1、第2课时 有机化合物的同分异构现象 有机化合物结构与性质的关系夯实基础轻松达标1.下列说法中,正确的是()A.相对分子质量相同的有机化合物一定互为同分异构体B.氢的质量分数相同的两种有机化合物不一定是同分异构体C.实验式相同的两种有机化合物一定互为同分异构体D.互为同系物的两种有机化合物一定互为同分异构体答案B2.(2020天津高二检测)以下说法正确的是()O2、O3、O2-、O22-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,即要求官能团的种类和个数都相同,
2、错误;同位素的研究对象是原子,正确;同分异构体必须是分子式相同而结构不同,正确。3.下列烷烃进行一氯取代反应后,有三种同分异构体的是()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3答案D4.无机化合物中也存在同分异构体,下列互为同分异构体的一组无机化合物是()A.NH4CNO与尿素CO(NH2)2B.H2O与D2OC.Cr(H2O)5ClCl2H2O与Cr(H2O)4Cl2Cl2H2OD.Si(OH)4与H4SiO4答案C5.有机化合物结构理论中有一个重要的观点:有机化合物分子中,原子(团)之间相互影响
3、,从而导致化学性质不同。以下事实中,不能够说明此观点的是()A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能B.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能C.乙酸能与NaHCO3反应放出气体,而乙醇不能D.苯硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯硝化反应生成三硝基甲苯答案A6.(2020吉林高二检测)青蒿素是抗疟疾特效药,属于萜类化合物,如图所示有机化合物也属于萜类化合物,该有机化合物的一氯取代物有(不含立体异构)()A.5种B.6种C.7种D.8种答案C解析有机化合物分子中氢原子的种类数等于一氯取代物的种类数。分子结构不对称,分子中含有7种氢原子,故其一氯取代物有7种,C正确。7.(2020宁夏银川高二
4、检测)某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是()A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14答案C解析某烃的一氯代物只有一种,说明该烃分子中只有一种氢原子。通过分析题给四种有机化合物的同分异构体可知,只有C5H12的一种同分异构体存在一种等效氢原子,即其一氯代物只有一种。8.已知C4H10的同分异构体有两种:CH3CH2CH2CH3、,则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有()A.3种B.4种C.1种D.2种答案B解析丁烷的2种同分异构体是:CH3CH2CH2CH3、。中有2种氢原子,被OH取代可形成2种同分异构体;中有2种氢原子,被OH取代可形成2种同分异构体
5、,故可形成4种醇。9.胡萝卜中含有较多的胡萝卜素,它是人体的主要营养元素,-胡萝卜素的键线式结构为:(1)写出-胡萝卜素的分子式:。(2)1 mol -胡萝卜素最多能与mol Br2反应。(3)-胡萝卜素与-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内结构不同,但碳的骨架相同,写出-胡萝卜素虚线框内可能的结构简式。答案(1)C40H56(2)11(3)解析(1)-胡萝卜素的分子中共有40个C原子、11个和2个环,按照每有一个双键或一个环都比相同碳原子数的烷烃少两个氢原子的规则,-胡萝卜素分子中的氢原子数为402+2-112-22=56。所以分子式为C40H56。(2)每有一个双键即与一个Br2加成,
6、故1mol该烃能与11molBr2加成。(3)根据观察,虚线框内双键共有四种不同位置,故-胡萝卜素有三种同分异构体。提升能力跨越等级1.(2020贵州铜仁高二检测)(双选)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中正确的是()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相同D.甲、乙分子中含有的共价键数目不同答案BC解析由甲、乙的球棍模型可知,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。两物质所含共价键的数目相同。2.(2020河北张家口高二检测)下列各组物质既不是同系物,也不是
7、同分异构体,但最简式相同的是()A.1,2-二溴乙烷和1,1-二溴丙烷B.和C.CH3CH2CH2COOH和D.丙炔和答案C解析A中两种有机化合物互为同系物;B中两种有机化合物互为同分异构体;D中两种有机化合物互为同系物;C项两种有机化合物既不是同分异构体也不是同系物,但最简式相同。3.有机化合物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是()A.乙酸能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应B.乙炔能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应C.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷、苯不能使酸性KMnO4溶液褪色D.发生硝化反应时,苯需要加热
8、,甲苯在常温下就能进行答案B4.(2020青海西宁高二检测)某烯烃与氢气加成后得到的饱和烃是,该烯烃可能的结构有()A.1种B.2种C.3种D.4种答案B解析采用逆推法,以该饱和烃的碳链为基础,在不同的相邻碳原子之间去掉2个氢原子可得烯烃,只能得到两种:、。5.下列物质的一氯代物的同分异构体为4种的是()A.B.C.D.答案C解析根据等效氢法可知,四种物质的等效氢如下图所示:、。则物质的一氯代物均为4种,物质的一氯代物均为7种。6.(1)萨罗是一种消毒剂,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:,分子式:。萨罗分子中含有的官能团有
9、。(2)下图所示的结构简式与球棍模型是某药物的中间体,通过对比可知结构简式中的“Et”表示(填结构简式),该药物中间体分子的分子式为。答案(1)C13H10O3羟基、酯基(2)CH2CH3C9H12O3解析(1)根据萨罗的分子模型可以推出萨罗分子的结构简式为,分子式为C13H10O3,分子中含有的官能团为羟基和酯基。(2)通过结构简式和球棍模型比较可知,“Et”表示CH3CH2,该药物的分子式为C9H12O3。7.有机化合物中的同分异构现象,除了碳骨架异构、官能团类型异构和官能团的位置异构之外还有顺反异构等,例如2-丁烯,有如下A、B两种顺反异构的形式:A.B.A中两个CH3在双键同一侧,称顺
10、-2-丁烯;B中两个CH3在双键的两侧,称反-2-丁烯。若两个甲基换为CH3和CH2CH3,只要是在同侧,便是顺式,在两侧便为反式。现有分子式为C9H10的有机化合物可写成苯丙烯形式,即C6H5C3H5。试写出由于双键的位置不同而形成的C、D两种异构体,然后再写出C的顺式结构E和反式结构F两种同分异构体:C.;D.;E.;F.。答案C.D.E.F.解析首先写出双键位置不同的异构体C、D。C分子存在顺反异构,两个氢可在双键的同侧或异侧,而D分子无顺反异构,因有一个双键碳上全部为氢原子。贴近生活拓展创新(2020山东日照高二检测)下图是异辛烷的球棍模型:(1)根据异辛烷的球棍模型,写出异辛烷的结构
11、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)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)异辛烷的球棍模型中小黑球为氢原子,灰色球为碳原子,则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,完全燃烧可生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为2C8H18+25O216CO2+18H2O;由反应方程式可知1mol异辛烷完全燃烧消耗氧气252mol=12.5mol,1mol正庚烷(C7H16)完全燃烧消耗氧气(7+164)mol=11mol,则1mol异辛烷和1mol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1.5mol。(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。
