第7章 第1节 微专题突破５ 烃的氧化物同分异构体数目的判断（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

微专题突破5　烃的氯化物同分异构体数目的判断 （见学生用书P76） 【例题】 分子式为C5H11Cl的同分异构体共有（不考虑立体异构）（　　） A.6种 B.7种 C.8种 D.9种 答案　C 解析　首先考虑主链有5个碳原子的情况，这种情况下由对称结构决定了氯原子有3种位置，即有1－氯戊烷、2－氯戊烷和3－氯戊烷3种同分异构体；再考虑主链有4个碳原子的情况，这种情况下甲基只能在2号碳原子上，而氯原子有4种位置，即有2－甲基－1－氯丁烷、2－甲基－2－氯丁烷、3－甲基－2－氯丁烷和3－甲基－1－氯丁烷4种同分异构体；最后考虑主链有3个碳原子的情况，这种情况下戊烷有4个相同的甲基，因此氯原子只能有1种位置，即2，3－二甲基－1－氯丙烷。因此分子式为C5H11Cl的同分异构体共有8种。 1.烃的一氯代物同分异构体数目的判断方法 先根据烃的分子结构，找出分子中位置相同的氢原子，即等效氢。若烃有n种不同的等效氢，其一元取代物就有n种。 （1）同一碳原子上的氢为等效氢。 （2）同一碳原子上所连甲基（—CH3）上的氢为等效氢。 （3）处于对称位置的碳原子上的氢为等效氢。 2.烃的二氯代物同分异构体数目的判断方法 烃的二氯代物的同分异构体的书写方法： （1）先写出烃的同分异构体。 （2）然后再利用“定一移一”法，即先固定一个氯原子的位置，再移动另一个氯原子，以确定同分异构体的数目，同时要仔细考虑是否出现重复的情况。 1.分子式为C4H8Cl2的有机物有（不考虑立体异构）（　　） A.7种 B.8种　　 C.9种 D.10种 答案　C 解析　先写出烃C4H10的同分异构体CH3CH2CH2CH3和。①在CH3CH2CH2CH3分子中氢原子位置有2种，先让一个—Cl取代一个氢原子，即，再用另一个—Cl取代分子中4种不同的氢原子，即；将—Cl取代第二种位置氢原子，即，然后另外一个—Cl再取代位置不同的氢原子，即，故CH3CH2CH2CH3的二氯代物有6种。②在分子中，氢原子位置有2种，先把一个—Cl取代一种位置的氢原子，另外一个—Cl再取代另外氢原子，即共3种，因此C4H8Cl2共9种同分异构体。故选C项。 2.C6H14的各种同分异构体中所含的甲基数目和一氯取代物的数目可能是（　　） A.2，4 B.4，1 C.3，5 D.4，4 答案　C 解析　C6H14的各种同分异构体中， CH3 CH2CH2CH2CH2CH3中含2个甲基，一氯取代物的数目为3种，A项错误；若C6H14的某种同分异构体中含4个甲基，则结构为或，前一种有2种一氯代物，后一种有3种一氯代物，B、D项错误；若C6H14的某种同分异构体中含3个甲基，则结构可以为，有5种一氯代物，C项正确。 3.某烃具有同分异构体，且各同分异构体的一氯代物的数目相同，则该烃的分子式是（　　） A.CH4 B.C3H8　　 C.C4H10 D.C5H12 答案　C 解析　A、B项中的烃没有同分异构体，错误；C项，C4H10有CH3CH2CH2CH3和2种同分异构体，同分异构体中均有2种等效氢原子，即一氯代物都有2种，正确；D项，C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、C（CH3）4和CH3CH2CH（CH3）CH3 3种同分异构，同分异构体中分别有3种、4种和1种等效氢原子，即一氯代物分别有3种、4种和1种，错误。 4.化学式为C3H6Cl2的有机物，若再有一个氢原子被氯原子取代，则产物有两种可能的结构，原有机物的结构简式为（　　） A.CH2Cl—CH2—CH2Cl　　 B.CHCl2—CH2—CH3 C.CH2Cl—CHCl—CH3　　 D.CH3—CCl2—CH3 答案　A 解析　CH2Cl—CH2—CH2Cl有2种化学环境的H原子，再有一个氢原子被氯原子取代，则产物有两种可能的结构，A项正确；CHCl2—CH2—CH3有3种化学环境的H原子，B项错误；CH2Cl—CHCl—CH3有3种化学环境的H原子，C项错误；CH3—CCl2—CH3有1种化学环境的H原子，D项错误。 1.甲烷 2.烷烃 3.同系物与同分异构体 （1）结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 （2）化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 （见学生用书P77） 1.（烷烃的结构）已知甲烷和丙烷分子中碳原子成键方式相似，下列有关丙烷的描述正确的是（　　） A.碳原子间以双键相结合，为链状结构 B.每个碳原子都形成四个价键，碳链为锯齿状 C.丙烷分子中所有原子共平面 D.丙烷分子中三个碳原子为环状结构 答案　B 解析　据信息，丙烷分子中碳原子形成4个价键，碳和碳之间为单键，形成碳链，剩余价键都和氢原子结合，A、C、D项错误。 2.（同系物与同分异构体）下列叙述正确的是（　　） A.分子式相同，各元素质量分数也相同的物质是同种物质 B.通式相同的不同物质一定属于同系物 C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体 答案　C 解析　A项，分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质，错误；B项，通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系，错误；D项，相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO和C2H6，因此不一定是同分异构体，错误。 3.（同分异构体数目的判断）下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是（　　） A.CH3CH2CH2CH3　　 B. C.　　 D. 答案　C 解析　A项，有2种位置的氢原子，一氯代物有2种；B项，有2种位置的氢原子，一氯代物有2种；C项，6个甲基位置相同，氢原子只有1种位置，故一氯代物有1种；D项，分子中氢原子位置有4种，一氯代物有4种。故选C项。 4.（烷烃的性质）下列有关烷烃的叙述中，正确的是（　　） A.在烷烃分子中，所有的化学键都是碳碳单键 B.烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去 C.分子通式为CnH2n＋2的烃不一定是烷烃 D.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 答案　D 解析　碳原子间以单键结合，剩余价键与氢原子结合的有机物为烷烃，故烷烃中所有的化学键包括碳碳单键和碳氢单键，A项错误；烷烃是饱和烃，性质较稳定，均不能使酸性KMnO4溶液褪色，B项错误；碳原子间以单键结合，其余用H原子来补充，分子通式为CnH2n＋2的烃一定是烷烃，C项错误；烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下能和氯气发生取代反应，所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应，D项正确。 5.（甲烷的取代反应）在标准状况下，22.4 L CH4与Cl2在光照下发生取代反应，关于该反应的说法正确的是（　　） A.反应容器中，一氯代物所占的物质的量分数最大 B.光照条件下，甲烷通入溴水中，可使溴水褪色 C.反应生成四种有机产物，且均为难溶性油状液体 D.若甲烷完全反应生成四种等物质的量的有机产物，则消耗的Cl2为2.5 mol 答案　D 解析　CH4与Cl2在光照条件下能生成CH3Cl和HCl，CH3Cl能继续和氯气发生取代反应生成二氯甲烷和HCl；CH2Cl2能继续和氯气发生取代反应生成三氯甲烷和HCl；CHCl3能和氯气继续发生取代反应生成四氯化碳和HCl。根据分析，反应产物中HCl的物质的量分数最大，A项错误；光照条件下，甲烷和溴水不反应，B项错误；反应生成四种有机产物，CH3Cl为气体，其余三种为难溶性油状液体，C项错误；22.4 L甲烷物质的量为1 mol，1 mol甲烷与氯气完全反应生成四种有机产物的物质的量相同，即分别生成了0.25 mol CH3Cl（气体）、CH2Cl2、CHCl3、CCl4，根据取代反应特点，每取代1 mol H原子，需要消耗1 mol氯气，则总共消耗氯气的物质的量为：0.25 mol＋0.25 mol×2＋0.25 mol×3＋0.25 mol×4＝2.5 mol，D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$