3 课时精练(3) 有机化合物的同分异构现象、结构与性质的关系-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019 双选）

课时精练(三)　有机化合物的同分异构现象、结构与性质的关系 1.(2022·天津海河中学高二模拟)相同条件下金属钠和水反应与金属钠和无水乙醇反应相比前者较为剧烈的原因是(　　) A．水是无机物，而乙醇是有机物 B．水的相对分子质量小，乙醇的相对分子质量大 C．乙醇分子中羟基与乙基相连，受乙基影响使乙醇分子中的羟基不如水分子中的羟基活泼 D．水比乙醇的沸点高 C 2.下列化学式只表示一种纯净物的是(　　) A．C B．C2H4 C．C4H8 D．C6H6 B　[碳单质有同素异形体，如金刚石和石墨，故A错误；C4H8有多种同分异构体，如丁烯和环丁烷，故C错误；C6H6有多种同分异构体，如苯和，故D错误。] 3.对复杂的有机物的结构，可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2==CH—CHO可以简写成。则与键线式为的物质互为同分异构体的是(　　) D　[的分子式为C7H8O，分析四个选项可得出分子式分别为C8H10O、C7H6O、C7H6O2、C7H8O，故D正确。] 4.分子式为C7H16，且有一个支链的有机物有(不考虑立体异构)(　　) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 C　[分子式为C7H16，且有一个支链，如为甲基，则主链有6个C原子，由结构对称可知为CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3；如支链为乙基，则主链为5个C原子，为CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3，共3种。] 5.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 D　[甲基丙烯酸的分子式为C4H6O2，甲酸丙酯(HCOOC3H7)的分子式为C4H8O2，故二者不属于同分异构体。] 6.甲、乙两种有机物的球棍模型如下： 下列有关二者的描述中正确的是(　　) A．甲、乙为同一物质 B．甲、乙互为同分异构体 C．甲、乙一氯取代物的数目不同 D．甲、乙分子中含有的共价键数目不同 B　[由甲、乙的球棍模型知，甲、乙的分子式相同，空间结构不同，互为同分异构体。甲和乙中都有2种不同的氢原子，一氯取代物都有2种。两物质含有的共价键数目相同。] 7.四联苯()的一氯代物有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 C　[推断有机物一氯代物的数目需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。] 8.(2022·天津耀华中学高二检测)用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得的芳香烃产物有(　　) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 D　[烷基组成通式为—CnH2n＋1，题中烷基的相对分子质量为43，所以14n＋1＝43，n＝3，所以烷基为－C3H7，当为正丙基，甲苯苯环上的H原子种类有3种，所以有3种同分异构体，当为异丙基，甲苯苯环上的H原子种类有3种，所以有3种同分异构体，故该芳香烃产物的种类数为6种，故选D。] 9.已知化合物的分子式为C5H12，下列有关该化合物判断不正确的是(　　) A．如果一元氯代产物只有一种，其结构简式必定是C(CH3)4 B．如果一元氯代产物只有四种，其结构简式必定是(CH3)2CHCH2CH3 C．如果二元氯代产物只有两种，其结构简式必定是C(CH3)4 D．分子式为C5H10的所有烯烃类同分异构体加氢产物正好是C5H12的所有同分异构体 D　[化合物的分子式为C5H12，为烷烃，存在3种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3、、。如果一元氯代产物只有一种，说明含一种氢原子，结构简式为，A正确。如果一元氯代产物只有四种，说明分子中含四种不同氢原子，结构简式为，B正确。如果二元氯代产物只有两种，固定一个氯原子只有一种位置，另一个只有两种位置，正戊烷的二氯取代物有9种，的二氯取代物有10种，的二氯取代物有2种，C正确。戊烷若为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3，相应烯烃有2种：CH2==CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CH==CH—CH2—CH3；若为，相应烯烃有3种：CH2==C(CH3)CH2CH3、(CH3)2C==CHCH3、(CH3)2CHCH==CH2；若为，没有相应烯烃，共5种，D不正确。] 10.金刚烷(C10H16)的结构如图1所示，它可以看成四个等同的六元环组成的空间结构。立方烷(C8H8)的结构如图2所示。其中金刚烷的二氯代物和立方烷的六氯代物的同分异构体分别有(　　) A．4种和1种 B．5种和3种 C．6种和3种 D．6种和4种 C　[金刚烷的结构可看作由四个等同的六元环组成的空间结构，分子中含4个，6个—CH2—，共2种位置的H，所以该物质的一氯代物有2种，当有一个氯原子取代后，移动另一个氯原子的位置，二氯代物有3种；当—CH2—有一个氯原子取代后，移动另一个氯原子的位置，二氯代物有3种(注意不能重复取代邻位、对位)，共6种。立方烷的二氯代物分别是一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子取代，所以二氯代物有3种，根据替代法可知立方烷的六氯代物也有3种。] 11.(双选)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2­甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得： 下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　) A．X分子中所有原子一定在同一平面上 B．Y的分子式为C10H7Br3O2 C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．X→Y的反应为取代反应 BD　[X分子中含有苯环，与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内，3个Br原子和—OH中的O原子在苯环所在平面内，C—O—H呈V形且单键可以旋转，故X分子中—OH上的氢原子不一定在苯环所在平面内，A项错误；X分子中含有酚羟基，Y分子中含有碳碳双键，都能被酸性KMnO4溶液氧化，MnO被还原为Mn2＋而褪色，C项错误；X分子中酚羟基上的氢原子被CH2==C(CH3)CO—取代生成Y，Y中的酯基是取代反应的结果，D项正确。] 12.化学家们合成了如图所示的一系列星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是(　　) A．它们之间互为同系物 B．六星烷的分子式为C18H24 C．四星烷与互为同分异构体 D．它们的一氯代物均只有两种，三星烷的二氯代物有四种 B　[三星烷、四星烷、五星烷的分子式分别为C9H12、C12H16、C15H20，它们不符合同系物的概念。D项，三星烷的二氯代物有7种。] 13.如图是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)。 (1)写出有机物(a)的系统命名：________。 (2)有机物(a)有一种同分异构体，试写出其结构简式：________________。 (3)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填字母)。 (4)任写一种与(d)互为同系物的有机物的结构简式：__________________。 ( 5)上述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有________(填字母)。 (6)(a)、(b)、(c)、(d)四种物质中，4个碳原子一定处于同一平面的有________(填字母)。 解析：　每个小球为一个碳原子，每条线为一个碳碳单键、可以判断(a)为2­甲基丙烷，与丁烷(CH3CH2CH2CH3)互为同分异构体，(b)为2­甲基丙烯，(c)为2­丁烯，(b)(c)互为同分异构体，(d)为1­丁炔，只含一个碳碳三键的链状炔烃，均与其为同系物，如CH≡CH、CH3C≡CH等、(a)、(b)、(c)、(d)中不含碳碳双键的(a)不能使溴水褪色。中，碳碳双键上两个碳原子及其所连的碳原子共面，故(b)、(c)中碳原子全部共面；(d)中，1、2、3号碳在同一条直线上，它们与4号碳可以决定一个平面，即共面。 答案：　(1) 2­甲基丙烷　(2)CH3CH2CH2CH3　(3)(b)　(4)CH≡CH(合理即可)　(5)(a)　(6)(b)、(c)、(d) 14.已知可用键线式表示为。现有某化合物W的分子结构为。 (1)W的分子式为________________。 (2)W的一氯代物有________种。 (3)写出W的芳香族同分异构体(只含一个环)的结构简式：________________________。 (4)W属于________(填字母)。 a.芳香烃 　 b．脂环烃 　 c．不饱和烃　 d．炔烃 解析：　(1)根据W的分子结构知，W的分子式为C8H8。(2)为对称结构，化合物W中只有两类氢原子，所以其一氯代物有2种。(3)分子中只含一个环，根据不饱和度，W的芳香族同分异构体的结构简式为。(4)W中没有苯环，所以不属于芳香烃，a错误；W是环状碳氢化合物，且不含苯环，所以属于脂环烃，b正确；W中含有碳碳双键，所以属于不饱和烃，c正确；W中不含碳碳三键，所以不属于炔烃，d错误。 答案：　(1)C8H8　(2)2　(3) (4)bc　 15.(1)某有机物经分析知其分子中共含有3个—CH3、2个—CH2—和1个，则它可能的结构简式和名称分别为_____________________________。 (2)2，4，6­三甲基­5­乙基辛烷分子中含有________个—CH3原子团。 (3)分子中有六个甲基，而一卤代物只有一种的烷烃的化学式是_________________，结构简式是______________________________________________________。 (4)有机物的结构简式可用“键线式”表示，如异丁烷[CH(CH3)3]的结构简式用键线表示为。则表示的有机物的系统名称为________________________________。 解析：　(1)2个—CH2—和1个有2种排列方式；、，将3个—CH3连上得到2种物质。(2)乙基中含有1个—CH3，主链两端有2个—CH3，再加上3个—CH3支链，共6个—CH3。(3)可考虑由乙烷衍变，CH3CH3只有一种一卤代物，6个H被6个—CH3取代后，一卤代物也只有一种。(4)将C、H写出即得的结构简式为。 答案：　(1)，3­甲基戊烷或 ，2­甲基戊烷 (2)6　(3)C8H18　 (4)2，3，3­三甲基戊烷 学科网（北京）股份有限公司 $$