高中化學(xué)人教版有機化學(xué)基礎(chǔ)第一章認識有機化合物單元測試課時作業(yè)3

課時作業(yè)3同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體一、選擇題1．下列說法中錯誤的是()A．符合通式CnH2n＋2(n≥1)且相對分子質(zhì)量不相等的有機物為同系物B．符合同一通式且相對分子質(zhì)量不相等的有機物為同系物C．乙醇和甲醚不是同系物但是同分異構(gòu)體D．CH3CH2CHO、CH2=CHCH2OH、三種物質(zhì)互為同分異構(gòu)體解析：符合通式CnH2n＋2者必為烷烴，烷烴間結(jié)構(gòu)相似，A正確；符合同一通式者不一定是同一類物質(zhì)，如符合CnH2n者有烯烴和環(huán)烷烴，其結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物，B錯誤；乙醇和甲醚結(jié)構(gòu)不同，不屬于同系物，但分子式都為C2H6O，是同分異構(gòu)體，C正確；D中三物質(zhì)分子式均為C3H6O，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，D正確。答案：B2．下列物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的是()A．①② B．①⑤C．①④ D．①③④解析：運用同分異構(gòu)體的概念判斷。答案：C3．下列物質(zhì)中最簡式相同，但既不是同系物，也不是同分異構(gòu)體的是()D．乙酸和甲酸甲酯解析：A、C、D都是同分異構(gòu)體。答案：B4．(多選)下列分子式只表示一種純凈物的是()A．CH2Br2 B．C3H8C．C4H10 D．C解析：本題是從另一角度考查同分異構(gòu)體的知識。A項主要考查的是甲烷的結(jié)構(gòu)；烷烴中3個碳原子以上的烴才有同分異構(gòu)體，如C4H10有正丁烷和異丁烷兩種；C3H8代表的只有丙烷一種；碳的元素符號C可以代表金剛石和石墨兩種物質(zhì)。答案：AB5．已知化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為。A苯環(huán)上的n溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目和m溴代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目相等，則n和m一定滿足的關(guān)系式是()A．n＋m＝6 B．n＝mC．2n＝m D．n＋m＝8解析：苯環(huán)上可被取代的H原子為6個，則n溴代物與m溴代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相等時m＋n＝6。答案：A6.下列關(guān)于同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述不正確的是()A．甲苯苯環(huán)上的1個氫原子被含3個碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有6種B．已知丙烷的二氯代物有4種異構(gòu)體，則其六氯代物的異構(gòu)體數(shù)目也為4種C．含有5個碳原子的某飽和鏈烴，其一氯代物有3種D．菲的結(jié)構(gòu)為，它與硝酸反應(yīng)，可生成5種一硝基取代物解析：A√甲苯苯環(huán)上共有3種氫原子，含3個碳原子的烷基共有2種[—CH2CH2CH3丙基、—CH(CH3)2異丙基]，故甲苯苯環(huán)上的1個氫原子被含3個碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有6種。B√采用換元法，將氯原子代替氫原子，氫原子代替氯原子，從二氯代物有四種同分異構(gòu)體，就可得到六氯代物也有四種同分異構(gòu)體。C×含5個碳原子的飽和鏈烴有以下幾種情況：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3種一氯代物，異戊烷(CH3)2CHCH2CH3有4種一氯代物，新戊烷C(CH3)4有1種一氯代物，選項中未指明是哪一種鏈烴，故不正確。D√菲的結(jié)構(gòu)中硝基取代的位置如圖，共5種一硝基取代物。答案：C7．下列有機化合物的一氯取代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目相等的是()A．①② B．②④C．③④ D．①④解析：首先判斷各有機化合物的對稱面：①和④無對稱面，②和③均呈鏡面對稱，只需看其中一半即可。然后看連在同一個碳原子上的甲基有幾個：①中有兩個甲基連在同一個碳原子上，所以這兩個甲基中的氫原子等效，③中也有兩個甲基連在同一個碳原子上，因為是鏡面對稱，故四個甲基中的氫原子等效。最后用箭頭確定不同的氫原子，如下圖所示，即可知①和④對應(yīng)的一氯取代物都有七種同分異構(gòu)體，②和③對應(yīng)的一氯取代物都只有四種同分異構(gòu)體。故選D。答案：D8．滿足分子式為C4H8ClBr的有機物共有()A．10種 B．11種C．12種 D．13種解析：先分析碳骨架異構(gòu)，分別為C—C—C—C與兩種情況，然后分別對兩種碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中碳骨架C—C—C—C有，共8種，碳骨架，共4種，共12種，故選C。答案：C9．主鏈含5個碳原子，有甲基、乙基2個支鏈的烷烴有()A．2種 B．3種C．4種 D．5種解析：符合題目要求的同分異構(gòu)體有：兩種。答案：A10．對復(fù)雜的有機物的結(jié)構(gòu)，可以用“鍵線式”簡化表示。如有機物CH2=CH—CHO可以簡寫成。則與鍵線式為的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的是()解析：的分子式為C7H8O，分析四個選項可得出答案。答案：D11．分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機化合物有(不考慮立體異構(gòu))()A．5種 B．6種C．7種 D．8種解析：與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣，說明該化合物一定含有—OH，所以此有機物的結(jié)構(gòu)符合C5H11—OH，首先寫出C5H11—碳鏈異構(gòu)有3種：①C—C—C—C—C、②、③，再分別加上—OH。①式有3種結(jié)構(gòu)，②式有4種結(jié)構(gòu)，③式有1種結(jié)構(gòu)，共8種。答案：D12．有機物R的分子式為C12H18，經(jīng)測定數(shù)據(jù)表明，分子中除含苯環(huán)外不再含有其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且苯環(huán)上只有兩個側(cè)鏈(分別是—C2H5和—C4H9)，符合此條件的烴的結(jié)構(gòu)有()A．6種 B．9種C．12種 D．15種解析：—C2H5只有一種結(jié)構(gòu)，—C4H9有4種結(jié)構(gòu)，而—C2H5和—C4H9兩個側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置關(guān)系有鄰、間、對3種，所以此烴的同分異構(gòu)體共有3×4＝12種，C選項正確。答案：C二、填空題13．(1)某芳香烴結(jié)構(gòu)為。它的分子式為________，一氯代物有________種。(2)分子式為C6H12的某烴的所有碳原子都在同一平面上，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________，若分子式為C4H6的某烴中所有的碳原子都在同一條直線上，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為_________________________________________。解析：(1)該芳香烴的分子式為C18H14，結(jié)構(gòu)中含有兩條對稱軸，，處于對稱位置的H原子屬于同一種H原子，故該分子中含有4種H原子，其一氯代物有4種。(2)分子式為C6H12，且所有碳原子都在同一平面上，該烴為2,3-二甲基-2-丁烯，其結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2C=C(CH3)2，可以看成4個甲基分別取代了CH2=CH2分子中的4個H原子，故所有碳原子都在同一平面上。分子式為C4H6，所有的碳原子都在同一條直線上，該烴為CH3C≡CCH3答案：(1)C18H144(2)(CH3)2C=C(CH3)2CH3C≡14．(1)上圖為金剛烷的空間結(jié)構(gòu)(碳架)：它的一氯代物有________種，二氯代物有________種。(2)二英是一類具有高毒性芳香族化合物的總稱，其母體結(jié)構(gòu)如圖：①已知該物質(zhì)的一氯代物有二種，則該物質(zhì)的七溴代物共有________種；②該物質(zhì)的二氯取代物共有________種。解析：(1)為說明清楚，先對碳編號。從圖中可看出，分子內(nèi)由碳原子構(gòu)成的最小的環(huán)為6元環(huán)，這樣的環(huán)共有4個，且4個環(huán)完全等同，整個分子結(jié)構(gòu)中，1、3、5、8號位碳等同，每個C上有1個H,2、6、7、4、10、9號位C等同，每個C上有2個H。由于只存在兩種不同位置的H，故一氯代物只有2種。尋找二氯代物的方法：對兩種不同位置的H分類為a、beq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(a—a1種,a—b2種,b—b3種))6種(注意：b位上有2個H)(2)①該物質(zhì)的分子式為C12H8O2，可被取代的氫原子有8個，根據(jù)替代法可知其一氯代物和七溴代物的種類數(shù)應(yīng)相同，都是兩種。②該物質(zhì)的二氯取代物的查找方法可以采用固定一個氯原子，移動另一個氯原子的方法來尋找。答案：(1)26(2)①2②1015．烷基取代苯可被KMnO4酸性溶液氧化生成，但若烷基R中直接與苯環(huán)連接的碳原子沒有C—H鍵，則不容易被氧化得到?，F(xiàn)有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成為的異構(gòu)體共有7種，其中的3種是請寫出其他的4種結(jié)構(gòu)簡式：________、________、________、________。解析：由題意知，當與苯環(huán)直接連接的碳原子上有氫時，該烷基才能被KMnO4氧化生成—COOH，而所求的同分異構(gòu)體中苯環(huán)上只有一個側(cè)鏈，故可以把苯環(huán)看作是C5H12的一個取代基，只要寫出戊烷的七種同分異構(gòu)體就可求得答案。答案：16．液晶是一類新型材料，MBBA是一種研究得較多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水縮合的產(chǎn)物。(1)對位上有—C4H9的苯胺可能有4個異構(gòu)體，它們是(2)醛A的異構(gòu)體甚多，其中屬于酯類化合物，而且結(jié)構(gòu)式中有苯環(huán)