人教版 (2019)选择性必修3第一节 有机化合物的结构特点同步达标检测题

高二有机化学同分异构体练习题

一、单选题

1．分子式为的同分异构体共有(不考虑立体异构)  （     ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

2．下列说法正确的是（     ）

A．35Cl2和37Cl2互为同位素

B．NO2和N2O4互为同素异形体

C．HCOOH和HCOOCH3互为同系物

D．阿司匹林和乙酰水杨酸是同一种物质

3．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-CH3

④H2O和H2O

A．①②③ B．②③ C．①③④ D．②③④

4．分子式，与乳酸()互为同系物的有机物有（     ）

A．9种 B．10种 C．11种 D．12种

5．的一氯代物有（     ）

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种

6．下列说法正确的是（     ）

A．18O2和16O2互为同位素 B．正戊烷和2，2-二甲基丙烷互为同系物

C．Fe2C和Fe3C互为同素异形体 D．CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体

7．下列说法不正确的是（     ）

A．16O和18O互为同位素 B．金刚石和石墨互为同素异形体

C．和不是同系物 D．乙醇和乙醚互为同分异构体

8．下列说法正确的是（     ）

A．甲苯与液溴在Fe催化条件下可生成

B．乙苯和氯气光照生成的有机产物有12种

C．邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能为

D．甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物有4种

9．下列有关立方烷分子式：C8H8，结构简式，下列说法不正确的是（     ）

A．它的一氯代物只有一种同分异构体，其二氯代物有两种同分异构体

B．分子中存在极性键、非极性键，是一种非极性分子

C．它不是芳香烃，但与苯乙烯互为同分异构体

D．它含碳质量分数与乙炔、苯等物质相同

10．榄香素是一种无色油状液体，广泛分布于草药和香料中，主要用于医药麻醉，其结构如图所示。下列有关榄香素的说法正确的是（     ）

A．分子式为 B．能发生消去反应

C．苯环上的一氯代物有两种 D．所有碳原子可能共平面

11．一种烯醇结构简式为CH2＝CHCH2OH，下列说法正确的是（    ）

A．该物质与乙醇互为同系物 B．该物质常温下呈气态

C．该物质与CH3CH2CHO互为同分异构体 D．该物质能与NaOH发生反应

12．下列各组物质中，最简式相同，但既不是同系物又不是同分异构体的是（     ）

A．丙烯和环丙烷 B．乙烯和己烯

C．乙炔和苯 D．乙醇和乙酸

13．中国工程院院士李兰娟团队于 2021年2 月4日公布治疗新型冠状病毒肺炎的最新研究成果：“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药，合成“达芦那韦”的部分路线如图所示，下列说法不正确的是（     ）

A．C的分子式为C11H15N

B．B的同分异构体有7种(不含B，不考虑立体异构)

C．D分子中的所有碳原子不可能处于同一平面

D．反应①为加成反应，反应②为取代反应

14．苯佐卡因能有效地吸收U·V·B区域280~320μm中波光线区域的紫外线，可用于防晒类化妆品，其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是（     ）

A．其苯环上的二氯代物有6种

B．能发生取代反应、加成反应和氧化反应

C．分子中可能共平面的碳原子最多为9个

D．能和H2发生加成反应，且1mol该物质最多消耗3molH2

15．有机物俗称苦杏仁酸，在医药工业上可用于合成头孢羟唑、羟苄唑、匹莫林等的中间体。下列关于该有机物的说法正确的是（     ）

A．该有机物的分子式为C8H8O3，含氧官能团是羟基和羰基

B．在一定条件下能发生氧化反应、取代反应、加成反应、消去反应和缩聚反应

C．该有机物的分子中共平面的原子最多有12个

D．甲酸某酯与该有机物互为同分异构体，且能与氯化铁溶液发生显色反应，则该酯的结构有13种

二、填空题

16．某链状单烯烃的分子中含有8个氢原子，写出其所有同分异构体的结构简式_______。

17．判断下列同分异构体属于何种异构？

A．碳链异构  B．位置异构 C．官能团异构

(1)CH3CH===CH(CH2)2CH3和C2H5CH===CHC2H5：________(填相应序号，下同)。

(2)CH3COOH和HCOOCH3：________。

18．烷烃分子可看作由、、和等基团组成。

(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烃分子应含_______个碳原子，其结构简式可能为_______或_______或_______。

(2)上述有机化合物的一氯代物有4种的是_______(填结构简式)。

19．H()的同分异构体中，仅含有，和苯环结构的有_______种。

参考答案

1．B

【详解】C3H6Cl2可看成CH3CH2CH3中2个氢原子被2个氯原子取代的产物；取代同一碳原子上有两种情况，即中间碳原子和一侧碳原子；取代不同碳原子上也有两种情况，即相邻碳原子或相间的碳原子，所以，C3H6Cl2有四种同分异构体。答案选B。

思维拓展：确定常见烃的同分异构体，需确定其结构是否对称，若左右（或上下）对称，只考虑结构的1/2和对称点即可，若上下左右都对称，只需考虑结构的1/4和对称点即可；确定二卤代物可以先考虑取代同一个碳原子和不同碳原子来分析。

2．D

【详解】A．同位素是指同种元素的不同核素，35Cl2和37Cl2为单质，不是核素，A错误；

B．同素异形体是指同种元素形成的不同单质，NO2和N2O4是两种化合物，B错误；

C．HCOOH的官能团为羧基，HCOOCH3的官能团为酯基，二者结构不相似，不是同系物，C错误；

D．阿司匹林即乙酰水杨酸，结构简式为，D正确；

综上所述答案为D。

3．B

【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。

4．D

【详解】乳酸的官能团为羟基和羧基，羧基为端位基，羟基为取代基，按照如下结构写同分异构体：4种同分异构；3种同分异构体；4种同分异构；1种同分异构体，则与乳酸互为同系物的有机物共有12种。

答案选D。

5．B

【详解】

中间的碳原子与其他三个碳相连，则其他三个碳是等效碳原子，因此有两种位置的氢，即，其一氯代物有2种；故B符合题意。

答案为B。

6．D

【详解】A．同位素为同种元素的不同核素，18O2和16O2为不同氧原子形成的氧气分子，不是同位素，A错误；

B．正戊烷和2，2-二甲基丙烷的分子式均为C5H12，二者互为同分异构体，不是同系物，B错误；

C．同素异形体为同种元素形成的不同单质，Fe2C和Fe3C为两种不同的化合物，不是同素异形体，C错误；

D．CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH的分子式均为C4H8O2，但结构不同，二者互为同分异构体，D正确；

故选D。

7．D

【详解】A．16O与18O是氧元素的两种核素，核素之间互称同位素，描述正确，不符题意；

B．金刚石与石墨均是碳元素单质，但具体结构不同，属于同素异形体，描述正确，不符题意；

C．第一个有机物属于苯酚类，第二个有机物属于醇类，不是一类有机物，故不是同系物，描述正确，不符题意；

D．乙醇分子式C2H6O，乙醚分子式C4H10O，不是同分异构体，描述错误，符合题意；

综上，本题选D。

8．A

【详解】A．甲苯与液溴在Fe催化条件下可生成邻位、对位溴代甲苯，A选项正确；

B．光照条件下，氯原子取代烷基上的氢原子，一取代有1、2共2种，二取代有1,1、1,2、2,2共3种，三取代有1,1,1、1,1,2、1,2,2,共3种，四取代有1,1,1,2、1,1,2,2共2种，五取代有1种，总计生成的有机产物11种，B选项错误；

C．邻二甲苯和液溴在光照下，Br原子取代烷基上的H而不是苯环上的H，C选项错误；

D．甲苯和氯气在光照条件下，Cl原子取代甲基上的H，生成的一氯代物只有1种，D选项错误；

答案选A。

9．A

【详解】A．立方烷整个分子的结构是立方体形，且分子结构是对称的，只有1种氢原子，立方烷的一氯代物只有一种；氯原子可以占据同一边上的两个顶点，同一平面对角线的两个顶点，立方体对角线的两个顶点，故立方烷的二氯代物有3种，故A错误；

B．分子中存在碳氢极性键、碳碳非极性键，立方烷整个分子的结构是立方体形，且分子结构是对称的，则为非极性分子，故B正确；

C．立方烷中不含有苯环，不是芳香烃，与苯乙烯分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故C正确；

D．立方烷与乙炔、苯等物质的最简式为CH，碳质量分数相同，故D正确。

综上所述，答案为A。

10．D

【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为，故A错误；    

B．结构中无羟基和碳卤键，不能发生消去反应，故B错误；

C．苯环上的2个氢原子位置对称，属于同一类型的氢原子，故其苯环上一氯代物只有一种，故C错误；

D．苯环、碳碳双键均为平面结构，且单键可以旋转，故分子中所有碳原子可能共平面，故D正确；

答案选D。

11．C

【详解】A. 结构相同，组成相差n个CH2的有机物互为同系物，CH2＝CHCH2OH的官能团有碳碳双键和羟基，而乙醇的官能团只有羟基，因此该有机物与乙醇的官能团不同，两者不是同系物，A项错误；

B. 该有机物为分子，结合醇的特点，该有机物常温下应为液体，B项错误；

C. 该有机物分子式为C3H6O，与CH3CH2CHO分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，C项正确；

D. 分子中的官能团碳碳双键和羟基均不能与氢氧化钠反应，故该分子不能与氢氧化钠反应，D项错误；

答案选C。

12．C

【详解】A．分子式都为C3H6，但它们一个属于烯烃，另一个属于环烷烃，结构不同，互为同分异构体，故A错误；    

B． 乙烯和己烯均含有1个碳碳双键，结构相似，分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物的，互称为同系物，不符合题意，故B错误；

C． 乙炔和苯最简式都是CH，二者结构不同，分子式不同，二者即不是同系物，又不是同分异构体，故C正确；    

D． 乙醇分子式C2H6O，乙酸分子式C2H4O2，分子式不同结构不同，不符合题意，故D错误；

答案选C。

13．D

【详解】A．由C的结构简式知，C中含有11个C，1个N，根据有机中C、N成键规则确定H共有15个，故C的分子式为C11H15N，A正确；

B．依据A、C结构简式，结合B的分子式确定B结构简式为：(CH3)2CHCH2NH2，B的同分异构如下：、、 、、、、，共7种结构，B正确；

C．D中支链上存在叔碳原子（一个C连了3个C），由于单键C与其所连4个原子形成四面体结构，所有原子不可能都共面，故D中叔碳原子与其连接的3个碳原子不可能都共面，C正确；

D．A→C的反应实际分两步，第一步为A中醛基与B中氨基发生加成反应生成中间产物，中间产物再发生消去反应生成C中的碳氮双键，C→D为加氢还原反应，D错误；

故答案选D。

14．A

【详解】A．其苯环上的一氯代物有2种，如图：，第1种的第二个氯原子又有3种，第2种的第二个氯原子则增加一种同分异构体，故其苯环上的二氯代物有4种，A错误；

B．由题干结构简式可知，分子中含有酯基故能发生水解等取代反应，含有苯环故能发生加成反应，有机物能够燃烧，能发生氧化反应，B正确；

C．苯环是一个平面结构，碳共氧双键平面，故分子中可能共平面的碳原子最多为9个，C正确；

D．分子中含有苯环故能和H2发生加成反应，且1mol该物质最多消耗3molH2，D正确；

故答案为：A。

15．D

【详解】A．该有机物的分子式为C8H8O3，含氧官能团是羟基和羧基，A错误；

B．该有机物中与羟基直接相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，不能发生消去反应，B错误；

C．该有机物分子中苯环为平面结构，“”为平面结构，旋转碳碳单键可以使两个平面共面，旋转羧基中的O—H键可以使H原子在该平面内，故该有机物分子中最多有16个原子在同一平面，C错误；

D．甲酸某酯能与氯化铁溶液发生显色反应，说明分子中不仅含有酯基，还含有苯环与酚羟基，当苯环上有2个取代基(—OH、—CH2OOCH)时，2个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系；当苯环上有3个取代基(—OH、—CH3、—OOCH)时，3个取代基在苯环上有10种位置关系，故该酯的结构有13种，D正确；

故答案为：D。

16．CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH=C(CH3)2

【详解】单烯烃其分子通式为CnH2n(n≥2，且n为正整数)，某链状单烯烃的分子中含有8个氢原子，则n=4，同分异构体为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH=C(CH3)2。

17．     B     C

【详解】(1)从组成上看，两种有机物分子式相同，但CH3CH===CH(CH2)2CH3和C2H5CH===CHC2H5的碳碳双键位置不同，属于位置异构，答案为：B；

(2)从组成上看，两种有机物分子式相同，CH3COOH和HCOOCH3的官能团不同，属于官能团异构，答案为：C。

18．(1)     8              

(2)

【解析】（1）

只能连接2个碳原子，不能连接氢原子；只能连接4个碳原子，不能连接氢原子；只能连接3个碳原子，不能连接氢原子。所以有 ，共3种结构，分子中含8个碳原子；

（2）

根据等效氢法可知，中含有4种不同类型的氢原子，故其一氯代物有4种，而另外2种同分异构体的一氯代物均有5种。

19．6

【详解】有已知条件可知，其结构可以视作 、、分子中苯环上的氢原子被−NH2 取代，所得结构分别为1、3、2种，共有6种；

故答案为：6。