2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第2课时 同系物 同分异构体（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--第2课时 同系物 同分异构体（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 10:00:39 | ||
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文档简介
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2024鲁教版高中化学必修第二册同步
第3章 简单的有机化合物
第1节 认识有机化合物
第2课时 同系物 同分异构体
基础过关练
题组一 同系物
1.(2022湖南长沙雅礼中学期中)下列物质互为同系物的是( )
A.H与
B.CH3CH3与
C.CH3CH2Cl与
D.CH3CH2CH3与CH3CH2Cl
2.(2022山东临沂一中月考)下列各组物质,互为同系物的是( )
①
②
③
④
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.下列物质互为同系物的是( )
A.CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2
B.CH4与CH3Cl
C.CH3OH与HOCH2CH2OH
D.CH3CH2Cl与CH2CHCH2Cl
题组二 同分异构体
4.同分异构现象是有机化学中一种普遍的现象,下列有关同分异构体的叙述中,正确的是( )
A.组成元素相同而结构不同的物质互为同分异构体
B.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C.互为同分异构体的物质的化学性质相同
D.互为同分异构体的物质的物理性质相同
5.(2023安徽新高中创新联盟TOP二十校高一调研)己烷[CH3(CH2)4CH3]是一种有机溶剂,被广泛应用于有机合成、机械设备表面清洗去污等。下列与己烷互为同分异构体的是( )
A.
B.
C.
D.CH3—CH2—CHCH—CH2—CH3
6.(2022安徽舒城中学期中)下列各组物质:①O2和O3;②12C和14C;③CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3;④乙烷和丁烷;⑤CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5。
互为同分异构体的是 (填序号,下同),互为同位素的是 ,互为同素异形体的是 ,是同一物质的是 。
能力提升练
题组一 烃的一氯代物数目的判断
1.(2022河南安阳中原名校联考)某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12
2.(2023湖南新高考教学教研联盟高一联考)同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。C4H9Cl的结构共有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.(2023北京十五中高一期中)下列烷烃与氯气发生取代反应,生成一氯代物的种数正确的是( )
A.CH3—CH3:2种
B.:2种
C.:5种
D.:5种
题组二 烷烃相关知识的综合考查
4.(2023辽宁鞍山高一期中)下列关于丙烷的说法正确的是( )
A.1 mol丙烷完全燃烧需4 mol氧气
B.与丁烷互为同分异构体
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子式为C3H8
5.(2022黑龙江牡丹江第三高级中学期中)下列叙述错误的是( )
A.烷烃中每个碳原子都形成4个共价单键
B.正丁烷的4个碳原子可以在同一直线上
C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种
D.烷烃不能与溴的四氯化碳溶液反应
6.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.16 g/L,则关于此混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和乙烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
7.(2022山东临沂一中月考)按要求回答下列问题:
(1)乙烷的结构式为 。
(2)丙烷的结构简式为 。
(3)分子中含有30个氢原子的烷烃的分子式为 。
(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有 种,分别写出它们的结构简式: 。
(5)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 个碳原子。
8.(2023辽宁西丰高级中学高一期中)几种烷烃分子的球棍模型如图所示:
(1)与C互为同系物的为 (填字母,下同),与C互为同分异构体的为 。
(2)D的一氯代物有 种。
(3)请写出E的结构简式: 。
(4)相同状况下,等体积的上述气态烃A、B、C充分燃烧时,消耗O2的量最多的是 (填字母)。
答案与分层梯度式解析
第3章 简单的有机化合物
第1节 认识有机化合物
第2课时 同系物 同分异构体
基础过关练
1.B 2.B 3.A 4.B 5.C
1.B A项,与属于同种物质;B项,CH3CH3与结构相似,都为烷烃,分子组成相差2个“CH2”,两者互为同系物;C项,二者所含氯原子数不同,不互为同系物;D项,二者所含元素种类不同,不互为同系物;故选B。
2.B ①③④都属于烷烃,①③分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,①④、③④结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,互为同系物;②分子中含有碳碳双键,与①③④的结构不相似,故选B。
3.A CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2的结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,二者互为同系物,故A正确;CH4与CH3Cl、CH3OH与HOCH2CH2OH、CH3CH2Cl与CH2CHCH2Cl的结构不相似,均不互为同系物,故B、C、D错误。
4.B 组成元素相同而结构不同的物质不一定互为同分异构体,故A错误;分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体,故B正确;互为同分异构体的物质其物理性质不同,化学性质不同,故C、D错误。
5.C 己烷的分子式为C6H14,根据结构简式可知,A项分子式为C6H6,B项分子式为C5H12,C项分子式为C6H14,D项分子式为C6H12,C项与己烷结构相似,互为同分异构体,故选C。
6.答案 ③ ② ① ⑤
解析 ①O2和O3是由氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体;②12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;③CH3CH2CH2CH3和 (CH3)2CHCH3,分子式相同,结构不同,互为同分异构体;④乙烷和丁烷,结构相似,分子组成相差2个CH2原子团,互为同系物;⑤CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,属于同一物质。
能力提升练
1.C 2.C 3.B 4.D 5.B 6.AC
1.C A项,CH4没有同分异构体;B项,C3H8没有同分异构体;C项,C4H10有2种同分异构体,分别是正丁烷和异丁烷,其氢原子的种数都是2,所以正丁烷和异丁烷的一氯代物都有2种;D项,C5H12有3种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷,其氢原子的种数分别是3、4、1,所以正戊烷、异戊烷、新戊烷的一氯代物的种数分别是3、4、1,故选C。
2.C C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种结构,这两种结构分别有2种不同的氢原子,所以C4H9Cl有4种结构:、、、,故选C。
3.B A项,CH3CH3有1种氢原子,一氯代物只有1种;B项,有2种不同的氢原子,一氯代物有2种;C项,有3种不同的氢原子,一氯代物有3种;D项,有4种不同的氢原子,一氯代物有4种;故选B。
4.D 丙烷的分子式为C3H8,1 mol C3H8完全燃烧生成3 mol CO2和4 mol H2O,消耗O2为 mol=5 mol,故A错误,D正确;C3H8与丁烷(C4H10)互为同系物,故B错误;C3H8为饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误。
易错分析 同系物指结构相似,分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物,同系物具有相同种类和数目的官能团,通式相同;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,这是常考点,也是易错点。
5.B 碳原子的最外层有4个电子,烷烃分子中,每个碳原子与碳原子或氢原子形成4个共价单键,故A正确;由碳原子形成的4个共价键在空间排列成四面体结构可知,正丁烷的4个碳原子不可能在同一直线上,故B错误;甲烷、乙烷、丙烷都不存在同分异构体,其结构都只有一种,故C正确;烷烃不与溴的四氯化碳溶液反应,故D正确。
6.AC 该混合烷烃的平均摩尔质量为1.16 g/L×22.4 L/mol≈26 g/mol,即平均相对分子质量为26,烷烃中只有甲烷的相对分子质量小于26,所以混合烷烃中一定有甲烷,故A正确;乙烷的相对分子质量为30,可能含有乙烷,也可能不含有乙烷,故B错误;常温下,甲烷与乙烷均为气体,且乙烷的相对分子质量为30,所以可能是甲烷与乙烷的混合物,故C正确;乙烷与丙烷的相对分子质量都大于26,不可能是乙烷和丙烷的混合物,故D错误。
7.答案 (1) (2)CH3CH2CH3
(3)C14H30 (4)2 CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2 (5)8
解析 (1)乙烷的分子式为C2H6,其结构式为。(2)丙烷的分子式为C3H8,其结构简式为CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子通式CnH2n+2(n为正整数)可知,2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30。(4)由烷烃的分子通式可知,14n+2=58,n=4,C4H10的同分异构体有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2。(5)根据题意,某烷烃分子中同时存在题述4种基团,所含碳原子数又最少,设甲基数目为x,由烷烃通式可知:2(x+3)+2=2+1+3x,x=5,这种烃分子应含8个碳原子。
8.答案 (1)AB DE (2)4 (3)C(CH3)4 (4)C
解析 根据球棍模型可知A、B、C、D、E的分子式为C3H8、C4H10、C5H12、C5H12、C5H12。(1)同系物的结构相似且分子组成上相差n个CH2(n≥1)原子团,题给五种物质均为烷烃,结构相似,C、D、E互为同分异构体,与C互为同系物的为A、B。(2)D为异戊烷,该物质中有4种氢原子,其一氯代物有4种。(3)E的结构简式可写为C(CH3)4。(4)烷烃燃烧的通式为CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O,等物质的量的烷烃燃烧,n越大消耗的O2越多,等体积的A、B、C中C消耗O2最多。
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第3章 简单的有机化合物
第1节 认识有机化合物
第2课时 同系物 同分异构体
基础过关练
题组一 同系物
1.(2022湖南长沙雅礼中学期中)下列物质互为同系物的是( )
A.H与
B.CH3CH3与
C.CH3CH2Cl与
D.CH3CH2CH3与CH3CH2Cl
2.(2022山东临沂一中月考)下列各组物质,互为同系物的是( )
①
②
③
④
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.下列物质互为同系物的是( )
A.CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2
B.CH4与CH3Cl
C.CH3OH与HOCH2CH2OH
D.CH3CH2Cl与CH2CHCH2Cl
题组二 同分异构体
4.同分异构现象是有机化学中一种普遍的现象,下列有关同分异构体的叙述中,正确的是( )
A.组成元素相同而结构不同的物质互为同分异构体
B.分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C.互为同分异构体的物质的化学性质相同
D.互为同分异构体的物质的物理性质相同
5.(2023安徽新高中创新联盟TOP二十校高一调研)己烷[CH3(CH2)4CH3]是一种有机溶剂,被广泛应用于有机合成、机械设备表面清洗去污等。下列与己烷互为同分异构体的是( )
A.
B.
C.
D.CH3—CH2—CHCH—CH2—CH3
6.(2022安徽舒城中学期中)下列各组物质:①O2和O3;②12C和14C;③CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3;④乙烷和丁烷;⑤CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5。
互为同分异构体的是 (填序号,下同),互为同位素的是 ,互为同素异形体的是 ,是同一物质的是 。
能力提升练
题组一 烃的一氯代物数目的判断
1.(2022河南安阳中原名校联考)某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12
2.(2023湖南新高考教学教研联盟高一联考)同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。C4H9Cl的结构共有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.(2023北京十五中高一期中)下列烷烃与氯气发生取代反应,生成一氯代物的种数正确的是( )
A.CH3—CH3:2种
B.:2种
C.:5种
D.:5种
题组二 烷烃相关知识的综合考查
4.(2023辽宁鞍山高一期中)下列关于丙烷的说法正确的是( )
A.1 mol丙烷完全燃烧需4 mol氧气
B.与丁烷互为同分异构体
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子式为C3H8
5.(2022黑龙江牡丹江第三高级中学期中)下列叙述错误的是( )
A.烷烃中每个碳原子都形成4个共价单键
B.正丁烷的4个碳原子可以在同一直线上
C.甲烷、乙烷、丙烷的结构都只有一种
D.烷烃不能与溴的四氯化碳溶液反应
6.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度为1.16 g/L,则关于此混合物组成的说法正确的是( )
A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和乙烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物
7.(2022山东临沂一中月考)按要求回答下列问题:
(1)乙烷的结构式为 。
(2)丙烷的结构简式为 。
(3)分子中含有30个氢原子的烷烃的分子式为 。
(4)相对分子质量为58的烷烃的结构有 种,分别写出它们的结构简式: 。
(5)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,这种烃分子应含 个碳原子。
8.(2023辽宁西丰高级中学高一期中)几种烷烃分子的球棍模型如图所示:
(1)与C互为同系物的为 (填字母,下同),与C互为同分异构体的为 。
(2)D的一氯代物有 种。
(3)请写出E的结构简式: 。
(4)相同状况下,等体积的上述气态烃A、B、C充分燃烧时,消耗O2的量最多的是 (填字母)。
答案与分层梯度式解析
第3章 简单的有机化合物
第1节 认识有机化合物
第2课时 同系物 同分异构体
基础过关练
1.B 2.B 3.A 4.B 5.C
1.B A项,与属于同种物质;B项,CH3CH3与结构相似,都为烷烃,分子组成相差2个“CH2”,两者互为同系物;C项,二者所含氯原子数不同,不互为同系物;D项,二者所含元素种类不同,不互为同系物;故选B。
2.B ①③④都属于烷烃,①③分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,①④、③④结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,互为同系物;②分子中含有碳碳双键,与①③④的结构不相似,故选B。
3.A CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2的结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,二者互为同系物,故A正确;CH4与CH3Cl、CH3OH与HOCH2CH2OH、CH3CH2Cl与CH2CHCH2Cl的结构不相似,均不互为同系物,故B、C、D错误。
4.B 组成元素相同而结构不同的物质不一定互为同分异构体,故A错误;分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体,故B正确;互为同分异构体的物质其物理性质不同,化学性质不同,故C、D错误。
5.C 己烷的分子式为C6H14,根据结构简式可知,A项分子式为C6H6,B项分子式为C5H12,C项分子式为C6H14,D项分子式为C6H12,C项与己烷结构相似,互为同分异构体,故选C。
6.答案 ③ ② ① ⑤
解析 ①O2和O3是由氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体;②12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;③CH3CH2CH2CH3和 (CH3)2CHCH3,分子式相同,结构不同,互为同分异构体;④乙烷和丁烷,结构相似,分子组成相差2个CH2原子团,互为同系物;⑤CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,属于同一物质。
能力提升练
1.C 2.C 3.B 4.D 5.B 6.AC
1.C A项,CH4没有同分异构体;B项,C3H8没有同分异构体;C项,C4H10有2种同分异构体,分别是正丁烷和异丁烷,其氢原子的种数都是2,所以正丁烷和异丁烷的一氯代物都有2种;D项,C5H12有3种同分异构体,分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷,其氢原子的种数分别是3、4、1,所以正戊烷、异戊烷、新戊烷的一氯代物的种数分别是3、4、1,故选C。
2.C C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种结构,这两种结构分别有2种不同的氢原子,所以C4H9Cl有4种结构:、、、,故选C。
3.B A项,CH3CH3有1种氢原子,一氯代物只有1种;B项,有2种不同的氢原子,一氯代物有2种;C项,有3种不同的氢原子,一氯代物有3种;D项,有4种不同的氢原子,一氯代物有4种;故选B。
4.D 丙烷的分子式为C3H8,1 mol C3H8完全燃烧生成3 mol CO2和4 mol H2O,消耗O2为 mol=5 mol,故A错误,D正确;C3H8与丁烷(C4H10)互为同系物,故B错误;C3H8为饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误。
易错分析 同系物指结构相似,分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物,同系物具有相同种类和数目的官能团,通式相同;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体,这是常考点,也是易错点。
5.B 碳原子的最外层有4个电子,烷烃分子中,每个碳原子与碳原子或氢原子形成4个共价单键,故A正确;由碳原子形成的4个共价键在空间排列成四面体结构可知,正丁烷的4个碳原子不可能在同一直线上,故B错误;甲烷、乙烷、丙烷都不存在同分异构体,其结构都只有一种,故C正确;烷烃不与溴的四氯化碳溶液反应,故D正确。
6.AC 该混合烷烃的平均摩尔质量为1.16 g/L×22.4 L/mol≈26 g/mol,即平均相对分子质量为26,烷烃中只有甲烷的相对分子质量小于26,所以混合烷烃中一定有甲烷,故A正确;乙烷的相对分子质量为30,可能含有乙烷,也可能不含有乙烷,故B错误;常温下,甲烷与乙烷均为气体,且乙烷的相对分子质量为30,所以可能是甲烷与乙烷的混合物,故C正确;乙烷与丙烷的相对分子质量都大于26,不可能是乙烷和丙烷的混合物,故D错误。
7.答案 (1) (2)CH3CH2CH3
(3)C14H30 (4)2 CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2 (5)8
解析 (1)乙烷的分子式为C2H6,其结构式为。(2)丙烷的分子式为C3H8,其结构简式为CH3CH2CH3。(3)由烷烃的分子通式CnH2n+2(n为正整数)可知,2n+2=30,n=14,其分子式为C14H30。(4)由烷烃的分子通式可知,14n+2=58,n=4,C4H10的同分异构体有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2。(5)根据题意,某烷烃分子中同时存在题述4种基团,所含碳原子数又最少,设甲基数目为x,由烷烃通式可知:2(x+3)+2=2+1+3x,x=5,这种烃分子应含8个碳原子。
8.答案 (1)AB DE (2)4 (3)C(CH3)4 (4)C
解析 根据球棍模型可知A、B、C、D、E的分子式为C3H8、C4H10、C5H12、C5H12、C5H12。(1)同系物的结构相似且分子组成上相差n个CH2(n≥1)原子团,题给五种物质均为烷烃,结构相似,C、D、E互为同分异构体,与C互为同系物的为A、B。(2)D为异戊烷,该物质中有4种氢原子,其一氯代物有4种。(3)E的结构简式可写为C(CH3)4。(4)烷烃燃烧的通式为CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O,等物质的量的烷烃燃烧,n越大消耗的O2越多,等体积的A、B、C中C消耗O2最多。
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