2024-2025学年人教版化学必修第二册课时练习：第7章第1节第2课时同系物 同分异构体(含答案）

第七章　第一节　第2课时同系物　同分异构体
一．选择题
1.下列各物质是甲烷同系物的是(　　)
2.下列物质中，互为同分异构体的是(　　)
C．CH4与CH3CH3
D．CH3CH(CH3)CH2CH2CH3与
CH3CH2CH2CH(CH3)CH3
3.据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是(　　)
A．N60与C60互为同素异形体
B．3H2与4H2互为同位素
C．C2H4和C3H6可能互为同系物
D．3H2O与4H2O互为同分异构体
4.下列叙述中正确的是(　　)
A．相对分子质量相同、结构不同的化合物一定是互为同分异构体关系
B．结构对称的烷烃，其一氯取代产物必定只有一种结构
C．互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式
D．含不同碳原子数的烷烃不一定是互为同系物的关系
5.下列说法中正确的是(　　)
A．C4H10有3种同分异构体
B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C．同分异构体之间的转化是化学变化
D．互为同分异构体
6.下列互为同分异构体的是(　　)
A．CH3CH2CH3和
B．异戊烷和新戊烷
D．甲烷和乙烷
7.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(　　)
A．6种 B．7种
C．8种 D．9种
8.进行一氯取代后，只生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是(　　)
A．(CH3)2CHCH2CH2CH3
B．(CH3CH2)2CHCH3
C．(CH3)2CHCH(CH3)2
D．(CH3)3CCH2CH3
9.下列说法正确的是(　　)
A．单斜硫和正交硫互为同位素
B．C3H6和C5H10互为同系物
C．C2H4和C2H6互为同系物
D．C2H6和C5H12互为同系物
10.下列关于同分异构体的叙述正确的是(　　)
A．新戊烷()的一氯代物有3种
B．丙烷中7个氢原子被溴原子取代的产物有2种
C．丁烷的二氯代物有7种
D．C5H11Cl有7种结构
11.化学式为C3H6Cl2的有机物，若再有一个氢原子被氯原子替代，则产物有两种可能的结构，原有机物的结构简式为(　　)
A．CH2Cl—CH2—CH2Cl
B．CHCl2—CH2—CH3
C．CH2Cl—CHCl—CH3
D．CH3—CCl2—CH3
12.烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为(　　)
A．4 B．7
C．8 D．9
二．非选择题
13.如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
(1)A、B、C三者的关系是________。
(2)A的分子式为________，C的名称为________。
(3)B________(填“存在”或“不存在”)同分异构体，写出C的同分异构体的结构简式：________。
(4)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为________。
(5)下列物质中互为同分异构体的有________(填序号，下同)，互为同素异形体的有________，互为同位素的有________，互为同系物的有________。
①CH3CH2OH　②37Cl　③石墨
④　⑤35Cl
⑥CH3COOH　⑦金刚石
⑧　⑨丁烷
第七章　第一节　第2课时同系物　同分异构体
一．选择题
1.D
　甲烷同系物符合通式CnH2n＋2，分子为链状结构，分子中只有碳碳单键和碳氢键，只有D项物质符合。
2.B
两种物质是否为同分异构体，一看分子式(相同)，二看结构式(不同)。如图：；A项、D项中两物质都为同一物质。
3.C
　N60与C60是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，A错误；3H与4H是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，但是3H2与4H2为单质，B错误；C2H4与C3H6分子组成相差一个CH2原子团，二者可能互为同系物，C正确；3H2O与4H2O是氢元素的不同核素和氧原子构成的水分子，不互为同分异构体，D错误。
4.C
　同分异构体分子式相同，相对分子质量一定相等，但相对分子质量相等，分子式不一定相同，不一定是同分异构体，如H2SO4与H3PO4、HCOOH与C2H5OH，故A错误；分子中含有几种化学环境不同的H，就有几种一氯取代物，比如丙烷存在2种，故B错误；同分异构体必须满足分子式相同、结构不同，所以互为同分异构体的化合物不可能具有相同的结构简式，故C正确；不同碳的烷烃，分子组成上相差1个或多个CH2原子团，属于同系物，故D错误。故选C。
5.C
C4H10有2种同分异构体，即CH3CH2CH2CH3和；相对分子质量相同，但分子式不一定相同，故相对分子质量相同，结构不同的两种化合物不一定是同分异构体；同分异构体为不同的物质，故它们之间的转化是化学变化；为同一物质，不是同分异构体。
6.B
同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。A、D中的两种物质的分子式不同，C是同种物质，B符合。
7.C
C5H11Cl可看成C5H12有1个H被1个Cl取代得到的产物，C5H12有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种同分异构体，其中有1个H被Cl取代分别有3种、4种和1种结构，即符合该分子式的同分异构体共有3＋4＋1＝8种。
8.D
A～D分子中的等效H原子分别有5、4、2、3种，则进行一氯取代后，生成的一氯取代物分别为5、4、2、3种。
9.D
　单斜硫和正交硫为同种元素组成的不同的单质，互为同素异形体，A错误；C3H6与C5H10虽然差了2个CH2原子团，但结构不一定相似，C3H6有可能为环丙烷，B错误；C2H4和C2H6相差2个H原子，不是同系物，C错误；C2H6和C5H12都为链状烷烃，相差3个CH2原子团，互为同系物，D正确。
10.B
　新戊烷()的等效氢原子有1种，一氯代物有1种，A错误；CH3CH2CH3的7个氢原子被取代与1个氢原子被取代的产物种类相等，为2种，B正确；丁烷有C—C—C—C和两种碳链结构，C—C—C—C的二氯代物有6种，的二氯代物有3种，共9种，故C错误。
11.A
CH2Cl—CH2—CH2Cl分子中有2种等效氢原子，再取代一个氢原子有2种结构，A正确，CHCl2—CH2—CH3分子中有3种等效氢原子，再取代一个氢原子有3种结构，B错误；CH2Cl—CHCl—CH3分子中有3种等效氢原子，再取代一个氢原子有3种结构，C错误；CH3—CCl2—CH3分子中有1种等效氢原子，再取代一个氢原子有1种结构，D错误。
12.C
如果分子中存在—CH3、—CH2—、基团各最少有一个，则分子中最少含有8个碳原子，C正确。
二．非选择题
13.
【答案】　(1)同系物
(2)C2H6　丁烷(或正丁烷)
(3)不存在　
(4)C5H12
(5)④⑧　③⑦　②⑤　④⑨或⑧⑨
　烷烃由C和H元素组成，大球表示C，小球表示H，所以A、B、C的结构简式分别为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者为碳原子数不同的烷烃，应属同系物。(2)C的名称为丁烷(或正丁烷)。(3)B不存在同分异构体，C的同分异构体的结构简式为，叫异丁烷。(4)链状烷烃的通式为14n＋2，相对分子质量为72的烷烃，14n＋2＝72，解得n＝5，则该烷烃的分子式为C5H12，其只有一种氢，说明是四个甲基都连接在同一个碳原子上，其结构简式为C(CH3)4。(5)同分异构体是指分子式相同，结构式不同的物质，因此互为同分异构体的有④⑧；同素异形体是指同种元素形成的不同单质，互为同素异形体的有③⑦，同位素是指同种元素的不同核素，互为同位素的有②⑤；同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物，互为同系物的有④⑨或⑧⑨。