鲁科版高中化学选修5 同步测试 有机化合物的结构与性质 第1课时 碳原子的成键方式

第1课时碳原子的成键方式
A组
1.下列分子中，所有碳原子均处于同一平面的是( )
A.B.
C. D.
解析:B项中上两个碳原子及每一个碳所连的两个碳原子共处于同一平面。

答案:B
2.下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是( )
A.CH3P
B.CH2SeO
C.CH4O
D.C2H4
解析:A项，化合物中P可形成3个共价键;B项，化合物中Se与O相似;C项，化合物中O可形成2个共价键;D项，碳碳单键应是碳碳双键。

答案:D
3.某有机物的分子式为C16H18Cl8，其分子呈链状结构，但不含碳碳叁键，则分子中含有的碳碳双键数为( )
A.5
B.4
C.3
D.2
解析:8个Cl可以视为8个H，C16H18Cl8中的碳碳双键数目与C16H26中的碳碳双键数目相同，含有16个碳原
子的烷烃为C16H34，相对于烷烃，每减少2个H，则增加一个碳碳双键，故C16H26中的碳碳双键数==4，即C16H18Cl8中含有4个碳碳双键。

答案:B
4.(双选)下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有( )
A.乙烷
B.甲苯
C.氟苯
D.四氯乙烯
解析: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项错误;甲苯中含有甲基，具有甲烷的结构特点，所有原子也不可能在同一平面上，故B项错误;苯为平面形结构，与苯环直接相连的原子在同一个平面上，故C项正确;乙烯为平面形结构，四氯乙烯结构与乙烯相似，也为平面形结构，故D项正确。

答案:CD
5.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中，不正确的是( )
A.乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃
B.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色，乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为平面形结构，乙烷分子为立体结构
解析:CC键的键能并不是C—C键键能的两倍，而是比两倍略小。

只需要较少的能量，就能使双键里的一个键断裂。

因此乙烯比乙烷性质活泼。

答案:C
6.烯烃、炔烃、芳香烃和乙醛都能发生加成反应，这是因为它们都( )
A.含单键
B.含双键、叁键或苯环
C.含非极性键
D.是有机物
解析:若有机物分子中含有双键、叁键或苯环，则能发生加成反应，B项正确。

答案:B
7.根据的结构，下列有关该有机物性质的说法中错误的是( )
A.能与新制氢氧化铜悬浊液反应
B.能使溴的四氯化碳溶液退色
C.能与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应
D.不能使酸性KMnO4溶液退色
解析:该有机物中含有—COOH，显酸性，可以与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应，A项正确;该分子中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液退色，B项正确，D项错误;该分子中含有羧基，在浓硫酸催化下能与乙醇发生酯化反应，C项正确。

答案:D
8.甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代。

若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代，则可得到的分子如图所示。

(1)写出其分子式。

(2)碳碳键之间的键角有种。

(3)极性键有个，非极性键有个。

解析:CH4中H位置被苯环中碳原子代替，因此四个C—C单键键角仍为109°28’;苯环中碳碳键键角为120°，C原子之间的键都是非极性键，苯环上C—H键为极性键。

答案:(1)C25H20
(2)两
(3)20 28
9.(1)有两种芳香烃结构如下:
萘:联苯:
它们的分子式分别为和。

(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为。

解析:(1)萘分子中含有10个碳原子，除去两苯环共用的2个碳原子上没有氢原子外，其他每个碳原子上连有1个氢原子，故其分子式为C10H8。

联苯分子中含有12个碳原子，除了两个苯环直接相连的2个碳原子外，其他碳原子上均连有1个氢原子，故其分子式为C12H10。

(2)根据其分子式，其符合单烯烃的通式，考虑到乙烯分子中的所有原子均在同一平面上，当乙烯分子中的4个氢原子分别被4个甲基取代后，该烃的所有碳原子都在同一平面上，故分子式为C6H12的烃且所有碳原子都在同一平面上的结构简式为。

答案:(1)C10H8C12H10
(2)
B组
1.下列共价键中，属于极性键且极性最强的是( )
A. B.
C. D.
解析:A、D两项的共价键是由同种元素(碳元素)的原子形成的，属于非极性键;B、C两项的共价键是由不同种元素(B项为碳、氧两元素，C项为碳、氮两元素)的原子形成的，属于极性共价键，并且碳、氧两元
素的吸引电子能力(电负性)之差大于碳、氮两元素的吸引电子能力之差，故极性最强的共价键是。

答案:B
2.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A.甲苯
B.硝基苯
C.2-甲基丙烯
D.2-甲基丙烷
解析:2-甲基丙烷可以看作是甲烷分子中的三个氢原子被甲基取代，所以连在2号碳上的三个碳原子和一个氢原子的空间结构为四面体的四个顶点，故所有碳原子不可能在同一个平面上。

答案:D
3.下列说法中正确的是( )
A.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合C n H2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.碳氢原子个数比为1∶3的烃有两种
解析:符合该特点的烃有烷烃和环烷烃，A项错误;只有烷烃的分子组成符合通式C n H2n+2，B项正确;饱和碳原子四个价键为四面体形，故正戊烷分子中碳原子不在一条直线上，而是呈锯齿形，C项错误;碳氢原子个数比为1∶3的烃只有乙烷(CH3CH3)一种。

答案:B
4.已知C—C键可以绕键轴旋转，结构简式为的化合物中，处于同一平面内的原子最多可能有( )
A.10个
B.12个
C.16个
D.18个
答案:D
5.某烃的结构简式为，分子中饱和碳原子数为a，可能在同一直线上的碳原子数为b，可能在同一平面上的碳原子数最多为c，则a、b、c分别为( )
A.4、3、7
B.4、3、8
C.2、5、4
D.4、6、4
解析:如图所示:，1、2、3号碳原子在同一直线上，且该直线在碳碳双键确定的平面内，所以1、2、3、4、5、7号碳原子一定在同一平面，6、8号碳原子通过单键旋转，也可能在上述平面内，5、6、7、8号碳原子为饱和碳原子。

答案:B
6.某有机化合物结构如下，分析其结构并回答下列问题。

(1)写出其分子式。

(2)其中含有个不饱和碳原子，分子中有种双键。

(3)分子中的极性键有(写出两种即可)。

(4)分子中的饱和碳原子有个。

(5)分子中键角约为，键角约为。

解析:根据碳原子的结构特点，与4个原子形成共价键的碳原子称之为饱和碳原子，双键、叁键碳原子称之为不饱和碳原子，苯环上的碳为不饱和碳原子，此分子中有12个不饱和碳原子;此分子中有碳碳双键和碳氧双键2种双键;凡是不同原子间形成的共价键称之为极性键，此分子中有碳氢、碳氧、氧氢三种极性键;具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子，共有4个。

答案:(1)C16H16O5
(2)12 2
(3)碳氧键、碳氢键、氧氢键(任填两种)
(4)4
(5)120°180°
7.有机化合物的结构简式可进一步简化，如:
CH3CH2CH2CH3
写出下列物质的分子式:
(1);
(2);
(3)。

解析:在键线式中每个折点和端点处为1个碳原子，每个碳原子可以形成4个共价键，不足4个的用氢原子补足。

答案:(1)C6H14
(2)C5H10
(3)C7H12
8.已知某有机化合物的结构简式如下:
(1)该物质的一个分子中含有个饱和碳原子，个不饱和碳原子。

(2)写出两种非极性键:，两种极性键:。

(3)该有机化合物的分子式为。

(4)推测该有机物可能具有的性质:。

解析:该有机化合物具有官能团、CC以及酚羟基，可据此推断其性质。

答案:(1)2 10
(2)C—C和CC C—O和C—H(或H—O)
(3)C12H14O2
(4)与溴的四氯化碳溶液发生加成反应;与酸性KMnO4溶液发生氧化反应
9.某化工厂生产的某产品只含碳、氢、氧三种元素，其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键，如单键、双键等)。

(1)该有机物中表示的原子为，表示的原子为，表示的原子为。

(用元素符号表示)
(2)该有机物中存在的极性键有，
非极性键有。

(3)该产品的结构简式为。

(4)下列物质中，与该产品互为同分异构体的是(填序号)，与该产品互为同系物的是(填序号)。

①②
③④CH3CH(CH3)COOH
解析:(1)根据碳原子的4价键、氢原子的1价键、氧原子的2价键原则，结合分子的球棍模型可知，表示H，表示C，表示O。

(2)由碳、氢、氧原子的价键原则，结合球棍模型可知，该有机物的结构简式为，其中C—H、C—O、O—H、均为极性键，C—C、属于非极性键。

(4)与已知有机物分子式相同，结构不同是①和②，故与该产品互为同分异构体的是①和②。

同系物的结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，③分子中含有1个碳碳双键和1个羧基，其分子组成上比该有机物多一个CH2，它们属于同系物。

④中的物质与该有机物的分子式不同，且分子中不含有碳碳双键，故其与该有机物既不属于同系物也不属于同分异构体。

答案:(1)H C O
(2)C—H、C—O、O—H、C—C、
(3)
(4)①②③。