1.1.3 有机化合物中的同分异构现象（检测）-【化学情境新课堂】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修3）

高中化学情境新课堂系列测试 1.1.3《有机化合物中的同分异构现象》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．下列化学式中只能表示一种物质的是 A．C B．C2H5Cl C．C3H6 D．C4H8Br2 2．某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，下列物质中，与该物质互为同系物的是 A．CH3CH＝CHCOOH B．CH2＝CHCOOCH3 C．CH3CH2CH＝CHCOOH D．CH3CH(CH3)COOH 3．下列各组物质互为同分异构体的是 A．金刚石和石墨 B．和 C．和 D．和 4．下列化学用语表示正确的是 A．Cl-的结构示意图： B．2-甲基戊烷的键线式 C．CH4分子的填充模型： D．和互称为同分异构体 5．下列与有机物互为同分异构体的是 A．B． C． D． 6．1828年，德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了一种结晶物——尿素。下列说法错误的是 A．与互为同分异构体 B．中所含的共价键类型为键和键 C．中键和键的个数之比为 D．和中的所有氮原子均为杂化 7．下列各组物质不属于同分异构体的是 A．2，2-二甲基丙醇和2-甲基-2-丁醇 B．邻氯甲苯和对氯甲苯 C．2-甲基丁烷和戊烷 D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯 8．下列说法正确的是 A．乙炔分子的空间填充模型为 B．2-甲基-2-戊烯的键线式为 C．属于醛类 D．存在属于芳香族化合物的同分异构体 9．下列各组同分异构体属于位置异构的是 A．和 B．和 C．和 D．和 10．下列关于物质之间的关系，说法正确的是 A．2H与H2是同素异形体 B．正丁烷和异丁烷互为同系物 C．和互为同分异构体 D．与CH2=CH2的分子组成相差一个“”，它们互为同系物 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．同分异构体是物质多样性的重要原因之一。下列说法中正确的是 A．C4H10有2种同分异构体 B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体 C．同分异构体之间的转化是化学变化 D．互为同分异构体 12．关于丙氨酸的下列说法，正确的是 A．I和II的结构和性质完全不相同 B．I和II呈镜面对称，具有不同的分子极性 C．I和II具有完全相同的组成和原子排列 D．I和II中化学键的种类与数目完全相同 13．下列说法中正确的是 A．C5H12有3种同分异构体 B．油脂、蛋白质、糖类属于高分子化合物 C．CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体 D．立方烷()的二氯代物有2种 14．某烃类物质的分子键线式可表示为，下列有关说法正确的是 A．该烃碳原子连接形成的结构为空间等边四边形 B．相邻的碳碳键形成的夹角为90度 C．由于成环碳原子之间的单键不能自由旋转，碳环上两个相同的取代基(不与同一个碳原子相连)会出现在碳环同侧(顺式)或异侧(反式)。该烃的二氯代物中有两组互为顺反异构 D．该物质与丙烷互为同系物 15．下列说法正确的是 A．碳骨架异构、官能团位置异构、官能团类型异构均属于构造异构 B．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体 D．各组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互为同分异构体 三、填空题 16．回答下列问题： (1)氧气和臭氧互为 ， 12C和14C互为 ，甲醇和乙醇互为 。 A．同分异构体    B．同系物    C．同位素    D．同素异形体 (2)CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3互为 ，和互为 ，CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3互为 。 E.碳链异构   F.位置异构   G.官能团异构   H.对映异构 17．部分有机物的结构如下： ①  ② ③  ④  ⑤  ⑥ ⑦  ⑧  ⑨ 请按要求完成下列填空： (1)上述有机物中，互为同分异构体的是 (填数字编号，下同)；互为同系物的是 。 (2)③与NaOH水溶液反应的化学方程式为 。 (3)④发生硝化反应生成TNT的化学方程式为 。 (4)①和⑦发生反应的条件为 ，其反应类型为 。 (5)⑥的二氯代物有 种。 18．回答下列问题： (1)有下列几组物质，请将序号填入下列空格内： A、和油酸() B、和石墨 C、和 D、和 E、乙醇和乙二醇 ①互为同位素的是 ； ②互为同系物的是 ； ③互为同素异形体的是 ； ④互为同分异构体的是 ； ⑤既不是同系物，又不是同分异构体，也不是同素异形体，但可看成是同一类物质的是 。 (2)分子式为的同分异构体共有多种，其中含有三个甲基的结构有 种；含有手性碳的结构有 种。 19．有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法： ①②③④⑤⑥⑦⑧ ⑨ ⑩⑪ (1)写出⑧的分子式 ； (2)属于酯的是 (填序号，下同)，与②互为同分异构体的是 。 (3)上述表示方法中属于结构式的为 ；属于键线式的为 ； 20．已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种： A． B． C． D． 根据上述信息完成下列各题： (1)根据所含官能团判断，A属于 类有机化合物，B物质的官能团名称为 。B、C、D中，与A互为官能团异构的是 (填字母，下同)，与A互为碳架异构的是 ，与A互为位置异构的是 。 (2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式： 。 (3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式： 、 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中化学情境新课堂系列测试 1.1.3《有机化合物中的同分异构现象》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．下列化学式中只能表示一种物质的是 A．C B．C2H5Cl C．C3H6 D．C4H8Br2 【答案】B 【详解】A．C能表示金刚石、石墨等，A不符合题意； B．C2H5Cl只能表示结构简式为CH3CH2Cl的氯乙烷，B符合题意； C．C3H6能表示环丙烷和丙烯，C不符合题意； D．C4H8Br2可以表示1,1-二溴丁烷、1,2-二溴丁烷、1,3-二溴丁烷、1,4-二溴丁烷、2,2-二溴丁烷、2,3-二溴丁烷、2-甲基-1,1-二溴丙烷、2-甲基-1,2-二溴丙烷多种同分异构体，D不符合题意； 故选B。 2．某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，下列物质中，与该物质互为同系物的是 A．CH3CH＝CHCOOH B．CH2＝CHCOOCH3 C．CH3CH2CH＝CHCOOH D．CH3CH(CH3)COOH 【答案】C 【分析】 某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，该分子中共有12个原子，球棍模型如下：，小黑球为氧原子，大球为碳原子，小白球为氢原子，根据原子成键规律可知，该有机物的结构简式为：，属于不饱和羧酸类，据此解答。 【详解】A． CH3CH=CHCOOH的分子式为：C4H6O2，属于不饱和羧酸类，与题给有机物互为同分异构体，A错误； B． CH2=CHCOOCH3的分子式为：C4H6O2，属于不饱和酯类，与题给有机物互为同分异构体，B错误； C． CH3CH2CH=CHCOOH的分子式为：C5H8O2，属于不饱和烯酸，与题给有机物互为同系物，C错误； D． CH3CH(CH3)COOH的分子式为：C4H8O2，属于饱和羧酸，D错误； 故选C。 3．下列各组物质互为同分异构体的是 A．金刚石和石墨 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【详解】A．金刚石和石墨是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不符合； B．和是质子数相同、中子数不同的2种核素，互为同位素，B不符合； C．和结构相似、通式相同、相差2个CH2原子团，互为同系物，C不符合； D．和分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D符合； 选D。 4．下列化学用语表示正确的是 A．Cl-的结构示意图： B．2-甲基戊烷的键线式 C．CH4分子的填充模型： D．和互称为同分异构体 【答案】C 【详解】 A．氯离子(Cl-)的结构示意图中，最外层电子数应为8，即为：，A错误； B．3-甲基戊烷的键线式，B错误； C．CH4分子为正四面体，填充模型：，C正确； D．甲烷的空间构型为正四面体，故两者为同种物质，D错误； 故选C。 5．下列与有机物互为同分异构体的是 A．B． C． D． 【答案】D 【分析】图示分子的分子式为C7H8O，根据分子式和结构进行判断即可 【详解】A．该有机物分子式为C8H10O，和图示物质分子式不同，A不合题意； B．该有机物分子式为C7H8O，和图示物质分子式不同，B不合题意； C．该有机物分子式为C7H8O2，和图示物质分子式不同，C不合题意； D．该有机物分子式为C7H10O，分子式和图示物质相同，结构不同，故二者为同分异构体，D符合题意； 故选D。 6．1828年，德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了一种结晶物——尿素。下列说法错误的是 A．与互为同分异构体 B．中所含的共价键类型为键和键 C．中键和键的个数之比为 D．和中的所有氮原子均为杂化 【答案】D 【详解】A．与二者分子式都是CON2H4，二者的分子式相同，但分子结构不同，因此二者互为同分异构体，故A正确； B．中所含的共价键类型为N-H、C-N、N-O键和C=N=O键，故B正确； C．中4个N-H、2个C-N、1个C-O键和1个C=O键的个数之比为，故C正确； D．和中的氮原子均有杂化，中的N还有sp杂化，故D错误； 故选D。 7．下列各组物质不属于同分异构体的是 A．2，2-二甲基丙醇和2-甲基-2-丁醇 B．邻氯甲苯和对氯甲苯 C．2-甲基丁烷和戊烷 D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯 【答案】D 【详解】A．2，2-二甲基丙醇和2-甲基-2-丁醇，分子式相同，含有相同数目的羟基，结构不同，互为同分异构体，A不选； B．邻氯甲苯和对氯甲苯，分子式相同，两个氯原子的相对位置不同即结构不同，互为同分异构体，B不选； C．2-甲基丁烷和戊烷，分子式相同，碳链不同，结构不同，互为同分异构体，C不选； D．甲基丙烯酸(C4H6O2)和甲酸丙酯(C4H8O2)，分子式不同，不是同分异构体，D选； 答案选D。 8．下列说法正确的是 A．乙炔分子的空间填充模型为 B．2-甲基-2-戊烯的键线式为 C．属于醛类 D．存在属于芳香族化合物的同分异构体 【答案】D 【详解】A．乙炔分子中四个原子在同一条直线上，故A错误； B．2-甲基-2-戊烯的键线式为，故B错误； C．该有机物的官能团为-OOCH，属于酯类，故C错误； D．该分子含有7个碳、不饱和度为4，苯环的不饱和度也为4，则存在属于芳香族化合物的同分异构体，故D正确； 故答案选D。 9．下列各组同分异构体属于位置异构的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【详解】A．两种物质是由于碳链结构不同引起的异构体，属于碳架异构，A不符合题意； B．前一种物质Cl、Br原子连接在同一个C原子上，后一种物质的Cl、Br原子连接在两个不同的C原子上，属于位置异构，B符合题意； C．前者分子中含有醛基、羟基；后者分子中含有酯基，它们的分子式相同，但是官能团种类不同，分子结构不同，属于官能团异构，C不符合题意； D．两种物质在碳碳双键的两个不饱和的C原子连接的不同原子，由于相同原子在碳碳双键两侧位置不同引起的异构体，属于顺反异构，D不符合题意； 故合理选项是B。 10．下列关于物质之间的关系，说法正确的是 A．2H与H2是同素异形体 B．正丁烷和异丁烷互为同系物 C．和互为同分异构体 D．与CH2=CH2的分子组成相差一个“”，它们互为同系物 【答案】C 【详解】A．2H是氢元素的一种核素， H2是氢元素构成的物质，故A错误； B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，故B错误； C．和分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确； D．同系物要求结构相似，与CH2=CH2结构不同，故D错误； 答案选C。 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．同分异构体是物质多样性的重要原因之一。下列说法中正确的是 A．C4H10有2种同分异构体 B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体 C．同分异构体之间的转化是化学变化 D．互为同分异构体 【答案】AC 【详解】A．C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2共2种同分异构体，A正确； B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物，分子式不一定相同，二者不一定互为同分异构体，B不正确； C．同分异构体的分子式相同，但结构不同，它们之间的转化是化学变化，C正确； D．的结构相同，为同一种物质，不互为同分异构体，D不正确； 故选AC。 12．关于丙氨酸的下列说法，正确的是 A．I和II的结构和性质完全不相同 B．I和II呈镜面对称，具有不同的分子极性 C．I和II具有完全相同的组成和原子排列 D．I和II中化学键的种类与数目完全相同 【答案】CD 【详解】A．Ⅰ和Ⅱ在某些性质上有所不同，但它们有着相同的官能团，化学性质相似，故A错误； B．根据其结构可知，两种分子极性相同，故B错误； C．Ⅰ和Ⅱ具有完全相同的组成和原子排布，故C正确； D．Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体，所含化学键的种类与数目是相同的，故D正确。 故选CD。 13．下列说法中正确的是 A．C5H12有3种同分异构体 B．油脂、蛋白质、糖类属于高分子化合物 C．CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体 D．立方烷()的二氯代物有2种 【答案】AC 【详解】A．C5H12符合烷烃的通式，有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种结构，故A正确； B．蛋白质、多糖属于高分子化合物，油脂、单糖、二糖等不属于高分子化合物，故B错误； C．两者分子式相同，结构不同符合同分异构体的概念，故C正确； D．立方烷有三种二氯代物，可以取代同一边上的碳原子氢、面对角线上的碳原子氢、体对角线上的碳原子氢，故D错误； 故选：AC。 14．某烃类物质的分子键线式可表示为，下列有关说法正确的是 A．该烃碳原子连接形成的结构为空间等边四边形 B．相邻的碳碳键形成的夹角为90度 C．由于成环碳原子之间的单键不能自由旋转，碳环上两个相同的取代基(不与同一个碳原子相连)会出现在碳环同侧(顺式)或异侧(反式)。该烃的二氯代物中有两组互为顺反异构 D．该物质与丙烷互为同系物 【答案】AC 【详解】A．物质的分子键线式可知，该烃中碳原子各形成两对共价键，剩余两对孤对电子，碳原子的价层电子对数为4对，碳原子采用sp3杂化，由于碳原子间的键长都相等，故碳原子连接形成的结构为空间等边四边形，故A正确； B．该烃中碳原子各形成两对共价键，剩余两对孤对电子，碳原子的价层电子对数为4对，碳原子采用sp3杂化，四个碳原子不在同一个平面内，相邻的碳碳键形成的夹角不可能为90度，键角约为111.5℃，故B错误； C．该烃的二氯代物有两个氯原子取代在一个碳原子上，只有一种结构，，两个氯原子取代在两个碳原子上，处在相邻和相对的位置，有两种结构，，这两组互为顺反异构，故C正确； D．该物质为环丁烷，环丁烷的分子式为C4H8，通式为CnH2n，丙烷的分子式为C3H8，通式为CnH2n+2，环丁烷与丙烷的通式不相同，结构不相似，不能互为同系物，故D错误； 答案选AC。 15．下列说法正确的是 A．碳骨架异构、官能团位置异构、官能团类型异构均属于构造异构 B．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则二者一定互为同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物互为同分异构体 D．各组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互为同分异构体 【答案】AD 【详解】A．碳骨架异构、官能团异构(包括位置异构和类型异构)是有机物构造异构的不同表现形式，A项正确； B．两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能互为同分异构体，也可能不互为同分异构体，B项错误； C．相对分子质量相同的物质，它们的分子组成不一定相同，C项错误； D．各组成元素的质量分数相同，则它们的最简式必定相同，相对分子质量相等，则其分子式相同，故其互为同分异构体，D项正确； 故选AD。 三、填空题 16．回答下列问题： (1)氧气和臭氧互为 ， 12C和14C互为 ，甲醇和乙醇互为 。 A．同分异构体    B．同系物    C．同位素    D．同素异形体 (2)CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3互为 ，和互为 ，CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3互为 。 E.碳链异构   F.位置异构   G.官能团异构   H.对映异构 【答案】(1) D C B (2) E G F 【详解】（1）氧气和臭氧为同一元素形成的不同单质，互为同素异形体；12C和14C质子数相同，中子数不同，互为同位素；甲醇和乙醇结构相似，组成上相差一个CH2，互为同系物；故答案为：D；C；B； （2） CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3分子式相同，碳骨架不同，属于碳链异构；和分子式相同，官能团不同，属于官能团异构；CH2=CH-CH2-CH3和CH3-CH=CH-CH3分子式相同，碳碳双键位置不同，属于位置异构，故答案为：E；G；F。 17．部分有机物的结构如下： ①  ② ③  ④  ⑤  ⑥ ⑦  ⑧  ⑨ 请按要求完成下列填空： (1)上述有机物中，互为同分异构体的是 (填数字编号，下同)；互为同系物的是 。 (2)③与NaOH水溶液反应的化学方程式为 。 (3)④发生硝化反应生成TNT的化学方程式为 。 (4)①和⑦发生反应的条件为 ，其反应类型为 。 (5)⑥的二氯代物有 种。 【答案】(1) ⑤⑧ ②④ (2) (3) (4) 浓硫酸、加热 取代反应或酯化反应 (5)6 【详解】（1） 上述有机物中，互为同分异构体的是和，即⑤⑧；互为同系物的是和，即②④； （2）CH3CH2Br与NaOH水溶液在加热条件下发生取代反应，生成CH3CH2OH和NaBr，化学方程式为。 （3） 甲苯与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生硝化反应，生成2,4,6-三硝基甲苯（TNT），化学方程式为。 （4）CH3CH2OH和CH3CH2COOH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，其反应类型为取代反应。 （5） 溴苯的二氯代物包括、、、、、，共6种。 18．回答下列问题： (1)有下列几组物质，请将序号填入下列空格内： A、和油酸() B、和石墨 C、和 D、和 E、乙醇和乙二醇 ①互为同位素的是 ； ②互为同系物的是 ； ③互为同素异形体的是 ； ④互为同分异构体的是 ； ⑤既不是同系物，又不是同分异构体，也不是同素异形体，但可看成是同一类物质的是 。 (2)分子式为的同分异构体共有多种，其中含有三个甲基的结构有 种；含有手性碳的结构有 种。 【答案】(1) D A B C E (2) 3 2 【详解】（1）同种原子的不同核素为同位素，D组为同位素。同系物，结构相似且相差n个CH2的物质，CH2=CHCOOH中含有C=C和羧基而油酸中也含有这两种官能团，它们互为同系物，A组为同系物。同素异形体为同种元素的不同结构的单质，B组为同素异形体。同分异构体为分子式相同而结构不同的有机物，C组为同分异构体。乙醇和乙二醇均含有-OH均为醇类。答案为D；A；B；C；E； （2） C7H16为烷烃，含三个甲基的同分异构体为6个碳的烷烃上-CH3取代有2种。5个碳的烷烃-CH2CH3取代有1种。满足该条件的同分异构体共有3种。手性碳要求连接4个不同基团或原子，依次改变烷烃的碳架移动支链最终只有共2种。答案为3；2。 19．有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法： ①②③④⑤⑥⑦⑧ ⑨ ⑩⑪ (1)写出⑧的分子式 ； (2)属于酯的是 (填序号，下同)，与②互为同分异构体的是 。 (3)上述表示方法中属于结构式的为 ；属于键线式的为 ； 【答案】(1)C8H8 (2) ⑦ ③ (3) ①③④⑦⑨⑪ ②⑥⑧ 【分析】结构式，是用元素符号和短线表示化合物（或单质）分子中原子的排列和结合方式的化学式；键线式，也称骨架式、拓扑式、折线简式，是在纸面表示分子结构的最常用的方法，据此分析解题。 【详解】（1）⑧中含有八个碳原子，每个碳原子与3个碳原子相连，说明每个碳上还连接着1个H，所以⑧的分子式为C8H8；故答案为C8H8； （2）只有⑦属于酯；②有六个碳原子成环，分子式为C6H12；与②互为同分异构体的是③；故答案为⑦；③； （3）①③④⑦⑨⑪属于结构式；②⑥⑧属于键线式；⑤属于比例模型；⑩属于球棍模型；故答案为①③④⑦⑨⑪；②⑥⑧； 20．已知分子式为的有机物有多种结构，下面给出其中的四种： A． B． C． D． 根据上述信息完成下列各题： (1)根据所含官能团判断，A属于 类有机化合物，B物质的官能团名称为 。B、C、D中，与A互为官能团异构的是 (填字母，下同)，与A互为碳架异构的是 ，与A互为位置异构的是 。 (2)写出与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式： 。 (3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种外，其中两种的结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式： 、 。 【答案】(1) 醇 醚键 B D C (2) (3) 【详解】（1）A含羟基，属于醇类；B中所含官能团为醚键；羟基与醚键互为官能团异构，故与A互为官能团异构的为B；与A互为碳架异构的为D；与A互为位置异构的为C； （2）A中主链上含3种不同化学环境的氢原子，与A互为位置异构(与B、C、D不重复)的有机物的结构简式为：； （3）A的另外两种同分异构体的结构简式为：、。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$