专题2有机物的结构与分类测试题高二下学期化学苏教版(2020)选择性必修3(含解析)

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名称 专题2有机物的结构与分类测试题高二下学期化学苏教版(2020)选择性必修3(含解析)
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版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-18 21:17:57

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专题2《有机物的结构与分类》测试题
一、单选题
1.下列有机物的命名正确的是
A.3,3-二甲基丁烷 B.3,3- 二甲基-2-乙基戊烷
C.3-甲基丁烷 D.2,2-二甲基丙烷
2.下列有机化合物互为同系物的是
A.和 B.和
C.和 D.和
3.下列化合物的类别与所含官能团都正确的是
选项 物质 类别 官能团
A 酚类 -OH
B CH3CH2CH2COOH 羧酸
C 醛类 -CHO
D CH3-O-CH3 醚类
A.A B.B C.C D.D
4.下列有关说法正确的是
A.二氧化硅和干冰都属于共价晶体
B.和是具有相同质子数的不同核素
C.冰和氧化钠熔化时克服相同类型的化学键
D.和互为同分异构体
5.某有机物的结构如图所示,关于该有机物下列说法正确的是
A.分子与足量溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
B.分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为2个
C.分子中所有碳原子可能共平面
D.分子可以在醇溶液加热条件下发生消去反应
6.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
7.下列关于化学基础概念的描述正确的是
A.氢键、共价键、离子键等是化学键
B.气体摩尔体积的数值是固定的,为22.4L/mol
C.电子云是指核外电子高速运动,看起来像一朵云的样子
D.手性碳原子是指连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子
8.核磁共振(NMR)氢谱图上有3个吸收峰的是
A.正丁烷 B.甲苯 C. D.
9.下列生产和生活常见用品的主要成分不属于有机物的是
A.蔗糖() B.尿素[] C.乙醇() D.纯碱()
10.下列表示正确的是
A.4-甲基-2-戊烯的键线式: B.甲酸乙酯的结构简式:CH3CH2OOCH
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.醋酸的电子式:
二、填空题
11.按要求回答下列问题:
(1)中含有官能团的名称为___________;
(2)2-甲基-1-丁烯的结构简式___________;
(3)相对分子质量为72且一氯代物只有一种的烷烃的结构简式___________;
(4)的分子式为___________。
(5)分子式为C2H6O的有机物,有两种同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),则通过下列方法,不可能将二者区别开来的是___________;
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱 C.元素分析仪 D.与钠反应
(6)在物质鉴别时,常用溴水来鉴别烷烃和烯烃,请写出乙烯使溴水褪色的反应方程式: ___________
12.请按要求回答下列问题:
(1)①系统命名为_____。
已知手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则上述物质中含有的手性碳原子个数为_____。
②系统命名____;
③2-戊烯的结构简式____。
(2)A的化学式为C4H9Cl,已知A只有一种化学环境的氢原子;则A的系统命名为____。
(3)某烃的分子式为C3H6,其能使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出该物质生成高分子化合物的反应方程式___,此反应类型为____。
(4)1,3-丁二烯与一定量溴水发生加成反应可能生成的产物有_____种(不考虑立体异构),请写出它们的结构简式____。
13.按要求完成下列问题:
(1)系统命名为_______;
(2)写出间二甲苯的结构简式_______;
(3)羟基的结构简式_______;
(4)写出2-甲基-1-戊烯的键线式_______。
(5)1,3-丁二烯的结构简式_______。
(6)2-甲基-2-氯丁烷的结构简式_______。
14.回答下列问题:
(1)的名称是:_______,若该有机物是由炔烃加成而来,则该炔烃可能的结构有_______种。
(2)氯乙烷的沸点(12℃)介于乙烷(-89℃)和乙醇(79℃)之间,其原因是_______。
三、计算题
15.1828年,德国化学家维勒用氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素(),打破了有机物与无机物的界限。
(1)氰酸铵晶体熔化时克服的作用力为_______,氰酸铵晶体比干冰的熔点_______(填“低”“高”或“相等”)。
(2)尿素中氮原子的杂化方式为_______,CH3CONH2中官能团的名称是_______。
(3)0.1mol有机物和0.2molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g),产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加5.4g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻1.6g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加8.8g。
①该有机物的分子式为:_______。
②若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应,请写出该反应的化学方程式:_______。
(4)某苯的同系物分子式为C8H10,若苯环上的氢原子被卤原子取代,生成的一卤代物有一种同分异构体,则该苯的同系物的结构简式为_______。
16.由C、H、O三种元素组成的有机物A,相对分子质量为104.0.1molA充分燃烧后,将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液,浓硫酸增重7.2g,氢氧化钠溶液增重17.6g。回答下列问题:
(1)有机物A的分子式是___________。
(2)A能与碳酸氢钠反应,A中含有的官能团的名称是___________。
(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B.写出化学方程式:___________。
(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C.写出A生成C的化学方程式:___________;
反应类型是___________。利用C可以合成高分子化合物D,D的结构简式是___________。
(5)A的一种同分异构体E,经测定分子结构中含有一个—CH3,两个;能与银氨溶液反应产生银镜现象。写出E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式:
___________。
17.有机物A分子中含苯环,相对分子质量136,分子中碳、氢原子个数相等,其含碳质量分数为70.6%,其余为氧、氢。
(1)A的分子式是__________________。
(2)若A分子中能发生银镜反应,且有弱酸性,则A的同分异构体有_______种,请任写一种符合条件的A的结构简式:______________________。
四、有机推断题
18.阿司匹林是临床上常用的一种药物,具有解热镇痛的作用,但是长时间服用会对肠胃造成伤害。科学家在阿司匹林的基础上对其结构进行进一步修饰,研制出长效缓释阿司匹林M( ),既可以保证药效,又可减轻胃肠道刺激反应。从三种基础原料出发,通过数步反应过程合成长效缓释阿司匹林,其分析过程具体如图所示。
已知:
(1)H的名称_________;C中官能团名称_________。
(2)D的结构简式为_________;其中采用杂化的C原子个数有_________个。
(3)I→J的反应类型_________。F→G的反应方程式为_________。
(4)D中含苯环且满足下列条件的同分异构体有_________种;
①苯环上只有两个取代基 ②能与碳酸钠溶液反应放出气体 ③能发生银镜反应
请写出其中含有手性碳结构的任意一种同分异构体的结构简式_________。
(5)以丙烯为起始原料制备丙酮酸甲酯( )的合成路线如下,请补充完整_________ (无机试剂任选)。
19.羰基庚酸是一种重要的化工中间体,下面合成它的流程图:
已知:
回答下列问题:
(1)反应①的试剂及条件是 _______ ;化合物完全燃烧需要消耗_______。
(2)所含的官能团的名称是 _______ ;
(3)下列说法中正确的是 _______;
与足量的反应生成
能被催化氧化成酮
在催化下最多只能与加成
能发生消去反应生成两种不同烯烃
(4)与新制的化学方程式为 _______。
参考答案:
1.D
【解析】A.主链编号起点错误,正确的名称应为2,2-二甲基丁烷,故A错误;
B.主链不是最长的,正确名称为3,3,4 -三甲基己烷,故B错误;
C.主链编号起点错误,正确的名称应为2-甲基丁烷,故C错误;
D.2,2-二甲基丙烷命名正确,故D正确;
故答案选D。
2.D
【解析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物。
【解析】A.两者结构不相似,前者为环烷烃,后者为烯烃,不互为同系物,A错误;
B.两者结构不相似,前者为酮,后者为醛,不互为同系物,B错误;
C.两者结构不相似,前者官能团为醇羟基,后者官能团为醚键,不互为同系物,C错误;
D.两者结构相似,都含酯基,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物,D正确;
答案选D。
3.D
【解析】A.含有醇羟基,属于醇类,A错误;
B.含有羧基,官能团是-COOH,属于羧酸,B错误;
C.含有酯基,官能团是-COO-,属于酯类,C错误;
D.含有醚键,属于醚类,D正确。
答案选D。
4.D
【解析】A.二氧化硅为共价晶体(原子晶体),晶体熔化时所克服的作用力为共价键,而干冰为分子晶体,晶体熔化时所克服的作用力为分子间作用力,属于分子晶体,选项A错误;
B.和是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,选项B错误;
C.冰熔化时克服范德华力和氢键,氧化钠熔化时克服离子键,选项C错误;
D.和具有相同的分子式和不同的结构式,互为同分异构体,选项D正确;
答案选D。
5.A
【解析】A.分子中含有1个酰胺基,分子与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液,钠盐只有破酸钠这1种,A正确;
B.分子完全水解后所得有机物分子中手性破原子数目为1个,如图所示,B错误;
C.苯分子是平面结构、醛基是平面结构、碳碳单键是四面体结构,饱和碳原子及其相连的原子最多三个共面,则分子中所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.含醇羟基的有机物发生消去反应的条件为:浓硫酸、加热,D错误;
答案选A。
6.B
【解析】A.苯的同系物必须是只含有1个苯环,侧链为烷烃基的同类芳香烃,由结构简式可知,苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基,不属于苯的同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面,共有8个碳原子,故B正确;
C.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子的结构上下对称,分子中含有5类氢原子,则一氯代物有5种,故C错误;
D.苯环不是单双键交替的结构,由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键,故D错误;
故选B。
7.D
【解析】A.氢键不是化学键,故A错误;
B.气体摩尔体积的定义是1mol气体在一定条件下所占有的体积,气体体积与温度和压强有关,标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,故B错误;
C.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,故C错误;
D.连接四个不相同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子,故D正确;
故选D。
8.C
【解析】A.CH3CH2CH2CH3中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2个吸收峰,A错误;
B.中有4种氢原子,核磁共振氢谱中有4个吸收峰,B错误;
C.中有3种氢原子,核磁共振氢谱中有3个吸收峰,C正确;
D.中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2个吸收峰,D错误;
故选C。
9.D
【解析】A.蔗糖()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故A错误;
B.尿素[]是含有碳元素的化合物,属于有机物,故B错误;
C.乙醇()是含有碳元素的化合物,属于有机物,故C错误;
D.纯碱(是含有碳元素的化合物,性质与无机物相似,为无机物,不属于有机物,故D正确;
故选:D。
10.B
【解析】A.官能团为碳碳双键,主链为包含碳碳双键的最长碳链,离碳碳双键近的一端开始编号, 为2-甲基-2-戊烯的键线式,A错误;
B.CH3CH2OOCH 为甲酸乙酯的结构简式,B正确;
C. 乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;
D. 醋酸含羧基,其中氧原子除了共用电子对外、还有2对孤电子对,电子式: ,D错误;
答案选B。
11. 羟基、酯基 C6H12 C CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br
【解析】(1)由结构简式 可知含有官能团的名称为羟基、酯基;故答案为:羟基、酯基;
(2)由系统命名法可知2-甲基-1-丁烯的结构简式为 ;故答案为: ;
(3)由烷烃的通式CnH2n+2可得相对分子质量为72的烷烃为C5H12,同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3,(CH3)2CHCH2CH3,,一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为;故答案为:;
(4)的分子式为C6H12;故答案为:C6H12;
(5) A.红外光谱可以测定官能团的种类,乙醇和甲醚所含官能团不同,可以用此法区别,故A不合题意;
B.核磁共振氢谱可以测定氢原子的种类和个数,乙醇和甲醚所含氢原子种类不同,可以用此法区别,故B不合题意;
C.元素分析仪是分析元素的种类,乙醇和甲醚都是含有C、H、O三种元素,不能用元素分析仪区别,故C符合题意;
D.乙醇可以与钠反应,甲醚和钠不反应,可以用钠区别二者,故D不符合题意;
故答案为C;
(6) 乙烯使溴水褪色是因为发生加成反应,反应方程式为:CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br;故答案为:CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br。
12.(1) 3,3,6 三甲基辛烷 1 乙基苯 CH3-CH=CH-CH2-CH3
(2)2-甲基-2-氯-丙烷
(3) 加聚反应
(4) 3 H2BrCHBrCH=CH2、CH2BrCH=CHCH2Br、CH2BrCHBrCHBrCH2Br
【解析】(1)
①主链上含有8个碳原子,甲基分别位于3、3、6号碳原子上,该物质属于烷烃,其名称为3,3,6 三甲基辛烷;与四个各不相同原子或基团相连的碳原子只有1个;
故答案为3,3,6 三甲基辛烷,1;
②的系统命名为乙基苯;
故答案为乙基苯;
③2-戊烯的结构简式为CH3-CH=CH-CH2-CH3;
故答案为CH3-CH=CH-CH2-CH3;
(2)
A的化学式为C4H9Cl,为卤代烃,已知A只有一种化学环境的氢,A的分子中含有3个甲基,则A系统命名为2-甲基-2-氯-丙烷;
故答案为2-甲基-2-氯-丙烷;
(3)
某烃的分子式为C3H6,其能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有碳碳不饱和键,结合分子式知,结构简式为CH2=CHCH3,丙烯发生加聚反应生成高分子化合物,反应方程式为,属于加聚反应;
故答案为:,加聚反应;
(4)
1,3 丁二烯与溴水可能发生1、2加成,可能发生1、4加成,可能发生完全加成,所以其加成产物结构简式为CH2BrCHBrCH=CH2、CH2BrCH=CHCH2Br、CH2BrCHBrCHBrCH2Br;
故答案为3;H2BrCHBrCH=CH2、CH2BrCH=CHCH2Br、CH2BrCHBrCHBrCH2Br。
13.(1)3,3,5,5-四甲基庚烷
(2)
(3)-OH
(4)
(5)CH2=CH-CH=CH2
(6)
【解析】(1)
的最长碳链为经过2个-C2H3的碳链,系统命名为3,3,5,5-四甲基庚烷;
(2)
间二甲苯即二个甲基位于苯环的间位,结构简式为;
(3)
羟基的结构简式为-OH;
(4)
2-甲基-1-戊烯的键线式为;
(5)
1,3-丁二烯的结构简式为CH2=CH-CH=CH2;
(6)
2-甲基-2-氯丁烷可理解为丁烷2号C上的2个H分别被-Cl、甲基取代,结构简式为。
14.(1) 3,5-二甲基-3-乙基庚烷 2
(2)氯乙烷的相对分子质量大于乙烷,乙醇存在分子间氢键
【解析】(1)
的最长碳链有7个碳原子,根据烷烃命名规则,其名称是:3,5-二甲基-3-乙基庚烷;若该有机物是由炔烃加成而来,则碳碳叁键位置的碳原子至少连接两个氢原子,符合要求的位置只在乙基中,故该炔烃可能的结构有: ,同个碳原子上的两个乙基等效,共2种。
(2)
三者都是分子晶体,氯乙烷的相对分子质量大于乙烷,分子间作用力氯乙烷大于乙烷,沸点亦较高;乙醇存在分子间氢键,氯乙烷分子间没有氢键,乙醇的分子间作用力大于氯乙烷,沸点亦较高,故沸点:乙醇>氯乙烷>乙烷。
15. 离子键 高 sp3 酰胺基 C2H6O2
【解析】浓硫酸具有吸水性,浓硫酸的质量增加5.4g,说明反应产物中含水5.4g,通过灼热氧化铜,由于发生反应CuO+COCu+CO2使固体的质量减轻,结合方程式利用差量法可计算CO的物质的量;通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了8.8g可计算总CO2的物质的量,减去CO与CuO反应生成的CO2的质量为有机物燃烧生成CO2的质量,根据元素守恒计算有机物中含有C、H、O的物质的量,进而求得化学式;结合分子式、与钠反应生成氢气的体积,判断分子中官能团。
【解析】(1)氰酸铵是离子化合物,氰酸铵晶体熔化时克服的作用力为离子键;干冰是分子晶体,由于离子键的强度远大于分子间作用力,故氰酸铵晶体比干冰的熔点高。故答案为:离子键;高;
(2)尿素中氮原子的价层电子对=3+ =4,杂化方式为sp3,CH3CONH2中官能团-CONH2的名称是酰胺基。故答案为:sp3;酰胺基;
(3)①有机物燃烧生成水5.4g,物质的量为 =0.3mol,令有机物燃烧生成的CO的质量为x,则: ,所以x=2.8g,CO的物质的量为 =0.1mol,根据碳元素守恒可知CO与CuO反应生成的CO2的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×44g/mol=4.4g,有机物燃烧生成的CO2的质量为8.8g-4.4g=4.4g,物质的量为=0.1mol,根据原子守恒可知,有机物分子中N(C)= =2,N(H)= =6,N(O)= =2,该有机物的分子式为:C2H6O2。故答案为:C2H6O2;
②9.2g金属钠的物质的量为=0.4mol,与0.2mol该有机物恰好完全反应,故该有机物分子中含有2个羟基,该有机物的结构简式为HO-CH2-CH2-OH,该反应的化学方程式:。故答案为: ;
(4)某苯的同系物分子式为C8H10,不饱和度为4,若苯环上的氢原子被卤原子取代,生成的一卤代物有一种同分异构体,结构对称,为对二甲苯,则该苯的同系物的结构简式为。故答案为:。
16. C4H8O3 羧基 +H2O CH2=CH—CH2—COOH+H2O 消去反应 +2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O
【解析】0.1mol A充分燃烧后,将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液,浓硫酸增重7.2g,即A充分燃烧后生成水为0.4mol,氢氧化钠溶液增重17.6g,即A充分燃烧后生成二氧化碳的物质的量为0.4mol,由于可知分子A中有4个碳原子和8个氢原子,由C、H、O三种元素组成的有机物A,A的相对分子质量为104,所以分子A中含有氧原子数为 =3,据此可以确定A的分子分C4H8O3。
(1)根据上面的分析可知,有机物A的分子式是C4H8O3,故答案为C4H8O3;
(2)A为HOCH2CH2CH2COOH,A能与碳酸氢钠反应,说明A中含有羧基,故答案为羧基;
(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B的化学方程式为:,故答案为;
(4)A为HOCH2CH2CH2COOH,C为CH2=CHCH2COOH,A生成C的化学方程式:;反应类型是:消去反应,根据上面的分析可知,D的结构简式是:,故答案为;消去反应;;
(5)A的一种同分异构体E,经测定分子结构中含有一个-CH3,两个-CH-,能与银氨溶液反应产生银镜现象,则E中有醛基,所以E为CH3CH(OH)CH(OH)CHO,E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O,故答案为+2[Ag(NH3)2]OH+3NH3+2Ag↓+H2O。
17. C8H8O2 13
【解析】碳原子数是136×70.6%÷12=8,分子中碳、氢原子个数相等,所以氢原子数也是8,氧原子数是(136-8-12×8) ÷16=2;
(1)A的分子式是C8H8O2。
(2)若A分子中能发生银镜反应,则含有醛基,且有弱酸性,含有酚羟基,则A的同分异构体有13种,符合条件的A的结构简式:。
18.(1) 丙酮 羟基、羧基
(2) 1
(3) 消去反应
(4) 27
(5)CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH
【解析】C和乙酸发生酯化反应生成D,故D为;H→J为丙酮和HCN的加成反应,则I为,I发生消去反应生成J;乙烯和溴发生加成反应生成F,则F为CH2BrCH2Br,F发生水解反应生成G,则G为CH2OHCH2OH;
【解析】(1)根据H的结构简式可知其名称为丙酮;根据C的结构简式可知,其官能团为:羟基、羧基;
(2)由分析可知,D为;其中C-C单键碳为,根据D的结构简式可知,这样的碳原子有1个;
(3)由分析可知,I→J的反应类型为消去反应,F→G的反应为卤代烃的水解反应,方程式为:;
(4)由分析可知,D为,其同分异构体苯环上两个取代基,能与碳酸氢钠反应放出气体,应该含有羧基,能发生银镜反应,应该有醛基,则两个取代基为-CH2OCHO,—COOH或者—CH(OH)CHO,—COOH或者—OCH2CHO,—COOH或—CH2CHO,—OCOOH或者—CHO,—CH(OH)COOH或者—CHO,—CH2OCOOH或者—CHO,—OCH2COOH或者—OCHO,—CH2COOH或者—OH,—CH(CHO)COOH两个取代基在苯环上的位置有邻,间,对三种位置关系,故同分异构体有27种;其中含有手性碳结构的任意一种同分异构体的结构简式为 ;
(5)丙烯和溴加成生成CH3CHBrCH2Br,再发生水解反应生成CH3CHOHCH2OH,再被高锰酸钾氧化生成产物,具体流程为:CH3CHBrCH2BrCH3CHOHCH2OH。
19.(1) 的醇溶液、加热 10
(2)羰基、羧基
(3)
(4)+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O↓+3H2O
【解析】由合成流程图可知,为消去反应,为,为与水的加成反应,为消去反应,结合信息可知,发生氧化反应,且与新制反应,则为 ,发生氧化反应,为与发生的加成反应,为卤代烃的消去反应。
(1)
由上述分析可知反应为卤代烃的消去反应,则反应条件为NaOH的醇溶液、加热,根据C的结构简式可知分子式为C7H14O,1mol化合物C完全燃烧需要消耗O210mol;
(2)
根据的结构简式可知,所含的官能团的名称是羰基、羧基;
(3)
因中含有个羟基,则与足量的反应生成,故错误;
因中与相连的碳原子上没有,则不能被催化氧化成酮,故错误;
因中含,则在催化下最多只能与加成,故正确;
由的结构可知,与甲基上的或环状结构中亚甲基上的发生消去反应,即能发生消去反应生成两种不同烯烃,故正确;
故答案为:;
(4)
与新制的化学方程式为+NaOH+2Cu(OH)2+Cu2O↓+3H2O;
【点睛】本题考查有机物的合成,注意利用合成流程图中物质的结构及官能团的变化来分析发生的反应及物质的性质,同分异构体的书写为解答的难点,题目难度中等。