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同分异构体的书写和种类的判定
一.选择题(共25小题)
1.下列分子式只表示一种物质的是( )
A.C3H8 B.C3H7Cl C.C2H6O D.C4H10
2.分子式为C7H8O的同分异构体中含苯环的有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
3.下列说法正确的是( )
A.C2H4与C4H8一定互为同系物
B.乙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1﹣丁烯与2﹣丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2﹣二甲基丙烷互为同分异构体
4.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应为,该反应达到平衡后,加入少量的O,重新达到平衡后,含有18O的物质有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
5.分子式为C5H11Br的烃,分子中含有3个甲基的同分异构体共有( )(不考虑立体异构)
A.3种 B.2种 C.5种 D.4种
6.下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是( )
A.C8H18含四个甲基的同分异构体有8种
B.(CH3CH2)2CHCH3的一氯代物有4种
C.分子式为C4H10的有机物的二氯取代物有12种
D.“立方烷”C8H8,如图所示,呈正六面体结构,其六氯代物有3种
7.若是某单烯烃与氢气加成后的产物,则烯烃可能有 种结构;若是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有 种结构。( )
A.4种;1种 B.4种;2种 C.5种;1种 D.5种;2种
8.某有机物的分子式为C8H9Cl,该有机物的结构有多种,其中属于芳香族的结构有(不考虑立体异构)( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.16种
9.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水因反应而褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且能被酸性KMnO4溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则符合条件的烃有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.10种
10.吡啶)是类似于苯的芳香化合物。2﹣乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A.MPy只有两种芳香同分异构体
B.EPy中所有原子共平面
C.吡啶中的C、N原子的杂化类型相同
D.反应①的反应类型是取代反应
11.下列说法正确的是( )
A.CF2Cl2有和两种结构
B.分子中所有原子均可共面
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D.异戊烷有5种二氯代物
12.下列关于同分异构体的说法中,正确的是( )
A.苯的邻位二氯代物有2种结构
B.CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构
C.异丁烷和2﹣甲基丙烷互为同分异构体
D.C4H9—OH丁醇有4种结构
13.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.1,3﹣丁二烯与Br2加成的产物有2种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D.菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
14.已知:CH2=CH﹣CH=CH2+Br2→BrCH2﹣CH=CH﹣CH2Br(1,4﹣加成反应)。下列说法不正确的是( )(以下氯代物或产物均不考虑立体异构)
A.螺[2,2]戊烷()的二氯代物有4种
B.螺[2,2]戊烷()与环戊烯互为同分异构体
C.甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有5种
D.某烃()与Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种
15.某烃与溴的四氯化碳溶液反应生成CHBr2CBr2CH2CH3,则与该烃不同类别的同分异构体是( )
A.CH≡C—CH2CH3 B.CH3C≡CH
C.CH3CH2CH=CH2 D.CH2=CH—CH=CH2
16.下列各组物质中,不属于同分异构体的是( )
A.CH2=CH—CH2—COOH和CH3—CH=CH—COOH
B.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2COOH
C.CH3—CH2—O—CH2—CH3和
D.
17.有机化合物a的分子式为C7H14O2,可发生如下转化:
已知c和e均能发生银镜反应,且a中含有两个甲基,则有机物a的同分异构体有( )
A.4种 B.6种 C.8种 D.10种
18.碳原子数小于8的链状烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种( )
A.2 B.3 C.4 D.5
19.由于碳碳双键不能自由旋转,也由于双键两端的碳原子连接的四个原子是处在同一平面上的,因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时,就有可能生成两种不同的异构体,顺反异构也是立体异构的一种,如(顺式)和(反式)。则C3H4Br2的链状同分异构体(包括立体异构)有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
20.下列说法不正确的是( )
A.CH4和C8H18互为同系物
B.石墨和石墨烯互为同素异形体
C.正戊烷和异戊烷互为同分异构体
D.和互为同位素
21.下列说法正确的是( )
A.三联苯()的一氯代物有3种
B.CH3—CH═CH—C≡CCF3一定共面的碳原子有6个,共线的碳原子有5个
C.与Br2按物质的量之比1:1发生加成反应,产物有4种
D.分子式为C9H11Cl,且苯环上有两个取代基的芳香族化合物,其可能的结构有15种(不考虑立体异构)
22.下列有关说法不正确的是( )
A.碳原子可以形成四个共价键
B.氰酸铵(NH4CNO)和尿素[CO(NH2)2]互为同分异构体
C.和互为同系物
D.和为同一种物质
23.下列物质中,与互为同分异构体的是( )
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH=CHCH2CH3 D.CH3CH2CH2CH2CH3
24.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.C5H12的一氯代物有3种
25.下列物质中,一氯代物数目最多的为( )
A.新戊烷 B.环己烷
C.甲苯 D.
同分异构体的书写和种类的判定
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.下列分子式只表示一种物质的是( )
A.C3H8 B.C3H7Cl C.C2H6O D.C4H10
【分析】若分子式表示的物质不存在同分异构体,则分子式只表示一种物质,以此来解答。
【解答】解:A.C3H8表示丙烷,只表示一种物质,故A正确;
B.C3H7Cl可能为CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3,故B错误;
C.C2H6O可能为CH3CH2OH或CH3OCH3,故C错误;
D.C4H10可能为CH3CH2CH2CH3或CH3CH(CH3)CH3,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查同分异构体,为高频考点,把握碳链异构、官能团异构、位置异构为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意烷烃只有碳链异构,题目难度不大。
2.分子式为C7H8O的同分异构体中含苯环的有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【分析】分子式为C7H8O的有机物的不饱和度为4,苯环的不饱和度是4,则分子式为C7H8O的含有苯环的同分异构体中除了苯环外不含其它的环或双键,苯环连接的取代基可能是—CH2OH、—OCH3或—OH和—CH3。
【解答】解:分子式为C7H8O的有机物的不饱和度为4,苯环的不饱和度是4,则分子式为C7H8O的含有苯环的同分异构体中除了苯环外不含其它的环或双键,苯环连接的取代基可能是—CH2OH,有1种位置异构;如果取代基为—OCH3,有1种位置异构,如果取代基为—OH和—CH3,两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构,所以符合条件的同分异构体有5种,
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体种类的判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,正确判断取代基种类是解本题关键,题目难度不大。
3.下列说法正确的是( )
A.C2H4与C4H8一定互为同系物
B.乙烯和乙烷都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1﹣丁烯与2﹣丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2﹣二甲基丙烷互为同分异构体
【分析】同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质;同分异构体是指分子式相同,但结构不同的化合物;烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,据此作答。
【解答】解:A.分子式为C2H4的化合物是乙烯,而分子式为C4H8的化合物可能是单烯烃或环丁烷,若为单烯烃,则与乙烯互为同系物,若为环丁烷,则不是乙烯的同系物,故A错误;
B.碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯中含有的官能团是碳碳双键,乙烷中不含有碳碳双键,因此乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.1﹣丁烯和2﹣丁烯的分子式均为C4H8,但碳碳双键的位置不同,因此二者互为同分异构体,故C正确;
D.新戊烷和2,2﹣二甲基丙烷分子式为C5H12,分子式相同,结构也相同,为同一种物质,故D错误;
故选:C。
【点评】本题主要考查有机物中的同分异构现象、同系物的判断以及烯烃的性质,内容比较基础,难度较低。
4.乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应为,该反应达到平衡后,加入少量的O,重新达到平衡后,含有18O的物质有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【分析】酯化反应“酸脱羟基醇脱氢”。
【解答】解:根据酯化反应“酸脱羟基醇脱氢”的结论,平衡后,加入少量的O,反应逆移,酸中含有18O,由于平衡是动态的,含有18O的酸会与醇再发生酯化反应,羧基中任何一个O原子标记为18O,其中的18O有可能进入酯,也有可能进入水,故酸、酯及加入的O中含18O,
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
5.分子式为C5H11Br的烃,分子中含有3个甲基的同分异构体共有( )(不考虑立体异构)
A.3种 B.2种 C.5种 D.4种
【分析】分子式为C5H12的烃属于烷烃,含有3个甲基时该烷烃为2﹣甲基丁烷,其结构简式为;含有4个甲基时该烷烃为2,2﹣二甲基丙烷,其结构简式为,结合烷烃中的一个H原子被Br取代写出分子式为C5H11Br、且含有3个—CH3的卤代烃的结构简式,据此分析解答。
【解答】解:分子式为C5H12的烃属于烷烃,含有3个甲基的烷烃为2﹣甲基丁烷,其结构简式为;含有4个甲基的烷烃为2,2﹣二甲基丙烷,其结构简式为,则2﹣甲基丁烷中的一个H原子被Br取代、且含有3个—CH3的卤代烃的结构简式为(CH3)2CBrCH2CH3、(CH3)2CHCHBrCH3;2,2﹣二甲基丙烷中一个H原子被Br取代、且含有3个—CH3的卤代烃的结构简式为(CH3)3CCH2Br,所以分子式为C5H11Br、分子中含有3个甲基的同分异构体共有3种,
故选:A。
【点评】本题考查有机物的同分异构体的书写,侧重分析判断能力和灵活运用能力考查,把握碳链异构和位置异构书写方法是解题关键,题目难度不大。
6.下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是( )
A.C8H18含四个甲基的同分异构体有8种
B.(CH3CH2)2CHCH3的一氯代物有4种
C.分子式为C4H10的有机物的二氯取代物有12种
D.“立方烷”C8H8,如图所示,呈正六面体结构,其六氯代物有3种
【分析】A.C8H18含四个甲基的同分异构体中可能含有2个甲基,可能含有1个甲基和1个乙基;
B.(CH3CH2)2CHCH3的一氯代物种类与氢原子种类相同;
C.分子式为C4H10的有机物的二氯取代物为C4H10中的两个氢原子被两个氯原子取代,两个氯原子可以在同一个碳原子上,可以在不同碳原子上;
D.立方烷”C8H8,如图所示,呈正六面体结构,其六氯代物与其二氯代物种类相同,其二氯代物中,两个氯原子可以相邻、可以位于面对角线上,可以位于体对角线上。
【解答】解:A.C8H18含四个甲基的同分异构体中可能含有2个甲基,如果2个甲基在同一个碳原子上,有2种位置异构;如果2个甲基位于不同碳原子上,有4种位置异构;如果含有1个甲基和1个乙基,1个甲基和1个乙基位于同一个碳原子上,有1种位置异构,1个甲基和一个乙基位于不同碳原子上,有1种位置异构,所以符合条件的结构有8种,故A正确;
B.(CH3CH2)2CHCH3的一氯代物种类与氢原子种类相同,(CH3CH2)2CHCH3中含有四种氢原子,所以其一氯代物有4种,故B正确;
C.分子式为C4H10的有机物的二氯取代物为C4H10中的两个氢原子被两个氯原子取代,两个氯原子可以在同一个碳原子上,可以在不同碳原子上,丁烷有正丁烷和异丁烷,正丁烷中两个氯原子在同一个碳原子上,有2种,两个氯原子在不同碳原子上,有4种;异丁烷中两个氯原子在同一个碳原子上,有1种,两个氯原子在不同碳原子上,有2种,所以符合条件的结构有9种,故C错误;
D.立方烷”C8H8,如图所示,呈正六面体结构,其六氯代物与其二氯代物种类相同,其二氯代物中,两个氯原子可以相邻、可以位于面对角线上,可以位于体对角线上,所以其二氯代物和六氯代物种类都是3种,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体种类的判断,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确同分异构体种类的判断方法是解本题关键,D选项为解答易错点。
7.若是某单烯烃与氢气加成后的产物,则烯烃可能有 种结构;若是炔烃与氢气加成的产物,则此炔烃可能有 种结构。( )
A.4种;1种 B.4种;2种 C.5种;1种 D.5种;2种
【分析】相邻的碳原子上各去掉一个氢原子就得到相应的烯烃;相邻的碳原子上各取代2个氢原子就得到相应的炔烃。
【解答】解:该烯烃的结构简式为CH2=CHCH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3或CH3CH=C(CH3)CH(CH3)C(CH3)3或CH3CH2C(CH3)=C(CH3)C(CH3)3或CH2=C(CH2CH3)CH(CH3)C(CH3)3或CH3CH2CH(CH3)C(=CH2)C(CH3)3,有5种烯烃;该炔烃的结构简式为HC≡CCH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3,有1种炔烃,
故选:C。
【点评】本题考查有机物的结构,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确烯烃、炔烃转化为烷烃时结构的变化是解本题关键,题目难度不大。
8.某有机物的分子式为C8H9Cl,该有机物的结构有多种,其中属于芳香族的结构有(不考虑立体异构)( )
A.10种 B.12种 C.14种 D.16种
【分析】分子式为C8H9Cl的结构中属于芳香族的结构有,侧链为1个,则侧链为—CH2CH2Cl或—CHCl—CH3;侧链为2个,则侧链为—CH2Cl和—CH3或—CH2—CH3和—Cl;侧链为3个,则侧链为—CH3、—CH3和—Cl。
【解答】解:分子式为C8H9Cl的结构中属于芳香族的结构有一个侧链为—CH2CH2Cl或—CHClCH3;2个侧链为—CH2Cl和—CH3或—CH2CH3和—Cl,各有邻间对3种;3个侧链为—CH3、—CH3和—Cl,有6种,故共有14种,
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体,侧重考查学生有机基础知识的掌握情况,试题难度中等。
9.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水因反应而褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且能被酸性KMnO4溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则符合条件的烃有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.10种
【分析】某烃的分子式为C10H14,不能使溴水因反应而褪色,说明不含碳碳双键和碳碳三键,被酸性高锰酸钾氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,能被酸性高锰酸钾氧化成芳香酸,与苯环直接相连的碳上一定有至少一个氢原子,且该芳香酸有2个羧基,因此该烃中苯环上有两个取代基。
【解答】解:某烃的分子式为C10H14,不能使溴水因反应而褪色,说明不含碳碳双键和碳碳三键,被酸性高锰酸钾氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,能被酸性高锰酸钾氧化成芳香酸,与苯环直接相连的碳上一定有至少一个氢原子,且该芳香酸有2个羧基,该烃中苯环上有两个取代基,若取代基为—CH3和—CH(CH3)2,有邻、间、对三种,若取代基为—CH3和—CH2CH2CH3,有邻、间、对三种,若取代基为两个乙基,邻、间、对三种,共9种,
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体,侧重考查学生有机基础知识的掌握情况,试题难度中等。
10.吡啶)是类似于苯的芳香化合物。2﹣乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A.MPy只有两种芳香同分异构体
B.EPy中所有原子共平面
C.吡啶中的C、N原子的杂化类型相同
D.反应①的反应类型是取代反应
【分析】A.MPy的芳香同分异构体为:、、;
B.EPy中饱和碳原子具有甲烷的结构特点,甲烷分子中最多有3个原子共平面,单键可以旋转;
C.吡啶中C、N原子的价层电子对个数都是3;
D.反应①的反应类型是加成反应。
【解答】解:A.MPy有3种芳香同分异构体为:,苯胺;,3﹣甲基吡啶;,4﹣甲基吡啶,故A错误;
B.EPy中连接环的碳原子和连接醇羟基的碳原子都具有甲烷结构特点,则所有的原子不在同一个平面上,故B错误;
C.吡啶中C、N原子的价层电子对个数都是3,C、N原子都采用sp2杂化,故C正确;
D.反应①的反应类型,不是取代反应,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查物质的结构和性质,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握有机物的结构和官能团的关系、原子杂化类型的判断方法为解答该题的关键,题目难度中等。
11.下列说法正确的是( )
A.CF2Cl2有和两种结构
B.分子中所有原子均可共面
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的有4种
D.异戊烷有5种二氯代物
【分析】A.有机物CF2Cl2是四面体结构,不是平面构型;
B.中含有C原子周围连接4个单键的结构;
C.在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,说明该烷烃只有一种等效氢;
D.异戊烷二氯代物为(CH3)2CHCH2CHCl2、(CH3)2CHCHClCH2Cl、(CH3)2CClCH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH2Cl、(CH3)2CHCCl2CH3、(CH3)2CClCHClCH3、CH2ClCH(CH3)CHClCH3、CH2ClC(CH3)ClCH2CH3、CHCl2CH(CH3)CH2CH3、(CH2Cl)2CHCH2CH3。
【解答】解:A.有机物CF2Cl2是四面体结构,不是平面构型,故和是同一种结构,故A错误;
B.中含有C原子周围连接4个单键的结构,则不可能所有原子均共面,故B错误;
C.一氯代物不存在同分异构体,说明该烷烃只有一种等效氢,在碳原子数小于10的烷烃中,一氯代物不存在同分异构体,符合条件的为甲烷、乙烷、2,2﹣二甲基丙烷、2,2,3,3﹣四甲基丁烷,共4种,故C正确;
D.利用定一动一的方法可知,异戊烷二氯代物为(CH3)2CHCH2CHCl2、(CH3)2CHCHClCH2Cl、(CH3)2CClCH2CH2Cl、CH2ClCH(CH3)CH2CH2Cl、(CH3)2CHCCl2CH3、(CH3)2CClCHClCH3、CH2ClCH(CH3)CHClCH3、CH2ClC(CH3)ClCH2CH3、CHCl2CH(CH3)CH2CH3、(CH2Cl)2CHCH2CH3,共有10种,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查同分异构体,侧重考查学生基础知识的掌握情况,试题难度中等。
12.下列关于同分异构体的说法中,正确的是( )
A.苯的邻位二氯代物有2种结构
B.CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构
C.异丁烷和2﹣甲基丙烷互为同分异构体
D.C4H9—OH丁醇有4种结构
【分析】A.苯的邻位二氯代物有1种;
B.CH3CH2CH2CH3的二氯代物中,两个氯原子可以在同一个碳原子上,可以在不同碳原子上;
C.分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体;
D.C4H9—OH的丁醇中,相当于丁烷中的氢原子被—OH取代,丁烷中含有几种氢原子,符合条件的醇就有几种。
【解答】解:A.苯中没有碳碳双键和碳碳单键,所以苯的邻位二氯代物有1种,故A错误;
B.CH3CH2CH2CH3的二氯代物中,两个氯原子可以在同一个碳原子上,有2种结构;两个氯原子可以在不同碳原子上,有4种结构,所以符合条件的同分异构体有6种,故B错误;
C.异丁烷、2﹣甲基丙烷是同一种物质,故C错误;
D.C4H9—OH的丁醇中,相当于丁烷中的氢原子被—OH取代,丁烷有正丁烷和异丁烷,正丁烷有2种氢原子、异丁烷中含有2种氢原子,所以符合条件的醇为4种,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查同分异构体种类的判断,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确限制性条件下同分异构体种类的判断方法是解本题关键,同分异构体有碳链异构、官能团位置异构、官能团异构、立体异构、顺反异构。
13.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.1,3﹣丁二烯与Br2加成的产物有2种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D.菲的结构简式为,它与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物
【分析】A.甲苯的苯环上含有3种氢原子,含有3个碳原子的烷基有正丙基和异丙基;
B.1,3﹣丁二烯与溴发生加成反应时,可能是1,2﹣加成,可能是1,3﹣加成,可能是完全加成;
C.含有5个碳原子的某饱和链烃为戊烷,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,其一氯代物的种类与戊烷中氢原子种类相同;
D.中含有几种氢原子,其与硝酸发生取代反应时就有几种一硝基取代物。
【解答】解:A.甲苯的苯环上含有3种氢原子,含有3个碳原子的烷基有正丙基和异丙基,甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物种类为3×2=6,故A正确;
B.1,3﹣丁二烯与溴发生加成反应时,可能是1,2﹣加成,可能是1,3﹣加成,可能是完全加成,所以所得产物有3种,故B错误;
C.含有5个碳原子的某饱和链烃为戊烷,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,其一氯代物的种类与戊烷中氢原子种类相同,正戊烷、异戊烷、新戊烷中氢原子种类依次是3、4、1,所以其一氯代物的种类为3、4、1,故C正确;
D.中含有5种氢原子,其与硝酸发生取代反应时有5种一硝基取代物,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查同分异构体种类的判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确限制性条件下同分异构体种类的判断方法是解本题关键,注意C选项中“代换法”的灵活运用。
14.已知:CH2=CH﹣CH=CH2+Br2→BrCH2﹣CH=CH﹣CH2Br(1,4﹣加成反应)。下列说法不正确的是( )(以下氯代物或产物均不考虑立体异构)
A.螺[2,2]戊烷()的二氯代物有4种
B.螺[2,2]戊烷()与环戊烯互为同分异构体
C.甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有5种
D.某烃()与Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种
【分析】A.的二氯代物中,两个氯原子可以在同一个碳原子上,可以在不同碳原子上;
B.、的分子式都是C5H8,但结构不同;
C.甲苯完全氢化后的环烷烃为,中含有几种氢原子,其一氯代物就有几种;
D.与Br2按物质的量之比为1:1加成时,可以是1,2﹣加成,可以是1,4﹣加成。
【解答】解:A.的二氯代物中,两个氯原子可以在同一个碳原子上,有1种位置异构;两个氯原子可以在不同碳原子上,有2种位置异构,所以符合条件的同分异构体有3种,故A错误;
B.、的分子式都是C5H8,但结构不同,二者互为同分异构体,故B正确;
C.甲苯完全氢化后的环烷烃为,中含有5种氢原子,其一氯代物有5种,故C正确;
D.与Br2按物质的量之比为1:1加成时,可以是1,2﹣加成,有3种位置异构;可以是1,4﹣加成,有2种位置异构,所以所得产物有5种,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查同分异构体种类的判断,侧重考查空间想象能力及计算能力,明确同分异构体概念内涵、同分异构体种类的判断方法是解本题关键,A选项为解答易错点,题目难度不大。
15.某烃与溴的四氯化碳溶液反应生成CHBr2CBr2CH2CH3,则与该烃不同类别的同分异构体是( )
A.CH≡C—CH2CH3 B.CH3C≡CH
C.CH3CH2CH=CH2 D.CH2=CH—CH=CH2
【分析】分子式相同结构不同的有机化合物互称同分异构体。
【解答】解:分子式相同结构不同的有机化合物互称同分异构体,由卤代烃的结构简式可知生成该物质的烃为CH≡CCH2CH3,则与该烃不同类别的同分异构体不再是炔烃,而应该是二烯烃,CH2=CH—CH=CH2,
故选:D。
【点评】本题主要考查构造异构等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
16.下列各组物质中,不属于同分异构体的是( )
A.CH2=CH—CH2—COOH和CH3—CH=CH—COOH
B.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2COOH
C.CH3—CH2—O—CH2—CH3和
D.
【分析】分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,所以互为同分异构体的化合物必须满足三要素:分子式相同、结构不同、化合物,据此进行解答。
【解答】解:A.CH2═CH—CH2—COOH和CH3—CH═CH—COOH,分子式相同,碳碳双键的位置不同,属于同分异构体,故A错误;
B.CH3—CH2NO2和H2N—CH2—COOH分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故B错误;
C.CH3—CH2—O—CH2—CH3和分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故C错误;
D.分子式不相同,结构相似,分子组成上相差1个CH2原子团,属于同系物,不属于同分异构体,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了同分异构体的判断、有机物的结构,题目难度不大,注意对同分异构体定义的理解,也要注意区别同系物。
17.有机化合物a的分子式为C7H14O2,可发生如下转化:
已知c和e均能发生银镜反应,且a中含有两个甲基,则有机物a的同分异构体有( )
A.4种 B.6种 C.8种 D.10种
【分析】a能与NaOH反应生成b、d,说明a为酯类,在NaOH水溶液中生成羧酸钠和醇,c和e均能发生银镜反应,则生成的羧酸为甲酸,即d为甲酸钠,则b的分子式为C6H14O,b能氧化生成醛,则连接羟基的碳原子上有两个H,a中必须含有。
【解答】解:根据分析,可知a的同分异构体有、、、、、、、,其中含有两个甲基的有4种,
故选:A。
【点评】本题主要考查同分异构体的书写及数目的确定等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
18.碳原子数小于8的链状烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】根据化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫做同分异构现象,一氯代物不存在同分异构体的烷烃分析。
【解答】解:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫做同分异构现象,碳原子数小于8的链状烷烃中,一氯代物不存在同分异构体的烷烃有CH4、CH3CH3、C(CH3)4,共3种,
故选:B。
【点评】本题主要考查构造异构等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
19.由于碳碳双键不能自由旋转,也由于双键两端的碳原子连接的四个原子是处在同一平面上的,因此当双键的两个碳原子各连接不同的原子或原子团时,就有可能生成两种不同的异构体,顺反异构也是立体异构的一种,如(顺式)和(反式)。则C3H4Br2的链状同分异构体(包括立体异构)有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【分析】根据化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异,这种现象叫做同分异构现象,含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构分析。
【解答】解:该有机物的不饱和度为,可能存在双键结构,含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为Br2C=CHCH3、、、CH2=CHCHBr2、BrCH=CHCH2Br,共有5种,其中、BrCH═CHCH2Br存在顺反异构体,共7种,
故选:B。
【点评】本题主要考查顺反异构等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
20.下列说法不正确的是( )
A.CH4和C8H18互为同系物
B.石墨和石墨烯互为同素异形体
C.正戊烷和异戊烷互为同分异构体
D.和互为同位素
【分析】A.结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物;
B.同种元素组成的不同单质为同素异形体;
C.分子式相同,结构不同的有机物互为同分异构体;
D.质子数相同,中子数不同的同种元素,互为同位素。
【解答】解:A.CH4和C8H18均为烷烃,两者结构相似、分子组成上相差7个CH2原子团,故互为同系物,故A正确;
B.石墨和石墨烯是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故B正确;
C.正戊烷和异戊烷分子式都是C5H12,二者的分子结构不同,因此二者互为同分异构体,故C正确;
D.C和N的质子数不同,因此二者不能互为同位素,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查了物质分类的分析判断,主要是同位素、同素异形体、同系物、同分异构体概念的理解应用,题目难度不大。
21.下列说法正确的是( )
A.三联苯()的一氯代物有3种
B.CH3—CH═CH—C≡CCF3一定共面的碳原子有6个,共线的碳原子有5个
C.与Br2按物质的量之比1:1发生加成反应,产物有4种
D.分子式为C9H11Cl,且苯环上有两个取代基的芳香族化合物,其可能的结构有15种(不考虑立体异构)
【分析】A.该分子中含有几种氢原子,其一氯代物就有几种;
B.甲基为四面体结构,连接碳碳双键的原子为共面结构,碳碳三键为直线结构,与三键直接相连的C与三键共线,以此来解答;
C.该有机物分子中含有3个碳碳双键,且结构不对称,可以发生1,2﹣加成和1,4﹣加成;
D.取代基可能有氯原子、正丙基,氯原子、异丙基,甲基、—CH2—CH2Cl,甲基、—CH2—CH2Cl,甲基、—CH2ClCH3,丙基、—CH2Cl,五种组合。
【解答】解:A.该分子中含有几种氢原子,其一氯代物就有几种,该分子中含有4种氢原子,则一氯代物有4种,故A错误;
B.甲基为四面体结构,碳碳双键所连接的原子共面,碳碳三键为直线结构,与三键直接相连的C与三键共线,则CH3—CH═CH—C≡CCF3分子结构中共面的碳原子有6个,共线的碳原子有4个,故B错误;
C.该有机物分子中含有3个碳碳双键,且结构不对称,与溴按物质的量1:1发生加成反应,1,2﹣加成的产物有3种,1,4﹣加成的产物有2种,所以生成的产物有5种,故C错误;
D.苯环上只有两个取代基,其中一个是氯原子;取代基可能有氯原子、正丙基,氯原子、异丙基,甲基、—CH2—CH2Cl,甲基、—CH2ClCH3,丙基、—CH2Cl,五种,各有邻、间、对三种同分异构体,共15种,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查同分异构体的判断,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目难度中等,注意明确烷基的异构与等效H的判断方法。
22.下列有关说法不正确的是( )
A.碳原子可以形成四个共价键
B.氰酸铵(NH4CNO)和尿素[CO(NH2)2]互为同分异构体
C.和互为同系物
D.和为同一种物质
【分析】A.碳原子最外层有4个电子,和其他元素之间只能形成共价键;
B.分子式相同,结构不同的物质互为同分异构体;
C.结构相似,分子组成相差一个或几个 CH2 原子团,两者互为同系物;
D.和都是四面体结构。
【解答】解:A.碳原子最外层有4个电子,和其他元素之间能形成4个共价键,故A正确;
B.氰酸铵[NH4OCN]和尿素[CO(NH2)2]分子式相同,结构不同,为同分异构体,故B正确;
C.分子中的官能团为酚羟基,分子中官能团为醇羟基,官能团不同,不能互为同系物,故C错误;
D.和都是四面体结构,故是同种物质,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查了同系物、同分异构体的概念和判断,难度不大,应注意概念要点的掌握和物质结构特点的判断。
23.下列物质中,与互为同分异构体的是( )
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH=CHCH2CH3 D.CH3CH2CH2CH2CH3
【分析】同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物。
【解答】解:的分子式为C5H12,与该有机物分子式相同的为CH3CH2CH2CH2CH3,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查同分异构体的概念,为基础知识的考查,题目难度不大。
24.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.C5H12的一氯代物有3种
【分析】A.甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基取代有正丙基、异丙基,据此计算判断;
B.丙烷的二氯代物异构体种类与丙烷的六氯代物异构体种类相同;
C.据苯环等效H判断;
D.正戊烷一氯代物有3种,异戊烷一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物有1种。
【解答】解:A.甲苯苯环上有3种H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有3×2=6产物,故A正确;
B.丙烷的二氯代物异构体种类与丙烷的六氯代物异构体种类相同,均为四种,故B正确;
C.为对称结构,有如图所示的5种H原子,所以与硝酸反应,可生成5种一硝基取代物,故C正确。
D.正戊烷一氯代物有3种,异戊烷一氯代物有4种,新戊烷的一氯代物有1种,5个碳原子的饱和链烃,一氯代物共8种,故D错误;
故选:D。
【点评】本题考查同分异构体的书写与判断,题目难度中等,注意等效H的判断:①同一碳原子上的氢原子是等效的. ②同一碳原子上所连接甲基上的氢原子是等效的. ③处于同一对称位置的碳原子上的氢原子是等效的。
25.下列物质中,一氯代物数目最多的为( )
A.新戊烷 B.环己烷
C.甲苯 D.
【分析】有机物中H的种类越多,一氯代物的种类越多,结合有机物的结构对称性判断H的种类,以此来解答。
【解答】解:A.新戊烷中含1种H,一氯代物有1种;
B.环己烷中含1种H,一氯代物有1种;
C.甲苯中含4种H,一氯代物有4种;
D.中含6种H,一氯代物有6种;
综上,一氯代物数目最多的是D,
故选:D。
【点评】本题考查有机物的异构现象,为高频考点,把握有机物的结构对称性、H的种类为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意对称性结构的判断,题目难度不大。
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