18 课时精练(十六) 有机化合物中的官能团、同分异构现象和同分异构体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019 单选）

课时精练(十六)　有机化合物中的官能团、同分异构现象和同分异构体 (本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．有4种碳骨架如图所示的烃，下列说法正确的是(　　) A．a和b互为同分异构体 B．b和c互为同系物 C．a和b都是饱和烃 D．只有b和c能发生取代反应 B　[a和b分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；b和c结构相似，相差1个CH2原子团，都属于烷烃，互为同系物，故B正确；a中含碳碳双键，是不饱和烃，故C错误；a和d也能发生取代反应，故D错误。] 2． 薄荷脑(结构简式如图所示)是一种具有清鲜薄荷特征香气的物质，常在香水、牙膏等产品中作为赋香剂。下列有关该有机化合物类别的说法正确的是(　　) A．属于醇 B．属于环烷烃 C．属于酸 D．不是烃的衍生物 A　[该物质的结构简式中含羟基，属于醇，A项正确，B、C项错误；醇是烃的衍生物，D项错误。] 3．(2024·淄博实验中学高一检测)有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，关于A、B的下列说法正确的是(　　) A．A和B一定是同分异构体 B．A和B不可能是同系物 C．A和B的实验式一定相同 D．各取1 mol A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同 C　[因A、B为两种烃，含碳的质量分数相同，则氢元素的质量分数也相同，因此A、B的实验式一定相同，C项正确；实验式相同，不一定是同分异构体，如C2H4与C3H6，A项错误；若实验式为CH2，则与互为同系物，B项错误；若取等质量的A和B完全燃烧生成CO2的质量一定相同，但若为等物质的 量的A和B，则完全燃烧后生成CO2不一定相同。] 4．(2024·内蒙古包头一中期中考试)下列各组有机物中，其一氯代物的数目不相等的是(　　) A．正戊烷和正己烷 B．新戊烷和 C．环戊烷和乙烷 D．丙烷和 B　[A项，正戊烷有3种等效的H原子，其一氯代物有3种；正己烷有3种等效的H原子，其一氯代物有3种，二者一氯代物的数目相等，不符合题意。B项，新戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种；有2种等效的H原子，其一氯代物有2种，二者一氯代物的数目不相等，符合题意。C项，环戊烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种，乙烷中所有H原子等效，其一氯代物只有1种，二者一氯代物的数目相等，不符合题意。D项，丙烷有2种等效的H原子，其一氯代物有2种；有2种等效的H原子，其一氯代物有2种，二者一氯代物的数目相等，不符合题意。] 5．下列说法错误的是(　　) A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐增大 B．和互为同系物 C．丙烷的空间填充模型为 D．分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同 C　[随着碳原子数的增多，烷烃的含碳量逐渐增大，A项正确；和的结构相似、分子组成相差一个CH2原子团，二者互为同系物，B项正确；其为丙烷的球棍模型，C项错误；CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物只有1种，D项正确。] 6．(2024·哈尔滨三中高一检测)相对分子质量为100的饱和链状烷烃，主链上有5个碳原子的同分异构体有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 C　[根据烷烃的通式CnH2n＋2可知，相对分子质量为100的烷烃是C7H16，而其主链上有5个碳原子的同分异构体为(CH3)3CCH2CH2CH3、 (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3、 (CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3CH2)2C(CH3)2、(CH3CH2)3CH，共5种。] 7．进行一氯取代反应后，产物只能生成3种沸点不同的烷烃的是(　　) A．(CH3)2CHCH2CH2CH3 B．(CH3CH2)2CHCH3 C．(CH3)2CHCH(CH3)2 D．(CH3)3CCH2CH3 D　[根据对称性分析，处于对称位置的碳原子为等效碳，等效碳上的氢为等效氢，以A项为例分析①号碳和②号碳连在同一个碳原子上，为等效碳，其6个氢原子为等效氢，被1个氯原子取代后的产物是一样的，③④⑤⑥号碳各为一类，分子中总共有5类等效氢，即有5种一氯代物；同理分析，B项有4种一氯代物，C项有2种一氯代物，D项有3种一氯代物。] 8．莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机物，具有抗炎、镇痛作用，常用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸的结构简式如图所示，分子中不含的官能团为(　　) A．羧基 B．羟基 C．碳碳双键 D．酯基 D　[分子中不含有酯基。] 9．(2024·广东中山纪念中学高一段考)分子式为C7H16的烷烃中含有3个甲基结构的同分异构体的数目是(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 B　[分子式C7H16符合烷烃的通式CnH2n＋2，为饱和链烃，符合题意的同分异构体有 、、，共3种。] 10．某些有机物的结构简式可用“键线式”表示，如异丁烷()的结构简式可用键线式表示为。“立方烷”是一种烃，其分子为正方体结构，如图所示。 (1)写出立方烷的分子式________。 (2)其一氯代物有________种同分异构体。 (3)其二氯代物共有________种同分异构体。 (4)与立方烷相对分子质量相同的烷烃________(填“是”或“否”)存在。 (5)若要使1 mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代，需要________ mol氯气。 解析：　(1)1个立方烷分子中有8个碳原子，分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个碳碳单键，故只能与1个氢原子结合。分子式为C8H8。(2)由于是正方体，8个顶点的位置全部一样，所以立方烷只有一种一氯代物。 (3)根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况，所以二氯代物应有三种结构： (4)分子式C8H8的烷烃的相对分子质量是104，分子式CnH2n＋2的烷烃的相对分子质量为14n＋2，则14n＋2＝104中n无整数解。(5)根据取代反应的特点，完全取代8 mol氢原子，需8 mol氯原子，即需要8 mol氯气。 答案：　(1)C8H8　(2)1　(3)3　(4)否　(5)8 11．完成下列各题： (1)同温同压下，某烷烃的蒸气密度是H2的29倍，其分子式为________，该烷烃的结构有________种；试分别写出它们的结构简式及名称： ____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知某烷烃分子中电子数为42。 ①该烷烃的分子式为________，写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________，其一氯代物只有一种的结构简式为________________________________________________________________________。 ②上述同分异构体中，在相同条件下沸点最高的是________________________(写结构简式)。 解析：　(1)同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，该烃的相对分子质量为29×2＝58，烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其相对分子质量为14n＋2＝58，n＝4，故烷烃分子式为C4H10。其结构简式和名称分别为CH3CH2CH2CH3，正丁烷；，异丁烷。(2)①烷烃分子通式为CnH2n＋2，则其分子中电子数为6n＋(2n＋2)＝42，n＝5，故烷烃分子式为C5H12。烷烃C5H12有3种同分异构体，其结构简式分别为 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、，其一氯代物分别有3种、4种、1种。②烷烃分子中，碳原子数相同时，所带支链越多，其沸点越低，因此烷烃C5H12三种同分异构体中 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3沸点最高。 答案：　(1)C4H10　2　CH3—CH2—CH2—CH3，正丁烷；，异丁烷 (2)①C5H12　CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、 、　　 ②CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 12．有的油田气开采的石油气中含有一种碳氢化合物——金刚烷，它的分子空间结构如图所示(图中以线表示键，每个折点和线端点处表示一个碳原子，并以氢补足四价)： (1)由图可知其分子式为________。 (2)它是由________个六元环构成的立体笼状结构，其中有________个碳原子为三个环共有。 (3)金刚烷的分子中有________个“—CH2—”结构，有________个“CH”结构，其一氯代物有________种。 解析：　依据每个折点为一个碳原子，每个碳原子必满足四价的原则可写出分子式为C10H16，分子中有6个“—CH2—”结构，有4个“CH”结构，其结构中有4个完全相同的六元环，其中有4个碳原子为3个环所共有，若将结构中的所有碳原子编号，得如下图所示的结构：。分析图示，不难看出1、3、5、7号碳原子位置相同，2、4、6、8、9、10号碳原子位置相同，因此，该物质的一氯代物只有两种。 答案：　(1)C10H16　(2)4　4　(3)6　4　2 学生用书第92页 学科网（北京）股份有限公司 $$