Question

（1）如图所示的模型表示的分子中，可由碳和氢两种元素形成的是

 

．c分子的空间构型为

 

；d分子的结构简式

 

（2）关于a分子有下列问题：
①如果a分子中的一个氢原子被甲基取代后得到的物质中在同一平面的原子最多有

 

个．
②a能使溴的水溶液褪色，该反应的生成物的名称是

 

．
③a与氢气发生加成反应后生成分子e，e在分子组成和结构上相似的有机物有一大类（又称“同系物”），它们均符合通式C_nH_2n+2，当n=

 

时，这类有机物开始出现同分异构体，写出该烷烃可能有的同分异构体结构简式

 

．
（3）苯环结构中，不存在单双键交替结构，可以作为证据的事实是：
①苯不能使KMnO₄（H⁺）溶液褪色  
②苯中碳碳键的键长均相等  
③苯能在一定条件下跟H₂发生加成反应生成环己烷  
④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构  
⑤苯在FeBr₃存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不能因化学变化而使溴水褪色．
其中正确的是

 

（4）已知乳酸的结构简式为CH₃CH（OH）COOH．试回答：
①乳酸分子中含有

 

和

 

两种官能团（写名称）；
②乳酸与金属钠反应的化学方程式为

 

；
③当乳酸和浓硫酸共热时，能产生多种酯类化合物，写出乳酸在一定条件下合成聚酯的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：球棍模型与比例模型,常见有机化合物的结构,有机物的结构和性质,苯的结构

专题：有机化学基础

分析：（1）根据乙烯的结构为平面型分子；甲烷为正四面体；氨气为三角锥形；苯为平面型分子；苯的结构简式为；
（2）①在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯是平面型结构，其它有机物可在此基础上进行判断；
②乙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷；
③根据烷烃中甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体，从丁烷开始出现同分异构体，根据碳链异构来书写同分异构体；
（3）①根据高锰酸钾溶液具有强氧化性，遇到含双键或三键等不饱和键的物质会褪色；
②依据碳碳单键和碳碳双键的键长不同；
③依据与氢气发生加成反应是不饱和键的性质分析；
④根据同分异构体数目解答；
⑤根据碳碳单键和双键的性质判断，单键可以反应取代反应．双键可以反应加成反应；
（4）①根据结构简式来寻找出现的官能团；
②醇和羧酸均能和金属钠发生置换反应生成氢气；
③羟基与羧基能发生缩聚合反应．

解答： 解：（1）乙烯的结构为平面型分子；甲烷为正四面体；氨气为三角锥形；苯为平面型分子，所以a、c、d可由碳和氢两种元素形成，b由N和H两种元素形成；
c分子的空间构型为正四面体；
苯的结构简式为；
故答案为：acd；正四面体；；
（2）①甲烷是正四面体结构，最多有3个原子共面，乙烯是平面型结构，最多有6个原子共面，所以a分子中的一个氢原子被甲基取代后得到的物质丙烯中在同一平面的原子最多有7个，故答案为：7；
②乙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，故答案为：1，2-二溴乙烷；
③根据烷烃中甲烷、乙烷、丙烷没有同分异构体，从丁烷开始出现同分异构体，所以n=4，丁烷的同分异构体有：CH₃CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₃；
故答案为：CH₃CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₂CHCH₃；
（3）①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故①正确；
②苯环上碳碳键的键长相等，说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故②正确；
③苯能在一定条件下跟H₂加成生成环己烷，发生加成反应是双键具有的性质，不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故③错误；
④如果是单双键交替结构，邻二甲苯的结构有两种，一种是两个甲基夹C-C，另一种是两个甲基夹C=C．邻二甲苯只有一种结构，说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故④正确；
⑤苯在FeBr₃存在下同液溴可发生取代反应，生成溴苯，苯不因化学变化而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，故⑤正确；
所以①②④⑤可以作为苯分子中不存在单、双键交替排列结构的证据．
故答案为：①②④⑤；
（4）①乳酸中含有羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基；
②酸中的醇羟基和羧基均与金属钠反应，反应的化学方程式为+2Na +H₂↑，
故答案为：+2Na +H₂↑；
③当乳酸和浓硫酸共热时，合成聚酯的化学方程式为：，
故答案为：．

点评：本题主要考查了有机物的结构、性质，掌握官能团的性质是解题的关键，难度不大．