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1.1 第2课时 有机化合物的同分异构现象 同步练习题
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列说法正确的是( )
A.凡是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,一定互为同系物
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体
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
2. 青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)( )
A.5种 B.6种
7种 D.8种
3. 分子式为C4H10O的醇与分子式为C4H6O2的链状结构羧酸形成的酯(不考虑立体异构)共有( )
A.8种 B.10种
C.12种 D.14种
4. 下列各组物质中,一定互为同系物的是( )
A.乙烷、己烷 B.CH3COOH、C3H6O2
C.苯酚、苯甲醇 D.HCHO、CH3COOH
5. 下列选项中的物质属于官能团异构的是( )
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH3
D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH
6. 只含有C、H、O、N的某有机物的简易球棍模型如图所示,下列关于该有机物的说法不正确的是( )
A.该有机物属于氨基酸
B.该有机物的分子式为C3H7NO2
C.该有机物与CH3CH2CH2NO2互为同系物
D.该有机物的一氯代物有2种
7. 轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯( )
A.均为芳香烃 B.互为同素异形体
C.互为同系物 D.互为同分异构体
8. 科学研究发现,具有高度对称的有机分子具有致密性高、稳定性强、张力能大等特点,因此这些分子成为化学界关注的热点。立体烷烃中有一系列对称结构的烃,如:(正四面体烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、(立方烷C8H8)等,下列有关说法正确的是( )
A.立体烷烃的C原子都形成4个单键,因此它们都属于烷烃
B.上述一系列物质互为同系物,它们的通式为C2nH2n(n≥2)
C.棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的种数不同
D.苯、盆烯()与棱晶烷互为同分异构体
9. 以下说法正确的是( )
①O2、O3、O2-、O22- 互为同素异形体 ②乙烯和乙炔互为同系物 ③35Cl、37Cl互为同位素
④乙酸()和羟基乙醛()互为同分异构体
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
10.下列说法正确的是( )
A.和互为同分异构体
B.HCOOCH3和CH3OCHO互为同分异构体
C.乙醇与乙醛互为同分异构体
D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOH互为同分异构体
11.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
12.医学上在对抗癌物质的研究中发现具有抗癌作用,而没有抗癌作用。下列叙述正确的是( )
A.二者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的四面体结构
B.二者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的平面结构
C.二者为同一物质,都是以Pt原子为中心的四面体结构
D.二者为同一物质,都是以Pt原子为中心的平面结构
13.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为,其苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四氯代物的同分异构体的数目为( )
A.9种 B.10种 C.11种 D.12种
14.下图①~④所代表的有机物中所有侧面都是正方形。下列说法错误的是( )
A.①的邻二氯代物只有1种
B.②与苯乙烯可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
C.①②③④的一氯代物均只有一种
D.④与互为同分异构体
15.已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
二、填空题(本题包括4个小题,共40分)
16.(10分)判断下列特定有机物的同分异构体的数目。
(1)分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有________种。
(2)有机物有多种同分异构体,其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有____种。
(3)有机物的同分异构体很多,符合下列条件的同分异构体有________种。
①苯的衍生物 ②含有羧基和羟基 ③分子中无甲基
17.(10分)异辛烷是汽油抗爆震度的一个标准,下图是异辛烷的球棍模型:
(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式: ;异辛烷与乙烷的关系是 。
(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式: (异辛烷用分子式表示)。1 mol 异辛烷和1 mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是 mol。
(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为 。
18.(10分)试回答下列问题:
(1)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似(如下图),则硼氮苯的二氯代物的同分异构体的数目为________种。
(2)氟烷的麻醉作用比吗啡强100倍。已知氟烷的分子式为C2HClBrF3,则氟烷的同分异构体(不考虑手性异构)有________种。
(3)萘的分子式为C10H8,结构简式可以表示为。萘的二氯代物(C10H6Cl2)有________种可能的结构,萘的六氯代物(C10H2Cl6)有________种可能的结构。
19.(10分)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—CH2OH
B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
C.
D.
根据上述信息完成下列各题:
①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 。
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: 、 。
1.答案:D
2.答案:C
解析:该有机物的一氯取代物的种类如图,共7种,C正确。
3.答案:C
解析:分子式为C4H10O的醇的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共4种同分异构体;C4H6O2的链状结构羧酸的结构是CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、CH2===C(CH3)COOH,共3种同分异构体,形成的酯(不考虑立体异构)共有3×4=12种,故C正确。
4.答案:A
解析:A项,乙烷、己烷都属于烷烃,结构相似,分子组成相差4个“CH2”原子团,所以互为同系物;B项,C3H6O2可能为羧酸也可能为酯,所以CH3COOH、C3H6O2不一定互为同系物;C项,苯酚属于酚类,苯甲醇属于醇类,二者结构不相似,不互为同系物;D项,HCHO、CH3COOH分别属于醛和羧酸,结构不相似,不互为同系物。
5.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。
6.答案:C
解析:根据有机物的成键特点,该有机物为,含有氨基和羧基,属于氨基酸,A对;其分子式为C3H7NO2,与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体,B对,C错;该有机物的一氯代物有2种,D对。
7.答案:D
解析:三元轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确。
8.答案:D
解析:A项,立体烷烃的一个碳原子与其他三个碳原子之间都形成单键,还与H原子之间形成一个共价键,它们都属于环烷烃,错误;B项,(正四面体烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、(立方烷C8H8),它们不互为同系物,通式为C2nH2n(n≥2),错误; C项,棱晶烷二氯代物的同分异构体有三种,立方烷的二氯代物的同分异构体也有三种,所以棱晶烷与立方烷中碳原子均为饱和碳原子,其二氯代物的种数相同,错误;D项,苯分子式为C6H6、盆烯()分子式为C6H6、棱晶烷分子式为C6H6,所以它们互为同分异构体,正确。
9.答案:D
解析:同素异形体是相对于单质而言的,①错误;同系物需要结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,②错误;同位素是相对于原子而言的,③正确;同分异构体必须分子式相同而结构不同,④正确。因此答案选D。
10.答案:A
解析:A项,两种有机化合物的分子式均为C10H14O,但结构不同,故两者互为同分异构体;B项,两者是同一种物质;C项,乙醇的分子式为C2H6O,乙醛的分子式为C2H4O,两者不互为同分异构体;D项,两种物质分别是乙酸乙酯、丙酸,不是同分异构体。
11.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。
12.答案:B
解析:二者分子式相同,性质不同,故结构不同,互为同分异构体。如果它们是四面体结构则为同一种物质,故它们均为平面结构。
13.答案:A
解析:该分子苯环上共有6个氢原子,其二溴代物有9种,利用换元法可知其四氯代物也有9种结构。
14.答案:A
解析:①的邻二氯代物有2种,A项错误;②不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,能鉴别,B项正确;四种分子均是完全对称的,一氯代物均只有一种,C项正确;两者分子式均为C12H12,结构不同,互为同分异构体,D项正确。
15.答案:D
16.答案: (1)6 (2)6 (3)7
解析:(1)C8H8O2可拆成C6H5—C2H3O2,甲酸的酯有4种,分别是、、、;乙酸的酯有1种:;苯甲酸的酯有1种:,共6种。
(2)将中的羧基—COOH拆成—CHO和—OH,可以使苯甲醛的2个苯环氢原子被2个羟基取代,取代物有、、、、、,共6种。
(3)将的酯基—COOCH3写成—CH2COOH,考虑邻、间、对有3种结构,分别是、,再将—CH2—移到羟基与苯环之间构成醇,同样邻、间、对有3种结构,分别是,还有,共7种。
17.答案:(1) 互为同系物 (2)2C8H18+25O216CO2+18H2O 1.5
(3)
解析:(1)异辛烷的球棍模型中小黑球为氢原子,灰色的球为碳原子,异辛烷的结构简式为;异辛烷与乙烷的结构相似,分子组成相差6个CH2,两者互为同系物。(2)异辛烷的分子式为C8H18,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C8H18+25O216CO2+18H2O;由反应式可知1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气 mol=12.5 mol,1 mol正庚烷完全燃烧消耗氧气(7+) mol=11 mol,则1 mol异辛烷和1 mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是1.5 mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,说明只有2个碳原子不是甲基,应在主链上,则主链是4个碳原子,X的结构简式为。
18.答案:(1)4 (2)4 (3)10 10
解析:(1)和苯环一样,环上先确定邻、间、对3种情况,多的一种是在“间”情况下2个Cl可分别连在两个N上或分别连在两个B上。(2)3个氟原子连在同一个碳原子上有1种同分异构体,2个氟原子连在同一个碳原子上有3种同分异构体,共4种。(3)萘的二氯代物和萘的六氯代物的同分异构体数目相同。
19.答案:(1)CH2CH—CHCH2
(2)C9H14O (醇)羟基和碳碳双键 脂环化合物
(3)①醇 B D C
③
解析:(1)由结构式可知,其结构简式为CH2CH—CHCH2,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(醇)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(①号)碳原子上为A,位于②号碳原子上为C,当羟基位于中间的碳原子上时,为满足要求的有机化合物。③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该小于5,共有如下3种:、和。
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