2025版新教材高中化學(xué)課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十四有機(jī)化合物中的官能團(tuán)同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體含解析魯教版必修2

PAGE8-有機(jī)化合物中的官能團(tuán)同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題4分,共40分)1.螢火蟲會(huì)在夏日的夜空發(fā)出點(diǎn)點(diǎn)光亮。螢火蟲發(fā)光的原理是熒光素在熒光酶和ATP催化下發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)伴隨著化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?熒光素屬于 ()A.無機(jī)物B.烴C.烴的衍生物D.無機(jī)鹽【解析】選C。熒光素中含有C、H、O、N、S元素,為有機(jī)化合物,因其分子中不全是C、H兩種元素,故其不為烴,而是烴的衍生物。2.(2024·衡陽高一檢測)下列常見原子或基團(tuán)中,不屬于官能團(tuán)的是()A.—COOH B.—OHC.CH3CH2— D.【解析】選C。官能團(tuán)是確定化合物特別性質(zhì)的原子或原子團(tuán),乙基(—CH2CH3)不屬于官能團(tuán),而其余的基團(tuán)均屬于官能團(tuán)。3.(2024·蘇州高一檢測)正丁烷與異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是 ()A.具有相像的化學(xué)性質(zhì)B.具有相同的物理性質(zhì)C.分子具有相同的空間結(jié)構(gòu)D.分子式相同,但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同【解析】選D。同分異構(gòu)體只是形式上分子式相同,而結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同,A、B、C不正確。4.(2024·長沙高一檢測)分子式為C5H11Cl的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu)) ()A.6種 B.7種 C.8種 D.9種【解析】選C。戊烷C5H12有3種同分異構(gòu)體,分別是正戊烷(省略氫原子):C—C—C—C—C,有3種不同的氫原子,故—Cl取代—H有3種可能;異戊烷:,有4種不同的氫原子,故—Cl取代—H有4種可能;新戊烷:,有1種氫原子,故—Cl取代—H有1種可能。則C5H11Cl的同分異構(gòu)體有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、,共8種。5.(2024·鎮(zhèn)江高一檢測)下列說法正確的是 ()A.戊烷的同分異構(gòu)體有2種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,互為同分異構(gòu)體【解析】選D。相對(duì)分子質(zhì)量相同而且各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,可推出相同的分子式,但由于是不同化合物,結(jié)構(gòu)肯定不同,故互為同分異構(gòu)體,D項(xiàng)是正確的。6.(2024·北京101中學(xué)高一檢測)下列說法不正確的是 ()A.丙烷和丁烷互稱為同系物B.的名稱為3-甲基丁烷C.沸點(diǎn):正丁烷>異丁烷>丙烷D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互為同分異構(gòu)體【解析】選B。A、丙烷和丁烷結(jié)構(gòu)相像,在分子組成上相差1個(gè)CH2原子團(tuán),互稱為同系物,選項(xiàng)A正確;B.最長碳鏈4個(gè)碳,2號(hào)碳上有一個(gè)甲基,名稱為2-甲基丁烷,選項(xiàng)B不正確;C、分子晶體中,相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高,烷烴同分異構(gòu)體中支鏈越多,沸點(diǎn)越低,相對(duì)分子質(zhì)量:正丁烷=異丁烷>丙烷,但異丁烷支鏈多,所以沸點(diǎn)低,即沸點(diǎn)為正丁烷>異丁烷>丙烷,選項(xiàng)C正確;D、CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,選項(xiàng)D正確。7.(2024·青島高一檢測)下列說法正確的是 ()A.H2、D2和T2互稱為同素異形體B.和互稱為同分異構(gòu)體C.35Cl和37Cl互稱為同位素D.CH3—CH3和CH3—CHCH2互稱為同系物【解析】選C。H2、D2、T2都是氫元素組成的單質(zhì),結(jié)構(gòu)相同,屬于同一物質(zhì),A錯(cuò)誤;和都是甲烷的二氯代物,沒有同分異構(gòu)體,屬于同種物質(zhì),B錯(cuò)誤;35Cl和37Cl的質(zhì)子數(shù)都為17,中子數(shù)分別為18、20,屬于同位素,C正確;CH3—CH3和CH3—CHCH2的結(jié)構(gòu)不相像,不能互為同系物,D錯(cuò)誤。8.(2024·鹽城高一檢測)依據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律,推斷空格中烴的同分異構(gòu)體數(shù)目是 ()1234CH4C2H4C3H8C4H85678C6H12C7H16C8H16A.3 B.4 C.5 D.6【解析】選A。分析表格可以發(fā)覺碳原子數(shù)是依次遞增的,而氫原子每兩組依次相差4,從而推出第5種烴的分子式應(yīng)為C5H12(戊烷),它有3種同分異構(gòu)體,正戊烷、異戊烷、新戊烷。結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、。9.(2024·天水高一檢測)某烴具有同分異構(gòu)體,且各同分異構(gòu)體的一氯代物的種數(shù)相同,該烴的分子式是 ()A.CH4B.C3H8C.C4H10D.C5H【解析】選C。A、B項(xiàng)的物質(zhì)沒有同分異構(gòu)體,C項(xiàng)C4H10有CH3CH2CH2CH3和兩種結(jié)構(gòu),其分子中均有2種等效氫原子,即一氯代物都有2種;D項(xiàng),C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、和C(CH3)43種結(jié)構(gòu),其分子中分別有3種、4種和1種等效氫原子,即一氯代物分別有3種、4種、1種。10.(2024·濟(jì)南高一檢測)進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后,只能生成三種沸點(diǎn)不同的有機(jī)產(chǎn)物的烷烴是 ()A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3【解析】選D。一氯取代反應(yīng)后,只能生成三種沸點(diǎn)不同的有機(jī)產(chǎn)物,說明有3種不同環(huán)境的氫原子。A、依據(jù)所給有機(jī)物,有5種不同環(huán)境的氫原子,故A不符合題意;B、依據(jù)所給有機(jī)物,有4種不同環(huán)境的氫原子,故B不符合題意;C、依據(jù)所給有機(jī)物,有2種不同環(huán)境的氫原子,故C不符合題意;D、依據(jù)所給有機(jī)物,有3種不同環(huán)境的氫原子,故D符合題意。二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)11.(15分)(2024·德州高一檢測)下列各組粒子,互為同位素的是____(填編號(hào),下同),互為同素異形體的是________,互為同分異構(gòu)體的是____________,屬于同一種物質(zhì)的是________。

①16O2和18O3②質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的兩種粒子③H、D、T④和⑤正丁烷和異丁烷【解析】①16O2和18O3是同種元素形成的不同單質(zhì),互為同素異形體;②質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的兩種粒子,若為分子或離子,則不是同位素;③H、D、T是具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)的同一元素的不同原子,互為同位素;④和分子式相同,結(jié)構(gòu)相同,屬于同一種物質(zhì);⑤正丁烷和異丁烷是具有相同分子式,結(jié)構(gòu)不同的化合物,互為同分異構(gòu)體。答案:③①⑤④12.(15分)新合成的一種烴,其碳架呈三棱柱體(如圖所示),小黑點(diǎn)表示碳原子,氫原子未標(biāo)出,請(qǐng)回答下列問題: (1)寫出該烴的分子式________。

(2)該烴的二氯取代物有________種。

(3)該烴有多種同分異構(gòu)體,任寫一種一氯代物只有一種的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________。

【解析】(1)依據(jù)題意,可知該有機(jī)物分子式為C6H6。(2)將三棱柱體的一個(gè)頂點(diǎn)固定,該碳上的氫原子被氯原子取代,則與該碳共面的另一個(gè)點(diǎn)、豎棱上的共線點(diǎn)以及對(duì)角線上的點(diǎn)上的氫原子被氯原子代替時(shí)產(chǎn)物均不同,所以該烴的二氯取代物有3種。(3)該烴的分子式為C6H6,符合條件的同分異構(gòu)體為。答案:(1)C6H6(2)3(3)(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題6分,共18分)13.(2024·雅安高一檢測)1mol某烷烴在氧氣中完全燃燒,須要消耗氧氣246.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。它在光照條件下與氯氣反應(yīng)能生成4種不同的一氯取代物,A.B.CH3CH2CH2CH2CH3C.D.【解析】選A。題目提示的信息是“某烷烴在氧氣中完全燃燒”,所以產(chǎn)物是二氧化碳和水,設(shè)該烷烴的分子式為CnH2n+2,依據(jù)碳元素、氫元素結(jié)合氧的多少,得1mol該烴完全燃燒的耗氧量為(n+2n+24)mol。所以(n+2n+24)mol=246.4L22.4L·mol-1,得n=7,14.(2024·日照高一檢測)分子式為C4H8Cl2,且分子中含有兩個(gè)甲基的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu)) ()A.2種 B.3種 C.4種 D.5種【解析】選C。C4H8Cl2分子中含兩個(gè)甲基的同分異構(gòu)體有4種,即、,,。15.對(duì)下列化合物中氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)推斷不正確的是 ()選項(xiàng)有機(jī)物氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)A2種B5種C3種D4種【解析】選A。A、依據(jù)處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的,得到化合物中氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)為3種,A錯(cuò)誤;B、依據(jù)處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的,得到化合物中氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)為5種,B正確;C、依據(jù)同一碳原子所連甲基上的氫原子及處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的,得到化合物中氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)為3種,C正確;D、依據(jù)處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的,得到化合物中氫原子化學(xué)環(huán)境種數(shù)為4種,D正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)16.國家能源局于2016年9月14日發(fā)布《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2024-2025年)》,該規(guī)劃是依據(jù)習(xí)近平總書記在中心財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上提出的推動(dòng)能源供應(yīng)革命、消費(fèi)革命、技術(shù)革命和體制革命指示精神制定的。規(guī)劃提出,到2024(1)頁巖氣是從頁巖層中開采出來的自然氣,其主要成分是甲烷,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,請(qǐng)寫出丁烷全部同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________________、

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(2)頁巖氣的發(fā)展將重塑全球的乙烯(CH2CH2)市場,使乙烯價(jià)格大幅下降,試寫出乙烯