2024人教版高中化学选择性必修3同步练习题--第3课时　有机化合物的同分异构现象（含解析）

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2024人教版高中化学选择性必修3同步
第3课时　有机化合物的同分异构现象
基础过关练
题组一　同分异构现象与同分异构体
1.下列说法不正确的是(　　)
A.具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体
B.相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体
C.互为官能团异构的物质之间的转化属于化学变化
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互为同分异构体
2.(2023山东烟台月考)下列有机物互为同分异构体的是(　　)
A.和
B.和
C.CH3CH2OH和CH3CH3
D.CH3OCH3和HCHO
3.(经典题)(2022山东聊城月考)已知下列各组有机物:
①CH3—CH2—CH2—CH3和
②CH2CH—CH2—CH3和CH3—CHCH—CH3
③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3
④和
⑤CH3—CH2—CHCH—CH3和
⑥CH2CH—CHCH2和
其中属于碳架异构的是　　　　(填序号,下同);属于位置异构的是　　　　;属于官能团异构的是　　　　。
题组二　同分异构体的书写与数目判断
4.已知有10种二氯代物,则其六氯代物有(　　)
A.6种　　　B.8种　　　C.10种　　　D.12种
5.(经典题)(2023重庆万州二中月考)分子式为C5H10O2且能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)(　　)
A.3种　　　B.4种　　　C.5种　　　D.6种
6.(经典题)
(四联苯)的一氯代物有(　　)
A.3种　　　　　B.4种　　　　　C.5种　　　　　D.6种
7.一种有机物的分子式为C4H4,分子结构如图所示,将该有机物与足量氯气混合后光照,生成的氯代物共有(不考虑立体异构)　　(　　)
A.2种　　　　　B.4种　　　　　C.5种　　　　　D.6种
8.(2022江苏淮安六校期中联考)根据要求回答下列问题:
(1)一种有机物Y的键线式如图所示。
①Y的分子式为　　　　;
②有机物Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Z的键线式为　　　　　　。
(2)已知C7H16有多种同分异构体,其中主链含有5个碳原子,有2个甲基作支链的烷烃有　　　　种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　。
(3)已知一种苯的同系物的分子式为C8H10,不考虑立体异构,它的同分异构体中苯环上一氯代物只有一种的结构简式为　　　　　　。
能力提升练
题组一　同分异构体数目的判断
1.(2023重庆八中月考)分子式为C4H8的烯烃的二氯代物中,只含一个甲基的结构有(不考虑立体异构)(　　)
A.9种　　　　　　B.10种　　　
C.11种　　　　　　D.12种
2.(2023山东淄博月考)环丙基乙烯的结构如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是(　　)
A.分子式为C5H6
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与环戊二烯()互为同分异构体
D.一溴代物有3种(不考虑立体异构)
3.(2023河北邯郸月考)下列物质的一氯代物的种数相同的是(不考虑立体异构)(　　)
①
②
③　
④
A.①②　　　　　　B.③④　　　
C.②③　　　　　　D.②④
4.(经典题)(2022辽宁辽南协作校期中)有机物种类繁多,存在同分异构体是重要的原因之一。下列关于同分异构体数目的判断(不考虑立体异构)正确的是(　　)
A.用相对分子质量为43的烷基取代丁烷(C4H10)分子中的一个氢原子,所得的有机化合物有8种
B.的二氯代物有5种
C.分子式为C12H12的有机物A的结构简式为,其苯环上的二溴代物有9种,则其苯环上的四氯代物也为9种
D.的一氯代物有9种
题组二　同分异构体的书写
5.请回答下列问题:
(1)戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物(不考虑立体异构),写出它的结构简式:　　　　　　　。
(2)的一氯代物有　　　　种(不考虑立体异构);分子式为C4H2Cl8的结构有　　　　种(不考虑立体异构)。
(3)具有支链的有机物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的CCl4溶液褪色,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是　　　　　　　,写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　(不考虑立体异构)。
答案与分层梯度式解析
第3课时　有机化合物的同分异构现象
基础过关练
1.B 2.A 4.C 5.B 6.C 7.B
1.B　具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体,A正确;具有相同的相对分子质量,但分子组成可能不同,不一定互为同分异构体,B错误;互为官能团异构的物质之间的转化生成了新物质,属于化学变化,C正确;不同化合物组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,互为同分异构体,D正确。
2.A　A项,两种有机物的结构不同,分子式均为C6H6,互为同分异构体,正确;B项,两种有机物的分子式分别为C4H8和C5H8,不互为同分异构体,错误;C项,两种有机物的分子式不同,不互为同分异构体,错误;D项,两种有机物的分子式不同,不互为同分异构体,错误。
3.答案　①　②　③⑤⑥　
解析　碳骨架不同产生碳架异构,即①属于碳架异构;官能团的位置不同产生位置异构,即②为位置异构;官能团不同产生官能团异构,即③⑤⑥为官能团异构。
4.C　分子中共有8个氢原子,二氯代物有10种,利用换元法可知其六氯代物也有10种。
5.B　根据题意可知该有机物中含有—COOH,C5H10O2可改写为
C4H9—COOH,—C4H9有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、
—C(CH3)3共4种结构,故符合条件的有机物有4种。
6.C　利用“等效氢法”解答本题,由四联苯的结构简式可知,四联苯中氢原子有5种:,故其一氯代物有5种。
7.B　由题图可知,C4H4为正四面体结构,分子中只有一种H,则C4H4的一氯代物()、二氯代物()、三氯代物()、四氯代物()均只有一种结构,故该有机物与足量Cl2混合后光照,生成的氯代物共有4种。
8.答案　(1)①C8H8　②　(2)4　(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3CH2)2C(CH3)2(任写一种即可)　(3)
解析　(1)①根据Y的键线式可确定其分子式为C8H8。②Z是Y的同分异构体,且属于芳香族化合物,说明Z含有苯环,则Z的结构简式为,其键线式为。(2)根据题意可知,符合条件的同分异构体有4种,分别为(CH3)3CCH2CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3CH2)2C(CH3)2。(3)根据题意可知,符合条件的有机物分子中含1个苯环,且分子结构对称,苯环上只有一种氢原子,则其结构简式为。
能力提升练
1.B 2.B 3.C 4.C
1.B　分子式为C4H8的烯烃的碳骨架结构有:、、;根据“定一移一法”,可知只含一个甲基的二氯代物的结构有(序号为另一个氯原子的位置):、、、、,共10种,B正确。
2.B　由该有机物的键线式可知,其分子式为C5H8,A错误;该分子中含碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;环戊二烯的分子式为C5H6,与环丙基乙烯不互为同分异构体,C错误;该分子中有4种氢原子,其一溴代物有4种,D错误。
3.C　①有7种H原子,标注为;②有4种H原子,标注为;③有4种H原子,标注为;④有7种H原子,标注为。综上可知,②③的一氯代物均为4种,①④的一氯代物均为7种,故选C。
4.C　相对分子质量为43的烷基有正丙基和异丙基2种结构,C4H10有正丁烷和异丁烷2种结构,每种结构中都含2种氢原子,用正丙基、异丙基分别取代C4H10分子中的一个氢原子,所得有机化合物有7种,A错误;的二氯代物有3种,分别为、、,B错误;A分子中苯环上的二溴代物有9种,由换元法可知,其苯环上的四氯代物也为9种,C正确;该分子中有7种氢原子,如图(用数字标出):,则其一氯代物有7种,D错误。
5.答案　(1)　(2)4　9　
(3)　、
解析　(1)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,说明该分子中只有1种氢原子,故它的结构简式为。(2)该分子中含4种氢原子,其一氯代物有4种;根据换元法可知,分子式为C4H2Cl8的同分异构体与分子式为C4H8Cl2的同分异构体的数目相同,C4H10有2种同分异构体,采用“定一移一法”分析,,将一个Cl取代1号C原子上的一个H,另一个Cl可取代1、2、3、4号C原子上的一个H,有4种结构;将一个Cl取代2号C原子上的一个H,另一个Cl可取代2、3号C原子上的一个H,有2种结构;,将一个Cl取代1号C原子上的一个H,另一个Cl可取代1、2、3(或4)号C原子上的一个H,有3种结构;故C4H8Cl2的同分异构体数目为9种,则C4H2Cl8的同分异构体数目为9种。(3)A的分子式为C4H6O2,不饱和度为2,可使Br2的CCl4溶液褪色,则A分子中含碳碳双键或碳碳三键,由1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,可知A分子中含有1个—COOH,故A分子中含一个碳碳双键和一个羧基,根据A分子中具有支链,可知A的结构简式为。与A具有相同官能团的A的同分异构体有和。
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