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2025人教版化学选择性必修3
分层作业2　有机化合物中的共价键及同分异构现象
A级必备知识基础练
题组1.有机化合物分子中的共价键
1.[2024福建厦门高二检测]下列表达错误的是(　　)
A.环己烷的最简式:C6H12
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.的分子式为C13H12
D.异戊烷的键线式:
2.关于乙烯分子中化学键的描述正确的是(　　)
A.碳原子sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
B.乙烯分子中有4个σ键、2个π键
C.C—H是两个原子的sp2杂化轨道形成σ键,C—C是未杂化的2p轨道形成π键
D.C—C是sp2杂化轨道形成σ键,C—H是未杂化的2p轨道形成π键
3.三氟乙酸乙酯(CF3COOC2H5)是制备某药物的原料,可由CF3COOH和C2H5OH反应制得。下列说法不正确的是(　　)
A.三氟乙酸乙酯分子中的碳原子有两种杂化方式
B.合成该分子所需的原料三氟乙酸和乙酸分子中都含有π键
C.1个三氟乙酸乙酯分子中含有13个σ键和1个π键
D.三氟乙酸乙酯分子是极性分子,所以在水中的溶解度很大
题组2.同分异构体的判断与书写
4.下列属于碳架异构的是(　　)
A.和C(CH3)4
B.CH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3
C.CH3CH2CHO和CH3COCH3
D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
5.下列属于同分异构体的是(　　)
A.和
B.和
C.HCOOCH2CH3和CH3CH2OCHO
D.和□
6.有机化合物的一氯代物有(不考虑立体异构)(　　)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
7.下列不属于有机化合物种类繁多的原因是(　　)
A.碳原子的结合方式种类多
B.碳原子的空间排列方式多样
C.碳原子化学性质活泼
D.存在同分异构现象
8.如图均是由4个碳原子结合成的6种烃类有机化合物(氢原子没有画出)。
(1)有机化合物a有一种同分异构体,试写出其结构简式:　　　　　　。
(2)上述有机化合物中与c互为同分异构体的是　　　　　　(填字母)。
(3)任写一种与e互为同系物的有机化合物的结构简式:　　　　　　。
9.回答下列问题。
(1)下面列出了几组物质,请将符合要求的物质的序号填写在表中。
①和;
②和;
③CH4和CH3CH2CH3;④金刚石和石墨;⑤氕、氘和氚;⑥16O、17O和18O;⑦乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3);⑧氧气(O2)和臭氧(O3)。
类别 同位素 同系物 同素异形体 同分异构体
序号
(2)如图所示都是简化的碳骨架结构:
①降冰片烷、篮烷的分子式分别是　　　　　　　、　　　　　　　。
②降冰片烷发生一氯取代时,取代位置有　　　　　　　种。
③篮烷发生一氯取代时,其一氯代物有　　　　　　　种。
B级关键能力提升练
10.根据各原子的成键特点,下列物质存在的是(　　)
A.C3H8O B.C7H15O
C.C3H6Cl D.C4H8NO
11.如图是甲醛分子的结构式,下列描述正确的是 (　　)
A.甲醛分子中有4个σ键
B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化
C.甲醛分子中有两个π键
D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形所在平面
12.乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法正确的是(　　)
乙酸
水
乙醇 CH3—CH2—OH
A.羟基的极性:乙醇>水>乙酸
B.与金属钠反应的剧烈程度:乙醇>水
C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D.羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同
13.[2024贵州遵义高二检测]一氯代物的同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有4种的烷烃是 (　　)
A.正丁烷 B.乙烷 C.丙烷 D.新戊烷
14.[2024河南洛阳高二检测]下列关于同分异构体判断正确的是(　　)
A.立方烷()的一氯代物有1种、二氯代物有2种
B.分子式为C4H9Cl的同分异构体有4种
C.分子式为C8H10的芳香烃有3种
D.的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
15.(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式:
:　　　　　　　　、　　　　　　　　。
(2)某有机化合物的键线式为,则它的分子式为　　　　　　,该分子中含氧官能团的名称为　　　　　　　　　　　,它属于　　　　　　　　　　(填“烃”或“烃的衍生物”)。
(3)已知分子式为C5H12O的有机化合物属于醇,则其同分异构体有　　　　　种。
C级学科素养拔高练
16.白藜芦醇的结构简式为,根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为　　　　　　　。
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为　　　　　　。
(3)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有　　　　　　　种,写出其中一种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①碳的骨架和官能团种类不变
②两个苯环上都有官能团
③仅改变含氧官能团的位置
(4)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团,有关它们之间关系的说法正确的是　　　　　(填字母)。
A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物质
B.苯酚与白藜芦醇互为同系物
C.三者的组成元素相同
D.三者分子中碳、氧原子个数比相同
参考答案
分层作业2　有机化合物中的共价键及同分异构现象
1.A　解析 环己烷最简式中C、H原子个数之比为1∶2,则最简式为CH2,A错误;乙烯的结构简式为CH2CH2,B正确;苯基为—C6H5,故的分子式为C13H12,C正确;在烷烃的分子表示中,用顶点或拐点表示C原子,用短线表示C—C,结合异戊烷的结构简式(CH3)2CHCH2CH3可知,异戊烷的键线式为,D正确。
2.A　解析 在乙烯分子中,每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道,其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—H σ键,另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的1个sp2杂化轨道形成C—C σ键;2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键。
3.D　解析 酯基中碳原子形成碳氧双键,该碳原子为sp2杂化,另外3个碳原子均形成单键,为sp3杂化,则碳原子有两种杂化方式,选项A正确;三氟乙酸和乙酸分子中都存在CO,因此都含有π键,选项B正确;单键均为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,则1个三氟乙酸乙酯分子中含有13个σ键和1个π键,选项C正确;三氟乙酸乙酯分子中含酯基、碳氟键,结构不对称,则该分子是极性分子,但在水中的溶解度不大,选项D错误。
4.A
5.D　解析 甲烷分子的空间结构为正四面体,二氟甲烷只有一种结构,因此A项中属于同一种物质;B项中均为邻二甲苯,属于同一种物质;C项中均为甲酸乙酯,属于同一种物质;D项中前者分子式为C4H8,属于烯烃,后者分子式为C4H8,属于环烷烃,它们互为同分异构体,故D符合题意。
6.B　解析 该物质分子是对称结构,分子中含有4种处于不同环境的H原子,因此其一氯代物有4种,故B项正确。
7.C　解析 碳原子可以形成单键、双键、三键,碳原子的结合方式种类多是有机化合物种类繁多的原因之一,故不选A;碳原子可以形成碳链,还可以形成碳环,空间排列方式多样是有机化合物种类繁多的原因之一,故不选B;碳原子化学性质与有机化合物种类繁多无关,故选C;有机化合物存在同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一,故不选D。
8.答案 (1)CH3CH2CH2CH3　(2)bf
(3)CH≡CH(合理即可)
解析 a~f 6种有机化合物的结构简式分别为、、CH3—CHCH—CH3、CH2CH—CHCH2、HC≡C—CH2—CH3、。根据相关的知识可得出相应的答案。
9.答案 (1)⑤⑥　①③　④⑧　②⑦
(2)①C7H12　C10H12　②3　③4
解析 (1)质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,⑤⑥中各原子互为同位素;结构相似,在分子组成上相差1个或n个CH2原子团的有机化合物互称同系物,①③中的物质互为同系物;同一种元素的不同单质互称同素异形体,④⑧中物质互为同素异形体;分子式相同、结构不同的物质互称同分异构体,②⑦中物质互为同分异构体。
(2)①1个降冰片烷分子中含7个碳原子,根据碳原子的成键特点可知其分子式为C7H12;1个篮烷分子中含10个碳原子,根据碳原子的成键特点可知其分子式为C10H12。②降冰片烷分子中含3种等效氢原子,故当其发生一氯取代时,取代位置有3种。③篮烷分子中含4种等效氢原子,故其一氯代物有4种。
10.A　解析 由碳原子及其他原子的成键特点分析可知,可存在物质C3H8O。
11.D　解析 共价单键为σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,则甲醛分子中含有3个σ键,故A错误;该分子中碳原子价层电子对数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥模型判断碳原子杂化类型为sp2杂化,故B错误;有一个双键,包括一个σ键和一个π键,故C错误;甲醛分子中碳原子采用sp2杂化,该分子为平面三角形结构,其中的π键垂直于三角形所在平面,故D正确。
12.C　解析 与Na反应越剧烈,说明羟基氢原子的活泼性越强,对应羟基的极性越强。与Na反应的剧烈程度:乙酸>水>乙醇,则相应羟基的极性:乙酸>水>乙醇,A、B项错误;题中所给3种化合物中均含有羟基,但羟基连接的基团不同,导致羟基的活性不同,C项正确;羟基中的O—H都是σ键,D项错误。
13.C　解析 在题目所给的四种物质中,正丁烷和丙烷的一氯代物的同分异构体有2种(和),乙烷和新戊烷的一氯代物的同分异构体只有1种,所以B、D不符合题意;正丁烷的二氯代物的同分异构体有6种,丙烷的二氯代物的同分异构体有4种,所以A不符合题意,C符合题意。
14.B　解析 立方烷的分子式是C8H8,即8个碳原子位于正方体的8个顶点,立方烷的一氯代物有1种,二氯代物有3种,A错误;C4H9Cl可看作C4H9—与—Cl相连,C4H9—有4种结构,则C4H9Cl有4种同分异构体,B正确;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—CH2CH3,若有2个侧链,应为2个—CH3,2个甲基有邻、间、对3种位置关系,所以符合条件的同分异构体有4种,C错误;的一氯代物有3种(,*代表氯原子取代的位置),D错误。
15.答案 (1)CH2CHCHCH2　
(2)C10H16O　羟基　烃的衍生物
(3)8
16.答案 (1)C14H12O3　(2)碳碳双键、(酚)羟基
(3)17　(或其他合理答案)
(4)C
解析 (1)由结构简式可知白黎芦醇的分子式为C14H12O3。(2)白藜芦醇分子中含有碳碳双键和(酚)羟基。(3)依题意,白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上—OH的位置,且—OH分别占据两个苯环,其他结构不变。2个—OH在左边苯环的位置有6种,—OH在右边苯环上的位置有3种,故符合条件的同分异构体共有6×3=18种,减去白黎芦醇本身一种,还有17种。(4)白藜芦醇分子中的—OH与苯环直接相连,属于酚类,A项错误;苯酚和白藜芦醇的分子结构不相似,不互为同系物,B项错误;三者都由碳、氢、氧三种元素组成,C项正确;乙醇分子中碳、氧原子个数之比为2∶1,苯酚分子中碳、氧原子个数之比为6∶1,白藜芦醇分子中碳、氧原子个数之比为14∶3,D项错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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