人教版 (2019)选择性必修3第一章 有机化合物的结构特点与研究方法第二节 研究有机化合物的一般方法同步练习题

2020—2021学年人教版（2019）选择性必修三章节自我强化训练1.1.4   有机化合物的同分异构现象

1.已知互为同分异构体,下列说法不正确的是(   )

A.z的二氯代物有三种
B.x、y的一氯代物均只有三种
C.x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色

D.x、y、z中只有x的所有原子可能处于同一平面

2.下列说法不正确的是(   )

A.和互为同位素

B.金刚石和石墨互为同素异形体

C. 和互为同系物

D.和互为同分异构体

3.氟利昂-12是甲烷的氯、氟卤代物，结构式为。下列有关该物质的叙述正确的是(   )

A.有两种同分异构体  

B.分子中所有原子处于同一平面

C.只有一种结构  

D.有四神同分异构体

4.下列说法正确的是(   )

A.和是两种不同的元素 B.单晶桂和石英互为同素异形体

C.HCOOH和互为同系物 D.H与Na在元素周期表中处于同一主族

5.下列说法正确的是(   )

A．18O2和16O3互为同位素

B．正己烷和2,2−二甲基丙烷互为同系物

C．C60和C70是具有相同质子数的不同核素

D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体

6.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展，其合成过程如图所示。

下列说法不正确的是（   ）

A. 异戊二烯所有碳原子可能共平面

B. 可用溴水鉴别M和对二甲苯

C. 对二甲苯的一氯代物有2种

D. M的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气

7.下列说法不正确的是(   )

A. 与为不同核素
B. 石墨和互为同素异形体
C. 和不是互为同位素
D. 和是两种不同物质

8.一种形状像蝴蝶结的有机分子,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是(   )

A.生成至少需要 

B.该分子中所有碳原子在同一平面内
C.三氯代物只有一种 

D.与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种

9.两个环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。是螺环化合物中的一种，下列关于该化合物的说法正确的是(   )

A.与联苯互为同分异构体

B.—氯代物有6种
C.分子中所有碳原子有可能处于同一平面
D.1 mol该化合物生成1 mol。至少需要2 mol

10.化合物W()、M()、N()的分子式均为C7H8。下列说法正确的是（   ）

A.W、M、N均能与溴水发生加成反应 

B.W、M、N的一氯代物数目相等

C.W、M、N 分子中的碳原子均共面 

D.W、M、N 均能使酸性溶液褪色

11.下列说法错误的是(   )

A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应 

B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷 

D.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体

12.天然存在桂皮油、玫瑰油等精油中的肉桂醛（结构如图1所示）具有杀菌、消毒等作用，在条件X作用下转化成为肉桂酸(结构如图2所示）。下列说法正确的是(   )

A.条件X可以是酸性高锰酸钾溶液

B.肉桂醛分子中的所有碳原子一定在同一平面内

C.肉桂醛和肉桂酸互为同分异构体

D.肉桂醛在一定条件下能发生加聚反应

13.化合物 (a)、 (b)、 (c)同属于薄荷系有机物,下列说法正确的是(   )

A.a、b、c 都属于芳香族化合物
B.a、b、c都能使溴水褪色
C.由a生成c的反应是氧化反应
D.b、c互为同分异构体

14.下列说法正确的是(   )

A. Cl与是不同的核素，具有不同的化学性质

B. 与互为同分异构体

C.木糖醇与甘油（)具有相同的官能团，二者属于同系物

D.、石墨、互为同素异形体

15.有机物的分子式相同。下列有关m、n、p的说法错误的是(   )

A.m、n、p均能与金属钠反应 

B.p与互为同系物

C.n中所有碳原子可能共平面 

D.m的同分异构体中属于酯类的有10种

16.环辛四烯常用于制造合成纤维染料、药物,其结构简式如图所示。下列有关它的说法正确的是(   )

A.一氯代物有2种
B.与苯乙烯、互为同分异构体
C.1 mol该物质燃烧,最多可以消耗9 mol O2
D.常温下为液态,易溶于水

17.有三种有机物的分子式均为,其键线式分别表示为X: ,Y: ,Z: 。下列说法正确的是(   )

A.X、Z分子中所有原子一定在同一平面内
B.X、Y、Z都能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.X、Y、Z互为同分异构体,它们二氯代物的同分异构体数目不相同
D.X、Y、Z都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴的四氯化碳溶液褪色

18.下列说法不正确的是(    )

A.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
B.在一定条件下,苯分别与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应
C.己烷有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
D.聚合物可由单体和加聚制得

19.甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示,下列有关说法正确的是(   )

A.甲的分子式为, 1 mol甲分子中含4 mol共价键
B.乙和苯互为同分异构体
C.丙分子的二氯取代产物有两种
D.甲、乙、丙互称为同系物

20.有下列各组物质：

A.与

B.与

C.金刚石与石墨

D.

E.与

F.

(1)互为同素异形体的是________。

(2)属于同系物的是________。

(3)互为同分异构体的是________。

(4)属于同一物质的是________。

21.有下列几组物质：

A.、D、T

B.

C.

D.

E.

F.

G.

H.、、

I.

(1)属于同位素的有________；

(2)属于同一种物质的有________；

(3)属于同素异形体的有________；

(4)属于同系物的有________；

(5)属于同分异构体的有________。

22.有下列各组微粒或物质：

A.和

B和

C.和

D.

E.和

(1)________组两种微粒互为同位素。

(2)________组两种物质互为同素异形体。

(3)________组两种物质属于同系物。

(4)________组两物质互为同分异构体。

(5)________组两物质是同一物质。

23.下列各组物质

①     和        ②      和

③           ④ 金刚石和石墨

⑤ H、D、T                   ⑥ 

⑦乙醇（）和甲醚（）    ⑧臭氧（）和氧气（）。

属于同素异形体的是                ；互为同位素的是                 ；

互为同系物的是                   ；互为同分异构体的是             。（请将正确的序号填在横线上）

24.填空题

（1）下面列出了几组物质，请选择合适物质的序号填在空格上。

同位素___________ ；同系物___________ ；同分异构体___________              。

①金刚石和石墨  ②和

③和  ④和

⑤ ⑥和

⑦D与T  ⑧甲酸乙酯和乙酸甲酯

（2）今有相对分子质量为58的几种有机物，试写出符合条件的有机物的结构简式

①若该有机物为烃，则可能的结构简式为：___________、___________。

②若该有机物1 mol 能与足量银氨溶液作用可析出4 mol Ag，则有机物发生反应的化学方程式为：___________。

（3）现有分子式都是的芳香族化合物A、B、C三种物质。若各取少许分别滴加溶液，只有C呈紫色；若投入金属钠，只有B无明显变化。

①写出 A、B的结构简式___________、___________。 

②C有多种同分异构体，若其一溴代物最多有两种，C的这种同分异构体的结构简式为___________。

参考答案

1.答案：B

解析： A．分子式相同，结构不同的有机物互称为同分异构体，x、y、z 的分子式都为，但结构不同，则三者互为同分异构体；z 为立方烷，结构高度对称，二氯代物有 3 种(2 个 Cl 处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线)，故 A 正确；

B．x 中有 5 种 H 原子，x 的一氯代物有 5 种，y 中有 3 种 H 原子，y 的一氯代物有 3 种，z 中只有 1 种 H 原子，其一氯代物只有 1 种，故 B 错误；

C．x、y 中都含有碳碳双键，都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，故 C 正确；

D．y、z 中都含有饱和碳原子，y、z 中所有原子不可能处于同一平面上，x 由苯基和乙烯基通过碳碳单键相连，联想苯和乙烯的结构，结合单键可以旋转，x 中所有原子可能处于同一平面，故 D 正确；

2.答案：C

解析：、为氧元素的两种核素，二者互为同位素，A正确；金刚石和石墨为碳元素的不同单质，二者互为同素异形体，B正确；前者属于酚，后者属于醇，二者不是同系物，C错误；乙酸乙酯和丁酸的分子式均为，二者结构不同，互为同分异构体，D正确。

3.答案：C

解析：由甲烷的结构可知，四个氢原子的空间位置只有一种，则氟利昂-12只有一种结构，A错误；甲烷是正四面体结构，则氟利昂-12为四面体结构，B错误；从结构式可知，该化合物是甲烷的取代产物，由于甲烷是正四面体结构，没有同分异构体，则氟利昂-12也没有同分异构体，故C正确、D错误。

4.答案：D

解析：和是氯元素的两种不同核素，A项错误；单晶硅为Si，石英为，二者不互为同素异形体，B项错误；HCOOH为一元羧酸，为羟基醛，二者结构不相似，不互为同系物，C项错误；H和Na都处于I A族，D项正确。

5.答案：B

解析：A. 18O2和16O3是单质，不是原子，不能称为同位素，故A错误；

B. 正己烷和2,2−二甲基丙烷。结构相似组成相差CH2的有机物，互为同系物，故B正确；

C. C60和C70是碳元素的不同单质，质子数不同，不是原子，故C错误；

D. H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2分子式不同，不是同分异构体，故D错误；

故选：B。

6.答案：D

解析：A. 异戊二烯中2个碳碳双键所确定的平面重合时，所有碳原子共平面，A正确；

B. M中含有碳碳双键可使溴水褪色，对二甲苯与溴水可发生萃取，使溶液分层，有机层显橙红色，可用溴水鉴别，B正确；

C. 对二甲苯的一氯代物有氯原子在苯环上1种，在甲基上1种，合计2种，C正确；

D. M的分子式为，某种同分异构体含有苯环，则剩余基团为，无此基团，D错误；

7.答案：D

解析：A. 核素是指质子数相同,中子数不同的一类原子,两种原子中，质子数相同，中子数不同，属于两种不同的核素，故A正确；

B. 同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,石墨和都是由碳元素形成的不同单质，二者属于同素异形体，故B正确；

C. 质子数相同,中子数不同的一类原子互为同位素,是两种不同的分子，因此不属于同位素，故C正确；

D. 和二者的结构相同，都是乙酸乙酯，属于同一种物质，故D错误；

故选：D。

8.答案：B
解析：由结构简式可知分子式为，所以要生成至少需要，A项正确；中间的碳原子为四面体结构，所有碳原子不可能在同一平面内，B项错误；三氯代物只有一种，C项正确；与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有和两种，D项正确。

9.答案：D

解析：的分子式为，   的分子式为，二者不是同分异构体，故A错误；该化合物中有5种氢原子，故其一氣代物有5种，B错误；两环连接处的碳原子为饱和碳原子，该碳原子所连接的四个碳原子不可能在同一平面上，故C错误；由1mol生成1mol需要4 mol H，即2 mol，故D正确。

10.答案：D

解析：W为甲苯，W不能与溴水发生加成反应，M、N中都含有碳碳双键，M、N均能与溴水发生加成反应，A错误；W、M、N中依次有4种、3种、4种H 原子，W、M、N的一氯代物依次有4种、3种、4种，B错误；M中含有2个叔碳（如图结构），这4个碳原子不可能共面，M中碳原子不可能均共面；N中含有1个叔碳（如图结构），这4个碳原子不可能共面，N中碳原子不可能均共面，C错误；W为甲苯，能使酸性KMnO4溶液褪色，M、N中都含碳碳双键，M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色，D正确。答案选D。

11.答案：A

解析：乙烷在光照条件下可与卤素单质发生取代反应，室温下不能与浓盐酸发生反应，A错误；利用乙烯生产的聚乙烯，可以用于食品包装，B正确；因一OH是亲水基团，故乙醇室温下与水互溶，而溴乙烷不溶于水，C正确；乙酸与甲酸甲酯的分子式均为，分子式相同，结构不同，故二者互为同分异构体，D正确。

12.答案：D

解析：肉桂醛分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不能选用酸性高锰酸钾溶液将肉桂醛氧化成肉桂酸，A错误；肉桂醛分子中苯环所在平面不一定和碳碳双键所在平面重合，故B错误；肉桂醛的分子式为，肉桂酸的分子式为， 二者不属于同分异构体，故C错误；肉桂醛中含有碳碳双键，在一定条件下可以发生加聚反应，故D正确。

13.答案：D

解析：A、芳香族化合物含有苯环,这三种化合物不含有苯环,不属于芳香族化合物,故A错误;B、a、c含有碳碳双键,能使溴水褪色,b不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B错误;C、对比a和c结构简式,a生成c发生加成反应,故C错误;D、b和c的分子式为C10H18O,结构不同,属于同分异构体,故D正确。

14.答案：B

解析：选项A，核素是指质子数相同、中子数不同的原子，为离子，故A错误；选项B，分子式相同、结构不同的有机化合物互为同分异构体，所给的三种物质分子式均为，分子式相同，结构不同，三者互为同分异构体，故B正确；选项C，木糖醇和甘油都含有相同的官能团羟基（-OH)，均属于多元醇，但前者分子中含5个羟基，后者分子中含3个羟基，结构不相似，不属于同系物，故C错误；选项D，同素异形体是指同一种元素形成的不同单质，故和石墨互为同素异形体，但为一种碳原子，不是单质，故D错误。

15.答案：D

解析：

16.答案：B

解析：环辛四烯的一氯代物只有1种，A不正确；苯乙烯、、环辛四烯的分子式为C8H8,B正确；1 mol环辛四烯燃烧最多可以消耗10 molO2,C不正确；环辛四烯不溶于水，D不正确。

17.答案：C

解析：A. X中苯环、双键均为平面结构，且单键可旋转，而Z中含4个双键，且相连形成环状结构，Z中所有原子一定共面，而X中所有原子可能在同一平面内，故A错误；

B. Y中不含双键或三键，不能发生加成反应，而X、Z能发生取代反应、加成反应和氧化反应，故B错误；

C. X、Y、Z分子式相同、结构不同，且Y、Z的二氯代物有3种，X的二氯代物大于3种，则X、Y、Z互为同分异构体，它们二氯代物的同分异构体数目不相同，故C正确；

D. Y与高锰酸钾、溴的四氯化碳溶液均不反应，而X、Z都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误；

故选：C。

18.答案：C

解析：A.油脂皂化反应得到高级脂肪酸钠与甘油,故A正确;

B.在一定条件下,苯分别与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应,故B正确;

C.己烷有5种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同,故C错误;

D.聚合物可由单体和,故D正确;

故选C。

19.答案：B

解析：A.1mol甲分子中含6molC-C键,4molC-H键,共10mol共价键,故A错误;

B. 乙和苯分子式均为C6H6,结构不同,互为同分异构体,故B正确;

C. 丙分子的二氯取代产物应该有3种,分别为相邻顶点,面对角线顶点,体对角线顶点,故C错误;

D. 甲、乙、丙结构不同,也不相差若干个CH2原子团,所以不互称同系物,故D错误;

正确答案:B。

20.答案：(1)C　(2)F　(3)D　(4)A、B

解析：同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等概念的理解与判断。

21.答案：(1)A、F　(2)B、G、I　(3)C、D　(4)H　(5)E

解析：同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等概念的理解与判断。

22.答案：(1)B　(2)A　(3)C　(4)E　(5)D

解析：同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等概念的理解与判断。

23.答案：④⑧；        ⑤⑥；      ①③；       ②⑦

解析：

24.答案：（1）③⑦ ；④ ⑥；②⑧        

（2）和；

（3）A：  B：；C：

解析：