713烷烃的同分异构体及其取代产物（备作业）2021-2022学年高一化学（人教版2019）

第七章有机化合物第一节认识有机化合物课时3烷烃的同分异构体及其取代产物一.单选题1．下列关于丁烷的叙述不正确的是()A．在常温下，C4H10是气体B．C4H10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D．C4H10进行一氯取代后最多生成两种沸点不同的产物答案D[解析]因为丁烷有两种同分异构体：CH3CH2CH2CH3和，共有四种一氯代物，所以丁烷进行一氯取代后最多生成四种沸点不同的产物。2．下列是某同学书写的C5H12的同分异构体的结构简式。①CH3CH2CH2CH2CH3 ②③ ④⑤这些结构中出现重复的是()A．②③④B．④和⑤C．③和⑤D．均不重复答案A[解析]所有的碳原子在一条链上：CH3CH2CH2CH2CH3；取下1个碳原子作为支链：；取下2个碳原子作为支链：，所以C5H12的同分异构体有三种，题中结构出现重复的是②③④。3．下列烷烃分子式只代表三种分子的是()A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H14答案C[解析]C3H8只代表1种，C4H10代表2种，C6H14代表5种。4．进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃是()A．(CH3)2CHCH2CH2CH3B．(CH3CH2)2CHCH3C．(CH3)2CHCH(CH3)2D．(CH3)3CCH2CH3答案D[解析]一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的有机产物，说明该烷烃有3种不同化学环境的氢原子。A项，有5种不同化学环境的氢原子，不符合题意；B项，有4种不同化学环境的氢原子，不符合题意；C项，有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意；D项，有3种不同化学环境的氢原子，符合题意。5．C5H12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B．C5H12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答案C[解析]甲、乙、丙的结构不同，分子式相同，互为同分异构体，A错误；C5H12有3种同分异构体，所以不能表示纯净物，B错误；烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低，丙分子中支链最多，所以沸点最低，C正确；丙分子中4个甲基上的氢原子是等效的，所以只有2种不同沸点的二氯代物，D错误。6．下列说法正确的是()A．乙烷一氯代物的同分异构体有1种，二氯代物的同分异构体有3种B．丙烷一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有5种C．正丁烷一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有5种D．正戊烷一氯代物的同分异构体有3种，二氯代物的同分异构体有9种答案D[解析]乙烷分子中只有1种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物的同分异构体只有1种，二氯代物的同分异构体有2种，即CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl，A错误。丙烷分子中有2种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有4种，即CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl，B错误。正丁烷分子中有2种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物的同分异构体有2种，二氯代物的同分异构体有6种，即CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3，C错误。正戊烷分子中有3种不同化学环境的氢原子，所以其一氯代物的同分异构体有3种：CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3；当一氯代物为CH3CH2CH2CH2CH2Cl时，在此基础上形成的二氯代物有5种：CH3CH2CH2CH2CHCl2、CH3CH2CH2CHClCH2Cl、CH3CH2CHClCH2CH2Cl、CH3CHClCH2CH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2CH2Cl；当一氯代物为CH3CH2CH2CHClCH3时，在此基础上形成的二氯代物有3种：CH3CH2CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCHClCH3、CH3CHClCH2CHClCH3；当一氯代物为CH3CH2CHClCH2CH3时，在此基础上形成的二氯代物有1种：CH3CH2CCl2CH2CH3；所以正戊烷二氯代物的同分异构体共有9种，D正确。7．有人设想合成具有以下结构的四种碳氢化合物分子，下列有关说法不正确的是()甲乙丙丁A．1mol甲分子内含有10mol共价键B．由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C．丙分子的二氯取代产物只有3种D．丁分子不能合成答案B[解析]1mol甲分子中含有6mol碳碳单键和4mol碳氢键，A正确；乙分子可以燃烧，故能发生氧化反应，B错误；丙分子有取代基位于棱边、面对角线、体对角线三种位置关系的二氯代物，C正确；丁分子中的部分碳原子不符合四价键原则，不能合成，D正确。8．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]戊烷C5H12有3种同分异构体，分别是：①正戊烷，碳骨架为C—C—C—C—C，有3种不同化学环境的氢原子，故—Cl取代—H，得到3种结构；②异戊烷，碳骨架为，有4种不同化学环境的氢原子，故—Cl取代—H，有4种结构；③新戊烷，碳骨架为，有1种氢原子，故—Cl取代—H，有1种结构。则C5H11Cl的同分异构体有CH2ClCH2CH2CH2CH3、CH3CHClCH2CH2CH3、CH3CH2CHClCH2CH3、、、、、，共8种。9．下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，下列说法正确的是()①②CH3CH2CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH3④CH3CH2CH3A．其中沸点最高的是④B．其中一氯代物有三种的是②③C．③中的化学键均为极性键D．①和③互为同系物答案B解析烷烃分子中含有的碳原子数目越多，沸点越高，①～④中，②为正己烷，含有的碳原子数目最多，所以沸点最高，A错误；①为新戊烷，分子中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，④分子中含有两种等效氢原子，其一氯代物有两种，②和③的分子中都含有三种等效氢原子，二者的一氯代物均有三种，B正确；③CH3CH2CH2CH2CH3为正戊烷，其分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，C错误；①和③的分子式相同、结构不同，两者互为同分异构体，D错误。10．下列说法中正确的是()A．C4H10有3种同分异构体B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体C．同分异构体之间的转化是化学变化答案C解析C4H10有两种同分异构体，即CH3CH2CH2CH3和；相对分子质量相同，但分子式不一定相同，故相对分子质量相同，结构不同的两种化合物不一定是同分异构体；同分异构体为不同的物质，故它们之间的转化是化学变化；和为同一物质，不是同分异构体。11．下列物质互为同分异构体的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④答案C二.非选择题12．有下列结构的物质：①CH3(CH2)3CH3②CH3CH2CH2CH2CH3③CH3CH2CH2CH2CH2CH3其中，属于同系物的是________；属于同分异构体的是________；属于同种物质的是________。A．①② B．②③C．③④⑤⑥⑦ D．①③E．③④⑤⑦ F．④⑥答案BDEAF解析7种物质均为烷烃，若碳原子数不同，则互为同系物；若碳原子数相同，而结构不同，则互为同分异构体；若碳原子数相同，且结构也相同，则为同一种物质。7种物质的分子式分别为①C5H12，②C5H12，③C6H14，④C6H14，⑤C6H14，⑥C6H14，⑦C6H14。所以①②中任一物质与③④⑤⑥⑦中任一物质均属于同系物；①②结构相同属于同种物质，④⑥结构相同属于同种物质；③④⑤⑦或③⑤⑥⑦互为同分异构体。13．写出C3H6ClBr的结构简式：_________________________。[答案]、、、、14．的一氯代物有________种，二氯代物有________种。[解析][答案]4915．(素养题)利用CH4与Cl2发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，设计的模拟装置如图所示。根据要求回答下列问题：(1)实验室制取Cl2的化学反应方程式为_____________________________。(2)设V(Cl2)/V(CH4)＝x，理论上欲获得最多的HCl，则x的取值范围为________。(3)B装置有三种功能：①控制气体流速；②将气体混合均匀；③________________。(4)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末，其作用是________________________________。(5)E装置的作用是________(填字母)。A．收集气体 B．吸收Cl2C．防止倒吸 D．吸收HCl(6)该模拟装置还存在缺陷，原因是没有进行尾气处理，尾气的主要成分是________(填字母)。A．CH4 B．CH3Cl C．CH2Cl2D．CHCl3 E．CCl4[解析]A装置为制取Cl2的发生装置，反应的化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2eq\o(=,\s\up10(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。B装置可以除去水蒸气，并将甲烷和氯气混合均匀，同时还可以通过控制产生气泡的快慢调节气体的流速。C装置为CH4与Cl2的反应装置。D装置的作用是吸收未参加反应的Cl2。E装置可以吸收产物HCl制取盐酸，还可以防止液体倒吸。根据CH4与Cl2的反应知，欲获得最多的HCl，也就是使CH4中的氢原子全部转化为HCl，此