2019高考化学第1节烃、化石燃料的综合利用考点（2）同系物和同分异构体讲与练（含解析）.docx

常见的有机化合物李仕才考点二同系物和同分异构体 1有机物碳原子成键特点2同系物(1)概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质的互称。(2)烷烃的同系物：分子式都符合CnH2n2(n1)，如甲烷与乙烷、正丁烷(或异丁烷)互为同系物。(3)烷烃的命名：当碳原子数n10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示为某烷；若n10时，用汉字数字表示某烷。(4)烷烃同系物的物理性质具有规律性，化学性质因结构相似具有相似性。3.同分异构体(1)同分异构现象：化合物具有相同分子式，不同结构的现象称为同分异构现象。(3)同分异构体的类型：4烷烃同分异构体的书写烷烃同分异构体的书写常用“减碳移位”法，一般可概括为“两注意，四句话”：(1)两注意：选择最长的碳链为主链；找出中心对称线。(2)四句话：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布对、邻到间。如戊烷的同分异构体有： (3)烯烃及其他有官能团的有机物的同分异构体除了碳链异构体，还有官能团异构体及位置异构体。如丁烯CH2=CHCH2CH3的碳链异构体有CH2=C(CH3)2，位置不同产生的异构体有CH3CH=CHCH3，官能团异构体有。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1分子式相同，结构不相同，二者互为同分异构体。()2烷烃(CnH2n2)从丁烷开始有同分异构体，n值越大，同分异构体种数增多。()3分子式为C3H6和C4H8的两种有机物一定互为同系物。()4丙烷的沸点高于乙烷的沸点。()5标准状况下，1 mol己烷的体积为22.4 L。()6同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质。()7戊烷有两种同分异构体。()1同系物的特点2互为同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同，但相对分子质量相同的不一定是同分异构体。一、同系物和同分异构体的辨析1下列说法正确的是()A凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物B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C相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D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，一定互为同分异构体解析：丙烯与环丁烷分子组成相差一个CH2原子团，但是结构不相似，不能称为同系物，A项错误；若两种化合物组成元素相同，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是同分异构体，也可能不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D项正确。答案：D2下列关于同系物的说法正确的是()A同系物可以是不同类别的物质B通式相同，分子间相差n个CH2(n1)的物质互称同系物C同系物的最简式相同，分子式不同D同系物的化学性质相似解析：同系物一定属于同类别物质，结构相似，化学性质相似，A错，D对；通式相同，分子间相差n个CH2(n1)的物质结构不一定相似，如CH3CH2CH2OH与CH3OCH3不互为同系物，B错；同系物的最简式不一定相同，如烷烃，C错。答案：D3丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是()A在常温下，C4H10是气体BC4H10与CH4互为同系物C丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体DC4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物解析：C4H10的一氯代物有四种，因而有四种沸点不同的产物。答案：D4由乙烯推测丙烯(CH2=CHCH3)的性质正确的是()A不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B不能在空气中燃烧C能使溴水褪色D与HCl在一定条件下能加成且只得到一种产物解析：由于丙烯与乙烯组成相似，都能在空气中燃烧，B错误；由于丙烯中也含有碳碳双键，故能与溴单质等物质发生加成反应而使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确、A错误；由于CH2=CHCH3与HCl在一定条件下加成，氯原子连接的位置有两种情况，加成产物也应有两种可能，分别为ClCH2CH2CH3和，它们互为同分异构体，但不是同一种物质，D错误。答案：C5C5H12有3种不同结构，甲：CH3(CH2)3CH3，乙：CH3CH(CH3)CH2CH3，丙：C(CH3)4，下列相关叙述正确的是()A甲、乙、丙属同系物，均可与氯气、溴蒸气发生取代反应BC5H12表示一种纯净物C甲、乙、丙中，丙的沸点最低D丙有3种不同沸点的二氯取代物解析：甲、乙、丙互为同分异构体，A错误；C5H12存在3种结构，B错误；丙的二氯取代物只有2种，D错误。答案：C6烷烃的结构如图所示：(1)B的分子式为_，H的名称为_。(2)表示同一种物质的有_、_(填字母)。(3)A、B、C三者的关系是_。(4)写出C的同分异构体的结构简式：_。(5)H、I的关系是_，H的同分异构体有_种(包括H)。答案：(1)C2H6正戊烷(2)ADEFBG(3)同系物(4) (5)同分异构体3二、同分异构体的书写和数目判断7下列有关同分异构体的判断中，正确的是()A戊烷有2种同分异构体BC8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种DCH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃解析：A项，戊烷有3种同分异构体；B项，C8H10有4种属于芳香烃的同分异构体；C项，丙基的同分异构体有2种，可以取代CH3中苯环上邻、间、对三个位置上的氢原子，共236种同分异构体，正确；D项，光照条件下发生取代反应，会得到2种一氯代烃。答案：C8右图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是()A其一氯代物只有一种同分异构体B其二氯代物有三种同分异构体C常温下为气体D它与苯乙烯(C6H5CH=CH2)互为同分异构体解析：立方烷的一氯代物只有一种；二氯代物有边、面对角线、体对角线三种情况；立方烷中的碳原子数较多，常温下不是气体；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，所以它们互为同分异构体。答案：C9四联苯的一氯代物有()A3种 B4种C5种 D6种解析：推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称轴，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。答案：C10分子式为C4H8Cl2，且分子中含有两个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A2种B3种C4种D5种解析：C4H8Cl2分子中含两个甲基的同分异构体有4种，即答案：C11某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能的是()ACH4 BC2H6CC4H10 DC5H12解析：CH4、CH3CH3只有1种一氯代物，C4H10有2种同分异构体：CH3CH2CH2CH3(一氯代物有2种)和 (一氯代物有2种)；D项符合要求的是答案：C同分异构体数目的判断1 记忆法：记住常见异构体的数目。(1)凡只含有一个碳原子的分子均无同分异构体。(2)甲烷、乙烷、新戊烷、苯的一卤代物只有一种。(3)丁烷、丙基(C3H7)有2种，如丙烷的一氯代物有2种。(4)戊烷有3种。(5)丁基(C4H9)有4种，如丁烷的一氯代物有4种。2 换元法例如：二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种。3 等效氢法：分子中有多少种“等效”氢原子，其一元取代物就有多少种。(1)同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。如中CH3上的3个氢原子是“等效”氢原子。(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子属于“等效”氢原子。如分子中有两种“等效”氢原子，即甲基上的氢原子和苯环上的氢原子。(3)同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子。如分子中有两种“等效”氢原子。4 基元法：甲基、乙基、丙基分别有1、1、2种结构，丁基有4种结构，则丁醇、戊酸、一氯丁烷等都有4种同类别的同分异构体。5 先定后动法(1)分析二元取代产物的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定一个Cl的位置，移动另一个Cl(定一动一法)，可得其同分异构体：，共4种。(2)分析二甲苯苯环上的一氯代物，可首先确定二甲苯有3种，然后在3种二甲苯上移动Cl，可得6种同分异构体：、(标号为Cl可连接的位置)。1分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6种 B7种C8种 D9种解析：本题考查同分异构体数目的判断。C5H11Cl可以看作是氯原子与戊基相连的化合物，戊基有8种结构，所以C5H11Cl有8种同分异构体。答案：C2分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)()A3种 B4种C5种 D6种解析：分子式为C4H10O的有机物是醇或醚，若可以与金属Na发生反应放出氢气，则该物质是醇，结构为C4H9OH，C4H9有四种结构：CH2CH2CH2CH3、CH(CH3)CH2CH3、CH2CH(CH3)2、C(CH3)3，故该醇的种类是4种，B项正确。答案：B3已知丙烷的二氯代物C3H6Cl2有4种同分异构体，则分子式为C3H2Cl6的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A3种 B4种C5种 D6种解析：分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个氯原子被两个氢原子取代，而C3H6Cl2可看作C3H8中的两个氢原子被两个氯原子取代，二者同分异构体相同，因C3H6Cl2有4种结构，所以C3H2Cl6也有4种结构。答案：B4分子式为C7H8的芳香烃的一氯代物有()A3种 B4种C5种 D6种解析：分子式为C7H8的芳香烃的一氯代物有：共4种，B项正确。答案：B5有机物支链上的二氯代物的种数(不考虑立体异构)为()A4 B5C6 D7解析：两个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子有2种同分异构体；取代不同碳上的氢原子有4种同分异构体：答案：C6分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()A3种 B4种C5种 D6种解析：分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物属于羧酸，其官能团为COOH，将该有机物看作C4H9COOH，而丁基(C4H9)有4种不同的结构，分别为CH3CH2CH2CH2、(CH3)2CHCH2、(CH3)3C、，从而推知该有机物有4种不同的分子结构。答案：B7已知芳香烃A、B的结构模型如下图所示，相关叙述正确的是()A的结构简式为，其一氯代物有2种B和中都含碳碳单键和双键C与互为同系物，通式为CnH4n2(n为苯环数)D与互为同类别物质的同分异构体共有2种解析：由物质的比例模型可以看出其结构简式为，A错误；苯环中不含碳碳双键，B错误；物质和所含有的苯环数不同，结构不相似，所以不是同系物，C错误；物质中两侧的苯环可以邻、间、对的方式连接，所以的同类别物质的同分异构体共有2种。答案：D8分子式为C7H8的某有机物，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能与溴水反应。在