知识讲解_有机化合物的结构特点_提高

有机化合物的结构特点 【学习目标】 1．通过有机物中碳原子的成键特点，了解有机物存在异构现象是有机物种类繁多的原因之一； 2．掌握同分异构现象的含义，能判断简单有机物的同分异构体，初步学会同分异构体的书写。 【要点梳理】 要点一、有机化合物中碳原子的成键特点 1．碳元素位于第二周期ⅣA 族，碳原子的最外层有 4 个电子，很难得到或失去电子，通常以共用电子对的 形式与其他原子形成共价键，达到最外层 8 个电子的稳定结构。 说明：根据成键两原子间共用电子的对数，可将共价键分为单键、双键和三键。即成键两原子间共用一对电 子的共价键称为单键，共用两对电子的共价键称为双键，共用三对电子的共价键称为三键。 2．由于碳原子的成键特点，在有机物分子中，碳原子总是形成 4 个共价键，每个碳原子不仅能与氢原子或 其他原子（如氧、氯、氮、硫等）形成 4 个共价键，而且碳原子之间可以形成单键（C—C）、双键（C＝C）、三 键（C≡C）。多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有支链，还可以结合成碳环，碳链与碳 环也可以相互结合，因此，含有原子种类相同，每种原子数目也相同的分子，其原子可能具有多种不同的结合方 式，形成具有不同结构的分子。 说明：（1）在有机物分子中，碳原子仅以单键与其他原子形成 4 个共价键，这样的碳原子称为饱和碳原子， 当碳原子以双键或三键与其他原子成键时，这样的碳原子称为不饱和碳原子。 （2）同种元素的原子间形成的共价键称为非极性键，不同种元素的原子间形成的共价键称为极性键。共价键 的极性强弱与两个成键原子所属元素的电负性差值大小有关，电负性差值越大，键的极性就越强。 3．表示有机物的组成与结构的几种图式。 种类 实例 含义 应用范围 化学式 CH4、C2H2 （甲烷）（乙炔） 用元素符号表示物质分子组成的式 子。可反映出一个分子中原子的种类 和数目 多用于研究分子晶体 最简式 （实验式） 乙烷最简式为 CH3， C6H12O6 的最简式为 CH2O ①表示物质组成的各元素原子最简 整数比的式子②由最简式可求最简 式量 ①有共同组成的物质②离 子化合物、原子晶体常用它 表示组成 电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子 最外层电子成键情况的式子 多用于表示离子型、共价型 的物质 结构式 ①具有化学式所能表示的意义，能反 映物质的结构②表示分子中原子的 结合或排列顺序的式子，但不表示空 间构型 ①多用于研究有机物的性 质②能反映有机物的结构， 有机反应常用结构式表示 结构简式 （示性式） CH3—CH3 （乙烷） 结构式的简便写法，着重突出结构特 点（官能团） 同“结构式”① 球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键 用于表示分子的空间结构 （立体形状） 比例模型 用不同体积的小球表示不同原子的 大小 用于表示分子中各原子的 相对大小和结合顺序 特别提示：（1）写结构简式时，同一碳原子上的相同原子或原子团可以合并，碳链上直接相邻且相同的原子团亦可以合并，如有机物 也可写成(CH3)3C(CH2)2CH3。 （2）有机物的结构简式只能表示有机物中各原子的连接方式．并不能反映有机物的真实结构。其实有机物 的碳链是锯齿形而不是直线形的。 要点二、有机化合物的同分异构现象 1．化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互为 同分异构体。 2．两化合物互为同分异构体的必备条件有二： （1）两化合物的分子式应相同。 （2）两化合物的结构应不同（如碳链骨架不同、官能团的位置不同、官能团的种类不同等）。 3．中学阶段必须掌握的异构方式有三种，即碳链异构、位置异构和官能团异构。 常见同分异构现象及形成途径 异构方式 形成途径 示例 碳链异构 碳链骨架不同而产生的异构 CH3CH2CH2CH3 与 位置异构 官能团位置不同而产生的异构 CH2＝CHCH2CH3 与 CH3—CH=CH—CH3 官能团异构 官能团种类不同而产生的异构 CH3CH2CHO 与 4．此外有机物还具有立体异构现象。常见的立体异构有顺反异构和对映异构。 （1）顺反异构。 当有机物分子中含有碳碳双键且每个双键碳原子所连的另外两个原子或基团不同时，就存在顺反异构现象。 如 2-丁烯存在顺反异构体。 （2）对映异构。 当有机物分子中的饱和碳原子连接着 4 个不同的原子或原子团时。就可能存在对映异构现象。 如乳酸（ ）有如下两种对映异构体： 5．同分异构体的书写技巧。 （1）书写同分异构体时，必须遵循“价键数守恒”原则，即在有机物分子中，碳原子的价键数为 4，氢原 子的价键数为 1，氧原子的价键数为 2，等等。 （2）熟练掌握碳原子数小于 7 的烷烃和碳原子数小于 5 的烷基的异构体数目，这对同分异构体的辨认与书 写十分重要。 即 CH4、C2H6、C3H8、—CH3、—C2H5 仅有 1 种结构；C4H10，—C3H7 有 2 种结构；—C4H9 有 4 种结构（这 也是高考中的热门烃基）；C5H12、C6H14、C7H16 则依次有 3 种、5 种、9 种结构。 （3）熟练掌握官能团异构的有机物的类别。 CH3—CH—CH3 CH3 CH3—C—CH3 O CH3—CH—COOH OH ①烯烃和环烷烃：通式 CnH2n（n≥3） ②二烯烃、炔烃、环烯烃：通式 CnH2n－2（n≥4） ③苯及苯的同系物与多烯烃：通式 CnH2n－6（n≥6） ④饱和一元醇与饱和一元醚：通式 CnH2n+2O（n≥2） ⑤饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇：通式 CnH2nO（n≥3） ⑥饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟基醛：通式 CnH2nO2（n≥2） ⑦酚、芳香醇、芳香醚：通式 CnH2n－6O（n＞6） ⑧葡萄糖与果糖；蔗糖与麦芽糖 ⑨氨基酸 R—CH—COOH 与硝基化合物 R—CH2CH2NO2 （4）烷烃的同分异构体的书写是其他有机物的同分异构体书写的基础。 烷烃的同分异构体的书写方法一般采用“减碳对称法”，可概括为“两注意、三原则、四顺序”。图示如下： （5）苯的同系物或苯的衍生物的同分异构体的书写可综合考虑苯环上基团的类别和个数以及基团在苯环上 的位置，有序分析即可迅速写出其含苯环的同分异构体来。 （6）书写有机物的同分异构体的步骤是：首先考虑官能团异构，其次考虑碳链异构，最后考虑位置异构， 同时遵循对称性、互补性、有序性原则，即可以无重复、无遗漏地写出所有的同分异构体来。 （7）如无特别说明，中学阶段不要求书写有机物的立体异构体。 要点三、有机物的结构与性质的关系 “结构决定性质，性质反映结构”，这是学习有机化学时要特别关注的问题，根据有机物的结构推测它的性 质，一般来说，首先要找出官能团，然后从键的极性、碳原子的饱和程度等进一步分析并推测有机物的性质。 1．官能团与有机物性质的关系。 有机物的性质由其分子结构来决定，而官能团是决定有机物性质的主要因素。一种官能团决定了一类有机物 的化学特性。一般地，具有相同的官能团的有机物具有相似的化学性质，有机物含有多个官能团时，也应具有多 个官能团的性质。 2．不同基团间的相互影响与有机物性质的关系。 有机化合物分子中的邻近基团间往往会相互影响，这种影响会使有机化合物表现出一些特性。例如，苯与硝 酸发生取代反应的温度是 50℃～60℃，而甲苯在约 30℃的温度下就能与硝酸发生取代反应。也就是说，与苯相 比，甲苯较易发生取代反应。这是由于甲基具有推电子作用，它对苯环的影响使得苯环上的某些氢原子更容易被 取代。 再如，醇和酚的官能团都是羟基，但由于分子中与羟基相连的烃基不同，使得醇和酚的化学性质也不同；醛 和酮的官能团均含羰基，醛羰基上连有氢原子、酮羰基上不连氢原子，使得醛、酮成为两类不同的有机化合物。 【典型例题】 类型一：有机物碳原子的成键特点 例 1 下列关于 CH3—CH＝CH—C≡C—CF3 分子结构的叙述中正确的是（ ）。 A．6 个碳原子有可能都在一条直线上 B．6 个碳原子不可能都在一条直线上 NH2 选择最长的碳链作主链 找出中心对称线 对称性原则 有序性原则 互补性原则 主链由长到短 支链由整到散 位置由心到边 排布由邻到间 两注意 三原则 四顺序 减碳对称法 C．6 个碳原子一定都在同一平面上 D．6 个碳原子不可能都在同一平面上 【答案】B、C 【解析】根据（1）乙烯分子中的 6 个原子共平面。键角 120°；（2）乙炔分子中的 4 个原子共直线，键角 180°，可推知题给有机物的碳链骨架结构如下： 由上面的碳链骨架结构很容易看出：题给有机物分子中的 6 个碳原子不可能都在一条直线上，而是一定都在 同一平面上。 【总结升华】应以已知的有机分子结构为基础，从其氢原子被别的基团取代后的伸展情况来分析。 举一反三： 【变式 1】某烃的结构简式为 分子中处于四面体结构中心的碳原子数为 a，一定在同一平面内的碳原子数为 b，一定在同一直线上的碳原 子数为 c，则 a、b、c 依次为（ ）。 A．4、5、3 B．4、6、3 C．2、4、5 D．4、4、6 【答案】B 例 2 大多数有机物分子里的碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间相结合的化学键是（ ）。 A．只有极性键 B．只有非极性键 C．有极性键和非极性键 D．只有离子键 【答案】C 【解析】因碳原子最外层有 4 个电子，在有机物分子中，碳原子与碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成 的都是共价键。其中碳原子与碳原子之间以非极性键相结合，碳原子与其他原子之间以极性键相结合。 【总结升华】在有机物中。碳原子与其他原子构成的化学键均为共价键，是极性键。 举一反三： 【变式 1】某有机物的结构简式为 回答下列问题： （1）写出其分子式：________。 （2）其中含有________个不饱和碳原子，分子中有________个双键。 （3）分子中的极性键有________（写出 2 种即可）。 （4）分子中的饱和碳原子有________个，一定与苯环处于同一平面的碳原子有________个。 （5）分子中 C—C＝O 键角约为________，H—C≡C 键角约为________。 【答案】（1）C16H16O5 （2）12 3 （3）碳氧键、碳氢键、氢氧键（任写 2 种） （4）4 4 （5）120° 180° 类型二：同分异构体的辨认与书写 例 3（2016 长春四模）有机物 X 的结构简式是 ，能用该结构简式表示的 X 的同分异构 体共有（不考虑立体异构）（　　） A．12 种　　　B．16 种　　　C．20 种　　　D．24 种 【思路点拨】先找出丁基的同分异构体，再找出-C3H6Cl 的同分异构体，然后找出有机物的种类数。 【答案】C 【解析】丁烷有 2 种结构：CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2，分子中分别含有 2 种、2 种 H 原子，故丁基 （-C4H9）共有 4 种；-C3H6Cl 的碳链为 C-C-C，氯原子分别在 1 号、2 号、3 号碳上（与 1 号重复），共有 2 种， 1 个氯在 1 号碳上，剩下的苯环在 1 号、2 号或者 3 号碳，有 3 种结构；1 个氯在 2 号碳上，剩下的一个苯环在 2 号、3 号碳上，有 2 种结构，总共 5 种，所以该有机物共有 4×5=20 种。故选 C。 【总结升华】同分异构体的书写规律： （1）烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下： ①成直链，一条线。 先将所有的碳原子连接成一条直链。 ②摘一碳，挂中间。 将主链上的碳原子取下一个作为支链，连接在剩余主链的中间碳上。 ③往边移，不到端。 将甲基依次由内向外与主链碳原子试接，但不可放在端点碳原子上。 ④摘多碳，整到散。 由少到多依次摘取不同数目的碳原子组成长短不同的支链。 ⑤多支链，同邻间。 当有多个相同或不同的支链出现时，应按连在同一个碳原子、相邻碳原子、相间碳原子的顺序依次试接。 （2）具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。 （3）芳香族化合物：两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对 3 种。 举一反三： 【变式 1】（2015 武汉模拟）分子式为 C6H14O 且含有“—CH2OH”的同分异构体有（不考虑立体异构） （　　） A．7 种 B．8 种 C．9 种 D．10 种 【答案】B 【解析】先确定 C6H14 的同分异构体，用—OH 取代 C6H14 中甲基上的氢原子，C6H14 的同分异构体有： ①CH3CH2CH2CH2CH2CH3、②CH3CH2CH2CH(CH3)2、③CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、④CH3CH2C(CH3)3、 ⑤CH(CH3)2CH(CH3)2。①中甲基处于对称位置，—OH 取代甲基上的氢原子有 1 种结构；②中甲基有 2 种，—OH 取代甲基上的氢原子有 2 种结构；③中甲基有 2 种，—OH 取代甲基上的氢原子有 2 种结构；④中甲基有 2 种， —OH 取代甲基上的氢原子有 2 种结构；⑤中甲基有 1 种，—OH 取代甲基上的氢原子有 1 种结构，故符合条件 的 C6H14O 的同分异构体有 8 种。 例 4 人们使用四百万只象鼻虫和它们的 215 磅粪物，历经 30 多年时间弄清了象鼻虫的四种信息素的组成， 它们的结构可表示如下（括号内表示④的结构简式）： 以上四种信息素中互为同分异构体的是（ ）。 A．①和② B．①和③ C．③和④ D．②和④ 【答案】C 【解析】由所给结构可知①中含 11 个碳原子，一个 C＝C 键，一个环状结构和一个 C＝O 键；②中含 10 个 碳原子，一个 C＝C 键，一个环状结构和一个 C＝O 键；③中含 11 个碳原子，一个 C＝键和一个—OH 及一个环 状结构；④中含 11 个碳原子，其中一个 C＝C 键，一个—OH 和一个环状结构。可见①和②、②和④因碳原子数 不等而不是同分异构体；①和③相差 2 个氢原子，也不是同分异构体；③和④组成相同，但结构不同，故为同分 异构体。 【总结升华】本题提供的 4 种有机物的结构均不同，要判断其是否互为同分异构体，实际只需判定其分子式 是否相同，方法有：（1）既可以判断其分子中某种原子数是否相等，（2）也可以将键线式换成结构简式后再分 析。 举一反三： 【变式 1】无机物之间、无机物与有机物之间也存在着同分异构体，下列各组物质中。两者互为同分异构体 的是（ ）。 ①CuSO4·5H2O 和 CuSO4·3H2O ②NH4CNO 和 CO(NH2)2 ③CH3CH2NO2 和 ④ A．①②③ B．②③ C．②③④ D．①②④ 【答案】B 类型三：有机物的结构与性质的关系 例 5 苯环上原有的取代基对苯环上再导入另外取代基的位置有一定的影响。其规律是： （1）苯环上新导入的取代基的位置主要决定于原有取代基的性质； （2）可以把原有取代基分为两类： ①原取代基使新导入的取代基进入苯环的邻、对位，如—OH、—CH3（或烃基）、—Cl、—Br、 等； ②原取代基使新导入的取代基进入苯环的间位，如—NO2、—SO3H、—CHO 等。 现有如下变化，反应过程中每步只能引进一个新的取代基。 请写出其中一些物质的结构简式： A________，B________，C________，D________，E________。 【答案】 （D、E 可互换） 【解析】本题着重考查了考生对信息的处理能力，结合课本知识不难做出答案。分析图中变化可得：A 为 ；由信息知， 与 Br2 的反应。Br 原子应引入硝基的间位。故 B 为 ；而 与 Br2 CH2—COOH NH2 CH3—CH—CH2—CH2—CH3 和 CH3—CH—CH2—CH2 CH3 CH3在铁粉作用下生成 ， 再与浓硫酸、浓硝酸发生硝化反应时，由信息知，—NO2 应引入溴原子 的邻、对位，C 为邻位， ，而 再发生溴代反应时，受—Br、—NO2 两种取代基的影响， 故 D、E 应分别为 和 （即一个在原溴原子的邻位，一个在原溴原子的对位，且在—NO2 的间位）。 举一反三： 【变式 1】在甲苯中，加入少量酸性 KMnO4 溶液，振荡后溶液褪色，甲苯被氧化为苯甲酸，正确的解释是 （ ）。 A．甲苯分子中碳原子数比苯分子中碳原子数多 B．甲苯分子中苯环受侧链影响而易被氧化 C．甲苯分子中侧链受苯环影响而易被氧化 D．由于苯环和侧链的相互影响，使苯环和侧链同时被氧化 【 答 案 】 C【巩固练习】 一、选择题 1．3-甲基戊烷的一氯取代产物的同分异构体有（不考虑立体异构）（ ）。 A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 2．已知化合物 B3N3H6（无机苯）与 C6H6 的分子结构相似，如下图： 则无机苯的二氯取代物 B3N3H4Cl2 的同分异构体数目为（ ）。 A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 3．（2016 宜昌模拟）分子式为 C5H10O3 的有机物与 NaHCO3 溶液反应时，生成 C5H9O3Na；而与金属 Na 反应时 生成 C5H8O3Na2，则该有机物的同分异构体的种类（不考虑立体异构）有（　　） A．11 种 B．12 种 C．13 种 D．14 种 4．（2015 青岛模拟）红色基 B（2—氨基—5—硝基苯甲醚）的结构简式如下图所示，它主要用于棉纤维织物的 染色，也用于制一些有机颜料。分子式与红色基 B 相同，且氨基（—NH2）与硝基（—NO2）直接连在苯环上并 呈对位时的同分异构体数目（包括红色基 B）为（ ）。 A．2 种 B．4 种 C．6 种 D．10 种 5．四联苯 的一氯代物有（ ） A．3 种 B-4 种 C．5 种 D，6 种 6．下列说法中不正确的是（ ）。 A．相对分子质量相同，组成元素的百分含量相同的不同有机物一定是同分异构体关系 B．碳原子数相同、结构不同的烷烃一定是互为同分异构体关系 C．两有机物互为同系物，则它们也是互为同分异构体关系 D．碳原子数≤10 的烷烃，其一氯代物没有同分异构体的烷烃有 4 种 7．（2015 陕西质量检测）下列化学用语使用正确的是（ ） A．氢氧化钠的电子式： B．羰基硫（COS）的结构式：O＝C＝S C．质量数为 37 的氯原子： D．乙烯的结构简式：CH2CH2 8．邻甲基苯甲酸（ ）有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有 （ ）。 A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 9．用相对分子质量为 43 的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子所得的芳香族产物数目为（ ）。 A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 10．化学式为 C5H7Cl 的有机物，其结构不可能是（ ）。 A．只含一个双键的直链有机物 B．含有两个双键的直链有机物 C．含有一个双键的环状有机物 D．含有一个三键的直链有机物 11．1 mol 某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气 179.2 L（标准状况下）。它在光照的条件下与氯气反应能生成 3 种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是（ ）。 A． B．CH3CH2CH2CH2CH3 C． D． 二、非选择题 1．2000 年，国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺（英文缩写 PPA） 结构简式如下： 其中 —代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是 （1）PPA 的分子式是________。 （2）它的取代基中有两个官能团，名称是________基和________基（请填写汉字）。 （3）将 —、H2N—、HO—在碳链上的位置作变换，可以写出多种同分异构体，其中 5 种结构简式是： 请写出另外 4 种同分异构体的结构简式（不要写出—OH 和—NH2 连在同一个碳原子上的同分异构体）。 17 37 Cl φ φ CH3CH2CHCH3 CH32．已知：①R—NO2 R—NH2；②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。 以下是用苯作原料制备某些化合物的转化关系图： （1）A 是一种密度比水________（填“小”或“大”）的无色液体；A 转化为 B 的化学方程式是________。 （2）图中“苯→E→F”省略了反应条件，请写出 E 物质的结构简式：________。 （3）在“苯 C D ”的反应中属于取代反应的是________，属于加 成反应的是________。（填字母） （4）B 在苯环上的二氯代物有～种同分异构体； 的所有原子________（填“是”或“不是”） 在同一平面上。 3．立方烷是新合成的一种烃，其分子为正方体结构，其碳架结构如右图所示： （1）写出立方烷的分子式________。 （2）其一氯代物共有________种，其二氯代物共有________种，其三氯代物共有________ 种。 （3）下列结构的有机物属于立方烷的同分异构体的是（ ）。 4．1 体积某烃的蒸气完全燃烧生成的二氧化碳比水蒸气少 1 体积（在相同状况下测定）。0.1 mol 该烃燃烧，其燃 烧产物全部被碱石灰吸收，碱石灰增重 39 g，该烃的分子式为________，若它的一氯代物有 3 种，则该烃可能的 结构简式为________。 Fe HCl → a→ b→ c→ Br— —SO3H【参考答案与解析】 一、选择题 1．B 【解析】注意到 3-甲基戊烷的碳架的对称性，可知 C1 原子有如图所示的 4 个位置： ，故其一氯 取代产物应有 4 种同分异构体。 2．C 【解析】可先定位一个氯原子在 B 上，再移动另一个氯原子，即得 3 种同分异构体；再定位一个氯原子在 N 上， 则另一个氯原子只能放在另一个 N 上才会不重复，得 1 种同分异构体，故共有 4 种同分异构体。 3．B 【解析】分子式为 C5H10O3 的有机物与 NaHCO3 溶液反应时，生成 C5H9O3Na；而与金属 Na 反应时生成 C5H8O3Na2，说明有机物分子中含有 1 个—COOH、1 个—OH，该有机物可以看作 C 4H10 中 2 个氢原子分别被 —COOH、—OH 代替，若 C4H10 为正丁烷：CH3CH2CH2CH3，2 个氢原子分别被—COOH、—OH 代替，都取代 同一碳原子上 2 个氢原子，有 2 种，取代不同碳原子的 2 个氢原子，有 6 种，相应的同分异构体有 8 种；若 C4H10 为异丁烷：CH3CH(CH3)CH3，2 个氢原子分别被—COOH、—OH 代替，都取代同一碳原子上 2 个氢原子，有 1 种，取代不同碳原子的 2 个氢原子，有 3 种，相应的同分异构体有 4 种；故该有机物可能的结构有 8+4＝12 种。 故选 B。 4．D 【解析】芳香醇、芳香醚、酚可形成官能团异构。书写同分异构体时，常按照官能团异构→碳骨架异构→位置异 构的顺序书写，也可按照碳骨架异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，不管按照哪种方法书都必须防止漏写 和重写。本题的 10 种异构体结构芳香醚 2 种、芳香醇 2 种、酚 6 种： 5．C 【解析】四联苯中有 5 种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物有 5 种。 6．C 【解析】相对分子质量相同且组成元素的百分含量相同，表明有机物的分子式相同，而分子式相同的不同有机物 互为同分异构体；碳原子数相同、结构不同的烷烃互为同分异构体；碳原子数≤10 的烷烃，其一氯取代物没有 同分异构体的烷烃有 CH4、CH3—CH3、(CH3)3C—CH3、(CH3)3C—C(CH3)3 4 种；互为同系物的有机物其分子组 成至少相差 1 个 CH2 基团，因而不可能互为同分异构体。 7．B 【解析】A 项，NaOH 是离子化合物，书写电子式时阴离子用“[ ]”括起来；C 项，元素符号左上角的数字表 示原子的质量数，因此质量数为 37 的氯原子应表示为 ；D 项，乙烯的结构简式应写成 CH2＝CH2。 8．C 【解析】将—COOH、CH3 组合成—COOCH3 与 CH3COO—连在苯环上有两种；将—COOH 变换成 HCOO—，再 与—CH3 连在苯环上，有邻、间、对三种异构体，故共有 5 种异构体。即 9．D 37 17 Cl【解析】易求出烷基为—C3H7，它有 2 种结构 CH3CH2CH2—和(CH3)2CH—，其每一种均与苯环上的甲基有邻、 间、对三种相对位置，因而总共有 3×2=6 种异构体。 10．A 【解析】有机物分子式 C5H7C1 符合通式 CnH2n－2，它可能是含有一个三键，两个双键，或一个双键和一个碳环 的有机物。不可能是只含一个双键的直链有机物。 11．B 【解析】按题设条件下“能生成 3 种一氯取代物”的要求，挑选分子结构式中有处于 3 种不同情况的 H。 这样排除 C、D 选项。只有 A、B 选项符合要求。 题设第二个条件是：1 mol 该烃燃烧需氧气 179.2 L（标况下）。 即氧气的物质的量 。 A、B 的分子式分别是 C6H14 和 C5H12，配平其燃烧方程式得 C6H14+9.5O2 6CO2+7H2O C5H12+8O2 5CO2+6H2O 显然，只有选项 B 符合要求。 二、非选择题 1．（1）C9H13NO （2）羟 氨 （3） 【解析】本题第（1）问考查了有机物的分子式的书写；第（2）问考查了官能团的名称，这些都是有机化学的基 本知识；第（3）问则是结合数学知识考查了同分异构体的书写。利用排列组合的知识可知：苯环侧链上三个碳 原子连成直链时，三个碳原子的位置各不相同，两个取代基在三个碳原子上的分布位置共有 6 种，题目中已给出 了 5 种，依据规律可写出第 6 种；如果苯环侧链上三个碳原子连成 时，则碳原子位置有两种。两个取代 基连在位置不同的碳原子上可得两种结构，连在位置相同的两个碳原子上时，则又得到了一种，总共 4 种。 2．（1）大 （2） （3）a、b c （4）6 不是 1 179.2L 8mol22.4L mol− =⋅ →点燃 →点燃 —C—C C —Br 【解析】由 →A→B 知 中再引入基团时应处于间位上，由 →C→D 知 再引入基 团时应处于对位上。可见 E 应为 ，而 F 应为 才符合题给信息。其余略。 3．（1）C8H8 （2）1 3 3 （3）C 【解析】正方体为对称结构，有 8 个顶点，每个顶点为 1 个碳原子和 1 个氢原子。从空间构造考虑，其分子式为 C8H8，8 个氢原子完全相同，因此一氯代物只有 1 种，二氯代物有相邻、面对角线、体对角线 3 种，其三氯代物 有如下 3 种： 4．C6H14 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 [或(CH3)3C—CH2CH3] 【解析】根据“1 体积某烃的蒸气完全燃烧生成的二氧化碳比水蒸气少 1 体积”易推知该烃是烷烃，可设其分子 式为 CnH2n+2，碱石灰增重 39 g 是 0.1 mol CnH2n+2 完全燃烧生成的 CO2 和 H2O 的质量之和。依原子守恒有：0.1 mol ×n×44g·mol－1+0.1 mol×(n+1)×18g·mol－1=39 g。 解得 n=6，故该烃的分子式为 C6H14。 因其一氯代物有 3 种，这说明其分子中应有 3 种不同位置的氢原子，不难写出其可能的结构简式为 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 或(CH3)3C—CH2CH3。 —NO2 —Br —Br Br— —NO2