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- 2021-07-02 发布
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第2课时 同分异构体
课后训练、技能达标
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.下列物质中,具有同分异构体的有( )
(1)C3H7Cl (2)C3H8 (3)CH2Cl2
A.(1)(3) B.(1)(2)
C.只有(3) D.只有(1)
解析:C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和;C3H8和CH2Cl2只代表1种物质,D项正确。
答案:D
2.5个碳的烷烃的同分异构体共有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:5个碳的烷烃的分子式为C5H12,其同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4,共3种,故选C。
答案:C
3.已知一氯戊烷有8种同分异构体,可推知十一溴戊烷的同分异构体的数目是( )
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
解析:戊烷的分子式为C5H12,分子中共有12个氢原子,一氯戊烷有8种同分异构体,则十一溴戊烷有8种同分异构体。
答案:D
4.下列有机化合物有顺反异构体的是( )
A.CH3CH==CHCH2CH3 B.CH3CH2Cl
C.CH2==C(CH3)2 D.CH≡CH
解析:双键两端碳原子上连有两个不相同的原子或基团,则该有机物存在顺反异构体,A项有机物有顺反异构体。
答案:A
5.下列有机物中,互为同分异构体的是( )
7
A.①② B.②③
C.②⑥ D.⑤⑥
解析:分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。①的分子式为C5H12,②的分子式为C7H16,③的分子式为C5H10,④的分子式为C7H16,⑤的分子式为C5H8,⑥的分子式为C5H8,所以②和④,⑤和⑥互为同分异构体,D项正确。
答案:D
6.(2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种 B.10种
C.12种 D.14种
解析:4个C原子存在两种碳骨架: C—C—C—C与,对两种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架C—C—C—C有、4共 8 种,骨架和共4种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种。
答案:C
7
7.下列叙述不正确的是( )
A.丙烯与氯化氢加成的产物有2种
B.联二苯的二氯取代物有15种
C.立方烷的六氯取代物有3种
D.分子式为CCl2F2的物质只有一种空间结构
解析:丙烯和氯化氢加成的产物可以为1氯丙烷或2氯丙烷2种结构,故A正确;根据位置异构体进行推断,1、5、6、10位置的碳原子等价,2、4、7、9位置的碳原子等价,3、8位置的碳原子等价,因此的二氯代物的同分异构体中,氯原子可位于1、2;1、3;1、4;1、5;1、6;1、7;1、8;2、3;2、4;2、7;2、8;3、8,共12种同分异构体,故B错误;立方烷的六氯代物和二氯代物的数目相同,二氯代物有3种,故C正确;分子式为CCl2F2的物质没有同分异构体,只有一种空间结构,故D正确。
答案:B
8.含有一个双键的烯烃,加氢后产物的键线式为,这种烯烃有( )
A.1种 B.3种
C.5种 D.7种
解析:符合题意的烯烃可能是:、 ,共5种。
答案:C
9.苯环上连有—X、—Y、—Z三个不同取代基的有机物,其结构式有( )
A.6种 B.8种
C.9种 D.10种
解析:先将—X、—Y连在苯环上,得3种结构:
7
,再将—Z插入①、②、③式中分别有4种、4种、2种不同的插入方式。
答案:D
10.已知C6H14有多种同分异构体,则其同分异构体中沸点最高的分子的一氯取代物的种数是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:C6H14的同分异构体中沸点最高的应为直链烷烃CH3CH2CH2CH2CH2CH3,一氯取代物有3种同分异构体。
答案:B
11.C6H14的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列情况相符的是( )
A.4个 —CH3,能生成4种一氯代物
B.3个 —CH3,能生成5种一氯代物
C.3个 —CH3,能生成3种一氯代物
D.2个 —CH3,能生成4种一氯代物
解析:若A为,其一氯代物有2种,若A为,其一氯代物有3种,故A错;有3个—CH3,若为时,一氯代物有5种,若为时,一氯代物有4种,故B正确,C错;若D为CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3,一氯代物有3种,故D错。
答案:B
12.下列有关同分异构体(不考虑立体异构)数目的叙述不正确的是( )
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
7
B.分子式为C6H12O2且可以与碳酸氢钠溶液反应的有机化合物有8种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D.“对二甲苯”中苯环上的一个氢原子被“—C2H3Cl2”取代,形成的同分异构体最多有2种
解析:甲苯苯环上的氢原子有3类,含有3个碳原子的烷基有两种,即正丙基和异丙基,因此甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有3×2=6(种),A正确;分子式为C6H12O2且可以与碳酸氢钠溶液反应的有机化合物含有羧基,则结构满足C5H11—COOH,戊烷有三种,相应的戊基有8种,则满足该有机物的同分异构体有8种,B正确; 含有5个碳原子的某饱和链烃是戊烷,如果是正戊烷,则其一氯取代物有3种,C正确; “—C2H3Cl2”有3种,分别是—CH2CHCl2、—CHClCH2Cl、—CCl2CH3,“对二甲苯”中苯环上的氢原子有1种,因此“对二甲苯”中苯环上的一个氢原子被“—C2H3Cl2”取代,形成的同分异构体最多有3种,D错误。
答案:D
二、非选择题(共40分)
13.(12分)2001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔斯、夏普雷斯和日本的野依良治获得,他们发现了某些手性分子可用作某些化学反应的催化剂,为合成对人类有用的重要化合物开辟了一个全新的研究领域。在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,如中带*的C原子。若同一个碳原子相连着2个碳碳双键(如C==C==C)时,分子极不稳定,不存在。某链烃C7H10的众多同分异构体中:
(1)处于同一平面上的碳原子数最多有________。
A.6个 B.5个
C.7个 D.4个
(2)含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有5种。它们的结构简式除、、3种外,还有__________________、__________________。
(3)含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后,不具有“手性碳原子”的结构简式是______________。
解析:(1)C7H10的众多同分异构体中,最多7个碳可以共平面,如:
7
。(2)由题意知分子结构为且a、b、c各不相同,与足量H2加成后的a′、b′、c′也不同,由给出的三种结构简式可推出另两种。(3)由题意知分子结构为且a、b、c各不同,与足量H2加成后a′、b′、c′相同,则不具备“手性碳原子”,则a、b、c各烃基中均有2个碳原子。
答案:(1)C (2)
14.(18分)有的油田开采的石油中溶有一种碳氢化合物金刚烷,它的分子立体结构如图所示。
(1)由图可知其分子式为______。
(2)它是由________个六元环构成的立体笼状结构,其中有________个碳原子为三个环共有。
(3)金刚烷的分子中有________个“—CH2—”结构,________个“”结构,其一氯代物有________种结构。
解析:题图为金刚烷的键线式,每个拐点为一个碳原子,每个碳均满足四价,不难写出分子式为C10H16,其结构中有4个完全相同的六元环,其中4个碳原子(即)为三个环共有,那么6个碳原子(即—CH2—)为两个环共有。该结构中有两种碳原子,即两种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种。
答案:(1)C10H16 (2)4 4 (3)6 4 2
15.(10分)某含氧有机物,它的相对分子质量为74。7.4 g该含氧有机物充分燃烧后的产物通过浓硫酸后增重5.4 g,通过足量澄清石灰水后有30 g白色沉淀生成。求:
(1)该含氧有机物的分子式;
(2)该含氧有机物有多种同分异构体,写出其中能水解的同分异构体的结构简式。
7
解析:(1)7.4 g有机物即0.1 mol,所含氢原子为:n(H)=2n(H2O)=2×=0.6 mol,所含碳原子为:n(C)=n(CaCO3)==0.3 mol,则所含氧原子为:n(O)==
0.2 mol,所以该有机物的分子式为:C3H6O2。
(2)该含氧有机物能发生水解反应,则应为酯,故结构简式为:HCOOCH2CH3、CH3COOCH3两种。
答案:(1)C3H6O2 (2)HCOOCH2CH3、CH3COOCH3
7