旋光异构单元测试题及答案

旋光异构单元测试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。）1.下列分子中，属于手性分子的是（）A.CH₃CHClCH₂CH₃B.CH₃CH₂CHClCH₃C.CH₃CH₂CH₂CH₃D.CH₃CH₂CH₂CH₂Cl2.下列各组物质中，属于对映异构体的是（）A.(R)-2-溴丁烷和(S)-2-溴丁烷B.2-氯丁烷和2-氯丁烯C.顺-2-丁烯和反-2-丁烯D.(R)-乳酸和(S)-乳酸3.分子式为C₄H₁₀O的单官能团醇，其中手性异构体数目为（）A.1B.2C.3D.44.下列说法正确的是（）A.所有手性分子都能与平面偏振光发生作用B.内消旋体是外消旋体的一种C.非对映异构体互为镜像D.外消旋体是一对对映异构体的等量混合物5.下列分子中，含有手性中心，且互为非对映异构体的是（）A.(R)-2-丁醇和(S)-2-丁醇B.(R)-2-丁烯和(S)-2-丁烯C.2-氯丁烷和2-溴丁烷D.2,3-二甲基丁烷和2,3-二甲基丁烯6.某化合物分子式为C₅H₁₂，其一氯代物共有4种异构体，则该化合物是（）A.正戊烷B.异戊烷C.新戊烷D.2-甲基丁烷7.用Cahn-Ingold-Prelog优先次序规则判断，下列基团优先次序由大到小排列正确的是（）A.-CH₃>-CH₂CH₃>-CH=CH₂>-C≡CHB.-C≡CH>-CH=CH₂>-CH₂CH₃>-CH₃C.-CH=CH₂>-CH₂CH₃>-C≡CH>-CH₃D.-CH₂CH₃>-CH₃>-CH=CH₂>-C≡CH8.某化合物的Fischer投影式如下（*代表手性碳）：HBr||*—C—C—H||CH₃OH该化合物的R/S构型及名称分别是（）A.(R)-2-溴-3-氯丁酸B.(S)-2-溴-3-氯丁酸C.(R)-2-溴-3-氯丁酸甲酯D.(S)-2-溴-3-氯丁酸甲酯9.下列叙述错误的是（）A.互为对映异构体的两个化合物，其熔点、沸点、溶解度通常相同B.外消旋体是一种混合物，可以用普通旋光仪测出其旋光度C.含有手性碳原子的分子一定是手性分子D.内消旋体虽然旋光度为零，但它是具有手性元素的分子10.某手性醇(A)的比旋光度[α]=+50°，将其与等量的水混合，测得混合溶液的比旋光度[α]_m=+25°。若该醇与水不完全互溶，则该醇在混合溶液中的质量分数约为（）A.50%B.33%C.66%D.25%二、填空题（本题共5小题，每空2分，共30分。）11.互为对映异构体的两个化合物，互为______关系，它们的物理性质几乎完全相同，但旋光性______相同，______相反。12.分子式为C₄H₈的烯烃，若不存在顺反异构体，则该烯烃的结构简式为______；若存在顺反异构体，则该烯烃的结构简式为______。13.某化合物(A)分子式为C₄H₁₀O，能与金属钠反应生成氢气，其核磁共振氢谱(¹HNMR)显示只有3种化学环境不同的氢原子。化合物(A)的结构简式为______，它存在______种光学异构体。14.若一个分子具有两个手性碳原子，且分子中不存在对称元素，则该分子最多存在______种对映异构体和______种非对映异构体。15.某化合物的Fischer投影式如下：OHBr||*—C—C—H||CH₃H该化合物的R/S构型为______，它是______(填“手性分子”、“内消旋体”或“非手性分子”)。三、判断题（本题共5小题，每小题2分，共10分。正确的划“√”，错误的划“×”。）16.任何含有手性碳原子的化合物都存在旋光性。()17.顺-2-丁烯和反-2-丁烯互为对映异构体。()18.外消旋体是旋光性为零的混合物，它由等量的对映异构体组成。()19.手性分子一定含有手性碳原子。()20.羰基碳原子连接四个不同基团时，一定是手性碳原子。()四、简答题（本题共2小题，共30分。）21.(15分)写出下列化合物的所有手性异构体，并指出哪些是内消旋体。(a)CH₃CH₂CHClCH₃(b)CH₃CH₂CHBrCH₂CH₃22.(15分)简述判断一个分子是否存在手性以及确定其手性碳原子R/S构型的具体步骤。以(R)-2-氯丁烷为例，说明其R/S构型的判断过程。五、计算题（本题共2小题，共30分。）23.(15分)某化合物(A)的分子式为C₅H₁₀O，已知其与浓硫酸共热能发生消去反应生成一种无顺反异构体的烯烃(B)，(A)也能与金属钠反应生成氢气。化合物(A)的结构简式为______。若将2.34g(A)溶于100mL水中，测得溶液的比旋光度[α]=-13.5°(已知该化合物的比旋光度[α]_D=-52.5°)，计算该化合物(A)在水中的质量分数。24.(15分)化合物(X)的分子式为C₄H₉Br，已知它有一种对映异构体(Y)。请写出化合物(X)和(Y)的所有可能的结构简式，并判断它们属于哪种类型的异构体（对映异构体或非对映异构体）。试卷答案一、选择题1.B2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.A10.A二、填空题11.镜像；相同；相反12.CH₂=CHCH₂CH₃；CH₃CH=CHCH₃13.CH₃CH₂CH₂OH；214.2；315.(S)；非手性分子三、判断题16.×17.×18.√19.×20.×四、简答题21.(a)手性异构体：(S)-CH₃CH₂CHClCH₃和(R)-CH₃CH₂CHClCH₃。无内消旋体。(b)手性异构体：(S)-CH₃CH₂CHBrCH₂CH₃和(R)-CH₃CH₂CHBrCH₂CH₃。无内消旋体。解析思路：(a)分子中有一个手性碳(C2或C3)。判断(S)和(R)构型。(b)分子中有两个手性碳(C2和C3)。判断(S)和(R)构型，并检查是否存在内消旋体（对称性）。22.判断步骤：①找出分子中所有手性碳原子；②对每个手性碳原子连接的四个基团，按Cahn-Ingold-Prelog规则确定优先次序(1,2,3,4)；③将具有最低优先次序的基团(4)置于远离观察者的方向（投影式）；④观察具有最高优先次序的基团(1)和次高优先次序的基团(2)的空间指向：若从1到2旋转方向为顺时针，则该手性碳构型为R；若为逆时针，则为S。(R)-2-氯丁烷判断过程：手性碳在C2。基团优先次序：-Cl(1)>-CH₃(2)>-CH₂CH₃(3)>-H(4)。Fischer投影式中，-H(4)在下方。观察-Cl(1)和-CH₃(2)：从1经3到2为顺时针方向，故C2为R构型。五、计算题23.(A)结构简式：CH₃CH₂CH₂CH₂OH(1-丁醇)。质量分数=(2.34g/(2.34g+100g))*100%≈2.30%解析思路：根据分子式C₅H₁₀O和性质判断(A)为1-丁醇。消去反应生成无顺反异构体的烯烃(B)为CH₂=CHCH₂CH₃(1-丁烯)，确认(A)为1-丁醇。与Na反应生成H₂，确认含-OH。计算质量分数：m_溶液=m_A+m_水；ω_A=m_A/m_溶液*100%。24.(X)可能结构：CH₃CH₂CHBrCH₃；(Y)可能结构：