内容正文:
课时跟踪检测(四) 有机化合物的同分异构现象
一、选择题
1.下列属于同分异构体的是 ( )
A.和
B.和
C.HOOCCH2CH3和CH3CH2COOH
D.和
2.下列关于同分异构体的分类错误的是 ( )
A.CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属于碳骨架异构
B.CH3—CH==CH—CH3与CH2==CH—CH2—CH3属于官能团类型异构
C.CH≡C—C2H5与CH3—C≡C—CH3属于官能团位置异构
D.CH2==CH—CH==CH2与CH3—C≡C—CH3属于官能团类型异构
3.下列说法正确的是 ( )
A.丙烯分子中所有C原子均为sp2杂化
B.丙烯与HCl加成的产物可能有2种
C.聚丙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定是同分异构体
4.下列各组物质互为同分异构体且为位置异构的是 ( )
A.CH3CH2OH和CH3CHO
B.和
C.和
D.CH3CH(OH)CH2CH2CH3和
5.对复杂的有机化合物的结构可以用键线式简化表示。如有机化合物CH2==CH—CHO可以简写为。则与键线式为的物质互为同分异构体的是 ( )
A. B. C. D.
6.分子式为C3H6BrCl的有机物共有(不含立体异构) ( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
7.进行一氯取代反应后,生成4种沸点不同的有机产物的是 ( )
A.2,2⁃二甲基丁烷 B.2,2,3⁃三甲基戊烷
C.2,3⁃二甲基戊烷 D.2,2⁃二甲基⁃3⁃乙基戊烷
8.下列对分子式为C4H8的有机物的说法错误的是 ( )
A.可能存在官能团位置异构
B.可能存在碳骨架异构
C.可能存在顺反异构
D.可能存在对映异构
9.乳酸分子为手性分子,如图为乳酸分子的两种空间结构模型:
下列关于乳酸分子的两种空间结构模型的说法正确的是 ( )
A.Ⅰ和Ⅱ的结构与性质完全不相同
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜像对称,互为同素异形体
C.Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体且为对映异构
D.Ⅰ和Ⅱ中化学键均为极性共价键
10.(2025·上海市上海中学期末)如图为两种简单碳螺环化合物,下列说法错误的是 ( )
A.两种物质的分子中所有碳原子一定不在同一平面
B.螺[3,3]庚烷的一氯代物有2种
C.螺[3,4]辛烷与3⁃甲基⁃1⁃庚烯互为同分异构体
D.的名称为螺[4,5]癸烷
11.化学也可以萌萌哒,如以下几种有机物:囧烷、企鹅酮、始祖鸟烯(R1、R2为烷烃基)。下列有关说法正确的是 ( )
A.囧烷的同分异构体中有芳香族化合物
B.企鹅酮分子中所有碳原子可能共平面
C.始祖鸟烯与1,3⁃丁二烯互为同系物
D.若R1、R2均为甲基,则始祖鸟烯的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
12.有机化合物A的键线式结构为,有机化合物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机化合物A,下列有关说法错误的是 ( )
A.用系统命名法命名有机化合物A,名称为2,2,3⁃三甲基戊烷
B.有机化合物A的分子式为C8H18
C.有机化合物A的一氯取代物只有4种
D.有机化合物B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4⁃三甲基⁃2⁃戊烯
二、非选择题
13.(10分)已知下列有机化合物:
①CH3—CH2—CH2—CH3和
②CH2==CH—CH2—CH3和CH3—CH==CH—CH3
③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3
④和
⑤和
⑥CH3—CH2—CH==CH—CH3和
⑦CH2==CH—CH==CH2和CH3CH2C≡CH
(1)其中属于同分异构体的是 (填序号,下同)。
(2)其中属于碳骨架异构的是 。
(3)其中属于官能团位置异构的是 。
(4)其中属于官能团类型异构的是 。
(5)其中属于同一种物质的是 。
14.(8分)有机化学中有多种同分异构现象,其中有顺反异构,例如2⁃丁烯有两种顺反异构体:A中两个—CH3在双键同侧,称为顺式;B中两个—CH3在双键两侧,称为反式,如下所示:
根据此原理,苯丙烯的同分异构体中除有三种官能团位置异构外还有一对顺反异构,写出其结构简式:
(1)三种官能团位置异构:, , 。
(2)两种顺反异构: , 。
15.(8分)结构简式为的有机物有多种同分异构体,而含有酯基的一取代苯的结构的同分异构体有6种,其中两种的结构简式是和。
请写出另外4种同分异构体的结构简式:
、 、 、 。
16.(14分)回答下列问题。
(1)写出下面有机化合物的结构简式和键线式:
: 、 。
(2)某有机化合物的键线式为,则它的分子式为 ,含有的官能团名称为 ,它属于 (填“芳香族化合物”或“脂环化合物”)。
(3)已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体,下列给出其中的四种:
A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
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、C、D中,与A互为官能团异构的是 (填字母,下同),互为碳架异构的是 ,互为位置异构的是 。
②写出与A互为位置异构(但与B、C、D不重复)的有机化合物的结构简式: 。
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,再写出其中两种同分异构体的结构简式: 、 。
课时跟踪检测(四)
1.选D 甲烷的空间结构为正四面体形,因此二氯甲烷只有一种结构,属于同一种物质,A不符合题意;均为邻二甲苯,属于同一种物质,B不符合题意;均为丙酸,属于同一种物质,C不符合题意;前者分子式为C4H8,属于烯烃,后者分子式为C4H8,属于环烷烃,它们互为同分异构体,D符合题意。
2.选B A项,两种分子中碳原子的连接方式不同,属于碳骨架异构,正确;B项,两种分子中含有相同的官能团(),但官能团位置不同,属于官能团位置异构,错误;C项,两种分子中都含有相同的官能团(—C≡C—),但官能团位置不同,属于官能团位置异构,正确;D项,两种分子中官能团种类不同,属于官能团类型异构,正确。
3.选B 丙烯的结构简式为CH3CH==CH2,C原子杂化方式为sp2、sp3两种,A错误;因丙烯结构不对称,则与HCl加成可生成两种产物1⁃氯丙烷、2⁃氯丙烷,B正确;聚丙烯中无不饱和键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;组成元素相同,各元素质量分数也相同,则最简式相同,如乙炔、苯不是同分异构体,D错误。
4.选B A的两种物质分子式不同,不互为同分异构体;B的两种物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体,且取代基的相对位置不同,属于位置异构;C中的两种物质分子式相同,但属于碳骨架异构;D中物质为同种物质。
5.选D 题给物质的分子式为C7H8O,A项物质的分子式为C8H10O,B项物质的分子式为C7H6O,C项物质的分子式为C7H6O2,D项物质的分子式为C7H8O。
6.选B 分子式为C3H6BrCl的有机物共有、、、、共5种。
7.选D 一氯取代后生成4种沸点不同的有机产物,说明其分子中存在四种不同类型的氢原子。将四项所示的有机分子的结构简式写出来后,可发现,A项有三种氢;B项有五种氢;C项有六种氢;D项有四种氢。
8.选D 分子式为C4H8的有机物可能是烯烃或环烷烃。当该有机物为烯烃时,可能存在官能团位置异构、碳骨架异构和顺反异构,A、B、C项正确;该有机物不管是烯烃还是环烷烃,都不可能存在对映异构,D项错误。
9.选C Ⅰ和Ⅱ呈镜像对称,化学性质不完全相同,有一定的相似性,故A错误;由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,Ⅰ和Ⅱ均为化合物,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B错误,C正确;Ⅰ和Ⅱ中均存在C—C非极性共价键,故D错误。
10.选C 两种物质中均有4个碳原子连接在同一饱和碳原子上的结构,形成四面体结构,不可能所有碳原子在同一平面,故A正确;螺[3,3]庚烷结构对称,只有2种环境的H原子,所以一氯代物有2种,故B正确;螺[3,4]辛烷的分子式为C8H14,3⁃甲基⁃1⁃庚烯的分子式为C8H16,二者分子式不同,不互为同分异构体,故C错误;共含10个碳原子,左侧环上除共用的碳原子还有4个碳,右侧环除共用的碳原子还有5个碳,所以名称为螺[4,5]癸烷,故D正确。
11.选A 囧烷的分子式为C12H18,不饱和度为4,而苯的不饱和度也为4,则囧烷的同分异构体中有芳香族化合物,A正确;企鹅酮分子中所标碳原子为sp3杂化,所有碳原子不可能共平面,B错误;始祖鸟烯中除含有2个碳碳双键外,还含有碳环,与1,3⁃丁二烯不互为同系物,C错误;若R1、R2均为甲基,则始祖鸟烯为对称结构,其一氯代物如图有3种,D错误。
12.选C 有机化合物A主链上有5个碳原子,选择离支链最近的一端为起点,则该有机物名称为2,2,3⁃三甲基戊烷,故A正确;根据有机化合物A的键线式可知,其为链状烷烃,含有8个碳,分子式为C8H18,故B正确;有机化合物A中有5种不同化学环境的氢,其一氯取代物有5种,故C错误;有机物B与等物质的量的氢气发生加成反应生成有机物A,则B中含有一个碳碳双键,可能的结构有三种,分别为、和,其中的名称为3,4,4⁃三甲基⁃2⁃戊烯,故D正确。
13.(1)①②③④⑥⑦ (2)① (3)② (4)③④⑥⑦ (5)⑤
14.解析:根据官能团(碳碳双键)的位置不同可以确定出两种官能团位置异构体:、,再把苯环移动到第二个碳原子上可以得到第三种异构体:;第二种同分异构体又有两种顺反异构体。
答案:(1)
(2)
15.解析:先写出①和②对应的不同碳骨架。①对应碳骨架结构有:a.、b.、c.、d.、e.共5种;②对应碳骨架结构有:1种,排除题干中的两种(d、e),可以得出答案。
答案:
16.解析:(1)由结构式可知,其结构简式为CH2==CHCH==CH2,键线式为。(2)由有机化合物的键线式可知,其分子式为C9H14O,分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键。该有机化合物分子结构中无苯环,不属于芳香族化合物,属于脂环化合物。(3)①A属于醇类有机化合物,B属于醚类有机化合物,故A与B属于官能团异构。C的碳链与A相同,但羟基位置不同,故A与C属于位置异构。而D也是醇类有机物,但碳骨架与A不同,因此A与D属于碳架异构。②碳链中有三种碳原子,羟基位于末端碳原子上即为A,位于第二个碳原子上即为C,当羟基位于中间的碳原子上时,即为满足要求的有机化合物,故符合题意的结构简式为。③与A互为碳架异构,则必须是醇类有机化合物,且最长的碳链上碳原子数应该小于5,共有3种,除D外还有和。
答案:(1)CH2==CHCH==CH2
(2)C9H14O 羟基和碳碳双键 脂环化合物
(3)①醇 B D C ②
③
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