高中化学人教版选修5课后训练：1.2.1 有机化合物中碳原子的成键特点(附答案)

第一章第二节第1课时
一、选择题
1. 以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是()
A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个极性共价键
B. 在有机化合物中，碳元素只显－4价
C. 在烃中，碳原子之间只形成链状
D. 碳原子既可形成有机化合物，也可形成无机物
解析：碳原子与其他原子可以形成4个共价键，但不一定均为极性键，如碳碳键为非极性键，A错误；在有机化合物中，碳元素不一定只显－4价，如在CH3Cl中，碳显－2价，B项错误；在烃中碳原子之间也可以形成环状，如环己烷，C项错误。

答案：D
2. 燃油对环境的危害是全球公认的一个问题，无铅汽油的使用已成为人们的共识。

在汽油中添加CH3OC(CH3)3可生产无铅汽油。

CH3OC(CH3)3分子中必存在的原子间连接方式是()
解析：一般来说，在有机化合物的分子结构中，碳原子形成四个共价键，氢原子只形成一个共价键，氧原子要形成两个共价键。

根据这一价键规律可以将CH3OC(CH3)3写成其对
应的展开式：，则各原子间的连接方式一目了然。

答案：C
3. 下列化学用语表达正确的是( )
A ．HClO 的电子式：
B. 丙烷分子的比例模型：
C ．对氯甲苯的结构简式：3
D ．乙醇的分子式：C 2H 6O
解析：选项A 中，HClO 的电子式应为
H ··O ······Cl ····
··；选项B 表示的是丙烷分子的球棍模型；
选项C 中表示的是间氯甲苯，对氯甲苯的结构简式为。

答案：D
4. 某有机物的分子式为C 10H 14Cl 2O 2，分子结构中不含有环和碳碳三键，只含有1个
，则该分子中含有碳碳双键的数目为( ) A ．1 B ．2 C. 3
D ．4
解析：该分子除含有1个
外，若不含碳碳双键，则分子式为C 10H 18Cl 2O 2，而该
分子的分子式为C 10H 14Cl 2O 2，因此该分子中应含有18－14
2
＝2个碳碳双键。

答案：B
5. 键线式可以简明扼要地表示碳氢化合物，键线式为的物质是( )
A ．丁烷
B ．丙烷 C. 丁烯
D ．丙烯
解析：以线段表示碳碳键，以线段的拐点或终点表示碳原子，氢原子及碳氢键全部省略，
其他原子以及相应的键不省略，每个拐点和终点均表示连接有一个碳原子，这样的式子称为键线式。

书写键线式时要注意像碳碳双键、碳碳三键等多重键不能进一步简略。

键线式“===”
表示乙烯，“—”表示乙烷，表示正丁烷，表示氯乙烷，表示乙醇，
表示丙烯。

答案：C
6. 某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子排列成内空的四面体(如白磷结构)，每两个氮原子间都有一个碳原子。

已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为( )
A ．C 6H 8N 4
B ．
C 6H 12N 4 C. C 6H 10N 4
D ．C 4H 8N 4
解析：四个氮原子排列成的内空的四面体中有6条棱，因此该分子中应含有6个碳，再根据碳四价的原则可确定该分子中应含有12个氢。

答案：B
7. 下列取代基或微粒中，碳原子最外层电子数均满足8电子结构的是( ) A ．甲基(－CH 3)
B ．碳正离子[
C (CH 3)3]⊕
C ．碳负离子(CH 2CH 3⊖
)
D ．羧基(－COOH)
解析：甲基的电子式是
；碳正离子[C (CH 3)3]⊕
]中，中心碳原子失去一个电子
而带正电荷，中心碳原子周围有6个电子；碳负离子(CH 2CH 3⊖
)的电子式是
，两
个碳原子周围均满足8电子结构，—COOH 的电子式为，碳原子最外层只
有7个电子，D 错误。

答案：C
8. “黑索金”是一种烈性炸药。

“黑索金”是由乌洛托品(分子结构如
图)与发烟硝酸作用制得。

下列说法中不正确的是()
A．乌洛托品中碳原子均达到饱和结构
B. 乌洛托品的一氯代物只有一种
C. 乌洛托品的分子式为C6H12N4
D. 乌洛托品分子结构中含有3个六元环
解析：乌洛托品中的碳原子均以单键与其他原子相连，均达到饱和结构，A项正确；该分子中6个碳原子是等效的，所以只有一种氢原子，一氯代物只有一种，B项正确；根据结构，可以查出有6个碳原子和4个氮原子，再根据碳四价原理可以查出共有12个氢原子，C项正确；该项分子中含有4个六元环，D项错误。

答案：D
9. 某期刊封面上有如下边的一个分子球棍模型图。

图中“棍”代表单键或双键或三键。

不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种()
A．卤代羧酸B．酯
C. 氨基酸D．醇钠
解析：观察模型可知：绿球和绿球相连，而且绿球还连接了其他球，可以初步推断，绿球代表碳原子或氮原子。

再由5个白球都处于末端，且都只与一个其他颜色的球相连，可确定白球代表氢原子。

红球既可只连绿球，也可一端连绿球，一端连白球(氢原子)，可断定红球表示氧原子。

蓝球连了两个白球(氢原子)后再连在绿球上，而这个绿球在已经连了3个球(一绿二白)的条件下还可与蓝球相连，由此可确定绿球所表示原子的价态为4价，从而排除绿球是氮原子的可能，认定它是碳原子，由此进一步可认定蓝球代表氮原子。

这样，就很容
易写出该模型所代表物质的结构简式：H2N－CH2－COOH，显然它属于氨基酸。

答案：C
10. 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. 2,4,5D．4,4,6
解析：该烃的结构简式也可表示为，很明显，1,2,3号碳原子和1号碳上的氢组成乙炔构型；2,3,4,5,7号碳原子和4号碳上的氢组成乙烯构型，以5,6,7,8号碳原子为中心均可组成甲烷构型。

由此不难得出结论：处于四面体结构中心的碳原子有5,6,7,8号4个，一定在同一平面内的碳原子有1,2,3,4,5,7号6个，一定在同一直线上的碳原子有1,2,3号3个，对照选项，答案为B。

答案：B
11. 下列有关叙述正确的是()
A. 乙烯的结构简式为CH2CH2
B.和
是同一种物质
C. 乙烯的结构式为，表示出了乙烯分子的空间立体构型
D. 降冰片烷的键线式为，可确定其化学式为C7H14
解析：在书写结构简式时碳碳双键不能省略，乙烯的结构简式应为CH2==CH2，A错误；结构简式只表明了有机物分子中各原子的连接顺序和成键情况，不能表明分子的空间构型，因为碳碳单键可理解成可以绕单键轴旋转，故B正确，C不正确；根据键线式的表示方法可知D不正确，分子式应为C7H12。

答案：B
12. 下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是()
A．氨气B．二氯甲烷
C. 四氯甲烷D．白磷
解析：氨气、二氯甲烷呈四面体，但不是正四面体，A，B错误；白磷含有非极性键，D错误。

答案：C
二、非选择题
13. 在烃的分子结构中，若减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子。

试回答下列问题：
(1)分子式为C n H2n＋2的烃分子中碳碳间共用电子对数为___________________ _________________________________________________________；
(2)分子式为C n H2n－6的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________________ ___________________________________________________________；
(3)C x可看作是减氢的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为160，则符合该条件的碳单质的化学式为______________，符合该条件的单烯烃的分子式为______________。

答案：(1)n－1(2)n＋3(3)C80C160H320
14. 某有机物的结构简式为
，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________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)123(3)碳氧键、碳氢键、氢氧键(任写2种)(4)44(5)120°180°
15. 下列是一个化工产品生产过程设计框图。

根据要求回答下列问题：
(1)只含有一种官能团的物质是________。

(2)含有羧基的是________。

(3)写出G物质的分子式________。

解析：(1)A中含有卤素原子一种官能团；D中含有羟基一种官能团；E中含有醛基一种
官能团；F中含有羧基一种官能团。

(2)B、C、F中含有羧基官能团。

(3)可直接查出分子中C、H、O原子的个数分别为16、10、5。

答案：(1)ADEF(2)BCF(3)C16H10O5
16. 有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法。

①②③CH4
④⑤
⑥
⑧⑨
(1)上述表示方法中属于结构简式的为__________________________________________；
属于结构式的为__________________________________________；
属于键线式的为__________________________________________；
属于比例模型的为__________________________________________；
属于球棍模型的为__________________________________________。

(2)写出⑨的分子式：__________________________________________。

(3)写出⑩中官能团的电子式：________、________。

(4)②的分子式为________，最简式为________。

答案：(1)①③④⑦⑩②⑥⑨⑤⑧
(2)C11H18O2
(3)(4)C6H12CH2。