化学选择性必修3第一单元 有机化合物的结构第2课时当堂检测题

第2课时　同分异构体

基础过关练

题组一　同分异构现象

1.下列分子式只表示一种物质的是 (　　)

A.C2H6O　　　　B.C2H4O2

C.C2H3Br　　　　D.C2H4Cl2

2.(2021江苏淮安高二上期中)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图,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.碳氢键(C—H)数目相同

D.物理性质、化学性质完全相同

3.下列有机物中互为同分异构体的是 (　　)

①CH2CHCH3　②　③CH3CH2CH3　④　⑤　⑥CH3CH2CH2CH3

A.①和②　　　　B.①和③

C.①和④　　　　D.⑤和⑥

题组二　构造异构

4.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

5.(2021江苏淮安涟水第一中学高二上阶段性测试)下列各组物质不互为同分异构体的是              (　　)

A.CH3CH2OH和CH3CHO

B.和

C.和

D.和

6.下列属于官能团异构的是 (　　)

A.CH3CH2CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)2

B.CH3CHC(CH3)2和CH3CH2CHCHCH3

C.CH3CH2CH2CH2OH和CH3CH2OCH2CH3

D.CH3CH2CH2COOH 和CH3COOCH2CH2CH3

7.已知下列有机物:

①CH3—CH2—CH2—CH3和

②CH2CH—CH2—CH3和CH3—CHCH—CH3

③CH3—CH2—CH2—OH和CH3—CH2—O—CH3

④和

⑤CH3—CH2—CHCH—CH3和

⑥CH2CH—CHCH2和CH3—CH2—

(1)其中属于同分异构体的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填序号,下同)。 

(2)其中属于碳链异构体的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)其中属于官能团位置异构的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)其中属于官能团类型异构的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)其中属于同一种物质的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组三　立体异构

8.下列物质中存在顺反异构体的是 (　　)

A.

B.CH2CH—CH3

C.CH3—CHCH—CH3

D.CH2CH—CH2—CH3

9.(2021河北张家口宣化一中高二下月考)判断下列分子为手性分子的是              (深度解析)

A.CH2Cl2

B.

C.

D.CH3CH2COOCH2CH3

题组四　同分异构体数目的判断方法

10.分子式为C3H6BrCl的有机物共有(不含立体异构) (　　)

A.4种　　　　B.5种

C.6种　　　　D.7种

能力提升练

题组一　同分异构体的判断

1.(2020安徽黄山高二下月考,)C8H8的一种分子呈正六面体结构(如图所示),称为“立方烷”,它的二氯代物共有　              (　　)

A.3种　　　　B.6种

C.12种　　　　D.24种

2.(2021江苏东台中学高二上期中,)割草机刚刚修剪过的草坪散发出浓浓的“青草味”,这是由于植物的叶子挥发产生了顺-3-己烯醛,其不稳定会重排成反-3-己烯醛:

下列化合物也存在类似上述结构现象的是 (　　)

A.CH2CH2　　　　B.CH3CHCHCH3

C.CH3CHCH2　　　　D.CH3CH2CH2CH3

3.(2021天津第三中学高二下期中,)下列关于同分异构体判断错误的是              (　　)

A.分子式为C2H6O的同分异构体有两种,分别是H3C—O—CH3和CH3CH2OH

B.苯的二氯取代物有3种,分别是邻二氯苯、间二氯苯和对二氯苯

C.分子式为C4H10的烷烃的同分异构体有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3

D.二氯甲烷有两种同分异构体

4.(2021黑龙江绥化第一中学高二月考,)下列有关同分异构体的叙述正确的是              (　　)

A.　中苯环上的一个氢原子被一个氯原子取代,所得产物有5种

B.丁烷(C4H10)的二氯取代物只能有4种

C.菲的结构简式为,其一硝基取代物有10种

D.和互为同分异构体

5.(2021江苏苏州高二上期中,)下列关于有机物和 的说法正确的是              (　　)

A.二者互为同分异构体

B.的一氯代物有5种

C.的二氯代物有10种

D.二者均能发生还原反应、加聚反应

题组二　限定条件的同分异构体书写

6.(2021浙江A9协作体高二下期中联考,)下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)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

7.()已知 ,有机物M()可被酸性KMnO4溶液氧化为,则符合条件的有机物M的结构共有              (　　)

A.5种　　　　B.6种

C.7种　　　　D.8种

8.(2020安徽合肥一六八中学高二上期末,)氨分子中的一个氢原子被氨基(—NH2)取代后可得肼(),肼分子中的氢原子被烃基取代后可得肼的衍生物,分子式为C2H8N2的有机物中属于肼的衍生物的共有              (　　)

A.2种　　　　B.3种

C.4种　　　　D.5种

9.()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)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有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。深度解析 

①苯环上有两个取代基;

②硝基(—NO2)直接连在苯环上。

答案全解全析

基础过关练

1.C　A可以表示乙醇也可以表示二甲醚;B可以表示乙酸也可以表示甲酸甲酯;D可以是CH2ClCH2Cl,也可以是CH3CHCl2。

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;二者分子中所含碳氢键(C—H)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.A　①和②的分子式都是C3H6,③的分子式是C3H8,④的分子式是C3H4,⑤的分子式是C4H8,⑥的分子式是C4H10,只有①和②的分子式相同,结构不同,故两者互为同分异构体。

4.A　碳链异构指因碳骨架不同产生的异构现象。

5.A　A项,二者分子式不同,不互为同分异构体,正确;B项,分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,错误;C项,分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,错误;D项,分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,错误。

6.C　A中两种分子不含官能团,为碳链异构;B中两种分子都含有碳碳双键,为官能团位置异构; C中两种分子的分子式相同,前者的官能团为羟基,后者的官能团为醚键,为官能团异构;D中两种物质的分子式不相同,不互为同分异构体。

7.答案　(1)①②③⑤⑥　(2)①　(3)②　(4)③⑤⑥

(5)④

解析　解答此题的方法是先写出各物质的分子式,若分子式相同,再判断分子中含有的官能团是否相同,然后进一步确定官能团的位置,最终对两种物质的关系做出判断。

8.C　具有顺反异构体的有机物中碳碳双键上的碳原子连有2个不同的原子或原子团,故CH3—CHCH—CH3存在顺反异构体。

9.B　CH2Cl2中碳原子连接了2个氢原子和2个氯原子,没有手性碳原子,不属于手性分子,A项错误;中中间的碳原子连有4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,该分子属于手性分子,B项正确;中碳原子为不饱和碳原子,没有手性碳原子,不属于手性分子,C项错误;CH3CH2COOCH2CH3中不含手性碳原子,不属于手性分子,D项错误。

方法指导

　　(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,手性分子是含有手性碳原子的分子。

10.B　分子式为C3H6BrCl的有机物有、、、、,共5种,B项正确。

能力提升练

1.A　由题图可知,立方烷为正六面体,结构对称,含一种H,二取代时存在面上的相邻、相对及体心相对3种位置关系,故其二氯代物共有3种。

2.B　顺-3-己烯醛和反-3-己烯醛为顺反异构体。乙烯分子中碳碳双键的每个碳原子连有2个氢原子,不存在顺反异构体,A项错误;2-丁烯分子中碳碳双键的每个碳原子连接的基团不相同,存在顺反异构体,B项正确;丙烯分子中碳碳双键的一个碳原子连有2个氢原子,不存在顺反异构体,C项错误;丁烷仅存在碳链异构体,D项错误。

3.D　甲醚和乙醇的分子式相同而结构不同,二者互为同分异构体,A项正确;苯环上有六个氢原子,被两个氯原子取代,有邻、间、对三种位置关系,所以苯的二氯代物分别为邻二氯苯、间二氯苯和对二氯苯,B项正确;分子式为C4H10的烷烃只存在碳链异构体,同分异构体有2种,分别为CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,C项正确;甲烷中的四个氢原子是完全等效的,二氯甲烷只有一种结构,D项错误。

4.D　甲苯中苯环上有3种H,则中苯环上的一个氢原子被一个氯原子取代,所得产物有3种,A项错误;丁烷包括正丁烷和异丁烷,其中正丁烷的二氯取代产物有①CHCl2CH2CH2CH3、②CH2ClCHClCH2CH3、③CH2ClCH2CHClCH3、④CH2ClCH2CH2CH2Cl、⑤CH3CCl2CH2CH3,⑥CH3CHClCHClCH3,共6种,异丁烷的二氯代物有①CHCl2CH(CH3)2、②CH3CH(CH2Cl)2、③CH2ClCCl(CH3)2,共3种,则丁烷的二氯代物共9种,B项错误;菲的结构简式为,结构对称,有如图所示的5种H原子,所以菲的一硝基取代物有5种,C项错误;和的分子式相同,都为C7H8O,但结构不同,二者互为同分异构体,D项正确。

5.C　前者分子式为C10H8,后者分子式为C12H10,故二者不互为同分异构体,A项错误;如图,该分子中有3种H,故一氯代物只有3种,B项错误;该分子中有2种H,发生二氯取代时,先固定一个Cl原子的位置,再确定第二个Cl原子的位置,如图、,则二氯代物有10种,C项正确;二者都能与H2发生加成反应,即可以发生还原反应,但二者分子中都不含碳碳双键,均不能发生加聚反应,D项错误。

6.D　分子中含有5种氢原子,则其一溴代物有5种,A项错误;分子式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;C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH3、(CH3)4C,共3种,D项正确。

7.C　有机物M()可被酸性KMnO4溶液氧化为,则与苯环连接的碳原子上至少有一个氢原子。有机物M可看作苯环取代C5H12中的一个H原子形成的,C5H12的同分异构体有:①CH3CH2CH2CH2CH3、②CH3CH(CH3)CH2CH3,③C(CH3)4。①中一个氢原子被苯环取代得到3种有机物,都可以被氧化为苯甲酸;②中一个氢原子被苯环取代得到4种有机物,有一种不能被氧化为苯甲酸;③中一个氢原子被苯环取代得到一种有机物,可以被氧化为苯甲酸。则符合条件的有机物M的结构共有7种。

8.B　2个碳原子可以形成1个乙基,则有NH2—NH—CH2—CH3;也可以形成2个甲基,2个甲基可以在同一个氮原子上,也可以不在同一个氮原子上,则有NH2—N(CH3)2、CH3—NH—NH—CH3。综上所述,符合条件的肼的衍生物共有3种。

9.答案　(1)、

(2)、、、、、

解析　(1)符合要求的碳架结构只有C—C—C—C,根据位置异构有,根据官能团异构有。

(2)当苯环上连有1个硝基以后,余下的取代基只能是正丙基或异丙基,再考虑到苯环上的二元取代物本身有3种位置关系,符合条件的结构简式如下:、、、、、。

反思升华

　　进行有序的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。一般按碳架异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。