1.2.2 有机化合物的同分异构现象——高二化学鲁科版(2019)选择性必修三同步课时作业
1.下列说法不正确的是( )
A.同分异构现象的存在是有机物种类繁多的原因之一
B.同分异构现象也存在于无机物之间
C.分子式为或的有机物都不存在同分异构现象
D.在无机化合物和有机化合物间可能存在同分异构现象
2.下列物质中与乙醇互为同分异构体的是( )
A. B. C. D.
3.下列各组物质不互为同分异构体的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
4.乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示:
下列说法正确的是( )
A.环氧乙烷属于环状烃
B.苯乙醇中最多有12个原子共平面
C.苯在铁的催化作用下能与溴水发生取代反应
D.环氧乙烷与乙醛()互为同分异构体
5.下列关于同分异构体的分类错误的是( )
A.与属于碳链异构
B.与属于官能团异构
C.与属于官能团位置易构
D.与属于官能团异构
6.“顺铂”是一种抗癌药物,其结构如图(a)所示,而“反铂”分子(b)没有抗癌活性。下列说法错误的是( )
A.(a)与(b)互为同分异构体
B.(a)与(b)分子中都存在共价键
C.(a)与(b)分子中与Pt直接相连的4个原子位于四面体的顶点
D.无机物与有机物之间也可能存在同分异构现象
7.某分子式为的酯,在一定条件下可发生如图所示的转化过程:
已知D和F互为同分异构体,则符合上述条件的酯的结构有( )
A.4种 B.8种 C.12种 D.16种
8.下列说法正确的是( )
A.和互为同分异构体
B.乙二醇和丙三醇互为同系物
C.和为不同核素
D.和互为同素异形体
9.下图中两分子所表示的物质间的关系是( )
A.互为同分异构体 B.为同一种物质
C.互为对映异构体 D.互为同系物
10.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)、(棱晶烷)、(立方烷)等,下列有关说法正确的是( )
A.立体烷烃的碳原子都形成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
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
11.GMA可用作粉末涂料、离子交换树脂和印刷油墨的黏合剂等,可通过下列反应制备。
下列说法错误的是( )
A.该反应属于取代反应,X为
B.与a互为同分异构体的羧酸只有1种
C.b发生加聚反应所得产物为聚甲基丙烯酸甲酯
D.GMA的分子式为,含有3种官能团
12.类比推理是化学中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.乙醇、苯酚中都有羟基,推测两种有机物都可以与氢氧化钠反应
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,推测甲苯也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与NaOH在常温下反应生成NaClO,推测与NaOH在常温下反应生成NaFO
D.溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液在加热时反应可以生成乙烯,推测溴丙烷可以与氢氧化钠的醇溶液在加热时生成丙烯
13.纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是( )
A.化合物甲中有一个手性碳原子,所以甲为手性分子
B.化合物甲中最多有8个原子共平面
C.化合物乙中无手性碳原子,所以乙不是手性分子
D.化合物甲、乙互为同分异构体
14.某款香水中的香氛主要由以下三种化合物构成,下列说法正确的是( )
A.月桂烯分子中所有原子可能共平面
B.柠檬醛和香叶醇互为同分异构体
C.香叶醇能发生加成反应、氧化反应、酯化反应
D.三种有机物的一氯代物均有7种(不考虑立体异构)
15.已知下列有机物:
①和
②和
③和
④和
⑤和
⑥和(环戊烷)
⑦和
⑧和
⑨和
(1)其中属于碳骨架异构的是________(填序号,下同)。
(2)其中属于官能团位置异构的是________。
(3)其中属于官能团类型异构的是________。
(4)其中属于同一种物质的是________。
(5)其中属于同系物的是________。
答案以及解析
1.答案:C
解析:同一个分子式可能表示多种有机物,则同分异构现象的存在是有机物种类繁多的原因之一,A正确;无机物中也存在同分异构体,如和,B正确;分子式为的有机物可能为乙醇或甲醚,存在同分异构现象,而分子式为的有机物不存在同分异构现象, C错误;在无机化合物和有机化合物间可能存在同分异构现象,如尿素和氰酸铵,D正确。
2.答案:D
解析:分子式相同,但结构不同的有机物互为同分异构体,乙醇()的分子式为,故其同分异构体为。故选D。
3.答案:A
解析:和CH的分子式不同,不互为同分异构体,A符合题意;和的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,B不符合题意;和的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,C不符合题意;和的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,D不符合题意。
4.答案:D
解析:环氧乙烷中有氧元素,不属于烃类,A项错误;与苯环相连的原子在同一平面上,结合三点共平面的特点,苯乙醇中最多有14个原子共平面,B项错误;苯的取代反应是苯与液溴在溴化铁的催化作用下发生的,C项错误;分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体,环氧乙烷和乙醛的分子式均为,但结构不同,以二者是同分异构体,D项正确。
5.答案:B
解析:与分子式相同,碳骨架不同,属于碳链异构,A正确;与的分子式相同,碳碳双键的位置不同,属于官能团位置异构,不属于官能团异构,B错误;与的分子式相同,碳碳三键的位置不同,属于官能团位置异构,C正确:与的分子式相同,官能团分别为碳碳双键和碳碳三键,属于官能团异构,D正确。
6.答案:C
解析:“顺铂”和“反铂”为平面结构,则二者的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,A正确;中N与H之间为共价键,Pt能提供空轨道,中的N原子和Cl原子都能提供孤电子对,形成的配位键也是共价键,B正确;若分子为四面体形结构,则不存在“顺铂”和“反铂”的同分异构现象,C错误;同分异构现象不仅存在于有机物中,无机物与有机物之间也存在同分异构现象,如尿素和氰酸铵,D正确。
7.答案:C
解析:由图可推知,分子式为的酯在碱性条件下水解为羧酸盐B和醇C,羧酸盐B与,作用生成羧酸D,醇C被氧化生成醛E,醛E被氧化生成羧酸F,D和F互为同分异构体,表明D和F分子中的碳原子数相等,故D、F的结构均为,则E的结构为,C的结构为和发生酯化反应可生成分子式为的酯,而共有4种结构,故和均有4种结构,生成的酯共有4×4=16(种),其中,有4种酯(、、、)经过一系列反应生成D和F的结构完全相同,与D和F互为同分异构体的前提条件不符,应该舍去4种,故符合题意的酯的结构共有12种。故选C。
8.答案:C
解析:A中是同一种物质,A错误。乙二醇为二元醇,丙三醇为三元醇,二者不互为同系物,B错误。和均为氯分子,不互为同素异形体,D错误。
9.答案:B
解析:两分子的分子式都为,分子呈镜像关系,结构相同,为同一种物质,两分子能重合,不互为对映异构体,故选B。
10.答案:D
解析:立体烷烃的碳原子与碳原子之间都形成3个单键,还有一条C与H形成的共价键,它们都属于环烃,A错误;(正四面体烷)、(棱晶烷)、(立方烷)的分子式不相差一个或若干个,它们不互为同系物,B错误;棱晶烷的二氯代物有三种,立方烷的二氯代物也有三种,其二氯代物的种数相同,棱晶烷与立方烷中的碳原子均为饱和碳原子,C错误;苯、盆烯()、棱晶烷的分子式均为,所以它们互为同分异构体,D正确。
11.答案:D
解析:分析GMA的制备反应可知,该反应属于取代反应,X为正确;与a互为同分异构体的羧酸是丙酸,只有1种结构,B正确;b中含有碳碳双键,能发生加聚反应,所得产物为聚甲基丙烯酸甲酯,C正确;GMA的分子式为,D错误。
12.答案:S
解析:乙醇、苯酚中都有羟基,苯酚具有弱酸性,能与氢氧化钠反应,而乙醇不能与氢氧化钠反应,A错误;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;与NaOH在常福下反应生成NaClO,氟元素不存在正价,与NaOH在常温下反应生成NaF、和,C错误;溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液在加热时反应可以生成乙烯,溴丙烷可以与氢氧化钠的醇溶液在加热时反应生成丙烯,D正确。
13.答案:B
解析:手性碳原子必须是饱和碳原子,且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团,化合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,不可能是手性分子, A错误;由羰基上连有的原子共平面,与氧原子相连的原子共平面,三点共面的原理可知,与羰基碳原子相连的和可能各有2个原子与羰基2个原子共面,与氧原子相连的和上的碳原子可能与氧原子共面,侧化合物甲中最多有8个原子共平面,B正确;化合物乙中有手性碳原子,所以乙是手性分子,C错误;化合物甲、乙的分子式不同,不互为同分异构体,D错误。
14.答案:C
解析:月桂烯分子中有饱和碳原子,故不可能所有原子共平面,A项错误;柠檬醛的分子式为,香叶醇的分子式为,两者分子式不同,因此不互为同分异构体,B项错误;香叶醇分子中有碳碳双键、羟基,能发生加成反应、氧化反应、酯化反应,C项正确;月桂烯、香叶醇的一氯代物均有7种,柠檬醛的一氯代物有6种,D项错误。
15.答案:(1)①⑥
(2)②
(3)③④⑥⑧
(4)⑤
(5)⑦
解析:①和分子式相同,碳骨架结构不同,为碳骨架异构。②和3分子式相同,官能团的位置不同,为官能团位置异构。③和分子式相同,官能团的类型不同,为官能团类型异构。④和分子式相同,官能团的类型不同,为官能团类型异构。⑤和为同一种物质。⑥和(环戊烷)分子式相同,碳骨架结构不同、官能团的类型不同,为碳骨架异构和官能团类型异构。⑦和结构相似,分子组成相差2个,互为同系物。⑧和分子式相同,官能团的类型不同,为官能团类型异构。⑨和结构不同,含有的官能团不同。