2024苏教版高中化学选择性必修3同步
专题2 有机物的结构与分类
第一单元 有机化合物的结构
第2课时 同分异构体
基础过关练
题组一 同分异构现象
1.(2023河北邯郸大名一中阶段练习)如图为含4个碳原子的6种有机物分子模型(氢原子没有画出),下列叙述中正确的是( )
A.与d互为同分异构体的是c
B.b、c、f的分子式均为C4H8
C.a和f均为链状烷烃
D.一种物质中不可能同时含碳链和碳环
2.碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机物种类繁多的原因。丁烷和2-甲基丙烷的结构式如下所示,下列关于两种物质的说法不正确的是( )
丁烷 2-甲基丙烷
A.分子式相同
B.互为同分异构体
C.每个分子中所含碳氢键数目相同
D.物理性质、化学性质完全相同
3.下列分子式代表的物质一定有固定沸点的是( )
A.C3H6 B.C2H4O2
C.CFCl3 D.C3H7OH
4.(2023四川成都太平中学月考)某烃只有两种沸点不同的一溴代物,则该烃可能是( )
A.CH3CH3 B.CH3CH2CH3
C. D.
题组二 构造异构
5.下列物质属于碳链异构的是( )
A.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
B.CH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3
C.CH3CH2OH和CH3OCH3
D.CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3
6.CH3CH CHCH3与CH3CH2CH CH2互为同分异构体,其异构类型为( )
A.碳链异构 B.位置异构
C.官能团异构 D.立体异构
7.下列各组化合物中不互为同分异构体的是( )
A.和
B.和
C.和
D.和
8.已知下列有机物:
①CH3—CH2—CH2—CH3和
②CH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3
③CH3CH2CH2OH和CH3CH2OCH3
④和
⑤CH3COOH和 HCOOCH3
⑥CH2CHCHCH2和
(1)其中属于同分异构体的是 (填序号,下同)。
(2)其中属于碳链异构的是 。
(3)其中属于位置异构的是 。
(4)其中属于官能团异构的是 。
(5)其中属于同一种物质的是 。
题组三 立体异构、手性分子
9.(经典题)下列有机物中,存在顺反异构体的是( )
A.
B.
C.
D.
10.乳酸分子为手性分子,如图为乳酸分子的两种空间结构模型:
下列关于乳酸分子的两种空间结构模型的说法正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ的结构与性质完全相同
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜像对称,互为同素异形体
C.Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子
DⅠ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同
11.(2023福建厦门二中阶段练习)下列关于有机物X、Y的说法中错误的是( )
X Y
A.X、Y分子均存在顺反异构体
B.X分子中含有5个手性碳原子
C.X与Y所含元素中,电负性最大的是氧元素
D.X中C原子有sp2、sp3两种杂化方式
题组四 同分异构体数目的判断方法
12.(2022江苏常州武进礼嘉中学阶段教学质量调研)已知二氯苯有3种结构,则四溴苯的结构共有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
13.(2022江苏江阴南菁高级中学开学检测)的同分异构体中,含有苯环且苯环上的一氯代物只有一种的共有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
14.(2022广东佛山期末)分子式为C4H10O的有机物共有(不考虑立体异构)( )
A.7种 B.6种
C.4种 D.3种
能力提升练
题组一 同分异构现象及同分异构体数目的判断
1.(2023江苏南通如皋中学阶段练习)有机物X是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,其结构如图所示。下列关于有机物X的说法正确的是 ( )
A.分子中所有碳原子可能处于同一平面
B.该分子存在对映异构体
C.分子中含sp2杂化方式的碳原子共15个
D.存在顺反异构
2.(2022广东汕头期中)已知与是互为“顺反异构”的同分异构体。有机化合物C4H8是生活中的重要物质,关于C4H8的说法中错误的是( )
A.C4H8一定是烯烃
B.C4H8中属于烯烃的同分异构体有4种(含顺反异构)
C.C4H8中属于烯烃的顺反异构体有2种
D.C4H8中核磁共振氢谱有2组吸收峰的烯烃结构可能是
3.(2022吉林长春二中期末,)下列物质的一氯代物的种数相同的是(不考虑立体异构)( )
①
②
③ ④
A.①② B.③④ C.②③ D.②④
4.(2022江西师大附中期末,)下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不考虑立体异构)正确的是 ( )
A.的一溴代物有4种
B.分子式为C4H8且属于烯烃的有机物有4种
C.分子式为C4H8O2且属于羧酸的有机物有4种
D.分子式为C5H12的同分异构体有3种
题组二 限定条件的同分异构体书写
5.请回答下列问题:
(1)戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,写出它的结构简式: 。
(2)具有支链的有机物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的CCl4溶液褪色,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是 ;写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式: (不考虑立体异构)。
6.按要求写出下列物质的同分异构体。
(1)写出与—CH2—CH3互为同分异构体的链状烃的结构简式: 。
(2)写出分子式与苯丙氨酸[]相同,且满足下列两个条件的有机物的结构简式: 。
①苯环上有两个取代基;
②硝基(—NO2)直接连在苯环上。
答案与分层梯度式解析
专题2 有机物的结构与分类
第一单元 有机化合物的结构
第2课时 同分异构体
基础过关练
1.B 2.D 3.C 4.B 5.A 6.B 7.B 9.D
10.D 11.B 12.C 13.C 14.A
1.B d和c的分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;b、c、f的分子式均为C4H8,结构不同,互为同分异构体,故B正确;f为环烷烃,故C错误;一种物质中可能同时含有碳链和碳环,故D错误。
2.D 二者分子式相同,均是C4H10,A项正确;二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B项正确;二者每个分子中所含碳氢键数目相同,均含有10个,C项正确;二者互为同分异构体,物理性质不同,均是烷烃,化学性质相似,D项错误。
3.C 纯净物有固定的沸点,而混合物没有。C3H6可以代表丙烯、环丙烷,可能为混合物,A不符合题意;C2H4O2可以代表CH3COOH、HCOOCH3、HOCH2CHO,可能为混合物,B不符合题意;CFCl3只代表一种物质,是纯净物,有固定的沸点,C符合题意;C3H7OH可以代表CH3CH2CH2OH、(CH3)2CHOH,可能为混合物,D不符合题意。
4.B 某烃有两种沸点不同的一溴代物,则该烃分子中有2种氢原子。乙烷、新戊烷、苯分子中均只有1种氢原子,故A、C、D不符合题意;CH3CH2CH3中有2种氢原子,故B符合题意。
5.A 碳链异构指因碳骨架不同产生的异构现象。
6.B 根据CH3CH CHCH3与CH3CH2CH CH2的结构可知,二者均含有相同的官能团碳碳双键,但碳碳双键所处的位置不同,所以二者属于位置异构。
7.B 同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物之间的互称。二者分子式均为C6H6,结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;二者分子式不同,不互为同分异构体,故B符合题意;二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C不符合题意;二者分子式均为C6H6O3,结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意。
8.答案 (1)①②③⑤⑥
(2)①
(3)②
(4)③⑤⑥
(5)④
解析 解答此题首先需掌握同分异构体概念,且明晰异构类型,然后根据有机物结构做出判断。
9.D CH3CH2CH2C(CH3) CH2中碳碳双键中的一个碳原子连接了2个H原子,不具有顺反异构,故不选A;CH3CH2CH(CH3)CH CH2中碳碳双键中的一个碳原子连接了2个H原子,不具有顺反异构,故不选B;CH3CH2CH C(CH3)2中碳碳双键中的一个碳原子连接了2个—CH3,不具有顺反异构,故不选C;(CH3)2CHCH CHCH3中碳碳双键中每个碳原子连接不同的原子或原子团,具有顺反异构:和,故选D。
10.D Ⅰ和Ⅱ的结构镜像对称,性质不完全相同,但有一定的相似性,故A错误;由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,Ⅰ和Ⅱ均为化合物,二者结构不同,分子式相同,互为同分异构体,故B错误;Ⅰ和Ⅱ都属于极性分子,故C错误;Ⅰ和Ⅱ呈镜像对称,化学键的种类与数目完全相同,故D正确。
11.B X、Y分子中含有碳碳双键,且碳碳双键的每个碳原子连接不同的原子或原子团,则均存在顺反异构体,A正确;X分子中含有4个手性碳原子,如图所示:(用*标注),B错误;X与Y含有C、H、O、N四种元素,电负性最大的是氧元素,C正确;X分子中有饱和C原子,也有双键C原子,故C原子有sp3、sp2两种杂化方式,D正确。
反思升华 (1)手性碳原子一定是饱和碳原子;
(2)手性碳原子所连接的4个原子或原子团是不同的。
12.C 二氯苯(C6H4Cl2)有三种结构,则四氯苯(C6H2Cl4)也有三种结构,推知四溴苯(C6H2Br4)也有三种结构,C正确。
13.C 的同分异构体中,含有苯环且苯环上的一氯代物只有一种结构,说明有机物的结构具有对称性,满足条件的同分异构体有、、、,共4种。
14.A C4H10O可能是醇或醚,当属于醇类时有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、CH3CH(CH3)CH2OH、(CH3)2C(OH)CH3;当属于醚类时有CH3CH2OCH2CH3、CH3OCH2CH2CH3、CH3CH(CH3)OCH3,故共有7种。
能力提升练
1.B 2.A 3.C 4.D
1.B 分子中含有分别与3个碳原子相连的饱和碳原子,则所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;分子中含一个手性碳原子,如图所示:(用*标注),则存在对映异构体,故B正确;苯环中碳原子为sp2杂化,碳氧双键、碳碳双键中碳原子为sp2杂化,则分子中含sp2杂化方式的碳原子共16个,故C错误;该分子中碳碳双键的一个碳原子上连有2个氢原子,则不存在顺反异构,故D错误。
2.A 链状单烯烃和环烷烃的通式均为CnH2n,因此C4H8可能是烯烃,也可能是环烷烃,故A错误;C4H8中属于烯烃的同分异构体有、CH2 CHCH2CH3、CH3—CH CH—CH3(存在顺反异构),共4种,故B正确,C正确;C4H8中核磁共振氢谱有2组吸收峰的烯烃结构有、与,故D正确。
3.C ①有7种H原子,标注为;②有4种H原子,标注为;③有4种H原子,标注为;④有7种H原子,标注为。综上可知:②③的一氯代物均为4种,①④的一氯代物均为7种,故选C。
4.D 分子中含有5种不同化学环境的氢原子,则其一溴代物有5种,A项错误;分子式为C4H8且属于烯烃的有机物有CH2CH—CH2CH3、CH3—CHCH—CH3、,共3种,B项错误;分子式为C4H8O2且属于羧酸的有机物有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,共2种,C项错误;分子式为C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、(CH3)4C,共3种,D项正确。
5.答案 (1)
(2) CH2 CHCH2COOH、
CH3CH CHCOOH
解析 (1)只有一种一氯代物说明符合条件的有机物分子中只有1种氢原子,结构简式为。(2)A的分子式为C4H6O2,不饱和度为2,可使Br2的CCl4溶液褪色,则A分子中含碳碳双键或碳碳三键,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A分子中含有1个—COOH,故A分子中含1个碳碳双键和1个羧基,根据A分子中具有支链,可知A的结构简式为。与A具有相同官能团的A的同分异构体有CH2 CHCH2COOH和CH3CH CHCOOH。
6.答案 (1)、
(2)、、、、、
解析 (1)与互为同分异构体的链状烃的结构简式为、。
(2)当苯环上连有一个硝基以后,另一个取代基只能是正丙基或异丙基,苯环上两个取代基有邻、间、对3种位置关系,符合条件的结构简式如下:、、、、、。
反思升华 进行有序推理是确定同分异构体的重要思维方式,在此基础上,建立思维模型是确定有限定条件的同分异构体的重要途径。一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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