高中化学人教版选修5课后训练：1_2_2 同分异构体含解析

高中化学人教版选修5课后训练：1_2_2 同分异构体含解析

第一章　第二节　第2课时 一、选择题 ‎1. 有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，关于A和B的关系的下列说法正确的是(　　)‎ A．A和B一定是同分异构体 B. A和B一定不是同系物 C．A和B分子中含氢元素质量分数相同 D. A和B各a mol完全燃烧生成CO2的质量一定相同 解析：烃中只含有C、H两种元素，两种烃中碳的质量分数相同，则氢的质量分数必然相同，故C选项正确；对于CH≡CH与来说，A、D两项都不正确。‎ 答案：C ‎2. 下列各组物质不属于同分异构体的是(　　)‎ C．和CH2CH3CH2CH2CH3‎ D. 和 解析：D项中两种物质的分子式不同，且前面物质的官能团为碳碳双键和羧基，后一物质中只有一个酯基，故不是同分异构体。‎ 答案：D ‎3. 如图是立方烷的键线式结构，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．它和苯的最简式相同 B. 它属于芳香烃 C．它只有两种化学键 D. 它与苯乙烯(C6H5－CH===CH2)具有相同的分子式 解析：立方烷的分子式与苯乙烯的分子式相同，都是C8H8，最简式为CH，与苯的最简式相同；立方烷分子中只含有C－H键和C－C键两种化学键；分子里含有一个或多个苯环的烃是芳香烃，而该分子不含苯环，因此不属于芳香烃。‎ 答案：B ‎4. 某烷烃的相对分子质量为72，与氯气发生取代反应所得的一氯取代物没有同分异构体，这种烷烃是(　　)‎ A．CH3CH2CH2CH2CH3‎ 解析：由烷烃的通式和相对分子质量确定其分子式为C5H12，该烃与氯气反应后只生成一种一氯取代物，故其结构简式为。‎ 答案：C ‎5. 下列关于同分异构体的分类，错误的是(　　)‎ A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属于碳链异构 B. CH3－CH===CH－CH3与CH2===CH－CH2－CH3属于官能团异构 C．CH≡C－C2H5与CH3－C≡C－CH3属于位置异构 D. CH2===CH－CH===CH2与CH3－C≡C－CH3属于官能团异构 解析：CH3－CH===CH－CH3与CH2===CH－CH2—CH3属于官能团位置异构，而不属于官能团异构。‎ 答案：B ‎6. 如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．其一氯代物只有一种结构 B. 其二氯代物有三种同分异构体 C．它是一种极性分子 D. 它与苯乙烯(C6H5－CH===CH2)互为同分异构体 解析：整个分子结构是立方体形，且分子结构是对称的，是非极性分子。它的一氯代物只有一种；二氯代物有三种；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，结构不同，它们互为同分异构体。‎ 答案：C ‎7. 化学家们合成了如图所示的一系列星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是(　　)‎ A．它们之间互为同系物 B. 六星烷的化学式为C18H24‎ C．四星烷与互为同分异构体 D. 它们的一氯代物均只有两种，而三星烷的二氯代物有四种 解析：三星烷、四星烷、五星烷的化学式分别为C9H12、C12H16、C15H20，它们不符合同系物的概念。对于选项D，它们的一氯代物均只有两种是正确的，而三星烷的二氯代物应该有7种。‎ 答案：B ‎8. 在欧洲一些国家曾发现饲料被污染，导致畜禽类制品及乳制品不能食用，经测定饲料中含有剧毒物质二口恶英，其结构为，已知它的二氯代物有10种，则其六氯代物有(　　)‎ A．15种 　 B．11种 ‎ C．10种 　 D．5种 解析：解答本题可用替代法：二口恶英的分子式为C12H8O2，其二氯代物有10种，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，可知C12H2Cl6O2也有10种同分异构体。‎ 答案：C ‎9. 人们使用四百万只象鼻虫和它们的‎215磅粪物，历经30多年时间弄清了象鼻虫的四种信息素的组成，它们的结构可表示如下(括号内表示的是④的结构简式)：‎ 以上4种信息素中互为同分异构体的是(　　)‎ A．①和② 　　 B．①和③‎ C．③和④ 　 D．②和④‎ 解析：由所给的4种结构可知，①③④中均含有11个C原子，②中含10个C原子，再分析①③④中的H原子，分别为18个、20个、20个，且①②③④中均只含一个O原子，③④的组成相同但结构不同，属于同分异构体。‎ 答案：C ‎10. 下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是(　　)‎ A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B. 已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目也为4种 C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯代物有3种 D. 菲的结构为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 解析：‎ A ‎√‎ 甲苯苯环上共有3种氢原子，含3个碳原子的烷基共有2种[－CH2CH2CH3丙基、－CH(CH3)2异丙基]，故甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种。‎ B ‎√‎ 采用换元法，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，从二氯代物有四种同分异构体，就可得到六氯代物也有四种同分异构体。‎ C ‎×‎ 含5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况：正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种一氯代物，异戊烷(CH3)2CHCH2CH3有4种一氯代物，新戊烷C(CH3)4有1种一氯代物，选项中未指明是哪一种链烃，故不正确。‎ D ‎√‎ 菲的结构中硝基取代的位置如图：‎ ‎，共5种一硝基取代物。‎ 答案：C ‎11. 分子式与苯丙氨酸()相同，且同时符合下列条件：①有带有两个取代基的苯环，②有一个硝基(－NO2)直接连接在苯环上的同分异构体的数目为(　　)‎ A．3种 　　 B．6种 C．8种 　　 D．10种 解析：氨基酸与硝基化合物属于官能团异构的情形之一。此题中硝基与苯环相连后，苯环上只剩下1个侧链，该侧链上应是含3个碳原子的烷烃基，即－C3H7，－C3H7有两种结构：正丙基(－CH2CH2CH3)和异丙基CHCH3)(CH3，而苯环上硝基与－C3H7的位置关系有三种：邻位、间位、对位。故符合题意的同分异构体的数目为6种。‎ 答案：B ‎12. 金刚烷是最早在石油中发现的，其结构如右图所示，则与金刚烷互为同分异构体的是(　　)‎ 解析：金刚烷的分子式为C10H16，A的分子式为C10H8，B为C10H14，C为C10H16，D为C10H18。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13. 烷基取代苯可以被KMnO4酸性溶液氧化生成 ‎，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C－H键，则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的异构体共有7种，其中的3种是 请写出其他的4种结构简式：‎ ‎__________________________________________、‎ ‎__________________________________________、‎ ‎__________________________________________、‎ ‎__________________________________________。‎ 解析：在书写同分异构体时，可把苯环看成是C5H12的一个取代基，因而只要能写出C5H12的7种同分异构体，问题即得到解决。‎ 答案：‎ ‎14. 已知下列有机物：‎ ‎①CH3－CH2－CH2－CH3和 ‎②CH2===CH－CH2－CH3和CH3－CH===CH－CH3‎ ‎③CH3－CH2－OH和CH3－O－CH3‎ ‎⑦CH2===CH－CH===CH2和CH3－CH2－C≡CH ‎⑧CH3－CH2－NO2和 ‎(1)其中属于同分异构体的是__________________________________________。‎ ‎(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__________________________________________。‎ 解析：先写出该物质的分子式，然后判断其结构和官能团类型即可。‎ 答案：(1)①②③④⑥⑦⑧　(2)①　(3)②　(4)③④⑥⑦⑧　(5)⑤‎ ‎15. 下列各组物质属于同系物的是________，属于同分异构体的是________，属于同素异形体的是________，属于同位素的是________，属于同一种物质的是________。‎ ‎①O2和O3　②氕和氚　③麦芽糖和蔗糖 ④甲烷和乙烷　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎⑦C2H2和C4H6　 　 ⑨乙醇和二甲醚　⑩淀粉和纤维素　⑪CH3CH2NO2和 解析：同系物是指结构相似，化学性质相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。如④甲烷和乙烷。注意⑥中的，尽管组成上相差了一个CH2原子团，但二者结构不同，前者为芳香醇，后者为酚，二者不属于同系物。⑦中的C2H2(乙炔)和C4H6尽管相差2个CH2原子团，但C4H6不一定是炔烃(可能为二烯烃或环烯烃)，故二者不一定是同系物。同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，如③蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11，但二者结构不同，化学性质不同。仔细分析分子组成和结构可知⑧、⑨、⑪中的物质也互为同分异构体；⑤中的物质分子式相同，结构也相同(四面体结构)，故二者属于同一种物质；⑩中的淀粉和纤维素尽管分子式均为(C6H10O5)n，但二者n值不一定相同，不属于同分异构体。同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子，如氕和氚；同素异形体是指由同一元素形成的不同单质，如O2和O3。‎ 答案：④　 ③⑧⑨⑪　①　②　⑤‎ ‎16. 国家药品监督管理局曾发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。苯丙醇胺(英文缩写PPA)的结构简式为：，其中Φ—代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是。‎ ‎(1)PPA的分子式是________。‎ ‎(2)它的取代基中有两个官能团，名称是________基和________基。‎ ‎(3)改变Φ－、H2N－、HO－在碳链上的位置，可以写出多种同分异构体，其中5种的结构简式是 请写出另外4种同分异构体的结构简式：______________，______________，______________，______________(不要写出－OH和－NH2连在同一个碳原子上的异构体)。‎ 解析：(3)苯环侧链上的3个碳原子连成直链时，3个碳原子的位置各不相同，两个取代基连在三个碳原子上排布共有6种，题目已给出其中5种，依此规律可写出第6种，若苯环侧链上三个碳原子排成CCC时，则碳原子的位置有2种，两个取代基连在位置不同的碳原子上可得2种结构，连在位置相同的两个碳原子上时，则又得到1种结构。‎ 答案：(1)C9H13NO　(2)羟　氨