1、第2课时有机化合物的同分异构现象课后篇素养形成必备知识基础练1.下列各项中,表达正确的是() A.甲醛的结构简式:HCOHB.C2H2分子的结构式:C.CH4分子的空间充填模型:D.异丁烷的键线式:答案D解析醛基应该写作CHO,甲醛的结构简式为HCHO,A错误;结构式应该把所有共价键表示出来,C2H2的结构式为,B错误;为球棍模型,C错误;的结构简式为CH(CH3)3,为异丁烷,D正确。2.下列选项中的物质属于官能团异构的是()A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2CH2COOH和(
2、CH3)2CHCOOH答案C解析A项中的两种物质属于碳架异构;B项中两种物质的官能团均为,D项中两种物质的官能团均为COOH,均属于位置异构;C项中两种物质的官能团分别是OH(羟基)和(醚键),官能团不同,属于官能团异构。3.(2021天津高二检测)以下说法正确的是()O2、O3、O2-、互为同素异形体乙烯和乙炔互为同系物35Cl、37Cl互为同位素乙酸()和羟基乙醛()互为同分异构体A.B.C.D.答案D解析同素异形体是相对于单质而言的,错误;同系物需要结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,错误;同位素是相对于原子而言的,正确;同分异构体必须分子式相同而结构不同,正确。因此答案选
3、D。4.下列物质只表示一种纯净物的是()A.C2H6B.C5H12C.C2H4Cl2D.由O元素形成的单质答案A解析C2H6没有同分异构体,只表示一种物质;C5H12可以有CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4三种同分异构体,C5H12不能只表示一种纯净物;C2H4Cl2有CH2ClCH2Cl、CHCl2CH3两种同分异构体,C2H4Cl2不能只表示一种物质;由O元素组成的单质有O2、O3,不能只表示一种纯净物。5.下列说法不正确的是()A.和互为同分异构体B.HCOOCH3和CH3OCHO互为同分异构体C.乙醇与乙醚互为同分异构体D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3
4、互为同分异构体答案B解析A项,两种有机化合物的分子式均为C10H14O,但结构不同,故两者互为同分异构体;B项,两者是同一种物质;C项,乙醇和乙醚的分子式都为C2H6O,结构不同,两者互为同分异构体;D项,两种物质分别是乙酸乙酯、丙酸甲酯,两者互为同分异构体。6.有机化合物的一氯代物共有(不考虑立体异构)()A.3种B.4种C.5种D.7种答案C解析该有机化合物的对称结构及“等效氢”的种类如下图,故其一氯代物共有5种。7.某有机化合物只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等),则该物质是()A.CH2C(CH3)COOHB.CH2CHCOOCH
5、3C.CH3CH2CHCHCOOHD.CH3CH(CH3)COOH答案A解析根据成键特点“碳4、氧2、氢1”可知,灰色球为碳原子,黑色球为氧原子,白色球为氢原子,故该物质是CH2C(CH3)COOH。8.(2020山东德州高二检测)下列有机化合物一氯代物的同分异构体数目与其他三种不同的是()答案D解析A项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;B项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;C项,有4种等效氢原子,其一氯代物有4种;D项,有3种等效氢原子,其一氯代物有3种。9.吸烟有害健康,烟草中的剧毒物尼古丁会使人上瘾或产生依赖性,重复使用尼古丁会增加心跳速度和升高血压并降低食欲。尼古丁的结构简式如
6、下:(1)该有机化合物是否属于芳香族化合物?(填“是”或“否”)。(2)尼古丁的一氯代物有种。(3)尼古丁的分子式为。(4)尼古丁与属于什么关系?。答案(1)否(2)9(3)C10H14N2(4)同分异构体解析(1)尼古丁分子结构中没有苯环,该有机化合物不属于芳香族化合物;(2)尼古丁结构不对称,含有9种处于不同化学环境的H原子,则一氯代物有9种;(3)尼古丁分子含有10个碳原子、2个氮原子和14个氢原子,故分子式为C10H14N2;(4)尼古丁与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。关键能力提升练10.(2021贵州铜仁高二检测)甲、乙两种有机化合物的球棍模型如下:下列有关两者的描述正确的
7、是()A.甲、乙为同一物质B.甲、乙互为同分异构体C.甲、乙一氯取代物的数目不同D.甲、乙分子中含有的共价键数目不同答案B解析由甲、乙的球棍模型知,甲、乙的分子式相同,均为C4H10,结构不同,互为同分异构体。甲和乙中都有2种不同化学环境的氢原子,一氯取代物都有2种。两物质含共价键的数目相同。11.下列有机化合物的一氯代物的数目排列顺序正确的是()CH3CH2CH2CH2CH2CH3(CH3)2CHCH(CH3)2(CH3)3CCH2CH3(CH3)3CC(CH3)3A.B.=C.D.=答案D解析分子中有几种不同化学环境的氢原子即有几种一元取代物。CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3种不
8、同化学环境的H原子,其一氯代物有3种;(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种不同化学环境的H原子,其一氯代物有2种;(CH3)3CCH2CH3中有3种不同化学环境的H原子,其一氯代物有3种;(CH3)3CC(CH3)3中有1种不同化学环境的H原子,其一氯代物有1种。所以一氯代物的数目排列顺序应为=。12.已知某有机化合物的分子式为C5H12,下列有关该有机化合物判断不正确的是()A.如果一元氯代产物只有一种,其结构简式必定是C(CH3)4B.如果一元氯代产物只有四种,其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.如果二元氯代产物只有两种,其结构简式不一定是C(CH3)4D.分子式为C5H1
9、0的所有烯烃类同分异构体的加氢产物正好是C5H12的所有同分异构体答案D解析分子式为C5H12的有机化合物为戊烷,存在三种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、。如果一元氯代产物只有一种,说明分子中只含一种氢原子,结构简式为,A正确;如果一元氯代产物只有四种,说明分子中含四种不同氢原子,结构简式为,B正确;正戊烷二氯取代产物有9种,的二氯取代产物有10种,的二氯取代产物有两种,C正确;分子式为C5H10的所有烯烃的加氢产物不含,D错误。13.经测定,某有机化合物分子中含2个CH3、2个CH2、1个、1个Cl的同分异构体数目为()A.3种B.4种C.5种D.6种答案B解析2个CH2、1个三
10、个基团要互相连接,有2种连接形式:、。若为,2个CH3、1个Cl共有2种连接方式,同分异构体有2种;若为,2个CH3、1个Cl共有2种连接方式,同分异构体有2种,所以该有机化合物的同分异构体共有4种。14.分子里碳原子数不超过10的所有烷烃中,一卤代物只有一种的烷烃共有()A.2种B.3种C.4种D.5种答案C解析当一卤代物只有一种时,烷烃分子中的各氢原子为等效氢原子。分子中含1个碳原子时为CH4;含2个碳原子时为CH3CH3,含5个碳原子时为(新戊烷);含8个碳原子时为。当上述烷烃与卤素单质发生取代反应时,一卤代物都只有一种,即共有4种符合题意的烷烃。故正确答案为C。15.键线式可以简明扼要
11、地表示有机化合物,如CH3CH2CHCH2的键线式为。现有有机化合物X的键线式为,下列有关说法不正确的是()A.X的分子式为C8H8B.X的二氯代物有3种C.X与互为同系物D.X与互为同分异构体,且中有5种处于不同化学环境的氢原子答案C解析根据X的键线式,可知其分子式为C8H8,A项正确;有机化合物X分子的8个顶点上的氢原子等效,则其二氯代物有3种,B项正确;的分子式为C9H8,且与X的结构不相似,与X不互为同系物,C项错误;的分子式为C8H8,与X互为同分异构体,中苯环上含有3种处于不同化学环境的氢原子,侧链上含有2种处于不同化学环境的氢原子,D项正确。16.(1)萨罗是一种消毒剂,它的分子
12、式为C13H10O3,其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):根据上图模型写出萨罗的结构简式:。萨罗分子中含有的官能团有。(2)下图所示的结构式与球棍模型是某药物的中间体,通过对比可知结构式中的“Et”表示(填结构简式),该药物中间体分子的分子式为。答案(1)(酚)羟基、酯基(2)CH2CH3C9H12O3解析(1)根据价键数可知,黑球是C原子,白球是H原子,灰球是O原子,可以推出萨罗分子的结构简式为,分子中含有的官能团为(酚)羟基和酯基。(2)通过结构式和球棍模型比较可知,“Et”表示CH3CH2,该药物的分子式为C9H12O3。17.(1)写出下面有机化合物
13、的结构简式和键线式:、。(2)某有机化合物的键线式为,则它的分子式为,含有的官能团名称为,它属于(填“芳香族化合物”或“脂环化合物”)。(3)已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体,下列给出其中的四种:A.CH3CH2CH2CH2CH2OHB.CH3OCH2CH2CH2CH3C.D.根据上述信息完成下列各题:根据所含官能团判断,A属于类有机化合物。B、C、D中,与A互为官能团异构的是(填字母,下同),互为碳架异构的是,互为位置异构的是。写出与A互为位置异构(但与B、C、D不重复)的有机化合物的结构简式:。与A互为碳架异构的同分异构体共有三种,除B、C、D中的一种外,写出另外两种同
14、分异构体的结构简式:、。答案(1)CH2CHCHCH2(2)C9H14O(醇)羟基和碳碳双键脂环化合物(3)醇BDC解析(1)由结构式可知,其结构简式为CH2CHCHCH2,键线式为。(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为C9H14O,分子中含有的官能团为(醇)羟基和碳碳双键。该有机化合物分子结构中无苯环,不属于芳香族化合物。(3)A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化合物,故A与B属于官能团异构。C的碳链与A相同,但羟基位置不同,故A与C属于位置异构。而D也是醇类有机物,但碳骨架与A不同,因此A与D属于碳架异构。碳链中有三种碳原子,羟基位于末端(号)碳原子上为A,位于号碳原子上为C,当羟
15、基位于中间的碳原子上时,为满足要求的有机化合物。与A互为碳架异构,则必须是醇类有机化合物,且最长的碳链上碳原子数应该小于5,共有如下3种:、和。学科素养拔高练18.(2021山东日照高二检测)异辛烷是汽油抗爆震度的一个标准,下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;异辛烷与乙烷的关系是。(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:(异辛烷用分子式表示)。1 mol 异辛烷和1 mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是 mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为。答案(1)互为同系物(2)2
16、C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)异辛烷的球棍模型中小黑球为氢原子,灰色的球为碳原子,异辛烷的结构简式为;异辛烷与乙烷的结构相似,分子组成相差6个CH2,两者互为同系物。(2)异辛烷的分子式为C8H18,完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C8H18+25O216CO2+18H2O;由反应式可知1 mol异辛烷完全燃烧消耗氧气 mol=12.5 mol,1 mol正庚烷完全燃烧消耗氧气(7+) mol=11 mol,则1 mol异辛烷和1 mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是1.5 mol。(3)异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,说明只有2个碳原子不是甲基,应在主链上,则主链是4个碳原子,X的结构简式为。
