B、C、D四种有机物中,有四个原子共线的是 (填名称)。C分子中不存在单双键交替结构,请写出一种事实判据 。
25.丙烯的某种同系物(M)与氢气加成后所得产物结构为
,该产物的系统命名是 ,M可能的结构共 种。
【答案】17.C 18.CD 19.D 20.A 21. 同分异构体 1 22.
或
等 23.CH≡CH HCl→CH2=CHCl、nH2C=CHCl
24. 乙炔 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构 25. 3,3,5-三甲基庚烷 5
【解析】17.A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,有煤焦油、焦炉煤气和焦炭、粗氨水等生成,故为化学变化,故A错误;
B.煤的液化是用煤生产甲醇的工业过程,有新物质生成,故为化学变化,故B错误;
C.石油的分馏是利用物质沸点不同,用加热的方法将组分分离的过程,此过程中无新物质生成,故为物理变化,故C正确;
D.石油的裂化是用重油为原料来生产轻质油的过程,提高轻质油特别是汽油的产量,有新物质生成,故为化学变化,故D错误;
故选:C;
18.A.石油中含有C5-C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内,故A正确;
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可得到汽油,故B正确;
C. 石油裂解的目的是为了获得乙烯,石油的裂化是为了提高轻质油的产量和质量,故C错误;
D.煤中不含苯和甲苯,煤干馏后从煤焦油中能分离出来苯和甲苯,故D错误;
故选:CD;
19.A、因乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH,乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键,而碳碳双键、碳碳三键都能使酸性KMnO4溶液褪色,故正确;
B、因1mol乙烯基乙炔分子中1mol碳碳双键、1mol碳碳三键,1mol碳碳双键能和1molBr2发生加成反应,1mol碳碳三键能和2molBr2发生加成反应,所以1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应,故正确;
C、乙烯基乙炔分子中含有的官能团有:碳碳双键、碳碳三键,故正确;
D、因等质量的烃(CxHy)完全燃烧时耗氧量取决于,而乙烯基乙炔为CH2=CH-C≡CH最简式为CH,乙炔C2H2的最简式为CH,二者最简式相同,二者质量相同,消耗氧气相同,故错误;
故选:D;
20.由碳架结构可知a为(CH3)2C=CH2,b为C(CH3)4,c为(CH3)3CH,d为环丁烷,
①a为CH3C(CH3)=CH2,属于烯烃,d为环丁烷,属于环烷烃,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故①正确;
②b为CH3CH2CH2CH3,c为C(CH3)4,二者都属于烷烃,分子式不同,互为同系物,故②正确;
③a为CH3C(CH3)=CH2,含有C=C双键,可以发生加成反应,d为环丁烷,属于环烷烃,不能发生加成反应,故③错误;
④都属于烃,一定条件下都可以发生取代反应,故④错误;
故选:A;
21.HC≡C-CH=CH2与正四面体烷结构不同,前者含有碳碳三键,后者均为单键,但二者分子式相同均为C4H4,二者互为同分异构体,分子为正四面体对称结构,分子中只有1种H原子、每个C原子上只有1个H原子,二氯代产物只有1种;
22.
与苯互为同系物,侧链为烷基,一氯代物只有两种,说明该有机物中只有2种H原子,与苯互为同系物且一氯代物有两种物质,必须考虑对称结构,考虑最简单的取代基-CH3情况,符合条件的物质的结构简式为
或
等;
23.
乙炔和HCl加成生成氯乙烯,氯乙烯在一定条件下加聚生成聚氯乙烯,反应为:CH≡CH HCl→CH2=CHCl、nH2C=CHCl
;
24.A、B、C、D四种有机物中,乙炔为直线形结构,有四个原子共线的是乙炔;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,
故答案为:乙炔;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构;
25.
该产物编号为
,系统命名是3,3,5-三甲基庚烷,丙烯的某种同系物M只含一个碳碳双键,双键的位置为
,M可能的结构共5种。
,