新教材2024-2025学年高中化学第1章有机化合物的结构与性质烃第2节有机化合物的结构与性质第2课时有机化合物的同分异构现象有机化合物结构与性质的关系分层作业鲁科版选择性必修3

第1章分层作业4有机化合物的同分异构现象有机化合物结构与性质的关系A级必备学问基础练1.下列说法正确的是()A.相对分子质量相同的有机化合物肯定互为同分异构体B.氢元素的质量分数相同的两种有机化合物不肯定是同分异构体C.试验式相同的两种有机化合物肯定互为同分异构体D.互为同系物的两种有机化合物肯定互为同分异构体2.下列说法正确的是()A.18O2和16O2互为同位素B.CH3CH2CH2CH2CH2CH3和互为同系物C.白蚁信息素的键线式可表示为,其分子式为C9H17D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2互为同分异构体3.互为同分异构体的物质不行能()A.具有相同的相对分子质量B.具有相同的熔、沸点和密度C.具有相同的分子式D.组成元素相同4.无机化合物中也存在同分异构体,下列互为同分异构体的一组无机化合物是()A.NH4CNO与尿素CO(NH2)2B.H2O与D2OC.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O与[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD.Si(OH)4与H4SiO45.有机化合物结构理论中有一个重要的观点:有机化合物分子中,原子(团)之间相互影响,从而导致化学性质不同。以下事实不能够说明此观点的是()A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能B.甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能C.乙酸能与NaHCO3反应放出气体,而乙醇不能D.苯的硝化反应一般生成硝基苯,而甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯6.青蒿素是抗疟疾特效药,属于萜类化合物,如图所示有机化合物也属于萜类化合物,该有机化合物的一氯代物有(不含立体异构)()A.5种 B.6种C.7种 D.8种7.[2024贵州遵义高二检测]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种的烷烃是()A.正丁烷 B.乙烷C.丙烷 D.新戊烷8.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是()A.C3H8 B.C4H10C.C5H12 D.C6H149.分子式为C9H11Cl,且苯环上有两个取代基的芳香化合物,其可能的结构有(不考虑立体异构)()A.5种 B.9种C.12种 D.15种10.分子式为有C4H10O且能与金属钠反应放出H2的有机化合物有()A.3种 B.4种C.5种 D.6种11.胡萝卜中含有较多的胡萝卜素,它是人体的主要养分元素,β-胡萝卜素的键线式结构为:(1)写出β-胡萝卜素的分子式:。

(2)1molβ-胡萝卜素最多能与molBr2反应。

(3)α-胡萝卜素与β-胡萝卜素互为同分异构体,且只是虚线框内结构不同,但碳骨架相同,写出α-胡萝卜素虚线框内可能的结构简式。12.下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假设碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。(1)图中属于烷烃的是(填字母)。

(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之间不仅可以形成碳碳单键,还可以形成和;不仅可以形成,还可以形成碳环。

(3)上图中互为同分异构体的是:A与,B与,D与(填字母)。

B级关键实力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。13.下列结构简式代表了几种不同的烷烃()A.2种 B.3种C.4种 D.5种14.甲、乙两种有机化合物的球棍模型如下:下列有关两者的描述正确的是()A.甲、乙为同一物质B.甲、乙互为同分异构体C.甲、乙一氯取代物的数目相同D.甲、乙分子中含有的共价键数目不同15.下列各组物质既不是同系物,也不是同分异构体,但最简式相同的是()A.1,2-二溴乙烷和1,1-二溴丙烷B.和C.CH3CH2CH2COOH和D.丙炔和16.有机化合物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是()A.乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙酸能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能与氢氧化钠溶液反应C.分子中的氢原子比CH3CH3中的氢原子更简单被卤素原子取代D.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应17.某单烯烃与氢气加成后得到的饱和烃是,该单烯烃可能的结构有()A.1种 B.2种C.3种 D.4种18.下列说法正确的是()A.C4H10有3种同分异构体B.相对分子质量相同、结构不同的化合物互为同分异构体C.同分异构体之间的转化是化学改变D.和互为同分异构体19.(1)萨罗是一种消毒剂,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):①依据上图模型写出萨罗的结构简式:,分子式:。

②萨罗分子中含有的官能团有。

(2)下图所示的结构简式与球棍模型是制备某药物的中间体,通过对比可知结构简式中的“Et”表示(填结构简式),该药物中间体分子的分子式为。

20.有机化合物中的同分异构现象,除了碳骨架异构、官能团的类型异构和官能团的位置异构之外还有顺反异构等,例如2-丁烯,有如下A、B两种顺反异构的形式:A.B.A中两个—CH3在双键同一侧,称顺-2-丁烯;B中两个—CH3在双键的两侧,称反-2-丁烯。若两个甲基换为—CH3和—CH2—CH3,只要是在同侧,便是顺式,在两侧便为反式。现有分子式为C9H10的有机化合物可写成苯丙烯形式,即C6H5—C3H5。试写出由于双键的位置不同而形成的C、D两种同分异构体,然后再写出C的顺式结构E和反式结构F两种同分异构体:C.

;

D.

;

E.

;

F.

。

C级学科素养创新练21.下图是异辛烷的球棍模型:(1)依据异辛烷的球棍模型,写出异辛烷的结构简式:;异辛烷与乙烷的关系是。

(2)写出异辛烷完全燃烧的化学方程式:(异辛烷用分子式表示)。1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的物质的量之差是mol。

(3)异辛烷的同分异构体有许多,其中一种同分异构体X的分子结构中含有6个甲基,则X的结构简式为。

参考答案分层作业4有机化合物的同分异构现象有机化合物结构与性质的关系1.B2.B解析18O2和16O2是单质,A错误;CH3CH2CH2CH2CH2CH3的分子式是C6H14,的分子式是C5H12,两者同属于烷烃,且分子式相差一个CH2,属于同系物,B正确;依据白蚁信息素的键线式得分子式为C9H18,C错误;H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2的分子式分别为C3H7O2N和C2H5O2N,分子式不同,不互为同分异构体,D错误。3.B4.C5.A6.C解析有机化合物分子中氢原子的种类数等于一氯代物的种类数。分子结构不对称,分子中含有7种氢原子,故其一氯代物有7种,C正确。7.C解析在题述四种物质中,正丁烷和丙烷的一氯代物的同分异构体有2种(和),而乙烷和新戊烷的一氯代物的同分异构体只有1种,所以B、D错误;正丁烷的二氯代物的同分异构体有6种(和),丙烷的二氯代物的同分异构体有4种(和),所以A错误,C正确。8.C解析某烃的一氯代物只有一种,说明该烃分子中只有一种氢原子。通过分析题给四种有机化合物的同分异构体可知,只有C5H12的一种同分异构体存在一种等效氢原子,即其一氯代物只有一种。9.D解析取代基可能有氯原子、正丙基;氯原子、异丙基;甲基、—CH2CH2Cl;甲基、—CHClCH3;乙基、—CH2Cl五种,各有邻、间、对三种同分异构体,共15种。10.B解析分子式为C4H10O且能与金属钠反应放出H2,则该有机化合物属于醇类。该物质可表示为C4H9OH,由于C4H9—有4种结构,则C4H9OH有4种结构。11.答案(1)C40H56(2)11(3)解析(1)一个β-胡萝卜素的分子中共有40个C原子、11个和2个环,依据每有一个双键或一个环都比相同碳原子数的烷烃少两个氢原子的规则,β-胡萝卜素分子中的氢原子数为40×2+2-11×2-2×2=56。所以分子式为C40H56。(2)每有一个双键即与一个Br2加成,故1mol该烃能与11molBr2加成。(3)依据视察,虚线框内双键共有四种不同位置,故α-胡萝卜素有三种可能的结构简式。12.答案(1)A、C(2)碳碳双键碳碳三键碳链(3)CE、F、HG13.B14.BC解析由甲、乙的球棍模型可知,甲、乙的分子式相同,均为C4H10,结构不同,互为同分异构体。甲和乙中都有2种不同化学环境的氢原子,一氯取代物都有2种。两物质所含共价键的数目相同。15.C解析A中两种有机化合物互为同系物;B中两种有机化合物互为同分异构体;D中两种有机化合物互为同系物;C项两种有机化合物既不是同分异构体也不是同系物,但最简式相同。16.D解析苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯分子中没有可以被氧化的原子或原子团,乙苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环的影响使侧链乙基易被氧化,故A项能说明;乙酸分子中的羟基与酮羰基相连,能电离出氢离子,而乙醇分子中的羟基与乙基相连,无法电离出氢离子,故B项能说明;丙酮分子中的酮羰基使相邻碳原子上的氢原子活性增加,易被卤素原子取代,故C项能说明;乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼,能发生加成反应,而乙烷中不含碳碳双键,性质较稳定,不能发生加成反应,即乙烯和乙烷化学性质的不同是由于二者含有的化学键不完全相同,故D项不能说明。17.B解析采纳逆推法,以该饱和烃的碳链为基础,在不同的相邻碳原子之间去掉2个氢原子可得单烯烃,只能得到两种:、。18.C解析A项,C4H10属于丁烷,存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体,错误。B项,分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,错误。C项,同分异构体是不同的物质,所以同分异构体之间的相互转化肯定是化学改变,正确。D项,和的结构相同、分子式相同,为同种物质,错误。19.答案(1)①C13H10O3②(酚)羟基、酯基(2)—CH2CH3C9H12O3解析(1)依据萨罗的分子模型可以推出萨罗分子的结构简式为,分子式为C13H10O3,分子中含有的官能团为(酚)羟基和酯基。(2)通过结构简式和球棍模型比较可知,“Et”表示CH3CH2—,该药物的分子式为C9H12O3。20.答案解析首先写出双键位置不同的同分异构体C、D。C分子存在顺反异构,两个氢原子可在双键的同侧或异侧,而D分子无顺反异构,因此有一个双键碳原子上全部为氢原子。21.答案(1)互为同系物(2)2C8H18+25O216CO2+18H2O1.5(3)解析(1)异辛