2024-2025學年新教材高中化學第一章有機化合物的結構特點與研究方法第一節(jié)第2課時有機化合物的同分異構現(xiàn)象課后習題含解析新人教版選擇性必修3

PAGE9-第2課時有機化合物的同分異構現(xiàn)象【A組】1.下列各項中,表達正確的是()A.甲醛的結構簡式:HCOHB.C2H2分子的結構式:C.CH4分子的空間填充模型:D.異丁烷的鍵線式:答案D解析醛基應當寫作—CHO,甲醛的結構簡式為HCHO,A錯誤;結構式應當把全部共價鍵表示出來,C2H2的結構式為,B錯誤;為球棍模型,C錯誤;的結構簡式為CH(CH3)3,為異丁烷,D正確。2.下列選項中的物質屬于官能團異構的是()A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH答案C解析A項中的兩種物質屬于碳架異構;B項中兩種物質的官能團均為,D項中兩種物質的官能團均為—COOH,均屬于位置異構;C項中兩種物質的官能團分別是—OH(羥基)和(醚鍵),官能團不同,屬于官能團異構。3.(2024山東聊城高二檢測)下列說法正確的是()A.凡是分子組成相差一個或幾個CH2原子團的物質,彼此肯定是同系物B.兩種化合物組成元素相同,各元素養(yǎng)量分數(shù)也相同,則兩者肯定是同分異構體C.相對分子質量相同的幾種化合物,互稱為同分異構體D.組成元素的質量分數(shù)相同,且相對分子質量也相同的不同化合物,肯定互為同分異構體答案D解析同系物結構肯定相像,如環(huán)己烷和乙烯雖相差若干個“CH2”,但結構不相像,不互為同系物,故A錯誤;兩種化合物組成元素相同,各元素養(yǎng)量分數(shù)也相同,則最簡式相同,可能為同系物,如乙烯和丙烯,故B錯誤;同分異構體肯定滿意兩個條件:分子式相同、結構不同,故相對分子質量相同的化合物不肯定互為同分異構體,如NO和C2H6,故C錯誤;組成元素的質量分數(shù)相同,且相對分子質量也相同的不同化合物,則分子式相同,故D正確。4.下列物質只表示一種純凈物的是()A.C2H6 B.C5H12C.C2H4Cl2 D.由O元素形成的單質答案A解析C2H6沒有同分異構體,只表示一種物質;C5H12可以有CH3CH2CH2CH2CH3、、C(CH3)4三種同分異構體,C5H12不能只表示一種純凈物;C2H4Cl2有CH2Cl—CH2Cl、CHCl2—CH3兩種同分異構體,C2H4Cl2不能只表示一種物質;由O元素組成的單質有O2、O3,不能只表示一種純凈物。5.下列各組物質中,互為同分異構體的是()A.CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3B.H2NCH2COOH和CH3CH2NO2C.CH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3D.CH2CHCH2CH3和CH2CHCHCH2答案B解析A項,互為同系物;B項,兩物質分子式相同,結構不同,互為同分異構體;C、D項,分子式和結構均不相同,不互為同分異構體。6.有機化合物的一氯代物共有(不考慮立體異構)()A.3種 B.4種 C.5種 D.7種答案C解析該有機化合物的對稱結構及“等效氫”的種類如下圖,故其一氯代物共有5種。7.某有機化合物只含C、H、O三種元素,其分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學鍵,如單鍵、雙鍵等),則該物質是()A.CH2C(CH3)COOHB.CH2CHCOOCH3C.CH3CH2CHCHCOOHD.CH3CH(CH3)COOH答案A解析依據(jù)成鍵特點“碳4、氧2、氫1”可知,灰色球為碳原子,黑色球為氧原子,白色球為氫原子,故該物質是CH2C(CH3)COOH。8.(2024山東德州高二檢測)下列有機化合物一氯代物的同分異構體數(shù)目與其他三種不同的是()答案D解析A項,有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;B項,有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;C項,有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;D項,有3種等效氫原子,其一氯代物有3種。9.吸煙有害健康,煙草中的劇毒物尼古丁會使人上癮或產生依靠性,重復運用尼古丁會增加心跳速度和上升血壓并降低食欲。尼古丁的結構簡式如下:(1)該有機化合物(填“是”或“否”)屬于芳香族化合物。

(2)尼古丁的一氯代物有種。

(3)尼古丁的分子式為。

(4)尼古丁與屬于什么關系?。

答案(1)否(2)9(3)C10H14N2(4)同分異構體解析(1)尼古丁分子結構中沒有苯環(huán),該有機化合物不屬于芳香族化合物;(2)尼古丁結構不對稱,含有9種處于不同化學環(huán)境的H原子,則一氯代物有9種;(3)尼古丁分子含有10個碳原子、2個氮原子和14氫原子,故分子式為C10H14N2;(4)尼古丁與的分子式相同,結構不同,互為同分異構體。【B組】10.已知丙烷的二氯代物有4種同分異構體,則其六氯代物的同分異構體數(shù)目為()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案C解析采納替代法,讓氯原子代替氫原子,氫原子代替氯原子,由二氯代物有4種同分異構體,就可得到其六氯代物也有4種同分異構體。11.下列有機化合物的一氯代物的數(shù)目排列依次正確的是()①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A.①>②>③>④ B.②>③=①>④C.③>②>④>① D.③=①>②>④答案D解析分子中有幾種氫原子即有幾種一元取代物。①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2種H原子,其一氯代物有2種;③(CH3)3CCH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;④(CH3)3CC(CH3)3中有1種H原子,其一氯代物有1種。所以一氯代物的數(shù)目排列依次應為①=③>②>④。解答此類試題時,首先要分析各有機化合物的結構,然后要找出該有機化合物分子中有幾種等效氫原子,假如是一元取代物,則有幾種等效氫就有幾種一元取代物。12.(雙選)已知某有機化合物的分子式為C5H12,下列有關該有機化合物推斷正確的是()A.假如一元氯代產物只有一種,其結構簡式必定是C(CH3)4B.假如一元氯代產物只有四種,其結構簡式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.假如二元氯代產物只有兩種,其結構簡式不肯定是C(CH3)4D.分子式為C5H10的全部烯烴類同分異構體的加氫產物正好是C5H12的全部同分異構體答案AB解析分子式為C5H12的有機化合物為戊烷,存在三種同分異構體:CH3CH2CH2CH2CH3、、。假如一元氯代產物只有一種,說明分子中只含一種氫原子,結構簡式為,A正確;假如一元氯代產物只有四種,說明分子中含四種不同氫原子,結構簡式為,B正確;正戊烷二氯取代產物有9種,的二氯取代產物有10種,的二氯取代產物有兩種,C錯誤;分子式為C5H10的全部烯烴的加氫產物不含,D不正確。13.經測定,某有機化合物分子中含2個—CH3、2個—CH2—、1個、1個—Cl的同分異構體數(shù)目為()A.3種 B.4種 C.5種 D.6種答案B解析2個—CH2—、1個三個基團要相互連接,有2種連接形式:、。若為,2個—CH3、1個—Cl共有2種連接方式,同分異構體有2種;若為,2個—CH3、1個—Cl共有2種連接方式,同分異構體有2種,所以該有機化合物的同分異構體共有4種。14.分子里碳原子數(shù)不超過10的全部烷烴中,一鹵代物只有一種的烷烴共有()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案C解析當一鹵代物只有一種時,烷烴分子中的各氫原子為等效氫原子。分子中含1個碳原子時為CH4;含2個碳原子時為CH3CH3,含5個碳原子時為(新戊烷);含8個碳原子時為。當上述烷烴與鹵素單質發(fā)生取代反應時,一鹵代物都只有一種,即共有4種符合題意的烷烴。故正確答案為C。15.(雙選)鍵線式可以簡明扼要地表示有機化合物,如CH3CH2CHCH2的鍵線式為。現(xiàn)有有機化合物X的鍵線式為,下列有關說法不正確的是()A.X的分子式為C8H8B.X的二氯代物有3種C.X與互為同系物D.X與互為同分異構體,且中有3種處于不同化學環(huán)境的氫原子答案CD解析依據(jù)X的鍵線式,可知其分子式為C8H8,A項正確;有機化合物X分子的8個頂點上的氫原子等效,則其二氯代物有3種,B項正確;的分子式為C9H8,且與X的結構不相像,與X不互為同系物,C項錯誤;的分子式為C8H8,與X互為同分異構體,中苯環(huán)上含有3種處于不同化學環(huán)境的氫原子,側鏈上含有2種處于不同化學環(huán)境的氫原子,D項不正確。16.有下列幾種有機化合物的結構簡式:①CH3CHCH—CH2CH3②③CH3CH2—CH2—CH2OH④⑤⑥⑦CH3CH2CH2OCH3⑧⑨CH2CH—CHCH2⑩CH2CH—CH2CH2CH3(1)互為同分異構體的是。

(2)互為同系物的是。

(3)官能團位置不同的同分異構體是。

(4)官能團類型不同的同分異構體是。

答案(1)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩(2)①②、②⑩(3)①⑩、③⑥、④⑤(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨17.(1)寫出下面有機化合物的結構簡式和鍵線式::、。

(2)某有機化合物的鍵線式為,則它的分子式為,含有的官能團名稱為,它屬于(填“芳香族化合物”或“脂環(huán)化合物”)。

(3)已知分子式為C5H12O的有機化合物有多種同分異構體,下列給出其中的四種:A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OHB.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3C.D.依據(jù)上述信息完成下列各題:①依據(jù)所含官能團推斷,A屬于類有機化合物。B、C、D中,與A互為官能團異構的是(填字母,下同),互為碳架異構的是,互為位置異構的是。

②寫出與A互為位置異構(但與B、C、D不重復)的有機化合物的結構簡式:。

③與A互為碳架異構的同分異構體共有三種,除B、C、D中的一種外,寫出另外兩種同分異構體的結構簡式:、。

答案(1)CH2CH—CHCH2(2)C9H14O羥基和碳碳雙鍵脂環(huán)化合物(3)①醇BDC②③解析(1)由結構式可知,其結構簡式為CH2CHCHCH2,鍵線式為。(2)由有機化合物的鍵線式可知,其分子式為C9H14O,分子中含有的官能團為羥基和碳碳雙鍵。該有機化合物分子結構中無苯環(huán),不屬于芳香族化合物。(3)①A屬于醇類有機化合物,B屬于醚類有機化合物,故A與B屬于官能團異構。C的碳鏈與A相同,但羥基位置不同,故A與C屬于位置異構。而D也是醇類有機物,但碳骨架與A不同,因此A與D屬于碳架異構。②碳鏈中有三種碳原子,羥基位于末端碳原子上即為A,位于其次個碳原子上即為C,當羥基位于中間的碳原子上時,即為滿意要求的有機化合物。③與A互為碳架異構,則必需是醇類有機化合物,且最長的碳鏈上碳原子數(shù)應當小于5,共有如下3種:、和?！綜組】18.正辛烷為無色透亮液體,是工業(yè)用汽油成分之一。還可用作印刷油墨溶劑、涂料用溶劑的稀釋劑、丁基橡膠用溶劑以及烯烴聚合等有機反應的溶劑。現(xiàn)有A、B、C三種烷烴,它們的分子式都是C8H18。(1)A不能由任何分子式為C8H16的同分異構體加H2得到,A的結構簡式為。

(2)B可以而且只能由一種分子式為C8H16的物質加H2得到,B的結構簡式為。

(3)C可以而且只能由兩種分子式為C8H16的物質D或