鲁科版（2019）必修第二册《3.1.2 有机化合物中的官能团》同步练习卷
一 、单选题
1.萤火虫会在夏日的夜空发出点点光亮。萤火虫发光的原理是荧光素在荧光酶和催化下发生氧化还原反应时伴随着化学能转变为光能，关于荧光素说法不正确的是（ ）
A. 属于有机物 B. 属于烃 C. 属于烃的衍生物 D. 有羧基
2.下列物质的所属类别与所含官能团都正确的是
结构简式
物质类别 芳香烃 醛类 羧酸类 醇类
官能团
选项
A. B. C. D.
3.一种分子式为的二元取代两个侧链芳香烃有种氢，其二氯代物的数目为
A. B. C. D.
4.分子式为 的有机物不含立体结构共有
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
5.某芳香烃苯环上的一氯代物没有同分异构体。该芳香烃是
A. B.
C. D.
6.对于烷烃的结构和性质的下列说法不正确的是（ ）
A. 丙烷和丁烷互称为同系物
B. 的一溴代物有种
C. 沸点：丙烷正丁烷异丁烷
D. 和互为同分异构体
7.下列说法正确的是
A. 、、互为同素异形体 B. 、互为同位素
C. 丁烷和丙烷互为同系物 D. 乙烷、乙烯互为同系物
8.下列各组物质，互为同分异构体的是
A. 丁醇和乙醚 B. 戊烷和环戊烷 C. 丙三醇和甘油 D. 丁烯和丁二烯
9.某有机物与发生加成反应后只得到产物，则可能的结构不考虑立体结构有
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
10.下列烷烃具有同分异构现象的是
A. B.
C. D.
11.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别如图和，在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的
A. 李比希元素分析仪 B. 红外光谱仪 C. 核磁共振仪 D. 质谱仪
12.分子式为的有机物结构有
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
二 、填空题
13.Ⅰ有下列各组物质在横线上填相应的序号：
①和 ②、、 ③和 ④和 ⑤癸烷和十六烷
⑥和
互为同位素的是______。
互为同分异构体的是______。
互为同素异形体的是______。
互为同一种物质的是______。
Ⅱ已知某烷烃的键线式为用系统命名法命名该烷烃：______。该烷烃的分子式：______，该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有______种若该烷烃是由烯烃和加成得到的，则原烯烃的结构有______种不包括立体异构。
下列烷烃的一氯代物的同分异体有两种，二氯代物的同分异构体四种的是______。
A.甲烷
B.乙烷
C.丙烷
D.丁烷
Ⅲ丁烯是石油裂解的产物之一，烯烃是丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则的结构简式为______；与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为______。
三 、简答题
新合成的一种烃，其碳架呈三棱柱体（如图所示），小黑点表示碳原子，氢原子未标出．
请回答下列问题：
14.写出该烃的分子式________；
15.该烃的二氯取代物有________ 种；
16.该烃有多种同分异构体，任写一种一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式________．
17.页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，其主要成分是甲烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，它们之间的关系是________，通式是________，请写出此类有机物中含有个碳原子，一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式________。
18.页岩气的发展将重塑全球的乙烯市场，使乙烯价格大幅下降，试写出乙烯使溴水褪色的化学方程式________，该反应的类型是________反应。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】根据图示可知，荧光素中含有，、、、元素，为有机化合物，因其分子中不全是、两种元素，故其不为烃，而是烃的衍生物，分子中有羟基和羧基两种含氧官能团，故错误，
2.【答案】D;
【解析】解：只含、两元素的化合物为烃，不属于烃类，其官能团为醚键，结构简式为，故错误；
的官能团为酮羰基，属于酮类，故错误；
的官能团为，为酯基，属于酯类，故错误；
的官能团为，且连在烷烃基上，为醇，故正确；
故选：。
A.只含、两元素的化合物为烃；醚键的结构简式为；
为酮羰基；
C.为酯基；
D.当连在烷烃基或苯环侧链上时为醇。
此题主要考查了有机物官能团的结构简式、名称以及有机物类别的判断，难度不大，应注意基础知识的掌握和应用。
3.【答案】A;
【解析】解：根据分析可知，该芳香烃为间二甲苯，其中一个甲基中的一个原子被氯原子取代，得到的一氯代物中有种化学环境不同的原子，对应的二氯代物有种，若个氯原子均处于苯环，苯环上任意个原子被取代，共有种，故共有种，
故选：。
分子式为的二元取代芳香烃有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，等效氢种类分别为种、种、种，据此分析作答。
不同主要考查同分异构体的书写，运用定一议一的方法进行分析，属于基本知识的考查，难度不大。
4.【答案】D;
【解析】
可以看成丁烷中的个原子分别被个、个原子取代，丁烷只有种结构，氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的原子，可以取代不同碳原子上的原子，据此书写判断。
【详解】可以看作中个原子被、原子取代，而丁烷有、两种，先分析碳骨架异构，分别为 与 种情况，然后分别对种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架 有、数字代表溴原子的位置共 种，骨架有、数字代表溴原子的位置，共 种，总共种，答案选。
5.【答案】D;
【解析】解：苯环上含种，苯环上的一氯代物有种同分异构体，故错误；
B.苯环上含种，苯环上的一氯代物有种同分异构体，故错误；
C.苯环上含种，苯环上的一氯代物有种同分异构体，故错误；
D.结构对称，苯环上只有种，苯环上的一氯代物没有同分异构体，故正确；
故选：。
某芳香烃苯环上的一氯代物没有同分异构体，可知苯环上只有一种，以此来解答。
此题主要考查有机物的异构现象，为高频考点，把握有机物的结构、氢的种类为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意对称性及等效氢的判断，题目难度不大。
6.【答案】C;
【解析】．丙烷和丁烷结构相似，在分子组成上相差个原子团，互称为同系物，故正确；
．甲基丁烷中含种，则甲基丁烷的一溴代物有种，故正确；
．组成和结构相同的有机物，相对分子质量越大，沸点越高，烷烃同分异构体中支链越多，沸点越低，丙烷分子中个碳，正丁烷、异丁烷分子中个碳，相对分子质量：正丁烷异丁烷丙烷，但异丁烷支链多，所以沸点低，即沸点为：正丁烷异丁烷丙烷，故错误；
．和分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故正确；
7.【答案】C;
【解析】解：、、不是单质，互为同位素，故错误；
B.、互为同素异形体，是单质，故错误；
C.丙烷与丁烷结构相似，在分子组成上相差个原子团，互为同系物，故正确；
D.乙烷和乙烯结构不同，组成上差个原子，二者之间不是互为同系物关系，故错误；
故选：。
A.同素异形体是同种元素形成的不同单质；
B.同位素是质子数相同质量数不同的同种元素的不同核素；
C.结构相似、在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物间互为同系物；
D.结构相似、在分子组成上相差一个或若干个原子团的化合物间互为同系物。
此题主要考查同素异形体、同位素、同分异构体和同系物，题目难度不大，明确相关的定义是解答该题的关键。
8.【答案】A;
【解析】解：丁醇和乙醚分子式相同结构不同，为同分异构体，故A正确；
B.戊烷和环戊烷分子式不同，不是同分异构体，故B错误；
C.丙三醇和甘油属于一种物质，故C错误；
D.丁烯和丁二烯中官能团个数不同，不是同分异构体，故D错误；
故选：。
同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物，据此分析选项；
该题考查了同分异构体的判断，难度不大，注意同分异构体必须分子式相同。
9.【答案】A;
【解析】【详解】某有机物与发生加成反应后只得到产物，说明中存在一个碳碳双键，碳碳双键可能的位置为，共种，答案选。
10.【答案】D;
【解析】
A.该模型表示甲烷，甲烷不存在同分异构体，不选；
B.该模型表示乙烷，乙烷不存在同分异构体，不选；
C.该模型表示丙烷，丙烷不存在同分异构体，不选；
D.该模型表示正丁烷，正丁烷存在同分异构体，即和异丁烷互为同分异构体，选；
答案选。
11.【答案】A;
【解析】解：二者均含、、元素，则元素分析仪显示出的信号是完全相同，故A选；
B.官能团不同，红外光谱信号不同，故B不选；
C.二者含有的原子的种类和个数虽相同，但峰出现的位置不同，核磁共振氢谱信号不完全相同同，故C不选；
D.二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同，故D不选；
故选：。
由结构可知，组成元素相同，而官能团、的峰出现的位置不同，相对分子质量相同，以此来解答。
该题考查有机物的结构及确定方法，为高频考点，把握有机物的组成、结构及确定有机物结构的方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项CD为解答的难点和易错点，题目难度不大。
12.【答案】A;
【解析】解：丁烷有、两种结构，则丁基有种，则分子式为的有机物结构有种，
故选：。
分子式为的有机物结构的种数，取决于丁基的种数，据此分析。
此题主要考查了有机物同分异构体的书写，难度不大，应注意同分异构体书写方法的掌握。
13.【答案】③; ④; ①; ⑥; 2，2，3-三甲基戊烷; C8H18; 5; 3; C;;;
【解析】解：Ⅰ③和 是碳元素的同位素，
故答案为：③；
④和 分子式相同结构不同为同分异构体，
故答案为：④；
①和 是氧元素的不同单质为同素异形体，
故答案为：①；
⑥和是组成和结构都相同的物质为同一物质，
故答案为：⑥；
Ⅱ由键线式可知分子式为，名称为，，三甲基戊烷，分子中含有种不同的，则生成的一氯代烷最多有种，如为烯烃与氢气发生加成反应，采取逆推法还原双键，烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置，应有种烯烃，如图所示，甲烷和乙烷的一氯取代物是种，丙烷分子中有种原子，其一氯代物有种，为，，二氯代物有种：，、、，正丁烷分子中都有种原子，其一氯代物有种，二氯代物有种：，、、、、，异丁烷分子中都有种原子，其一氯代物有种，二氯代物有种：，，，故选C，
故答案为：，，三甲基戊烷；；；；；
Ⅲ烯烃是丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，可判断其碳链有支链，结构只能是一种，则为甲基丙烯，结构简式为，双键为平面结构，则该物质中个原子共平面，与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为，
故答案为：；．
Ⅰ质子数相同，质量数或中子数不同的原子互称同位素；
具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
同种元素形成的不同单质互为同素异形体；
组成和结构都相同的物质为同一物质，同一物质组成、结构、性质都相同，结构式的形状及物质的聚集状态可能不同；
Ⅱ为，，三甲基戊烷，分子中含有种不同的，如为烯烃与氢气发生加成反应，采取逆推法还原双键，烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置，一氯取代物的同分异构体，就是分子中能够被取代的的种类，甲烷一氯取代物种，乙烷一氯取代物一种，丙烷、正丁烷、异丁烷分子都含有种原子，其一氯代物只有种，利用定一移二法确定二氯代物的同分异构体数目；
Ⅲ烯烃是丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则为甲基丙烯，可与溴发生加成反应。
该题考查物质分类、有机物的结构与性质、有机物命名，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，侧重烯烃的加成反应及同分异构体等知识的考查，题目难度不大。
14.【答案】；;将三棱柱体的一个顶点固定，该碳上的氢原子被氯原子取代，则与该碳共面的另一个点、竖棱上的共线点以及以及体对角线上的点上的氢原子被氯原子代替时均不同，所以该烃的二氯取代物有种，故答案为：种；;不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水溶液褪色，但在一定条件下能跟溴发生取代反应、与发生加成反应，符合分子式的烃是苯，故答案为：．;
【解析】解：（1）根据有机物键线式的特点，可知该有机物分子式为，
（2）将三棱柱体的一个顶点固定，该碳上的氢原子被氯原子取代，则与该碳共面的另一个点、竖棱上的共线点以及以及体对角线上的点上的氢原子被氯原子代替时均不同，所以该烃的二氯取代物有种，
（3）不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水溶液褪色，但在一定条件下能跟溴发生取代反应、与发生加成反应，符合分子式的烃是苯，
15.【答案】同系物;;;;加成;
【解析】甲烷、乙烷、丙烷和丁烷为烷烃同系物，烷烃在组成相差若干个原子团．设某烷烃与甲烷相差个，则它的碳原子的数目为，氢原子的数目为，即化学式为，令，所以烷烃的通式可表示为：，含有个碳原子，一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式为：，
故答案为：同系物；；；
乙烯和反应的化学方程式为：，该反应为加成反应，
故答案为：；加成。
