《创新课堂》第七章 2 第一节 第2课时 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学必修二人教版

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1．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与C3H6可能互为同系物
D.3H2O与4H2O互为同分异构体
解析：选C。N60与C60是由不同元素组成的不同单质，二者不互为同素异形体，A错误；3H2与4H2是由不同核素的氢原子构成的同种单质，二者不互为同位素，B错误；C2H4的结构简式为CH2===CH2，C3H6的结构简式为△或CH3CH===CH2，当C3H6的结构简式为CH3CH===CH2时，C2H4与C3H6结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，C正确；3H2O与4H2O是不同核素的氢原子和氧原子构成的水分子，二者不互为同分异构体，D错误。
2．下列分子式只表示一种物质的是(　　)
A.C3H7Cl B．C5H12
C.CH2Cl2 D．C4H10
解析：选C。C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项不符合题意；C5H12可以是正戊烷、新戊烷或异戊烷，B项不符合题意；CH2Cl2是二氯甲烷，只有一种结构，C项符合题意；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项不符合题意。
3．下列各组物质中，互为同分异构体的是(　　)
B.HC≡C—(CH2)3CH3与
解析：选B。A项和C项中物质的分子式不同，不互为同分异构体；B项和D项中物质的分子式均相同，但D项中两种物质结构相同，是同一物质。
4．下列说法错误的是(　　)
A.同分异构体之间的转化为物理变化
B.己烷有5种同分异构体
C.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3互为同系物
D.乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体
解析：选A。A.互为同分异构体的物质是不同的物质，故同分异构体之间的转化为化学变化，故A错误；B.己烷的分子式为C6H14，有5种同分异构体，故B正确；C.同系物指的是结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3 互为同系物，故C正确；D.同分异构体指的是分子式相同、结构不同的化合物，乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)的分子式均是C2H6O，结构不同，二者互为同分异构体，故D正确。
5．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是(　　)
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
解析：选A。根据表中烃的排列规律可知，空格中烃的分子式为C5H12，有3种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷。
6．(2024·枣庄高一联考)下列说法不正确的是(　　)
A.分子式为C3H8与C6H14的两种有机化合物一定互为同系物
B.具有相同的分子式，但结构不同的有机化合物一定互为同分异构体
C.碳原子数大于4的烷烃都存在同分异构体
D.具有相同的相对分子质量，但结构不同的有机化合物一定互为同分异构体
解析：选D。相对分子质量相同的有机化合物，分子式不一定相同，如HCOOH和CH3CH2OH，因此相对分子质量相同的有机化合物不一定互为同分异构体，D错误。
7．已知某有机化合物分子含有4个碳原子，每个碳原子都以键长相等的三条单键连接3个碳原子，且整个结构中所有碳碳键之间的夹角都为60°。下列说法不正确的是(　　)
A.该有机化合物的结构为
B.该有机化合物的分子式为C4H4
C.该有机化合物的空间结构为正四面体
D.该有机化合物的同分异构体为丁烷
解析：选D。由题意可知，该有机化合物的结构为，分子式为C4H4，空间结构为正四面体。丁烷的分子式为C4H10，与C4H4的分子式不同，二者不互为同分异构体。
8．相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，M的结构有(　　)
A.3种 B．4种
C.5种 D．6种
解析：选B。链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为100，即14n＋2＝100，解得n＝7，所以M的分子式为C7H16，M分子中含有4个甲基，其结构简式有
、
，共4种。
9．下图表示页岩气中某些烃类的结构模型：
(1)甲的名称为__________，甲与乙互为__________。
(2)根据甲烷分子结构示意图推测，乙分子中最多有______个C原子在同一平面内。
解析：(1)根据甲的球棍模型可知，甲的结构简式为 CH3CH2CH2CH3，化学名称为正丁烷。根据乙的空间填充模型可知，乙的结构简式为，甲和乙的分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体。
(2)根据CH4分子结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个H原子被3个—CH3替代，所以最多有3个C原子在同一平面内。
答案：(1)正丁烷　同分异构体　(2)3
10．现有下列物质：
A.金刚石和石墨
B.C2H6和C5H12
C.C3H6和C3H8
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E.1H2和2H2
F.16O和18O
(1)互为同分异构体的是________(填字母，下同)。
(2)互为同素异形体的是________。
(3)互为同系物的是________。
(4)互为同位素的是________。
(5)属于同一种物质的是________。
解析：(1)CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式相同，结构不同，互为同分异构体。(2)金刚石和石墨是由同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。(3)C2H6和C5H12都属于链状烷烃，互为同系物。(4)16O和18O的质子数相同而中子数不同，互为同位素。(5) 的结构相同，属于同一种物质。
答案： (1)D　(2)A　(3)B　(4)F　(5)EG
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11．下列关于同系物及同分异构体(不含立体异构)的说法正确的是(　　)
A.分子通式相同的一系列物质一定互为同系物
B.相对分子质量相同的不同化合物互称为同分异构体
C.分子式为C4H9Cl的同分异构体共有4种
D.分子式为C6H14的烃，主链含4个碳原子的同分异构体有3种
解析：选C。A.结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物，A错误；B.分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，B错误；C.丁烷有2种同分异构体，去掉1个H原子的剩余部分为丁基，丁基有4种结构，故分子式为C4H9Cl的同分异构体共有4种，C正确；D.分子式为C6H14的烃，主链含4个碳原子，支链只能是两个甲基，这两个甲基可以连在同一个碳原子上，也可以连在不同碳原子上，所以符合条件的同分异构体有2种，D错误。
12．下列叙述正确的是(　　)
A.含5个碳原子的有机化合物，每个分子中最多有4个C—C
B.正戊烷分子中所有原子在一条直线上
C.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式CnH2n＋2
D.分子式为C7H16与C16H34的两种有机化合物，二者一定互为同系物
解析：选D。含有5个碳原子的有机化合物，若是链状，则每个分子中最多有4个C—C，若是环状，则每个分子中最多有5个C—C，A错误；正戊烷分子中所有原子不在一条直线上，B错误；只含有C—C与C—H的环状烷烃的通式为CnH2n，C错误；C7H16和C16H34均为链状烷烃，且分子组成上相差9个CH2原子团，二者一定互为同系物，D正确。
13．下列说法不正确的是(　　)
A.分子式为C5H12的烷烃，含有3个甲基的同分异构体只有1种
B.链状烷烃的分子通式为CnH2n＋2，碳元素的质量分数随n值增大而增大
C.分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃，随着碳原子数的增多，同分异构体种数也增多
D.异戊烷与互为同系物
解析：选D。A.分子式为C5H12的烷烃中含有3个甲基的为异戊烷，结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，只有1种结构，A正确；B.链状烷烃中碳元素的质量分数w(C)＝×100%＝×100%，随着n增大，减小，故碳元素质量分数增大，B正确；C.有机化合物中符合通式CnH2n＋2的烃一定是链状烷烃，碳原子数越多，同分异构体种数也越多，C正确；D.异戊烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，与的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，D错误。
14．已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷的分子结构相似，如下图所示。下列关于化合物A和立方烷的说法正确的是(　　)
A.化合物A和立方烷互为同分异构体
B.立方烷与△互为同系物
C.等物质的量的化合物A和立方烷完全燃烧，消耗氧气的物质的量不相等
D.立方烷与正辛烷不互为同分异构体
解析：选D。化合物A和立方烷的分子式不同，二者不互为同分异构体，A错误；立方烷的分子式为C8H8，△的分子式为C3H6，二者的分子结构不相似，不互为同系物，B错误；1 mol化合物A完全燃烧的产物为CO2、SiO2和H2O，消耗10 mol氧气，1 mol立方烷完全燃烧也消耗10 mol氧气，C错误；立方烷的分子式为C8H8，正辛烷的分子式为C8H18，二者不互为同分异构体，D正确。
15．(2024·石家庄高一段考)(1)观察下面几种烷烃的球棍模型：
①A的结构简式为__________，B的最简式为__________。
②C的名称为____________，D的分子式为__________。
(2)一种有机化合物Y的键线式为，Y的分子式为____________，比Y少一个碳原子数的烷烃的同分异构体有__________种。
(3)某链状烷烃的相对分子质量为86，该烷烃的同分异构体有________种，其中分子中含有1个—CH2—、1个和若干个—CH3的烷烃中，有________种不同的氢原子。
解析：(1)①A的结构简式为CH3CH2CH3，B的结构简式为CH3CH2CH2CH3，分子式为C4H10，最简式为C2H5。②C的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，名称为正戊烷，D的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子式为C5H12。(2)根据有机化合物Y的键线式可知，Y的分子式为C8H8；比Y少一个碳原子数的烷烃的分子式为C7H16，C7H16的同分异构体有9种，碳骨架结构为
C—C—C—C—C—C—C、
(3)根据链状烷烃的相对分子质量为86，可推出该链状烷烃的分子式为C6H14，故该链状烷烃的同分异构体分别为
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3、
。其中分子中含有1个—CH2—、1个和若干个—CH3的烷烃为，该分子中有3种不同的氢原子。
答案：(1)①CH3CH2CH3　C2H5　②正戊烷　C5H12　(2)C8H8　9　(3)5　3