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有机化合物中的共价键和同分异构现象
(建议用时：40分钟)
[合格过关练]
1．下列有关物质的表达式或说法正确的是( )
C [A项， 只代表结构式，不代表立体结构；B项，键线式应为 ；D项，
该有机物中的碳原子的杂化有sp2、sp3类型。]
2．下列对有机化合物数量、品种繁多的原因的叙述不正确的是( )
A．所有的有机物中都含碳元素且都存在异构现象
B．碳原子既可以和碳原子形成共价键，又可以和其他非金属原子(如H、N、S、O等)形成共
价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键
D．多个碳原子之间既可以形成长短不一的碳链(碳链可以带有支链)，又可以形成碳环，
且碳链与碳环可以相互结合
A [并不是所有的有机物均存在同分异构现象，如CH 等无异构现象。]
4
3．下列结构中，从成键情况看不合理的是( )
1B [碳原子和硅原子最外电子层均有4个电子，均可形成4个共价键，故B项错误。]
4．关于乙烯中共价键的说法不正确的是( )
A．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
B．乙烯分子中的碳原子以sp2杂化
C．乙烯分子中含有π键可以发生加成反应
D．乙烯分子中碳碳之间只形成π键
D [乙烯分子中存在 ，故碳碳之间既形成σ键又形成π键，D不正确。]
5．下列说法不正确的是( )
A．乙醇与Na反应比水与Na反应缓慢的原因为H—O键的极性乙醇中弱
B．乙醇的酯化反应断裂的化学键是C—O σ键
C．乙醇与HBr反应断裂的化学键是乙醇中的C—O键
D．乙酸的酯化反应断裂的化学键是C—O键
B [酯化反应一般是醇脱H断O—H键，羧酸脱—OH，断C—O键，B项错误。]
6．以下说法正确的是( )
①O、O、O2－、O互为同素异形体
2 3
②乙烯和乙炔互为同系物
③35Cl、37Cl互为同位素
④乙酸( )和羟基乙醛( )互为同分异构体
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
[答案] D
7．某工厂生产的某产品只含C、H、O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)。下列物质中与该产品互为同分异构体的是( )
2A．CH===C(CH)COOH
2 3
B．CH===CHCOOCH
2 3
C．CHCHCH===CHCOOH
3 2
D．CHCH(CH)COOH
3 3
B [分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体，根据模型示意图可判断该有
机物的结构简式为CH===C(CH)COOH，因此与之互为同分异构体的是CH===CHCOOCH。]
2 3 2 3
8．已知分子式为C H 的物质A的结构简式为 ，其苯环上的二溴代物有9种
12 12
同分异构体，由此推断物质A苯环上的四氯代物的同分异构体的数目为( )
A．9种 B．10种
C．11种 D．12种
A [该分子苯环上共有6个氢原子，其二溴代物有9种，利用换元法可知其苯环上的四氯
代物也有9种结构。]
9．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是( )
A．CH B．CH
3 8 4 10
C．CH D．CH
5 12 6 14
C [CH 的一种同分异构体是C(CH) 4个甲基完全相同，即12个氢原子的化学环境相
5 12 3 4,
同，故只有一种一氯代物，类似的还有CH 的一种同分异构体[(CH)CC(CH)]，其一氯代物也
8 18 3 3 3 3
只有一种结构。]
10．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷( )是最简单
的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 mol CH 至少需要2 mol H
5 12 2
C [螺[2.2]戊烷的分子式为CH，环戊烯的分子式为CH，二者分子式相同，结构不同，
5 8 5 8
互为同分异构体，A项正确；如 都是螺[2.2]戊烷
的二氯代物，B项正确；螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构
成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有
机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大
于1，则由1 mol CH 生成1 mol CH 至少需要2 mol H，D项正确。]
5 8 5 12 2
311．如图所示为4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，假设碳原子上其余的化学
键都与氢原子结合。
回答下列问题：
(1)图中属于烷烃的是________(填字母，下同)。
(2)在如图所示的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成
________和________；不仅可以形成________，还可以形成碳环。
(3)含有双键的是________，含有三键的是________。
(4)图中互为同分异构体的是A与________；B与________；D与________。
(5)G中含有σ键与π键的个数比为________。
[解析](1)分子中碳原子之间都以单键结合成链状的烃为烷烃，由此可以判断，题中属于
烷烃的是A和C。(2)(3)观察题中的有机化合物，可以看出碳原子与碳原子之间不仅可以形成
单键，还可以形成双键，如B、E、F，也可以形成三键，如D、G；碳原子与碳原子之间不仅可以形
成碳链，还可以形成碳环。
(4)每个小球表示一个碳原子，可知A的分子式为CH ；B的分子式为CH，分子中存在双
4 10 4 8
键；C的分子式为CH ；D的分子式为CH，分子中存在三键；E的分子式为CH，分子中存在双
4 10 4 6 4 8
键；F的分子式为CH，分子中存在双键；G的分子式为CH，分子中存在三键；H的分子式为
4 8 4 6
CH，分子中碳原子之间形成碳环。A与C互为同分异构体，B与E、F、H互为同分异构体，D与G
4 8
互为同分异构体。
(5)G的结构简式为CH—CH—C≡CH，σ键为9个，π键为2个，二者比为9∶2。
3 2
[答案] (1)AC (2)双键 三键 碳链 (3)BEF DG (4)C EFH G (5)9∶2
12．如图所示都是简化的碳骨架结构：
请回答：
(1)其分子式分别是________、________。
(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，其一氯取代物有________种。
[解析](1)1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
CH ；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C H 。(2)降冰
7 12 10 12
片烷分子中含3种等效氢原子，故当它发生一氯取代时，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。
[答案] (1)CH C H (2)3 (3)4
7 12 10 12
4[素养培优练]
13．(素养题)据报道，近年来发现了一种新的星际分子，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、双键或三键等，颜色相同的球表示同一种原子)。
下列对该物质的说法中正确的是( )
A．①处的化学键表示碳碳双键
B．此星际分子属于烃类
C．③处的原子可能是氯原子或氟原子
D．②处的共价键只有σ键
D [有机物分子中每个碳原子都要形成4个共价键，由左向右推测其结构简式为
所以①处是碳碳三键，③处R可以是N原子(若为F或Cl，则C原子不能满足含有4个共
价键)，②处是碳碳单键，为σ键。]
14．(易错题)化合物 (b)、 (d)、HC≡C—CH===CH(p)的分子式均为CH。下
2 4 4
列说法正确的是 ( )
A．b的一氯代物只有两种
B．d的同分异构体只有b、p两种
C．b、d、p均可与溴水发生加成反应
D．p分子中σ键与π键个数比为5∶3
A [b分子中含有两种氢原子，其一氯代物有两种，A项正确；环丁二烯也是d的同分异构
体，B项错误；d分子中不含不饱和键，其不能与溴水发生加成反应，C项错误；p分子中含有σ
键与π键个数比为7∶3，D项错误。]
15．(素养题)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
5②两个苯环上都有官能团
③仅改变含氧官能团的位置
(4)乙醇(CHCHOH)和苯酚( )都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之
3 2
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
[解析](1)每个碳原子形成4个共价键，碳碳双键相当于两个共价键，补齐氢原子，然后分
类数清碳、氢、氧原子个数，得分子式为C H O。
14 12 3
(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，减去本身一种，还有17种。
(4)白藜芦醇不是醇，其分子中的—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。
[答案] (1)C H O
14 12 3
(2)碳碳双键、(酚)羟基
(3)17 (或其他合理答案)
(4)C
16．萝卜中具有较多的胡萝卜素。它是人体的主要营养之一。α胡萝卜素的结构简式为
(1)写出α胡萝卜素的分子式______________。
(2)1 mol胡萝卜素最多能与________ mol Br 反应。(3)β胡萝卜素与α胡萝卜素互为
2
同分异构体，且只是虚线框内部分不同，但碳的骨架相同。写出β胡萝卜素方框内可能的结构
简式：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析](1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则，此烃共有 39个
C,11个C===C、2个环，所以氢原子数为39×2＋2－11×2－2×2＝54，所以分子式为C H 。
39 54
6(2)每有一个双键即能和一个Br 加成，故1 mol 该烃能与11 mol Br 加成。
2 2
(3)根据观察，右框内双键有三种不同位置，故有三种同分异构体。
[答案] (1)C H (2)11 (3)
39 54
7
