3.1.2 有机化合物中的官能团、同分异构现象与同分异构体同步练2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修2

高中化学必修2PAGEPAGE1第2课时有机化合物中的官能团、同分异构现象与同分异构体A组基础对点练题组一有机化合物中常见官能团1．下列有关官能团的说法错误的是()A．官能团是决定有机化合物性质的原子或原子团B．CH3OH和CH3CH2OH性质相似，因为它们都含有相同的官能团—CH3C．乙醇(CH3CH2OH)和乙酸(CH3COOH)性质不同，是因为它们含有不同的官能团D．甲酸和乙酸都能使石蕊溶液呈红色，是因为它们含有相同官能团答案B解析官能团是反映有机化合物性质的原子或原子团，决定了有机化合物的化学特性，故A、C、D描述正确。2．下列物质中，不属于烃的衍生物的是()A．甲醇(CH3OH) B．乙炔(CH≡CH)C．丙酸(CH3CH2COOH) D．苯酚()答案B解析据烃的衍生物的概念，CH3OH，CH3CH2COOH和都为烃的衍生物，B项中乙炔为碳氢化合物，为烃类，故选B。3．下列原子或原子团中，不属于官能团的是()A．—Cl B．C．—NO2 D．答案D解析—Cl、和—NO2都属于官能团，D项中异丙基()不属于官能团，故选D。题组二同分异构现象及同分异构体4．互为同分异构体的物质一定具有()A．相同的相对分子质量和不同的分子组成B．相同的结构和不同的相对分子质量C．相同通式和不同的性质D．相同的分子式和不同的结构答案D解析据同分异构体概念，互为同分异构体的物质必须是具有相同的分子式，而结构不同，故选D。5．下列判断中，正确的是()A．CH3COONH4与H2N—CH2—COOH是同分异构体B．CH3CH2Cl与CH2ClCH3是同分异构体C．H2N—CH2—COOH与CH3—CH2NO2是同分异构体D．与CH3CHO不是同分异构体答案C解析分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。6．下列化学式只表示一种纯净物的是()A．C3H8 B．C4H10C．C3H6 D．C答案A解析A是CH3CH2CH3，无同分异构体；B有CH3CH2CH2CH3和两种同分异构体；C中有CH2=CH—CH3和两种同分异构体；D中碳有多种不同单质，如金刚石、石墨等，故选A。7．(2019·成都七中高一期中)下列说法中，正确的是()A．H2O和D2O互为同位素B．金刚石和石墨互为同分异构体C．所有烷烃互为同系物D．乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体答案D解析H和D互为同位素，A错误；金刚石和石墨互为同素异形体，B错误；所有烷烃不一定是同系物，如正戊烷和异戊烷互为同分异构体，C错误；乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3—O—CH3)分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确。题组三简单一氯代物的同分异构体判断8．(2019·山西太原五中高一月考)进行一氯取代反应后，只能生成两种沸点不同的有机物的烷烃是()A．(CH3)2CHCH(CH3)2 B．新戊烷C．异戊烷 D．(CH3)3CCH2CH3答案A解析(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2种H原子，所以其一氯代物有2种，A正确；新戊烷分子中只有1种H原子，所以其一氯代物只有1种，B错误；异戊烷分子中有4种H原子，所以其一氯代物有4种，C错误；(CH3)3CCH2CH3分子中有3种H原子，所以其一氯代物有3种，D错误。9．1mol某烷烃在氧气中完全燃烧，需要消耗氧气246.4L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()A． B．CH3CH2CH2CH2CH3C． D．答案A解析题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”，所以产物是二氧化碳和水。设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，根据碳原子、氢原子结合氧的多少，得1mol该烃完全燃烧的耗氧量为(n＋eq\f(2n＋2,4))mol。所以(n＋eq\f(2n＋2,4))mol＝eq\f(246.4L,22.4L·mol－1)，得n＝7，故排除B、C两项。A项中，的一氯取代物有4种，而D项中的一氯取代物只有3种，故答案为A。10．写出下列各烷烃的分子式，并写出烷烃A的同分异构体的结构简式。(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍，写出烷烃A的分子式为________，并写出烷烃A的同分异构体的结构简式：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子：____________。(3)分子中含有22个共价键的烷烃：__________。答案(1)C5H12CH3CH2CH2CH2CH3、(2)C99H200(3)C7H16解析(1)利用分子通式与相对分子质量的关系来计算烷烃分子通式中的n值：12n＋2n＋2＝36×2＝72，所以n＝5；先写最长碳链：①C—C—C—C—C减碳变位为②，③，用H原子补齐C原子的剩余价键，即：①CH3CH2CH2CH2CH3，②，③(2)烷烃B分子中的氢原子数为2n＋2＝200，即n＝99。(3)分析烷烃CnH2n＋2中的共价键个数，有(2n＋2)个碳氢单键，还有把n个碳原子连成链状的(n－1)个碳碳单键，即(n－1)＋(2n＋2)＝22，所以n＝7。B组综合强化练1．(2018·河北衡水二中期末)有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下的密度为1.16g·L－1，则下列关于该混合物组成的说法正确的是()A．一定有甲烷B．一定有乙烷C．不可能是甲烷和乙烷的混合物D．可能是乙烷和丙烷的混合物答案A解析两种气态烷烃的平均相对分子质量为1.16×22.4≈26，故混合气体中一定有甲烷，另一种烷烃可能为乙烷、丙烷或丁烷，故A项正确。2．取下列四种气态烃各1g，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是()A．CH4B．C2H6C．C2H2D．C5H12答案A解析相同质量的烃燃烧，含氢的质量分数越大，完全燃烧时耗氧量越大。题述烃中甲烷含氢的质量分数最大，故四种烃等质量完全燃烧时甲烷消耗氧气最多。3．某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个，则该结构的烃的一氯代物(不考虑立体异构)最多可能有()A．9种 B．6种C．5种 D．4种答案A解析因为烷烃相对分子质量为86，由CnH2n＋2,14n＋2＝86，所以n＝6，该烷烃分子式为C6H14。据信息满足条件的己烷结构简式有①，②，其中①分子中含5种H原子，因此一氯代物有5种，②分子中含4种H原子，因此一氯代物有4种，所以该烃的一氯代物最多有5＋4＝9种。因此选A。4．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是()12345678CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3B．4C．5D．8答案A解析分析表格可以发现碳原子数是依次递增的，而氢原子每两组依次相差4，从而推出第5种烃的分子式应为C5H12(戊烷)，它有3种同分异构体，正戊烷、异戊烷、新戊烷。结构简式分别为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、5．(2019·济南高一检测)“立方烷”是一种新合成的烃，其分子为正方体结构，其碳架结构如图所示。下列有关“立方烷”的说法正确的是()A．立方烷的分子式为C8H18B．立方烷的一氯代物有3种C．立方烷属于烷烃D．1mol立方烷完全燃烧，生成CO2和H2O需要10mol氧气答案D解析根据碳原子4价键理论，立方烷分子中每个碳原子结合1个H原子，故立方烷分子式为C8H8，不符合烷烃通式，故A、C错误；由分子结构可以看出，立方烷分子中只有一种等效H原子，故立方烷的一氯代物只有一种，故B错误；据方程式：C8H8＋10O2eq\o(→,\s\up7(点燃))8CO2＋4H2O，1mol立方烷完全燃烧需要10mol氧气，故D正确。6．(2018·河南郸城高一检测)烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，它所含碳原子数最少为()A．4B．7C．8D．9答案C解析如果分子中的支链都是—CH3，—CH2—、和基团各有一个，则最少含有8个碳原子，如，C正确。7．苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品，具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸，其结构简式为(1)苹果醋中含有的官能团的名称是________、________。(2)苹果醋的分子式为__________。(3)1mol苹果醋与NaOH反应，最多消耗________molNaOH。(4)区别苹果醋和乙醇可以选择________(填字母)。a．NaOH溶液 b．小苏打溶液c．紫色石蕊溶液 d．水答案(1)羟基羧基(2)C4H6O5(3)2(4)bc解析(3)一个苹果醋分子中含一个—OH和2个—COOH，只有—COOH呈酸性，故1mol苹果醋消耗2molNaOH。(4)因为苹果醋含有—COOH，呈酸性，乙醇呈中性，故可用NaHCO3和紫色石蕊溶液区别，苹果醋和NaHCO3反应生成CO2，有气泡，能使紫色石蕊溶液变红。8．(1)已知某烷烃分子中电子数为42。该烷烃的分子式为__________________。写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式：____________________________________________________________________________________________________________________。上述同分异构体中，一氯代物只有一种的是____________________________________(填结构简式)。(2)乙烷的电子式为________________，分子式为CmH20的烷烃中m为________，分子式为C8Hn的烷烃中n为__________，与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为______________。答案