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微专题1判断同分异构体数目的常用方法分层作业鲁科版选择性必修3

第1章分层作业5推断同分异构体数目的常用方法A级必备学问基础练1.[2024山东临沂高二期中考试]的同分异构体(不考虑立体异构)中苯环上的一氯代物只有一种的有()A.3种 B.4种C.5种 D.6种2.[2024辽宁丹东六校高二期中考试]同分异构现象在有机化合物中特别普遍,这也是有机化合物数量特别浩大的缘由之一。下列说法正确的是()A.联苯()属于苯的同系物,其一溴代物有4种B.苯甲酸共有5种同分异构体(含苯环且包括苯甲酸)C.CH3CH2CHO和CH3COCH3互为同分异构体且属于位置异构D.分子式为C5H12O且能与Na反应产生H2的同分异构体有4种3.分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.3种 B.4种C.5种 D.6种4.分子式为C10H14的有机化合物,含苯环且苯环上只有两个取代基的同分异构体有(不考虑立体异构)()A.3种 B.6种C.9种 D.12种5.[2024河南商丘高二校联考期中]进行同分异构体的结构与性质的分析、推断及对有机物的精确命名,是同学们探讨有机物分类的重要手段,下列有关说法错误的是 ()A.可以将(CH3)2CHCH(CH3)2命名为2,3-二甲基丁烷B.正丁烷和异丁烷的化学性质相像,物理性质(熔点、沸点等)不同C.新戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)D.分子式为C5H10O且属于醛的同分异构体(不考虑立体异构)有4种6.[2024湖北高二校联考期中]一个苯环上连接三个—COOH和一个—NO2的有机物的结构共有()A.4种 B.5种C.6种 D.7种7.[2024广东佛山高二校联考期中]以下结构的三种烃分子,说法不正确的是()A.1mol甲分子内含有10mol共价键B.甲、乙、丙三者互为同系物C.丙分子的二氯取代产物只有三种D.丙与苯乙烯()互为同分异构体8.推断下列有机化合物中哪些互为同分异构体,并指出它们各属于何种类型的同分异构。①CH3—CH2—CHCH2②③④CH3—CHCH—CH3⑤CH≡C—CH2—CH2—CH3⑥CH3—CH2—CH2—CH2—CH3⑦⑧CH2CH—CHCH—CH39.回答下列问题:(1)分子式为C5H10且属于烯烃的同分异构体(包括顺反异构)有种,写出它们的结构简式:

。

(2)含有6个碳原子且主链上有4个碳原子的单烯烃的结构有种,写出它们的结构简式:

。

B级关键实力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。10.[2024浙江杭州高二校联考期中]下列说法正确的是 ()A.

714N2与

B.异丁烷和2-甲基丙烷互为同分异构体C.乙醇和二甲醚互为同分异构体,可用金属钠鉴别D.的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)11.苯及其同系物与氢气发生的加成反应称为氢化。甲苯完全氢化后,再发生氯代反应,其一氯代物的同分异构体数目有()A.3种 B.4种C.5种 D.6种12.下列有关同分异构体数目的叙述错误的是()A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物最多有6种B.联苯()的二氯代物有10种C.丙烷的一氯代物有2种,二氯代物有4种D.分子式为C7H8O且属于芳香族化合物的同分异构体只有4种C级学科素养创新练13.[2024广东江门高二校考期中]白藜芦醇广泛存在于食物(如花生,尤其是葡萄)中,其结构简式为。依据要求回答下列问题:(1)白藜芦醇的分子式为。

(2)白藜芦醇分子中所含官能团的名称为。

(3)下列关于白藜芦醇的分类推断正确的是(填字母)。

A.属于链状烯烃B.属于脂环化合物C.属于芳香族化合物D.属于烃的衍生物(4)满意下列条件的白藜芦醇的同分异构体有种(仅考虑构造异构,不含本身),写出其中一种的结构简式:。

①碳骨架和官能团种类不变;②两个苯环上都有含氧官能团。(5)乙醇(CH3CH2OH)、苯酚()和白藜芦醇中都含有官能团“—OH”,下列有关它们之间关系的说法正确的是(填字母)。

A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物B.苯酚与白藜芦醇互为同系物C.三者的组成元素相同D.三者分子中碳、氧原子个数比相同

参考答案分层作业5推断同分异构体数目的常用方法1.B解析若四个碳分别形成甲基,①四个甲基分别连在1、2、3、4位碳原子上,5、6位氢原子等效,苯环上的一氯代物只有一种结构;②四个甲基分别连在1、2、4、5位碳原子上,3、6位氢原子等效,苯环上的一氯代物只有一种结构;③四个甲基分别连在1、2、3、5位碳原子上,4、6位氢原子等效,苯环上的一氯代物只有一种结构;若四个碳形成两个乙基分别连在1、4位碳原子上,2、3、5、6位氢原子等效,苯环上的一氯代物只有一种结构,所以的同分异构体(不考虑立体异构)中苯环上的一氯代物只有一种的有4种,故答案选B。2.B解析与苯所含的苯环数目不同,不属于苯的同系物,联苯有3种氢原子,故A错误;苯甲酸含有苯环的同分异构体有、、、,包括苯甲酸共5种,故B正确;CH3CH2CHO和CH3COCH3互为同分异构体且属于官能团类型异构,故C错误;分子式为C5H12O且能与Na反应产生气体说明C5H12O为一元饱和醇C5H11—OH,C5H11—结构简式共有8种,—CH2CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH2CH3、—CH(CH2CH3)2、—CH2CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)2CH2CH3、—CH(CH3)CH(CH3)2、—CH2CH2CH(CH3)2、—CH2C(CH3)3,则戊醇共有8种,故D错误。3.B解析分子式为C3H6Cl2的有机化合物可以看作C3H8中的两个氢原子被两个氯原子取代。第一个氯原子(用①表示)连接的位置有2种:、,其次个氯原子(用②表示)连接的位置有、,因此C3H6Cl2的同分异构体有4种。4.C解析分子式为C10H14的芳香烃,其苯环上有两个取代基时分为两大类:第一类是一个取代基为—CH3,另一个取代基为—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2,它们在苯环上分别有邻、间、对三种位置,共有6种结构;其次类是两个取代基均为—CH2CH3,它们在苯环上有邻、间、对三种位置。故共有9种同分异构体,C正确。5.C解析依据结构简式:(CH3)2CHCH(CH3)2,主链上有4个碳原子,第2、3号碳原子上分别连有一个甲基,故命名为2,3-二甲基丁烷,A正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,化学性质相像,物理性质(熔点、沸点等)不同,B正确;新戊烷的结构简式为C(CH3)4,全部甲基上的氢原子等效,一氯代物有1种,C错误;分子式为C5H10O的有机物中属于醛的分子含有—CHO和C4H9—,C4H9—有4种,故有4种同分异构体,D正确。6.C解析先将3个—COOH连接到苯环上,得到三种结构:①,②,③;然后逐一分析苯环上的等效氢的种类:①中苯环上只有一种氢原子,②中苯环上有2种不同化学环境的氢原子,③中苯环上有3种不同化学环境的氢原子。综上所述,该有机物共有6种结构,故选C。7.B解析1mol甲分子中含有6mol碳碳单键和4mol碳氢键,故A正确;甲、乙、丙三种分子的分子式分别为C4H4、C6H6和C8H8,最简式相同,但分子组成上不是相差一个或若干个CH2原子团,故不互为同系物,故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,故C正确;丙与苯乙烯的分子式均为C8H8,但结构不同,则二者互为同分异构体,故D正确。8.答案①与④,为官能团位置异构;②与⑥,为碳骨架异构;③与⑦,为顺反异构;⑤与⑧,为官能团类型异构解析由题中所给结构简式,可得①②③④⑤⑥⑦⑧的分子式分别为C4H8、C5H12、C2H2Cl2、C4H8、C5H8、C5H12、C2H2Cl2、C5H8,所以互为同分异构体的有:①与④,为官能团位置异构;②与⑥,为碳骨架异构;③与⑦,为顺反异构;⑤与⑧,为官能团类型异构。9.答案(1)6CH2CHCH2CH2CH3、、、、、(2)4、、、解析(1)组成为C5H10的有机物,属于烯烃的同分异构体说明含有1个CC键,依据碳骨架缩短法书写同分异构体,①先写烷烃同分异构体(烷烃碳骨架),②主链从长到短、支链由整到散、位置由心到边,③“CC”位置移动。考虑顺反异构,戊烷的同分异构体有CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、。若为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3,相应烯烃有CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3,其中CH3—CHCH—CH2—CH3有2种顺反异构,即有3种;若为,相应烯烃有CH2C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CCHCH3、(CH3)2CHCHCH2,都不存在顺反异构,即有3种;若为,没有相应烯烃,所以分子式为C5H10的烯烃共有(包括顺反异构)3+3=6种。(2)若碳碳双键在开头,有两种状况:两个碳原子取代同一个碳上的氢原子,即得到、;取代不同碳上的氢原子得到;碳碳双键在中间,那两个碳原子只取代不同碳原子上的氢原子,即得到,则含有6个碳原子且主链上有4个碳原子的单烯烃的结构有4种。10.C解析

714N2与

711.C解析苯及其同系物与氢气发生的加成反应称为氢化。甲苯完全氢化后,得到,发生氯代反应,由于有5种不同环境的氢原子,因此其一氯代物的同分异构体数目有5种,故C符合题意。12.BD解析含有3个碳原子的烷基有丙基、异丙基两种,甲苯苯环上有3种氢原子,分别处于甲基的邻、间、对位位置上,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,同分异构体最多有3×2=6种,所以A选项是正确的;联苯()的分子中含有3种氢原子,联苯()的二氯代物,若取代同一苯环上的氢原子,可以发生在如图所示的取代位置,1、2(与4、5相同)号位置,1、3(与3、5相同)号位置,1、4(与2、5相同)号位置,1、5号位置,2、3(与3、4相同)号位置,2、4号位置,有6种,若取代不同苯环上的氢原子,有如图所示的6种,、、、、、,故其二氯代物有12种,故B错误;丙烷分子有2种氢原子,其一氯代物有2种,丙烷的二氯代物,若取代相同的碳原子的氢原子,有1,1-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷两种,若取代不同碳原子上的氢原子,有1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烷两种,故丙烷的二氯代物有4种,所以C选项是正确的;分子式为C7H8O且属于芳香族化合物,由分子式可以知道含有1个苯环,若侧链有1个,则侧链为—OCH3或—CH2OH,同分异构体有2种,若侧链有2个,则侧链为—CH3和—OH,存在邻、间、对三种,故符合条件的同分异构体为5种,故D错误。13.答案(1)C14H12O3(2)碳碳双键、(酚)羟基(3)CD(4)17(其他合理答案也可)(5)C解析(1)由结构简式可知白藜芦醇的分子式为C14H12O3。(2)由结构简式可知白藜芦醇所含官能团的名称为碳碳双键、(酚)羟基。(3)白藜芦醇的结构简式中含有羟基,不属于烃,故A错误;脂肪化合物是链状烃及其衍生物,脂环化合物就是链状烃及其衍生物通过分子内缩合所形成的环状烃及其衍生物,故B错误;含有苯环的有机化合物称为芳香族化合物,故C正确;白藜芦醇除了碳、氢元素还有氧元素,所以属于烃的衍生物,故D正确。(4)碳骨架和官能团不变且2个苯环上均有官能团,则必为2个苯环上分别有1个和2个—OH。2个—OH