《学霸笔记 同步精讲》专题2 第一单元 第2课时 同分异构体 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3

第2课时　同分异构体
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列互为同分异构体的是(　　)。
A.CH4与CH3CH3
B.与
C.金刚石与石墨
D.12C与14C
答案:B
解析:B项,两者分子式均为C7H8O,结构不同,故互为同分异构体。
2.无机化学中也存在同分异构体,下列互为同分异构体的一组无机物是(　　)。
A.NH4CNO与尿素[CO(NH2)2]
B.H2O与D2O
C.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O与[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D.Si(OH)4与H4SiO4
答案:C
解析: NH4CNO与CO(NH2)2虽然互为同分异构体,但尿素属于有机物;H2O与D2O不互为同分异构体;Si(OH)4与H4SiO4表示同种物质。
3.下列化合物存在顺反异构现象的是(　　)。
A.CH2CH2
B.CH3CHCH2
C.CH3CHCHCH3
D.CH3CH2CH2CH3
答案:C
解析:CH2CH2中碳碳双键两端的碳原子上连接2个氢原子,不存在顺反异构,A错误;CH3CHCH2中碳碳双键两端的一个碳原子连接2个氢原子,不存在顺反异构,B错误;CH3CHCHCH3中碳碳双键两端的两个碳原子上都连接2个不同基团,当两个氢原子位于双键同侧时是顺式异构,否则是反式异构,C正确;CH3CH2CH2CH3中无碳碳双键,碳碳单键可以旋转,无顺反异构,D错误。
4.有机物C4H8是生活中的重要物质。关于C4H8的说法中,错误的是(　　)。
A.C4H8可能是烯烃
B.C4H8中属于烯烃类的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
C.1H核磁共振谱图有2组峰的烯烃结构一定是
D.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
答案:C
解析: C4H8可以是环烷烃,也可以是烯烃;环烷烃中可能结构有、,烯烃可能结构有1-丁烯、2-丁烯、异丁烯;1H核磁共振谱图中有2组峰的也可能是2-丁烯。
5.下列分子为手性分子的是(　　)。
A.CH3CH2Cl
B.
C.
D.
答案:B
解析:B项中与溴原子相连的碳原子为手性碳原子。
6.下列化合物中苯环上的一溴代物有2种同分异构体的是(　　)。
A. B.
C. D.
答案:B
解析: 乙苯的苯环上的氢原子被取代,所得一溴代物有邻、间、对位3种;邻二甲苯的苯环上的一溴代物有2种;间二甲苯的苯环上的一溴代物有3种;对二甲苯的苯环上的一溴代物只有1种。
7.已知分子式为C5H12O的有机物有很多同分异构体,下面给出其中的四种:
A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
C.
D.
根据上述信息完成下列各题:
(1)B、C、D中,与A互为官能团异构的是　　　　(填字母,下同),互为碳链异构的是　　　　,互为官能团位置异构的是　　　　。
(2)写出与A互为官能团位置异构(但与B、C或D不重复)的有机物的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)与A互为碳链异构的同分异构体共有5种,除B、C或D中的一种外,其中两种的结构简式为
、,写出另外两种同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　、　。
答案:(1)B　D　C
(2)
(3)　
解析: (1)B属于醚,与A互为官能团异构。C的碳链与A相同,但羟基位置不同,A与C互为官能团位置异构。D也属于醇,但碳链与A不同,因此A与D互为碳链异构。
(2)C—C—C—C—C碳链中有三种碳原子,羟基位于端点即为A,位于倒数第二个碳上即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满足要求的有机物。
(3)与A互为碳链异构,则必须属于醇,且最长的碳链上碳原子数应该小于5,因此可由羟基分别取代CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4中的一个氢原子而得,共有如下五种:
(此即D)、、、
和。
8.(1) 下图为金刚烷的空间结构(碳架):
它的一氯代物有　　　　种,二氯代物有　　　　种。
(2)二口恶英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称,其母体结构如图:
①已知该物质的一氯代物有两种,则该物质的七溴代物共有　　　　种;
②该物质的二氯取代物共有　　　　种。
答案:(1)2　6　(2)①2　②10
解析: (1)对碳进行编号。
从图中可看出,分子内由碳原子构成的最小的环为六元环,这样的环共有四个,且四个环完全等同,整个分子结构中,1、3、5、8号位碳等同,每个C上有一个H,2、4、6、7、9、10号位碳等同,每个C上有两个H。由于只存在两种不同位置的H,故一氯代物只有两种。
寻找二氯代物的方法:
对两种不同位置的H分类为a、b
六种(注意:b位上有两个H)
(2)①该物质的分子式为C12H8O2,可被取代的氢原子有八个,根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同,都是两种。②该物质的二氯代物的查找方法可以采用固定一个氯原子,移动另一个氯原子的方法来寻找。
能力提升
1.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为,其萘环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A萘环上的四氯代物的同分异构体的数目为(　　)。
A.9种 B.10种
C.11种 D.12种
答案:A
解析:该分子萘环上共有6个氢原子,其二溴代物有9种,利用换元法可知其萘环上的四氯代物也有9种结构。
2.观察下表,空白处有机物的分子式及其一氯代物的同分异构体的数目分别是(　　)。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
分子式 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A.C5H12　8种
B.C5H10　5种
C.C5H12　3种
D.C6H10　8种
答案:A
解析:根据题目中给出的烃的分子式,可以发现碳原子数是依次递增,序号为单数的烃是烷烃,序号为双数的烃是烯烃,从而推出空格处分子式应为C5H12,其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种结构,它们的一氯代物的同分异构体的数目分别是3种、4种、1种,共有8种,故应选A。
3.某催化剂可催化氧杂环丁烷与二氧化碳发生如图所示反应。下列叙述错误的是(　　)。
A.该反应的原子利用率为100%
B.化合物Ⅰ分子中的所有原子不可能共平面
C.化合物Ⅱ分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D.化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分子的一氯代物数目不相同
答案:D
解析:化合物Ⅰ的分子式为C3H6O,化合物Ⅱ的分子式为C4H6O3,可推断出该反应的原子利用率为100%,A项正确;化合物Ⅰ分子中含有亚甲基结构,所有原子不可能共平面,B项正确;根据化合物Ⅱ的分子结构可知,碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种,C项正确;如图所示、,化合物Ⅰ和化合物Ⅱ分子的一氯代物数目均为2,D项错误。
4.有一种有机物X的键线式如图所示。
(1)X的分子式为　　　　。其二氯代物有　　　种。
(2)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香族化合物,则Y的键线式为　　　　　　。
(3)有机物Z是X的一种同分异构体,其键线式如图所示。Z与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃,该饱和烃的一氯代物有　　种。
(4)已知化合物W(C4Si4H8)与X的分子结构相似,其结构如图所示,则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为　　　　(填字母)。
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:(1)C8H8　3
(2)
(3)2
(4)B
解析: (1)X图示结构为正方体,分子式为C8H8。其二氯代物有3种,分别为边长、面对角线及体对角线上的碳原子所连的氢原子被2个氯原子取代。
(2)Y中除苯环外,还含有一个碳碳双键,则Y为苯乙烯。
(3)据有机物Z的图示结构,可知与H2加成后的环状饱和烃中只有2种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有2种。
(4)X的二氯代物有3种,分别为;化合物W的二氯代物在同一条棱上有1种,在面对角线上有2种,在体对角线上有1种。
5.阿莫西林的一种合成路线如图所示:
……　　F
C8H9NO3
已知:6-APA的结构简式为。
请写出同时符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式: 　 。
①分子中有苯环且是苯环的对位二元取代物;
②分子中含有硝基且不与苯环直接相连;
③分子不与金属钠反应放出氢气。
答案:、、、
解析:根据反应⑥可知,F为,分子中有苯环且是苯环的对位二取代物,含有硝基且不与苯环直接相连,不与金属钠反应放出氢气说明没有羟基、羧基等官能团,符合题意的同分异构体有、、、。
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