2020-2021学年新教材高中化学 第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第一节 第2课时 有机化合物的同分异构现象课后习题（含解析）新人教版选择性必修3.docx

1、第2课时有机化合物的同分异构现象【A组】1.下列各项中,表达正确的是()A.甲醛的结构简式:HCOHB.C2H2分子的结构式:C.CH4分子的空间填充模型:D.异丁烷的键线式:答案D解析醛基应该写作CHO,甲醛的结构简式为HCHO,A错误;结构式应该把所有共价键表示出来,C2H2的结构式为,B错误;为球棍模型,C错误;的结构简式为CH(CH3)3,为异丁烷,D正确。2.下列选项中的物质属于官能团异构的是()A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH

2、答案C解析A项中的两种物质属于碳架异构;B项中两种物质的官能团均为,D项中两种物质的官能团均为COOH,均属于位置异构;C项中两种物质的官能团分别是OH(羟基)和(醚键),官能团不同,属于官能团异构。3.(2020山东聊城高二检测)下列说法正确的是()A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体答案D解析同系物结构一定相似,如环己烷和乙烯虽相差若干个“CH2”,但结构不相似

3、,不互为同系物,故A错误;两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则最简式相同,可能为同系物,如乙烯和丙烯,故B错误;同分异构体一定满足两个条件:分子式相同、结构不同,故相对分子质量相同的化合物不一定互为同分异构体,如NO和C2H6,故C错误;组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,则分子式相同,故D正确。4.下列物质只表示一种纯净物的是()A.C2H6B.C5H12C.C2H4Cl2D.由O元素形成的单质答案A解析C2H6没有同分异构体,只表示一种物质;C5H12可以有CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4三种同分异构体,C5H12不能只表示一种纯净物;C2H

4、4Cl2有CH2ClCH2Cl、CHCl2CH3两种同分异构体,C2H4Cl2不能只表示一种物质;由O元素组成的单质有O2、O3,不能只表示一种纯净物。5.下列各组物质中,互为同分异构体的是()A.CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3B.H2NCH2COOH和CH3CH2NO2C.CH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3D.CH2CHCH2CH3和CH2CHCHCH2答案B解析A项,互为同系物;B项,两物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体;C、D项,分子式和结构均不相同,不互为同分异构体。6.有机化合物的一氯代物共有(不考虑立体异构)()A.3种B.4种C.5种D.7种答案C

5、解析该有机化合物的对称结构及“等效氢”的种类如下图,故其一氯代物共有5种。7.某有机化合物只含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),则该物质是()A.CH2C(CH3)COOHB.CH2CHCOOCH3C.CH3CH2CHCHCOOHD.CH3CH(CH3)COOH答案A解析根据成键特点“碳4、氧2、氢1”可知,灰色球为碳原子,黑色球为氧原子,白色球为氢原子,故该物质是CH2C(CH3)COOH。8.(2020山东德州高二检测)下列有机化合物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是()答案D解析A项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;B项

6、,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;C项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;D项,有3种等效氢原子,其一氯代物有3种。9.吸烟有害健康,烟草中的剧毒物尼古丁会使人上瘾或产生依赖性,重复使用尼古丁会增加心跳速度和升高血压并降低食欲。尼古丁的结构简式如下:(1)该有机化合物(填“是”或“否”)属于芳香族化合物。(2)尼古丁的一氯代物有种。(3)尼古丁的分子式为。(4)尼古丁与属于什么关系?。答案(1)否(2)9(3)C10H14N2(4)同分异构体解析(1)尼古丁分子结构中没有苯环,该有机化合物不属于芳香族化合物;(2)尼古丁结构不对称,含有9种处于不同化学环境的H原子,则一氯代物有9种;(3

7、)尼古丁分子含有10个碳原子、2个氮原子和14氢原子,故分子式为C10H14N2;(4)尼古丁与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。【B组】10.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目为()A.2种B.3种C.4种D.5种答案C解析采用替代法,让氯原子代替氢原子,氢原子代替氯原子,由二氯代物有4种同分异构体,就可得到其六氯代物也有4种同分异构体。11.下列有机化合物的一氯代物的数目排列顺序正确的是()CH3CH2CH2CH2CH2CH3(CH3)2CHCH(CH3)2(CH3)3CCH2CH3(CH3)3CC(CH3)3A.B.=C.D.=答案D解析分子中有几种氢

8、原子即有几种一元取代物。CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种H原子,其一氯代物有2种;(CH3)3CCH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;(CH3)3CC(CH3)3中有1种H原子,其一氯代物有1种。所以一氯代物的数目排列顺序应为=。解答此类试题时,首先要分析各有机化合物的结构,然后要找出该有机化合物分子中有几种等效氢原子,如果是一元取代物,则有几种等效氢就有几种一元取代物。12.(双选)已知某有机化合物的分子式为C5H12,下列有关该有机化合物判断正确的是()A.如果一元氯代产物只有一种,其结构简式必定是C(C

9、H3)4B.如果一元氯代产物只有四种,其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.如果二元氯代产物只有两种,其结构简式不一定是C(CH3)4D.分子式为C5H10的所有烯烃类同分异构体的加氢产物正好是C5H12的所有同分异构体答案AB解析分子式为C5H12的有机化合物为戊烷,存在三种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、。如果一元氯代产物只有一种,说明分子中只含一种氢原子,结构简式为,A正确;如果一元氯代产物只有四种,说明分子中含四种不同氢原子,结构简式为,B正确;正戊烷二氯取代产物有9种,的二氯取代产物有10种,的二氯取代产物有两种,C错误;分子式为C5H10的所有烯烃的加氢产物不

10、含,D不正确。13.经测定,某有机化合物分子中含2个CH3、2个CH2、1个、1个Cl的同分异构体数目为()A.3种B.4种C.5种D.6种答案B解析2个CH2、1个三个基团要互相连接,有2种连接形式:、。若为,2个CH3、1个Cl共有2种连接方式,同分异构体有2种;若为,2个CH3、1个Cl共有2种连接方式,同分异构体有2种,所以该有机化合物的同分异构体共有4种。14.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有()A.2种B.3种C.4种D.5种答案C解析当一卤代物只有一种时,烷烃分子中的各氢原子为等效氢原子。分子中含1个碳原子时为CH4;含2个碳原子时为CH3CH3,

11、含5个碳原子时为(新戊烷);含8个碳原子时为。当上述烷烃与卤素单质发生取代反应时,一卤代物都只有一种,即共有4种符合题意的烷烃。故正确答案为C。15.(双选)键线式可以简明扼要地表示有机化合物,如CH3CH2CHCH2的键线式为。现有有机化合物X的键线式为,下列有关说法不正确的是()A.X的分子式为C8H8B.X的二氯代物有3种C.X与互为同系物D.X与互为同分异构体,且中有3种处于不同化学环境的氢原子答案CD解析根据X的键线式,可知其分子式为C8H8,A项正确;有机化合物X分子的8个顶点上的氢原子等效,则其二氯代物有3种,B项正确;的分子式为C9H8,且与X的结构不相似,与X不互为同系物,C

12、项错误;的分子式为C8H8,与X互为同分异构体,中苯环上含有3种处于不同化学环境的氢原子,侧链上含有2种处于不同化学环境的氢原子,D项不正确。16.有下列几种有机化合物的结构简式:CH3CHCHCH2CH3CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OCH3CH2CHCHCH2CH2CHCH2CH2CH3(1)互为同分异构体的是。(2)互为同系物的是。(3)官能团位置不同的同分异构体是。(4)官能团类型不同的同分异构体是。答案(1)、(2)、(3)、(4)、17.(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式:、。(2)某有机化合物的键线式为,则它的分子式为,含有的官能团名称为,它属于(填“芳香

13、族化合物”或“脂环化合物”)。(3)已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体,下列给出其中的四种:A.CH3CH2CH2CH2CH2OHB.CH3OCH2CH2CH2CH3C.D.根据上述信息完成下列各题:根据所含官能团判断,A属于类有机化合物。B、C、D中,与A互为官能团异构的是(填字母,下同),互为碳架异构的是,互为位置异构的是。写出与A互为位置异构(但与B、C、D不重复)的有机化合物的结构简式:。与A互为碳架异构的同分异构体共有三种,除B、C、D中的一种外,写出另外两种同分异构体的结构简式:、。答案(1)CH2CHCHCH2(2)C9H14O羟基和碳碳双键脂环化合物(3)醇B

14、DC解析(1)由结构式可知,其结构简式为CH2CHCHCH2,键线式为。(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为C9H14O,分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键。该有机化合物分子结构中无苯环,不属于芳香族化合物。(3)A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化合物,故A与B属于官能团异构。C的碳链与A相同,但羟基位置不同,故A与C属于位置异构。而D也是醇类有机物,但碳骨架与A不同,因此A与D属于碳架异构。碳链中有三种碳原子,羟基位于末端碳原子上即为A,位于第二个碳原子上即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满足要求的有机化合物。与A互为碳架异构,则必须是醇类有机化合物,且最长的碳链上碳原子数应

15、该小于5,共有如下3种:、和。【C组】18.正辛烷为无色透明液体,是工业用汽油成分之一。还可用作印刷油墨溶剂、涂料用溶剂的稀释剂、丁基橡胶用溶剂以及烯烃聚合等有机反应的溶剂。现有A、B、C三种烷烃,它们的分子式都是C8H18。(1)A不能由任何分子式为C8H16的同分异构体加H2得到,A的结构简式为。(2)B可以而且只能由一种分子式为C8H16的物质加H2得到,B的结构简式为。(3)C可以而且只能由两种分子式为C8H16的物质D或E加H2得到,C的结构简式为,D和E的结构简式分别为和。答案(1)(2)(C2H5)3CCH3(3)(CH3)2CHC(CH3)2C2H5解析A分子中成键的任意两个碳原子中必须至少有一个碳原子没有氢原子,符合此条件的只有;B分子中两个成键的碳原子上同时有氢原子的结构只有一种,符合此条件的只有;C分子中两个成键的碳原子上同时有氢原子的结构有两种,符合此条件的烃为(CH3)2CHC(CH3)2C2H5,D、E分别为、。