2020-2021学年第一节 有机化合物的结构特点第2课时同步训练题

这是一份2020-2021学年第一节 有机化合物的结构特点第2课时同步训练题，共17页。试卷主要包含了单选题，共13小题，非选择题，共6小题等内容，欢迎下载使用。
第一章第一节第2课时有机化合物中的共价键与同分异构现象分层作业提高练习（2）2021~2022学年高中化学选择性必修3（人教版2019）
练习
一、单选题，共13小题
1．某种分子的球棍模型如图所示(图中球与球之间的连线可代表单键、双键、三键等)；不同形式的球代表不同的原子，对该物质的判断正确的是

A．①处的化学键是碳碳双键 B．③处的原子可能是氯原子
C．该分子有五个三键 D．该分子中的原子不可能均在同一直线上
2．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O②NH4CNO与CO(NH2)2③CH3CH2OH和CH3-O-CH3④H2O和H2O
A．①②③ B．②③ C．①③④ D．②③④
3．分子式为C5H10O，且结构中含有的有机物共有(不考虑立体异构)
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
4．下列物质中，与2，2-二甲基丁烷互为同分异构体的是
A．2-甲基丁烷 B．3-甲基戊烷
C．2-甲基己烷 D．2，2-二甲基丙烷
5．1-丙醇在铜作催化剂并加热的条件下，可被氧化为M。下列物质与M互为同分异构体的是
A． B．
C． D．
6．下列有机物中，一氯取代物不止一种的是
A．新戊烷 B．环己烷() C．立方烷() D．对二甲苯
7．下列化合物中，与互为同分异构体的是
A．CH4 B．CH3CH3
C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH3
8．如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是

A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2形成σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
D．C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键
9．完全燃烧1.00g某脂肪烃，生成和。质谱法测得其相对分子质量为100。下列说法不正确的是
A．该脂肪烃属于烷烃，其分子式为
B．该脂肪烃能发生取代反应，不能发生加成反应
C．该脂肪烃主链有4个碳原子的结构有2种
D．该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种
10．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．它的二氯代物有2种(不考虑立体异构)
C．它的一个分子中只有20个σ键
D．它与苯乙烯()具有相同的分子式
11．进行同分异构体的结构与性质的分析、判断及对有机物的准确命名，是同学们研究有机物分类的重要手段，下列有关说法不正确的是
A．可以将命名为2，2，3，3―四甲基丁烷
B．正丁烷和异丁烷的化学性质相似，物理性质(熔点、沸点等)不同
C．异戊烷的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D．一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
12．下列物质的一氯代物的同分异构体数目相同的是
①②③④
A．①② B．③④ C．②③ D．②④
13．下列分子中，既有非极性键又含有π键的分子是
A．C2H4Cl2 B．HCHO C．H2O D．CH2=CH—CH3
二、非选择题，共6小题
14．同分异构现象在有机化学中普遍存在，中学阶段常见的同分异构体有三类：①官能团异构，②位置异构，③碳架异构。已知分子式为C5H12O的有机化合物有多种同分异构体，下面给出其中四种：
A．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B．CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH3
C．
D．
根据上述信息完成下列问题：
(1)根据所含官能团判断A属于___________类有机化合物，B、C、D中，与A互为官能团异构的是___________(填字母，下同)，与A互为碳架异构的是___________；与A互为位置异构的是___________。
(2)写出另一种与A互为位置异构的有机化合物(除B、C、D以外)的结构简式：___________。
(3)与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，除B、C、D中的一种以外，其中两种结构简式为、，写出另外两种同分异构体的结构简式：___________、___________。
15．已知下列各组有机物：
①和
②和
③和   
④和
⑤和
⑥和（环戊烷）
⑦和
（1）其中互为同分异构体的是______（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______。
16．(1)写出有机物的名称____________________。
(2)分子式为C8H10属于芳香烃的同分异构体共有________种，其中________(结构简式)在苯环上的一氯代物有两种。
(3)有机物中含氧官能团的名称是____________________。
(4)分子式为C6H10的某烃是含有双键的链状结构，分子中无支链或侧链，且分子中不存在基团，则其可能的结构简式为____________________(任写一种)
17．如图为几种有机化合物的结构简式：
①CH3CH=CHCH2CH3②③CH3CH2CH2CH2OH④CH3—C≡C—CH3⑤ CH3—CH2—C≡CH⑥⑦CH3CH2CH2OCH3⑧⑨CH2=CH—CH=CH2⑩ CH2=CHCH2CH2CH3
（1）属于同分异构体的是______、______、__________、__________。
（2）属于官能团位置不同的同分异构体是：________、__________、________。
（3）属于官能团类型不同的同分异构体是：____、____、____、____、____。
18．下列各组物质中互为同分异构体的有___________(填字母)。
A．NH4OCN和CO(NH2)2 B．CH3CH2OH和CH3OCH3 C．CH3CH2COOH和CH2=CHCOOH
D．和       E．石墨与金刚石        F．16O与18O
19．酚酞是中学化学中常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示，回答下列问题：

(1)酚酞的分子式为___________。
(2)1个酚酞分子中含有___________个饱和碳原子和___________个不饱和碳原子。
(3)酚酞分子中的双键有___________种，是___________；极性键有___________(写两种即可)。

参考答案：
1．C
【解析】
【分析】
结合C的成键规则可知图示物质的结构式可能为H-C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-C≡N。
【详解】
A．①处的化学键是碳碳叁键，故A错误；
B．③处的原子与C形成三键，可能是氮原子，不可能是氯原子，故B错误；
C．由分析可知该分子中含有5个三键，故C正确；
D．H-C≡C-H为直线形，则该分子中的原子均在同一直线上，故D错误；
答案选C。
2．B
【解析】
【详解】
分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体；故答案选B。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
分子式为C5H10O，满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO，且结构中含有，故可以从醛类、酮类两方面考虑。醛类：可写为C4H9-CHO，因为C4H9-有4种结构，故对应醛有4种；酮类：可写为，因-C3H7有2种结构，故对应酮有2种，分别为、；也可写成，对应酮只有1种，所以对应酮共有3种。综上所述，满足条件的有机物共有7种；
故答案为D。
【点睛】
醛、酮的同分异构体
(1)官能团异构
含碳原子数相同的饱和一元醛、饱和一元酮和烯醇互为同分异构体。如C3H6O：属于醛的是CH3CH2CHO，属于酮的是，属于烯醇的是CH2=CH-CH2OH、HO-CH=CH-CH3(不稳定)、(不稳定)。
(2)官能团位置异构
由于醛基只能连在碳链的末端，故醛不存在官能团位置异构，但酮存在官能团位置异构，如2-戊酮与3-戊酮互为同分异构体。
(3)碳架异构
①醛类碳架异构的写法：如C5H10O可以写成C4H9-CHO，C4H9-的碳架异构有4种，即分子式为C5H10O的醛有4种。
②酮类碳架异构的写法：如C5H10O去掉后还剩4个碳原子，碳链有两种结构、，然后将放在合适的位置，共有6种位置即、，但由于①和③位置、④⑤和⑥位置相同，所以共有3种结构。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．2-甲基丁烷与2,2-二甲基丁烷相差一个CH2，不是同分异构体，A不选；
B．3-甲基戊烷与2，2-二甲基丁烷分子式相同，都为C6H14，结构不同，互为同分异构体，B选；
C．2-甲基己烷分子式为C7H16，2,2-二甲基丁烷分子式为C6H14，不是同分异构体，C不选；
D．2，2-二甲基丙烷分子式为C5H12与2，2-二甲基丁烷的分子式不同，不是同分异构体，互为同系物，D不选；
故选：B。
5．C
【解析】
【分析】
在铜作催化剂并加热的条件下，1-丙醇可被氧化为丙醛，即M的结构简式是CH3CH2CHO，分子式C3H6O。
【详解】
A．CH3OCH2CH3和丙醛(M)分子式不同，二者不是同分异构体，A不符合题意；
B．CH3CH(OH)CH3和丙醛(M)分子式不同，二者不是同分异构体，B不符合题意；
C．CH3COCH3和丙醛(M)分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C符合题意；
D．即是M，不是同分异构体，D不符合题意；
答案选C。
6．D
【解析】
【详解】
A．新戊烷分子为C(CH3)4为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故A不符合题意；
B．环己烷()的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故B不符合题意；
C．立方烷()的分子为对称结构，只有1种氢原子，一氯取代物只有1种，故C不符合题意；
D．对二甲苯()分子中有2种氢原子，如图中数字，其一氯取代物有2种，故D符合题意；
答案选D。
7．D
【解析】
【分析】
同分异构体是分子式相同，但结构不同的有机物。的分子式为C4H10。
【详解】
A．CH4的分子式为CH4，分子式不同，A不符合题意；
B．CH3CH3的分子式为C2H6，分子式不同，B不符合题意；
C．CH3CH2CH3的分子式为C3H8，分子式不同，C不符合题意；
D．CH3CH2CH2CH3的分子式为C4H10，与结构不同，互为同分异构体，D符合题意；
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键，故选：A。
9．C
【解析】
【详解】
A．完全燃烧1.00g某脂肪烃，生成和，质谱法测得其相对分子质量为100，其中脂肪烃的物质的量是0.01mol，二氧化碳的物质的量是3.08g÷44g/mol＝0.07mol，水的物质的量是1.44g÷18g/mol＝0.08mol，根据C、H原子守恒可知脂肪烃中碳原子和氢原子个数分别是7、16，所以该脂肪烃的分子式为，因此属于烷烃，A正确；
B．该脂肪烃属于烷烃，能发生取代反应，不能发生加成反应，B正确；
C．该脂肪烃主链有4个碳原子，说明支链只能是3个甲基，结构只有1种，C错误；
D．该脂肪烃主链有5个碳原子，则其支链可以是1个乙基，此时乙基只能和3号碳原子相连，或是2个甲基，2个甲基可以是相邻、相对或相间，相对时有2种结构，因此结构有5种，D正确；
答案选C。
10．B
【解析】
【详解】
A．立方烷分子式是C8H8，苯分子式是C6H6，二者的最简式都是CH，因此二者最简式相同，A正确；
B．立方烷有三种二氯代物，它的这三种二氯代物结构简式分别是：，B错误；
C．立方烷分子式是C8H8，物质分子中含有12个C-C键和8个C-H键，它们都是σ键，因此它的一个分子中只有12+8=20个σ键，C正确；
D．立方烷分子式是C8H8，苯乙烯()分子式是C8H8，可见立方烷与苯乙烯具有相同的分子式，D正确；
故合理选项是B。
11．C
【解析】
【详解】
A．属于烷烃，其名称为2，2，3，3―四甲基丁烷，A正确；
B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，化学性质相似，物理性质(熔点、沸点等)不同，B正确；
C．异戊烷的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子中有4类氢原子，其一氯代物有4种(不考虑立体异构)，C错误；
D．属于烷烃，一共有5种同分异构体(不考虑立体异构)分别是CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH(CH3)2、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3，D正确；
答案选C。
12．C
【解析】
【详解】
根据等效氢法可知，①有7种不同位置的H原子，标注为：；②有4种不同位置的H原子，标注为：；
③有4种不同位置的H原子，标注为：；
④7种不同位置的H原子，标注为：有。
综上所述可知：物质②③一氯代物均为4种，物质①④一氯代物均为7种，故合理选项是C。
13．D
【解析】
【分析】
同种元素的原子之间形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子之间形成的共价键是极性键；共价单键均为键，双键中有1个键和一个π键，以此解答。
【详解】
A．C2H4Cl2不存在双键，则不存在π键，A项不符合题意；
B．HCHO含有碳氧双键，存在π键，但是只有极性键，B项不符合题意；
C．H2O不存在双键，则不存在π键，C项不符合题意；
D．CH2=CH—CH3分子中既有非极性键又含有π键，D项符合题意；
答案选D。
14．(1)     醇     B     D     C
(2)
(3)         
【解析】
(1)
A物质分子中含有羟基，属于醇类有机化合物；B属于醚类，与A互为官能团异构；D为醇类有机化合物，但碳链与A不同，与A互为碳架异构；C的碳链与A相同，但羟基位置不同，与A互为位置异构，故答案为：醇；B；D；C；
(2)
C-C-C-C-C碳链中有三种碳原子，羟基位于端点即为A，位于倒数第二个碳上即为C，当羟基位于中间的碳原子上时，满足题意，即另一种与A互为位置异构的有机化合物的结构简式为：，故答案为：；
(3)
与A互为碳架异构的同分异构体共有5种，为、、、、，故答案为：；。
15．     ①②③④⑥⑦     ①     ②     ③④⑥⑦     ⑤
【解析】
【分析】
①和分子式相同，碳链结构不同，属于碳链异构；
②和分子式相同，都是烯烃，但双键位置不同，属于官能团位置异构；
③和分子式相同，结构不同， 是醇类，是醚类，是不同类物质，属于官能团异构；
④和分子式相同，结构不同，是酚类，是醇类，是不同类物质，属于官能团异构；
⑤甲烷是正四面体结构，甲烷中的两个氢原子被氯原子代替，仍然为四面体结构，所以和是同种分子；
⑥和（环戊烷）分子式相同，结构不同，是烯烃，是环烷烃，是不同类物质，属于官能团异构；
⑦和分子式相同，结构不同，是二烯烃，是炔烃，是不同类物质，属于官能团异构。
【详解】
由以上分析可知：
（1）其中互为同分异构体的是①②③④⑥⑦；
（2）其中属于碳链异构的是①；
（3）其中属于位置异构的是②；
（4）其中属于官能团异构的是③④⑥⑦；
（5）其中属于同一种物质的是⑤。
【点睛】
同分异构体是分子式相同结构不同的化合物。同分异构包括碳链异构、官能团位置异构、官能团异构（也称为类别异构）和空间异构（如顺反异构和手性异构等）。常见的官能团异构有烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、醇和酚、醛和酮、羧酸和酯等。
16．     2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷     4          羟基、酯基     CH2=CHCH=CHCH2CH3或CH2=CHCH2CH=CHCH3或CH2=CHCH2CH2CH=CH2或CH3CH=CHCH=CHCH3
【解析】
【分析】
（1）根据有机物的键线式的表示方法判断该有机物的结构，根据烷烃的命名方法进行命名；
（2）分子中含有苯环的烃为芳香烃，根据芳香烃支链的个数及位置确定同分异构体的种类及结构；
（3）根据有机物的结构判断含氧官能团；
（4）某烃的分子式为C6H10，其不饱和度为=2，分子中可能含有两个碳碳双键或者一个碳碳三键，据此分析；
【详解】
（1）该有机物中最长的碳链中含有7个碳原子，为庚烷，离甲基最近的碳原子为1号碳，支链的位置序数之和要最小，因此该有机物的名称为：2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷；
（2）若该有机物有一个侧链，为乙苯（），若该有机物有两个侧链，则为邻二甲苯（）、间二甲苯（）和对二甲苯（），即分子式为C8H10属于芳香烃的同分异构体共有4种；其中苯环上的的一氯代物有2种，环上的的一氯代物有3种，苯环上的的一氯代物有1种，因此苯环上的一氯代物有两种的有机物为；
（3）根据有机物的结构可知，结构中存在羟基和酯基两种含氧官能团；
（4）由分析可知，该有机物的不饱和度为2，且为含有双键的链状结构，那么结构中存在两个碳碳双键，结构可能是CH2=CHCH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH=CHCH3、CH2=CHCH2CH2CH=CH2或CH3CH=CHCH=CHCH3。
17．     ①⑩     ②⑧     ③⑥⑦     ④⑤⑨     ①⑩     ③⑥     ④⑤     ③⑦     ④⑨     ⑤⑨     ⑥⑦     ②⑧
【解析】
【分析】
同分异构体是分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体，碳链异构：由于分子中碳链形状不同而产生的异构现象；位置异构：由于取代基或官能团在碳链上或碳环上的位置不同而产生的异构现象，官能团异构：分子中由于官能团不同而产生的异构现象。
【详解】
①CH3CH═CH﹣CH2CH3 、⑩CH2＝CH﹣CH2CH2CH3分子式相同，碳碳双键位置不同，二者属于位置异构；
④CH3﹣C≡C﹣CH3，⑤CH3﹣CH2﹣C≡CH，⑨CH2＝CH﹣CH＝CH2，三种分子式相同、结构不同，属于同分异构体，其中④⑤碳碳三键位置不同，属于位置异构，④、⑤与⑨的官能团不同，属于官能团异构；
③CH3CH2﹣CH2﹣CH2OH、⑥、⑦CH3CH2CH2OCH3，分子相同，结构不同，三种互为同分异构体，③⑥羟基位置不同，属于位置异构，③、⑥与⑦的官能团不同，属于官能团异构；
②、⑧的分子式相同，前者含有碳碳双键，或者含有环状，属于官能团异构；
（1）根据分析可知，互为同分异构体的有：①⑩、②⑧、③⑥⑦、④⑤⑨；
（2）属于官能团位置不同的同分异构体是：①⑩、③⑥、④⑤；
（3）属于官能团类型不同的同分异构体是：③⑦、④⑨、⑤⑨、⑥⑦、②⑧。
18．A、B、D
【解析】
【详解】
A．NH4OCN和CO(NH2)2的分子式都是CH4ON2，二者的分子式相同结构不同，因此它们互为同分异构体，A符合题意；
B．CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式都是C2H6O，二者的分子式相同结构不同，因此它们互为同分异构体，B符合题意；
C．CH3CH2COOH的分子式是C3H6O2，而CH2=CHCOOH的分子式是C3H4O2，二者分子式不同，因此它们不是同分异构体，C不符合题意；
D．和 的分子式都是C7H8O，前者属于酚，后者属于芳香醇，二者分子式相同结构不同，因此二者互为同分异构体，D符合题意；   
E．石墨与金刚石是C元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，E不符合题意；
F．16O与18O是O元素的两种不同核素，二者互为同位素，而不是同分异构体，F不符合题意；
故合理选项是A、B、D。
19．(1)C20H14O4
(2)     1     19
(3)     1          H－O键、C－O键(或C＝O键或C－H键)
【解析】
(1)
根据结构简式可判断酚酞的分子式为C20H14O4；
(2)
根据碳原子的结构特点，与4个原子形成共价键的碳原子称为饱和碳原子，其他的碳原子称为不饱和碳原子，所以酚酞分子中有19个不饱和碳原子，具有四面体结构的碳原子为饱和碳原子，酚酞分子中有1个饱和碳原子。
(3)
苯环不含碳碳双键，酚酞分子中只有碳氧双键一种双键；不同原子间形成的共价键为极性键，极性键有H－O键、C－O键(或C＝O键或C－H键)。