2024-2025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

PAGE9-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解析醛基应当写作—CHO,甲醛的结构简式为HCHO,A错误;结构式应当把全部共价键表示出来,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.(2024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,彼此肯定是同系物B.两种化合物组成元素相同,各元素养量分数也相同,则两者肯定是同分异构体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,肯定互为同分异构体答案D解析同系物结构肯定相像,如环己烷和乙烯虽相差若干个“CH2”,但结构不相像,不互为同系物,故A错误;两种化合物组成元素相同,各元素养量分数也相同,则最简式相同,可能为同系物,如乙烯和丙烯,故B错误;同分异构体肯定满意两个条件:分子式相同、结构不同,故相对分子质量相同的化合物不肯定互为同分异构体,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.C2H6 B.C5H12C.C2H4Cl2 D.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;C2H4Cl2有CH2Cl—CH2Cl、CHCl2—CH3两种同分异构体,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解析依据成键特点“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.(2024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,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靠性,重复运用尼古丁会增加心跳速度和上升血压并降低食欲。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)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解析采纳替代法,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依次正确的是()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解析分子中有几种氢原子即有几种一元取代物。①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种H原子,其一氯代物有2种;③(CH3)3CCH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种;④(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依次应为①=③>②>④。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,假如是一元取代物,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推断正确的是()A.假如一元氯代产物只有一种,其结构简式必定是C(CH3)4B.假如一元氯代产物只有四种,其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.假如二元氯代产物只有两种,其结构简式不肯定是C(CH3)4D.分子式为C5H10的全部烯烃类同分异构体的加氢产物正好是C5H12的全部同分异构体答案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、、。假如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;假如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的全部烯烃的加氢产物不含,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个三个基团要相互连接,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的全部烷烃中,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,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解析依据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的结构不相像,与X不互为同系物,C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:①CH3CHCH—CH2CH3②③CH3CH2—CH2—CH2OH④⑤⑥⑦CH3CH2CH2OCH3⑧⑨CH2CH—CHCH2⑩CH2CH—CH2CH2CH3(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)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩(2)①②、②⑩(3)①⑩、③⑥、④⑤(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨17.(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.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OHB.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3C.D.依据上述信息完成下列各题:①依据所含官能团推断,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。

②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:。

③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)CH2CH—CHCH2(2)C9H14O羟基和碳碳双键脂环化合物(3)①醇BDC②③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)①A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。②碳链中有三种碳原子,羟基位于末端碳原子上即为A,位于其次个碳原子上即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满意要求的有机化合物。③与A互为碳架异构,则必需是醇类有机化合物,且最长的碳链上碳原子数应当小于5,共有如下3种:、和。【C组】18.正辛烷为无色透亮液体,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