选修5第一章第二节有机化合物的结构特点同步练习（解析版）

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选修5第一章第二节有机化合物的结构特点（解析版）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列化学用语正确的是
(
)
A．丁烷的结构简式为：CH3CH2CH2CH2CH3
B．甲醛的电子式为：
C．有机物CH2=CH—CH2—CH3的键线式为：
D．乙酸(CH3COOH)的最简式为：C2H4O2
2．下列互为同分异构体的是
A．淀粉和纤维素
B．正丁烷和异丁烷
C．乙醇和丙三醇
D．苯和甲苯
3．下列物质互为同分异构体的是
A．和
B．和
C．和
D．和
4．关于同分异构体的叙述正确的是（
）
A．相对分子质量相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
B．分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体
C．同分异构体之间由于分子组成相同，所以它们的性质相同
D．只有少数的有机物之间存在同分异构现象
5．下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是（
）
A．乙醇
B．甲烷
C．乙酸
D．苯
6．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃的数目最多的是
A．CH4
B．CH3CH3
C．CH3CH2CH3
D．CH3CH2CH2CH2CH3
7．分子式为C4H8O2，并且能与NaHCO3发生反应放出气体的有机化合物的结构有(
)
A．3种
B．2种
C．1种
D．4种
8．下列说法中正确的一组是（
）
A．H2和D2互为同位素
B．和互为同分异构体
C．正丁烷和异丁烷是同系物
D．和是同一种物质
9．大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是（
）
A．形成4对共用电子
B．通过非极性键结合
C．通过2个共价键结合
D．通过离子键和共价键结合
10．正己烷的二氯代物有多少种(
)
A．9
B．10
C．11
D．12
11．有机物的一氯取代产物最多有(
)
A．8种
B．6种
C．4种
D．3种
12．已知分子式为C6H12O2的有机物能发生水解反应生成A和B，B能氧化成C，若A、C都能发生银镜反应，则C6H12O2符合条件的结构有(不考虑立体异构)
A．3种
B．4种
C．8种
D．9种
13．下列说法正确的是
A．CH3COOCH2CH3
和CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
B．甘油和酒精互为同系物
C．金刚石、石墨、C60互为同素异形体，金刚石转化为石墨是化学变化
D．H2、
D2、T2互称为同位素
14．某有机物X的结构简式可以简单表示为。则下列与X互为同分异构体的是
A．
B．
C．
D．
15．已知化合物A的结构如图所示，则A的二氯代物的数目为（
）
A．3
B．4
C．5
D．6
16．下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(
)
A．C4H10
属于烷烃的同分异构体有
3
种
B．分子组成是
C5H10O2
属于羧酸的同分异构体有
5
种
C．分子组成是
C4H10O
属于醇的同分异构体有
3
种
D．C3H6C12
有
4
种同分异构体
17．分子式为C9H12的烃，苯环上有一个取代基，其加氢产物的一氯代物有(
)
A．6种
B．9种
C．12种
D．13种
18．化合物甲、乙、丙、丁的结构如下，下列说法正确的是
A．甲苯苯环上的二溴代物有3种
B．丙和丁的一溴代物均有8种
C．甲、乙均属于含有碳碳双键的不饱和烯烃类
D．甲、乙、丙、丁四种物质互为同分异构体
19．下列分子式只能表示一种物质的是(
)
A．C3H6Cl2
B．C3H8
C．C2H6O
D．C2H4O2
20．下列对有机物结构判断正确的是
A．CH3CH=CHC≡CCH3分子中所有碳原子在同一平面，5个碳原子在同一直线上
B．的同分异构体有4种
C．如图结构三种烃的一氯代物均有两种同分异构体
D．分子式为C4H10与C7H16的两种有机物一定互为同系物
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．现有下列各化合物：
A．CH3CH2CH2CHO与
B．
与
C．
与
D．CH3CH≡CH与CH2=CH—CH=CH2
E.
与
F．戊烯与环戊烷
(1)上述各组化合物中属于同系物的是________，属于同分异构体的是________(填字母)。
(2)上述A中两化合物的含氧官能团是__________和
__________(写名称)。
(3)根据官能团的特点可将C中两种化合物划分为________类和________类。
22．某物质只含、、三种元素，其分子模型如图所示，该分子中共有12个原子（图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键）。
（1）该物质的结构简式为______。
（2）该物质中所含官能团的名称为______。
（3）下列选项中，与该物质互为同系物的是______（填序号，下同），互为同分异构体的是______。
①
②
③
④
23．下图均是由4个碳原子结合成的五种有机物(氢原子没有画出）
回答下列问题：
(1)空间结构为正四面体的化学式为___________________。
(2)五种物质中属于烯烃的是
________(填字母，下同）。
(3)与e互为同分异构体的是_____________________。
(4)五种物质中4个碳原子一定处于同一平面的有_______________。
(5)写出b的一种同分异构体的结构简式：_____________________(C除外）。
24．有机物的结构可以用键线式表示，式中以线示键，每个折点及线端点处表示有一个C原子，并以氢补足四价，C和H不表示出来。
(1)某物质A结构如图所示，其分子式为__________，1
mol该烃完全燃烧需消耗氧气__________mol。
(2)降冰片烷立体结构如图所示，它的分子式为___________；当它发生一氯取代时，取代位置有____种。
25．将下列物质进行分类（填序号）
①O2与O3
②C与C
③H2O和D2O
④冰与干冰
⑤H2、D2、T2
⑥乙醇与乙醚(CH3-O-CH3)
⑦CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH2CH2CH3
（1）互为同位素的是____________；
（2）互为同素异形体的是____________；
（3）互为同分异构体的是____________；
（4）属于同一化合物的是_____________。
参考答案
1．C
【解析】
A.
丁烷的结构简式为：CH3CH2CH2CH3，故A错误；
B.
甲醛的电子式为：，故B错误；
C.
有机物CH2=CH—CH2—CH3的键线式为：，故C正确；
D.
乙酸(CH3COOH)的最简式为：CH2O，故D错误。;
故答案为：C。
2．B
【解析】
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
A．淀粉与纤维素都属于高分子化合物，聚合度n值不同，不是同分异构体，故A不符合题意；
B．正丁烷与异丁烷分子式相同为C4H10，结构不同，正丁烷没有支链，异丁烷主链有3个碳原子，含有1个甲基，互为碳链异构，故B符合题意；
C．乙醇和丙三醇分子式不同，两者不是同分异构体，故C不符合题意；
D．苯和甲苯的分子式不同，两者不是同分异构体，故D不符合题意；
答案选B。
3．B
【解析】
A．的分子式为C4H6，的分子式为C4H8，二者分子式不同不是同分异构体，故A错误；
B．二者分子式均为C7H14O，结构不同，互为同分异构体，故B正确；
C．的分子式为C3H4O2，的分子式为C3H6O2，二者不是同分异构体，故C错误；
D．二者均为2-甲基丁烷，属于同种物质，故D错误；
故答案为B。
4．B
【解析】
A.
相对分子质量相同的化合物不一定具有相同的分子式，如乙醇与甲酸的相对分子量相同，二者的分子式不同，所以具有相同的相对分子量的物质不一定互为同分异构体，故A错误；
B.
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体，故B正确；
C.
互为同分异构体的有机物具有不同的结构，所以其物理性质、化学性质不一定相同，如乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体，二者的性质差别较大，故C错误；
D.
很多有机物之间存在同分异构现象，只有少数的有机物不存在同分异构现象，故D错误。
综上所述，答案为B。
5．D
【解析】
A.甲烷为正四面体构型，乙醇中的碳均是饱和的，所有原子不可能共面，A不符合；
B.甲烷为正四面体结构，所有原子不可能共面，B不符合；
C.甲烷为正四面体构型，乙酸中含有甲基，所有原子不共面，C不符合；
D.苯为平面正六边形，所有原子均共面，D符合；
故选D。
6．D
【解析】
A．CH4分子中只含有1种位置不同的氢原子，则生成的一氯代物只有1种；
B．CH3CH3分子中含有1种位置不同的氢原子，则生成的一氯代物只有1种；
C．CH3CH2CH3分子中含有2种位置不同的氢原子，则生成的一氯代物只有2种；
D．CH3CH2CH2CH2CH3分子中含有3种位置不同的氢原子，则生成的一氯代物只有3种；
生成一氯代物数目最多的为D，答案选D。
7．B
【解析】
分子式为C4H8O2且与NaHCO3能产生气体，则该有机物中含有-COOH，所以为饱和一元羧酸，烷基为-C3H7，-C3H7异构体有：-CH2CH2CH3，-CH(CH3)CH3，故符合条件的有机物的异构体数目有2种。
答案选B。
【点睛】
本题主要考查同分异构体书写、官能团的性质与确定等，侧重于学生的分析能力的考查，熟练掌握碳原子数小于5的烃基的个数是解决本题的关键，甲基与乙基均1种，丙基2种、丁基4种、戊基8种。
8．D
【解析】
A．质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素，同位素的研究对象为原子，H2和D2是单质，不是原子，则不互为同位素，故A错误；
B．分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体，和可看做甲烷上的氢原子被溴原子取代的产物，二者在三维空间上，溴原子所在的位置相同，故二者分子式相同、结构相同，是同种物质，故B错误；
C．分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体，正丁烷和异丁烷分子式相同而结构不同，互为同分异构体，故C错误；
D．和二者分子式相同、结构相同，是同种物质，故D正确；
答案选D。
9．A
【解析】
A．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子，
故A正确；
B．碳原子之间形成的共价键是非极性共价键，碳原子与其他原子形成的共价键是极性键，故B错误；
C．碳原子最外层有4个电子，可形成4对共用电子，即形成4个共价键，故C错误；
D．碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子也不容易失去电子，即难形成离子键，故D错误；
答案选A。
10．D
【解析】
正己烷的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2CH3，其结构中含有3种不同的氢原子，在一氯代物共有3种，分别为CH3CH2CH2CH2CH2CH2Cl、、，二氯代物可为在一氯代物的基础上再添加一个氯原子，则第二个氯原子在三种不同的结构中的位置分别为、、，共有12种，答案选D。
11．C
【解析】
有机物的分子结构是对称的，有一条对称轴存在，分子呈左右对称，根据对称分析法可知，其一氯取代物中氯原子的位置有、、、共四种，答案选C。
12．B
【解析】
某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，所以C6H12O2是酯，且只含一个酯基，B能氧化成C，则B为醇，A为羧酸。若A、C都能发生银镜反应，都含有醛基，则A为甲酸，B能被氧化成醛，则与羟基相连的碳原子上至少含有2个氢原子。B的结构中除了-CH2OH，还含有一个丁基，有4种丁基，C6H12O2符合条件的结构简式有4种。所以B正确。
13．C
【解析】
A．CH3COOCH2CH3和CH3CH2OOCCH3是同一种物质，乙酸乙酯，故A错误；
B．甘油是丙三醇，酒精是乙醇，二者结构不相似，不是同系物，B错误；
C．金刚石、石墨、C60均是碳的不同单质，互为同素异形体，金刚石转化为石墨，物质本身发生了改变，是化学变化，C正确；
D．H2、
D2、T2是氢的不同单质，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，D错误；
答案选C。
14．C
【解析】
A．分子式为C6H8，有机物X的分子式C6H6，故A错误；
B．分子式为C6H8，有机物X的分子式C6H6，故B错误；
C．分子式为C6H6，有机物X的分子式C6H6，二者互为同分异构体，故C正确；
D．分子式为C6H8，有机物X的分子式C6H6，故D错误；
答案选C。
15．B
【解析】
A的二氯代物中氯原子的取代情况有：取代2个C原子上的H，取代2个Si原子上的H，取代相邻C原子和Si原子上的H，取代体对角线上的C原子和Si原子上的H，因此化合物A的二氯化物共有4种，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
16．D
【解析】
A．C4H10为丁烷，有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，故A错误；
B．羧酸含有-COOH，剩余为丁基，丁基有4种，故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种，故B错误；
C．醇有-OH，剩余为丁基，丁基有4种，故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种，故C错误；
D．分子式为C3H6Cl2的有机物可以看作C3H8中的两个氢原子被两个氯取代。两个氯取代一个碳上的氢，有两种：CH3-CH2-CHCl2、CH3-CCl2
-CH3，分别取代两个碳上的氢，有两种：CH2Cl-CH2-CH2Cl，CH2Cl-CHCl-CH3，共有4种，故D正确；
故选D。
17．D
【解析】
若为，一氯代物发生在环己烷上取代有4种，发生在丙基上有3种，共有7种；若为，一氯代物发生在环己烷上取代有4种，发生在异丙基上有2种，共有6种；所以该有机物的一氯代物最多有13种同分异构体，故答案为D。
18．D
【解析】
A．先确定一个溴原子的位置，再确定另一个溴原子的位置，甲苯苯环上的二溴代物的同分异构体为：，，共6种，选项A错误；
B．丙中核磁共振氢谱有4种，丁中核磁共振氢谱有4种，所以丙和丁的一溴代物均有4种，选项B错误；
C．甲苯不含有碳碳双键，乙分子中含有二个碳碳双键，选项C错误；
D．甲、乙、丙、丁四种物质分子式均为C7H8，结构不相同，互为同分异构体，选项D正确。
答案选D。
19．B
【解析】
A．C3H6Cl2存在同分异构体，可能为1，1—二氯丙烷、2，2—二氯丙烷、1，2—二氯丙烷、1，3—二氯丙烷，则C3H6Cl2不能只表示一种物质，故A错误；
B．C3H8只有CH3CH2CH3一种结构，不存在同分异构体，则C3H8只表示一种物质，故B正确；
C．C2H6O存在同分异构体，可能为CH3CH2OH、CH3OCH3，则C2H6O不能只表示一种物质，故C错误；
D．C2H4O2存在同分异构体，可能为CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH2CHO，则C2H4O2不能只表示一种物质，故D错误；
故选B。
20．D
【解析】
A．键上的原子都在同一平面上，—C≡C—键上的原子都在同一条直线上，所以CH3CH=CHC≡CCH3分子中的6个碳原子为如下关系：，6个碳原子可能在同一个平面上，在同一直线上最多有4个碳原子，A错误；
B．是丁烷的一溴代物，烷烃有几种环境的氢原子，一溴代物就有几种，丁烷有两种结构，一是正丁烷：CH3CH2CH2CH3，有2种氢原子，另一种是异丁烷(CH3)3CH，有2种氢原子，所以丁烷的一溴代物共有2+2=4种，除之外还有3种，即的同分异构体有3种，B错误；
C．中有两种氢：，一氯代物有两种，中只有一种氢，一氯代物只有一种，中有两种氢：，一氯代物有两种，C
错误；
D．C4H10与C7H16分别为丁烷和庚烷，二者都是饱和烃，结构相似，分子间相差3个CH2原子团，二者一定互为同系物，D正确。
答案选D。
21．BE
AF
醛基
羰基
酚
醇
【解析】
A.CH3CH2CH2CHO与由结构简式可知两者的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体。
B.
与，两者结构相似，组成上相差1个亚甲基，属于同系物关系。
C.
与，前者羟基连在苯环上，属于酚类，后者羟基连在烃基侧链上属于醇类。
D.CH3CH≡CH与CH2=CH—CH=CH2两者分子式不同，所含官能团也不同，前者是炔烃，后者是二烯烃，没有互称关系。
E.
与，两者所含官能团的种类和个数相同，分子组成上相差2个亚甲基，属于同系物关系。
F．戊烯与环戊烷，两者分子式均为C5H10，前者是链状烯烃，后者是环状烷烃，结构不同，互为同分异构体。
(1)上述各组化合物中属于同系物的是BE；属于同分异构体的是AF，故答案为：BE；AF。
(2)上述A中两化合物的含氧官能团是醛基和羰基，故答案为：醛基；羰基。
(3)根据官能团的特点C中两种化合物划分为酚类和醇类，故答案为：酚；醇。
22．
碳碳双键、羧基
③
①②
【解析】
⑴根据C、H、O的价键结构，左上方应该是碳碳双键，后上方是碳氧双键，因此物质的结构简式为；故答案为：。
⑵该物质中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基；故答案为：碳碳双键、羧基。
⑶①，②与原物质结构不相似，不是同系物，分子式相同，结构不同，是同分异构；③与原物质结构相似，组成相差一个CH2，是同系物；④结构不相似，不是同系物，分子式不同，结构也不同，不是同分异构，因此与该物质互为同系物的是③；互为同分异构体的是①②；故答案为：③；①②。
23．C4H4
bcd
d
bcde
或
或CH2=CH-CH2-CH3
【解析】
(1)根据结构图可知，五种物质中，a为正四面体形，再由上述分析，a的化学式为C4H4，故答案为：C4H4；
(2)因为b、c、d均含有碳碳双键，故三种物质均为烯烃，分别为2-丙烯、2-丁烯和1，3-丁二烯，故答案为bcd；
(3)e为1-丁炔，含有碳碳三键，分子式为C4H6，abcd中只有d(1，3-丁二烯)与其分子式相同，而结构不同，故答案为d；
(4)
碳碳双键和碳碳三键均为平面形结构，故五种分子中4个碳原子一定处于同一平面的有bcde，故答案为：bcde；
(5)b的分子式为C4H8，含有一个不饱和度，双键在2号碳上，与其为同分异构体的可以是官能团位置异构，CH2=CH-CH2-CH3，也可以是官能团种类异构，可以为环烷烃，如或，故答案为：或或CH2=CH-CH2-CH3。
24．C12H24
18
mol
C7H12
3
【解析】
（1）有机物为环烷烃，含有12个C原子，为环十二烷，分子式为C12H24，消耗氧气的物质的量为（12+24÷4）mol=18mol，故答案为：C12H24；18
mol；
（2）由结构简式可知其分子中含有7个碳原子、12个氢原子，则分子式为为C7H12；的结构对称，分子中含3种位置的H，则一氯取代时，取代位置有3种，
故答案为：C7H12
；3。
25．②
①
⑥
⑦
【解析】
①O2与O3是氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体；②C与C是碳原子的不同核素，互为同位素；③H2O和D2O是由不同氢原子构成的水，是同一物质，不是同一分子；④冰是水，干冰是二氧化碳，是不同物质；⑤H2、D2、T2是由不同氢原子构成的氢气分子，是同一物质；⑥乙醇与乙醚(CH3-O-CH3)分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；⑦CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH2CH2CH3均是戊烷，是同一种物质；
（1）互为同位素的是②；
（2）互为同素异形体的是①；
（3）互为同分异构体的是⑥；
（4）属于同一化合物的是⑦。
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精品试卷·第
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