2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法第一節(jié)第2課時(shí)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象課后習(xí)題含解析新人教版選擇性必修3

PAGE9-第2課時(shí)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象【A組】1.下列各項(xiàng)中,表達(dá)正確的是()A.甲醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:HCOHB.C2H2分子的結(jié)構(gòu)式:C.CH4分子的空間填充模型:D.異丁烷的鍵線式:答案D解析醛基應(yīng)當(dāng)寫(xiě)作—CHO,甲醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCHO,A錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)式應(yīng)當(dāng)把全部共價(jià)鍵表示出來(lái),C2H2的結(jié)構(gòu)式為,B錯(cuò)誤;為球棍模型,C錯(cuò)誤;的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH(CH3)3,為異丁烷,D正確。2.下列選項(xiàng)中的物質(zhì)屬于官能團(tuán)異構(gòu)的是()A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2B.CH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH答案C解析A項(xiàng)中的兩種物質(zhì)屬于碳架異構(gòu);B項(xiàng)中兩種物質(zhì)的官能團(tuán)均為,D項(xiàng)中兩種物質(zhì)的官能團(tuán)均為—COOH,均屬于位置異構(gòu);C項(xiàng)中兩種物質(zhì)的官能團(tuán)分別是—OH(羥基)和(醚鍵),官能團(tuán)不同,屬于官能團(tuán)異構(gòu)。3.(2024山東聊城高二檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()A.凡是分子組成相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),彼此肯定是同系物B.兩種化合物組成元素相同,各元素養(yǎng)量分?jǐn)?shù)也相同,則兩者肯定是同分異構(gòu)體C.相對(duì)分子質(zhì)量相同的幾種化合物,互稱為同分異構(gòu)體D.組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物,肯定互為同分異構(gòu)體答案D解析同系物結(jié)構(gòu)肯定相像,如環(huán)己烷和乙烯雖相差若干個(gè)“CH2”,但結(jié)構(gòu)不相像,不互為同系物,故A錯(cuò)誤;兩種化合物組成元素相同,各元素養(yǎng)量分?jǐn)?shù)也相同,則最簡(jiǎn)式相同,可能為同系物,如乙烯和丙烯,故B錯(cuò)誤;同分異構(gòu)體肯定滿意兩個(gè)條件:分子式相同、結(jié)構(gòu)不同,故相對(duì)分子質(zhì)量相同的化合物不肯定互為同分異構(gòu)體,如NO和C2H6,故C錯(cuò)誤;組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,且相對(duì)分子質(zhì)量也相同的不同化合物,則分子式相同,故D正確。4.下列物質(zhì)只表示一種純凈物的是()A.C2H6 B.C5H12C.C2H4Cl2 D.由O元素形成的單質(zhì)答案A解析C2H6沒(méi)有同分異構(gòu)體,只表示一種物質(zhì);C5H12可以有CH3CH2CH2CH2CH3、、C(CH3)4三種同分異構(gòu)體,C5H12不能只表示一種純凈物;C2H4Cl2有CH2Cl—CH2Cl、CHCl2—CH3兩種同分異構(gòu)體,C2H4Cl2不能只表示一種物質(zhì);由O元素組成的單質(zhì)有O2、O3,不能只表示一種純凈物。5.下列各組物質(zhì)中,互為同分異構(gòu)體的是()A.CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3B.H2NCH2COOH和CH3CH2NO2C.CH3CH2COOH和CH3COOCH2CH3D.CH2CHCH2CH3和CH2CHCHCH2答案B解析A項(xiàng),互為同系物;B項(xiàng),兩物質(zhì)分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體;C、D項(xiàng),分子式和結(jié)構(gòu)均不相同,不互為同分異構(gòu)體。6.有機(jī)化合物的一氯代物共有(不考慮立體異構(gòu))()A.3種 B.4種 C.5種 D.7種答案C解析該有機(jī)化合物的對(duì)稱結(jié)構(gòu)及“等效氫”的種類如下圖,故其一氯代物共有5種。7.某有機(jī)化合物只含C、H、O三種元素,其分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等),則該物質(zhì)是()A.CH2C(CH3)COOHB.CH2CHCOOCH3C.CH3CH2CHCHCOOHD.CH3CH(CH3)COOH答案A解析依據(jù)成鍵特點(diǎn)“碳4、氧2、氫1”可知,灰色球?yàn)樘荚?黑色球?yàn)檠踉?白色球?yàn)闅湓?故該物質(zhì)是CH2C(CH3)COOH。8.(2024山東德州高二檢測(cè))下列有機(jī)化合物一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目與其他三種不同的是()答案D解析A項(xiàng),有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;B項(xiàng),有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;C項(xiàng),有4種等效氫原子,其一氯代物有4種;D項(xiàng),有3種等效氫原子,其一氯代物有3種。9.吸煙有害健康,煙草中的劇毒物尼古丁會(huì)使人上癮或產(chǎn)生依靠性,重復(fù)運(yùn)用尼古丁會(huì)增加心跳速度和上升血壓并降低食欲。尼古丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:(1)該有機(jī)化合物(填“是”或“否”)屬于芳香族化合物。

(2)尼古丁的一氯代物有種。

(3)尼古丁的分子式為。

(4)尼古丁與屬于什么關(guān)系?。

答案(1)否(2)9(3)C10H14N2(4)同分異構(gòu)體解析(1)尼古丁分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有苯環(huán),該有機(jī)化合物不屬于芳香族化合物;(2)尼古丁結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,含有9種處于不同化學(xué)環(huán)境的H原子,則一氯代物有9種;(3)尼古丁分子含有10個(gè)碳原子、2個(gè)氮原子和14氫原子,故分子式為C10H14N2;(4)尼古丁與的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體?！綛組】10.已知丙烷的二氯代物有4種同分異構(gòu)體,則其六氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目為()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案C解析采納替代法,讓氯原子代替氫原子,氫原子代替氯原子,由二氯代物有4種同分異構(gòu)體,就可得到其六氯代物也有4種同分異構(gòu)體。11.下列有機(jī)化合物的一氯代物的數(shù)目排列依次正確的是()①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)2CHCH(CH3)2③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CC(CH3)3A.①>②>③>④ B.②>③=①>④C.③>②>④>① D.③=①>②>④答案D解析分子中有幾種氫原子即有幾種一元取代物。①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;②(CH3)2CHCH(CH3)2中有2種H原子,其一氯代物有2種;③(CH3)3CCH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;④(CH3)3CC(CH3)3中有1種H原子,其一氯代物有1種。所以一氯代物的數(shù)目排列依次應(yīng)為①=③>②>④。解答此類試題時(shí),首先要分析各有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),然后要找出該有機(jī)化合物分子中有幾種等效氫原子,假如是一元取代物,則有幾種等效氫就有幾種一元取代物。12.(雙選)已知某有機(jī)化合物的分子式為C5H12,下列有關(guān)該有機(jī)化合物推斷正確的是()A.假如一元氯代產(chǎn)物只有一種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式必定是C(CH3)4B.假如一元氯代產(chǎn)物只有四種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.假如二元氯代產(chǎn)物只有兩種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式不肯定是C(CH3)4D.分子式為C5H10的全部烯烴類同分異構(gòu)體的加氫產(chǎn)物正好是C5H12的全部同分異構(gòu)體答案AB解析分子式為C5H12的有機(jī)化合物為戊烷,存在三種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2CH2CH3、、。假如一元氯代產(chǎn)物只有一種,說(shuō)明分子中只含一種氫原子,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,A正確;假如一元氯代產(chǎn)物只有四種,說(shuō)明分子中含四種不同氫原子,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B正確;正戊烷二氯取代產(chǎn)物有9種,的二氯取代產(chǎn)物有10種,的二氯取代產(chǎn)物有兩種,C錯(cuò)誤;分子式為C5H10的全部烯烴的加氫產(chǎn)物不含,D不正確。13.經(jīng)測(cè)定,某有機(jī)化合物分子中含2個(gè)—CH3、2個(gè)—CH2—、1個(gè)、1個(gè)—Cl的同分異構(gòu)體數(shù)目為()A.3種 B.4種 C.5種 D.6種答案B解析2個(gè)—CH2—、1個(gè)三個(gè)基團(tuán)要相互連接,有2種連接形式:、。若為,2個(gè)—CH3、1個(gè)—Cl共有2種連接方式,同分異構(gòu)體有2種;若為,2個(gè)—CH3、1個(gè)—Cl共有2種連接方式,同分異構(gòu)體有2種,所以該有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體共有4種。14.分子里碳原子數(shù)不超過(guò)10的全部烷烴中,一鹵代物只有一種的烷烴共有()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種答案C解析當(dāng)一鹵代物只有一種時(shí),烷烴分子中的各氫原子為等效氫原子。分子中含1個(gè)碳原子時(shí)為CH4;含2個(gè)碳原子時(shí)為CH3CH3,含5個(gè)碳原子時(shí)為(新戊烷);含8個(gè)碳原子時(shí)為。當(dāng)上述烷烴與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)時(shí),一鹵代物都只有一種,即共有4種符合題意的烷烴。故正確答案為C。15.(雙選)鍵線式可以簡(jiǎn)明扼要地表示有機(jī)化合物,如CH3CH2CHCH2的鍵線式為。現(xiàn)有有機(jī)化合物X的鍵線式為,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.X的分子式為C8H8B.X的二氯代物有3種C.X與互為同系物D.X與互為同分異構(gòu)體,且中有3種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子答案CD解析依據(jù)X的鍵線式,可知其分子式為C8H8,A項(xiàng)正確;有機(jī)化合物X分子的8個(gè)頂點(diǎn)上的氫原子等效,則其二氯代物有3種,B項(xiàng)正確;的分子式為C9H8,且與X的結(jié)構(gòu)不相像,與X不互為同系物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;的分子式為C8H8,與X互為同分異構(gòu)體,中苯環(huán)上含有3種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,側(cè)鏈上含有2種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,D項(xiàng)不正確。16.有下列幾種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:①CH3CHCH—CH2CH3②③CH3CH2—CH2—CH2OH④⑤⑥⑦CH3CH2CH2OCH3⑧⑨CH2CH—CHCH2⑩CH2CH—CH2CH2CH3(1)互為同分異構(gòu)體的是。

(2)互為同系物的是。

(3)官能團(tuán)位置不同的同分異構(gòu)體是。

(4)官能團(tuán)類型不同的同分異構(gòu)體是。

答案(1)②⑧、④⑤⑨、③⑥⑦、①⑩(2)①②、②⑩(3)①⑩、③⑥、④⑤(4)③⑦、⑥⑦、④⑨、⑤⑨17.(1)寫(xiě)出下面有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和鍵線式::、。

(2)某有機(jī)化合物的鍵線式為,則它的分子式為,含有的官能團(tuán)名稱為,它屬于(填“芳香族化合物”或“脂環(huán)化合物”)。

(3)已知分子式為C5H12O的有機(jī)化合物有多種同分異構(gòu)體,下列給出其中的四種:A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OHB.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3C.D.依據(jù)上述信息完成下列各題:①依據(jù)所含官能團(tuán)推斷,A屬于類有機(jī)化合物。B、C、D中,與A互為官能團(tuán)異構(gòu)的是(填字母,下同),互為碳架異構(gòu)的是,互為位置異構(gòu)的是。

②寫(xiě)出與A互為位置異構(gòu)(但與B、C、D不重復(fù))的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。

③與A互為碳架異構(gòu)的同分異構(gòu)體共有三種,除B、C、D中的一種外,寫(xiě)出另外兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:、。

答案(1)CH2CH—CHCH2(2)C9H14O羥基和碳碳雙鍵脂環(huán)化合物(3)①醇BDC②③解析(1)由結(jié)構(gòu)式可知,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCHCH2,鍵線式為。(2)由有機(jī)化合物的鍵線式可知,其分子式為C9H14O,分子中含有的官能團(tuán)為羥基和碳碳雙鍵。該有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中無(wú)苯環(huán),不屬于芳香族化合物。(3)①A屬于醇類有機(jī)化合物,B屬于醚類有機(jī)化合物,故A與B屬于官能團(tuán)異構(gòu)。C的碳鏈與A相同,但羥基位置不同,故A與C屬于位置異構(gòu)。而D也是醇類有機(jī)物,但碳骨架與A不同,因此A與D屬于碳架異構(gòu)。②碳鏈中有三種碳原子,羥基位于末端碳原子上即為A,位于其次個(gè)碳原子上即為C,當(dāng)羥基位于中間的碳原子上時(shí),即為滿意要求的有機(jī)化合物。③與A互為碳架異構(gòu),則必需是醇類有機(jī)化合物,且最長(zhǎng)的碳鏈上碳原子數(shù)應(yīng)當(dāng)小于5,共有如下3種:、和?！綜組】18.正辛烷為無(wú)色透亮液體,是工業(yè)用汽油成分之一。還可用作印刷油墨溶劑、涂料用溶劑的稀釋劑、丁基橡膠用溶劑以及烯烴聚合等有機(jī)反應(yīng)的溶劑。現(xiàn)有A、B、C三種烷烴,它們的分子式都是C8H18。(1)A不能由任何分子式為C8H16的同分異構(gòu)體加H2得到,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(2)B可以而且只能由一種分子式為C8H16的物質(zhì)加H2得到,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(3)C可以而且只能由兩種分子式為C8H16的物質(zhì)D或