2024-2025學年高中化學第一章認識有機化合物第二節(jié)第二課時有機化合物的同分異構體練習含解析新人教版選修5

PAGE6-其次課時有機化合物的同分異構體選題表考查點基礎過關實力提升同系物的推斷2同分異構體的推斷1,3,4,5同分異構體數目的判定6,7,811,12綜合應用9,1013,14基礎過關(20分鐘)1.(2024·重慶巴蜀中學期末)下列說法正確的是(C)A.兩種有機物相對分子質量相同,結構不同,它們肯定互為同分異構體B.兩種有機物等質量充分燃燒耗氧量相同,它們肯定互為同分異構體C.兩種有機物若互為同系物,它們肯定不互為同分異構體D.兩種有機物所含碳元素的質量分數相同,它們肯定互為同分異構體解析:相對分子質量相等的兩種烴分子式不肯定相同,如C10H8和C9H20,A錯誤;兩種有機物等質量充分燃燒耗氧量相同,它們不肯定互為同分異構體,如C2H2和C6H6,B錯誤;兩種有機物若互為同系物,分子式肯定不同,它們肯定不互為同分異構體,C正確;苯和乙炔含碳元素的質量分數相等,但分子式不同,不是同分異構體,D錯誤。2.下列物質屬于同系物的是(C)A.和B.CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2ClC.C2H5OH和CH4OD.CH3COOH和C17H33COOH解析:為苯酚,而為苯甲醇,兩者結構不相像,肯定不屬于同系物,A錯誤;CH3CH2Cl和CH2ClCH2CH2Cl分別為烷烴的一氯代物、二氯代物,兩者結構不相像,不屬于同系物,B錯誤;C2H5OH和CH4O,兩者都是飽和一元醇,兩者結構相像,分子間相差1個CH2原子團,所以兩者互為同系物,C正確;CH3COOH為飽和一元羧酸,烴基中不存在碳碳雙鍵,而C17H33COOH的烴基中含有碳碳雙鍵,兩者結構不相像,肯定不屬于同系物,D錯誤。3.人們運用四百萬只象鼻蟲和它們的215磅糞物,歷經30多年時間弄清了棉子象鼻蟲的四種信息素的組成,它們的結構可表示如下(括號內表示④的結構簡式):以上四種信息素中互為同分異構體的是(C)A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④解析:分子式相同而結構不同的化合物互為同分異構體,由此可知③和④的分子式相同,都是C11H20O,但結構不同,互為同分異構體。①②的分子式分別是C11H18O、C10H16O。4.(2024·廣西南寧三中期末)下列分子式只能表示一種物質的是(A)A.CH2Cl2 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H解析:CH2Cl2是甲烷的二氯代物,不存在同分異構體,A正確;C4H10的同分異構體有兩種:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2,所以不能只表示一種物質,B錯誤;C5H12為戊烷,有3種結構,存在同分異構體,所以不能只表示一種物質,C錯誤;C6H14為己烷,有5種結構,存在同分異構體,所以不能只表示一種物質,D錯誤。5.下列各組有機物中,互為同分異構體的是(B)A.和B.和C.和D.CH3CH3和CH3CH2CH3解析:苯分子中的碳碳鍵都是相同的獨特的鍵,因此A中兩結構表達式表示的是同一物質,A錯誤;B中兩種物質分子式相同,結構不同,屬于同分異構體,B正確;C中是同一種物質,C錯誤;CH3CH3和CH3CH2CH3互為同系物,D錯誤。6.(2024·河北定州期末)下列有關同分異構體數目的敘述中正確的是(C)A.分子組成是C5H10O2屬于羧酸的同分異構體有5種B.C8H10中只有3種屬于芳香烴的同分異構體C.甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代,所得產物有6種D.新戊烷的二氯代物只有1種同分異構體解析:羧酸具有—COOH,剩余為丁基,丁基有4種,故分子組成是C5H10O2屬于羧酸的同分異構體有4種,A錯誤;C8H10中屬于芳香烴,可為乙苯或二甲苯,其中二甲苯有鄰、間、對3種,共4種,B錯誤;甲苯苯環(huán)上有3種H原子,含3個碳原子的烷基有正丙基、異丙基2種,所以甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代產物有3×2=6(種),C正確;兩個氯原子可在相同或不同的甲基上,則新戊烷的二氯代物有2種同分異構體,D錯誤。7.(2024·湖北仙桃、天門、潛江三市聯考)下列化合物的一氯代物的數目大小排列依次正確的是(D)①CH3CH2CH2CH2CH2CH3②(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3③(CH3)3CCH2CH3④(CH3)3CCH2C(CH3)3⑤A.①>②>③>④>⑤ B.②>⑤>③>①>④C.⑤>③=①>②>④ D.②=⑤>③=①>④解析:①CH3CH2CH2CH2CH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;②(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3中有5種H原子,其一氯代物有5種;③(CH3)3CCH2CH3中有3種H原子,其一氯代物有3種;④(CH3)3CCH2C(CH3)3中有2種H原子,其一氯代物有2種;⑤甲基環(huán)己烷中有5種H原子,其一氯代物有5種,則一氯代物的數目大小排列依次正確的是②=⑤>③=①>④8.已知分子式為C12H12的物質A的結構簡式為,其苯環(huán)上的二溴代物有9種同分異構體,由此推斷A苯環(huán)上的四氯代物的同分異構體的數目為(A)A.9種 B.10種 C.11種 D.12種解析:該分子苯環(huán)上共有6個氫原子,其二溴代物有9種,利用換元法可知其苯環(huán)上的四氯代物也有9種結構。9.(2024·陜西西安中學試驗班期末)已知化合物的分子式為C5H12,下列有關該化合物推斷不正確的是(D)A.假如一元氯代產物只有一種,其結構簡式必定是C(CH3)4B.假如一元氯代產物只有四種,其結構簡式必定是(CH3)2CHCH2CH3C.假如二元氯代產物只有兩種,其結構簡式必定是C(CH3)4D.分子式為C5H10的全部烯烴類同分異構體加氫產物正好是C5H12的全部同分異構體解析:化合物的分子式為C5H12,為烷烴,存在三種同分異構體:CH3CH2CH2CH2CH3、、。假如一元氯代產物只有一種,說明含一種氫原子,結構簡式為,A正確;假如一元氯代產物只有四種,說明分子中含四種不同氫原子,結構簡式為,B正確;假如二元氯代產物只有兩種,固定一個氯原子只有一種位置,另一個只有兩種位置,正戊烷二氯取代物9種,二氯取代物10種,二氯取代物兩種,C正確;戊烷若為CH3—CH2—CH2—CH2—CH3,相應烯烴有兩種:CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3;若為,相應烯烴有3種:CH2C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CCHCH3、(CH3)2CHCHCH2;若為,沒有相應烯烴,共5種,D不正確。10.同分異構現象在有機化學中普遍存在。已知分子式為C5H12O的有機物有許多同分異構體,下面給出其中的四種:A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OHB.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3C.D.依據上述信息完成下列各題:(1)依據所含官能團推斷A屬于類有機化合物。B、C、D中,與A互為官能團異構的是(填代號,下同),互為碳鏈異構的是,互為官能團位置異構的是。

(2)寫出與A互為官能團位置異構(但與B、C或D不重復)的有機物的結構簡式:

。

(3)與A互為碳鏈異構的同分異構體共有5種,除B、C或D中的一種外,其中兩種的結構簡式為、,寫出另外兩種同分異構體的結構簡式:、。

解析:(1)A屬于醇類有機物,B屬于醚類有機物,與A互為官能團異構。C的碳鏈與A相同,但羥基位置不同,故A與C屬于官能團位置異構。而D也是醇類有機物,但碳鏈與A不同,因此A與D屬于碳鏈異構。(2)C—C—C—C—C碳鏈中有三種碳原子,羥基位于端點即為A,位于其次個碳上即為C,當羥基位于中間的碳原子上時,即為滿意要求的有機物。(3)與A互為碳鏈異構,則必需是醇類,且最長的碳鏈上碳原子數應當小于5,因此可由羥基分別取代CH3CH2CH(CH3)2和C(CH3)4中的一個氫原子而得,共有如下五種:(此即D)、、、和。答案:(1)醇BDC(2)(3)實力提升(15分鐘)11.(2024·遼寧沈陽皇姑區(qū)期中)2氨基5硝基苯甲醚俗稱紅色基B,主要用于棉纖維織物的染色,也用于制金黃、棗紅、黑等有機顏料,其結構簡式如圖所示,則氨基與硝基干脆連在苯環(huán)上并呈對位時的紅色基B的同分異構體數目為(C)A.5種 B.8種 C.9種 D.10種解析:先考慮官能團異構有醚、醇、酚,屬于醚時,依據位置異構有2種:、;屬于醇時,依據位置異構有2種:、;屬于酚時,依據羥基的不同有2種,再考慮甲基的位置,共有6種:、、、、、。故符合條件的同分異構體共有2+2+6-1=9(種)。12.(2024·陜西西安中學高二期末)經測定,某有機物分子中含2個—CH3、2個—CH2—、1個、1個—Cl的同分異構體數目為(B)A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:2個—CH2—、1個三個基團要相互連接,有2種連接形式:、,主鏈為,2個—CH3、1個—Cl共有2種連接方式,同分異構體2種;主鏈為,2個—CH3、1個—Cl共有2種連接方式,同分異構體2種,所以該有機物的同分異構體共有4種。13.“立方烷”是合成的一種烴,其分子為正方體結構,其碳骨架結構如圖所示,則:(1)寫出立方烷的分子式:。

(2)立方烷的二氯代物有種同分異構體。

(3)已知化合物A(C4Si4H8)與立方烷的分子結構相像,如圖所示,則C4Si4H8的二氯代物的同分異構體數目為(填字母)。

A.3種 B.4種 C.5種 D.6種解析:(1)立方烷的8個頂點上各有一個“CH”,故其分子式為C8H8。(2)立方烷的二氯代物有3種,分別為,,。(3)化合物A的二氯代物在面對角線上有2種結構,在棱上有1種結構,在體對角線上有1種結構,故化合物A的二氯代物共有4種同分異構體。答案:(1)C8H8(2)3(3)B14.戊烷共有3種同分異構體,戊烷分子中的一個氫原子分別被—Cl、—OH、—COOH取代后得到鹵代烴、醇、羧酸。(1)下列是某學生書寫的C5H12的同分異構體的結構簡式:①CH3CH2CH2CH2CH3②③④⑤這些結構中出現重復的是(用序號表示)。

(2)戊烷的一氯代物共有種,寫出一種含有兩個—CH2—、兩個—CH3、一個和一個—Cl的同分異構體的結構簡式:。(3)分子式為C5H12O且可以與金屬鈉反應放出H2的有機物有(不考慮立體異構)(填字母)。

A.5種 B.6種 C.7種 D.8種解析:(1)②③④的最