人教版高中化学选修522《同分异构现象和同分异构体》含答案.docx
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人教版高中化学选修522《同分异构现象和同分异构体》含答案
同分异构现象和同分异构体
一、选择题
1．下列说法中错误的是（ ）
A．符合通式CnH2n＋2（n≥1）且相对分子质量不相等的有机物为同系物
B．符合同一通式且相对分子质量不相等的有机物为同系物
C．乙醇和甲醚不是同系物但是同分异构体
D．CH3CH2CHO、CH2===CHCH2OH、
三种物质互为同分异构体
解析：
符合通式CnH2n＋2者必为烷烃，烷烃间结构相似，A正确；符合同一通式者不一定是同一类物质，如符合CnH2n者有烯烃和环烷烃，其结构不相似，不属于同系物，B错误；乙醇和甲醚结构不同，不属于同系物，但分子式都为C2H6O，是同分异构体，C正确；D中三物质分子式均为C3H6O，结构不同，互为同分异构体，D正确。
答案：
B
2．下列物质中，互为同分异构体的是（ ）
A．①②B．①⑤
C．①④D．①③④
解析：
运用同分异构体的概念判断。
答案：
C
3．下列物质中最简式相同，但既不是同系物，也不是同分异构体的是（ ）
D．乙酸和甲酸甲酯
解析：
A、C、D都是同分异构体。
答案：
B
4．（多选）下列分子式只表示一种纯净物的是（ ）
A．CH2Br2B．C3H8
C．C4H10D．C
解析：
本题是从另一角度考查同分异构体的知识。
A项主要考查的是甲烷的结构；烷烃中3个碳原子以上的烃才有同分异构体，如C4H10有正丁烷和异丁烷两种；C3H8代表的只有丙烷一种；碳的元素符号C可以代表金刚石和石墨两种物质。
答案：
AB
5．已知化合物A的结构简式为
。
A苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体的数目相等，则n和m一定满足的关系式是（ ）
A．n＋m＝6B．n＝m
C．2n＝mD．n＋m＝8
解析：
苯环上可被取代的H原子为6个，则n溴代物与m溴代物的同分异构体数目相等时m＋n＝6。
答案：
A
6.下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是（ ）
A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
B．已知丙烷的二氯代物有4种异构体，则其六氯代物的异构体数目也为4种
C．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯代物有3种
D．菲的结构为
，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物
解析：
A
√
甲苯苯环上共有3种氢原子，含3个碳原子的烷基共有2种[—CH2CH2CH3丙基、—CH（CH3）2异丙基]，故甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种。
B
√
采用换元法，将氯原子代替氢原子，氢原子代替氯原子，从二氯代物有四种同分异构体，就可得到六氯代物也有四种同分异构体。
C
×
含5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况：
正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3有3种一氯代物，异戊烷（CH3）2CHCH2CH3有4种一氯代物，新戊烷C（CH3）4有1种一氯代物，选项中未指明是哪一种链烃，故不正确。
D
√
菲的结构中硝基取代的位置如图
，共5种一硝基取代物。
答案：
C
7．下列有机化合物的一氯取代物的同分异构体的数目相等的是（ ）
A．①②B．②④
C．③④D．①④
解析：
首先判断各有机化合物的对称面：
①和④无对称面，②和③均呈镜面对称，只需看其中一半即可。
然后看连在同一个碳原子上的甲基有几个：
①中有两个甲基连在同一个碳原子上，所以这两个甲基中的氢原子等效，③中也有两个甲基连在同一个碳原子上，因为是镜面对称，故四个甲基中的氢原子等效。
最后用箭头确定不同的氢原子，如下图所示，即可知①和④对应的一氯取代物都有七种同分异构体，②和③对应的一氯取代物都只有四种同分异构体。
故选D。
答案：
D
8．满足分子式为C4H8ClBr的有机物共有（ ）
A．10种B．11种
C．12种D．13种
解析：
先分析碳骨架异构，分别为C—C—C—C与
两种情况，然后分别对两种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中碳骨架C—C—C—C有
，共8种，碳骨架
，共4种，共12种，故选C。
答案：
C
9．主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有（ ）
A．2种B．3种
C．4种D．5种
解析：
符合题目要求的同分异构体有：
两种。
答案：
A
10．对复杂的有机物的结构，可以用“键线式”简化表示。
如有机物CH2===CH—CHO可以简写成
。
则与键线式为
的物质互为同分异构体的是（ ）
解析：
的分子式为C7H8O，分析四个选项可得出答案。
答案：
D
11．分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）（ ）
A．5种B．6种
C．7种D．8种
解析：
与金属钠反应生成氢气，说明该化合物一定含有—OH，所以此有机物的结构符合C5H11—OH，首先写出C5H11—碳链异构有3种：
①C—C—C—C—C、②
、
③
，再分别加上—OH。
①式有3种结构，②式有4种结构，③式有1种结构，共8种。
答案：
D
12．有机物R的分子式为C12H18，经测定数据表明，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，且苯环上只有两个侧链（分别是—C2H5和—C4H9），符合此条件的烃的结构有（ ）
A．6种B．9种
C．12种D．15种
解析：
—C2H5只有一种结构，—C4H9有4种结构，而—C2H5和—C4H9两个侧链在苯环上的位置关系有邻、间、对3种，所以此烃的同分异构体共有3×4＝12种，C选项正确。
答案：
C
二、填空题
13．
（1）某芳香烃结构为
。
它的分子式为________，一氯代物有________种。
（2）分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上，则该烃的结构简式为_____________________________________________，
若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为_________________________________________。
解析：
（1）该芳香烃的分子式为C18H14，结构中含有两条对称轴，
，处于对称位置的H原子属于同一种H原子，故该分子中含有4种H原子，其一氯代物有4种。
（2）分子式为C6H12，且所有碳原子都在同一平面上，该烃为2,3 二甲基2 丁烯，其结构简式为（CH3）2C===C（CH3）2，可以看成4个甲基分别取代了CH2===CH2分子中的4个H原子，故所有碳原子都在同一平面上。
分子式为C4H6，所有的碳原子都在同一条直线上，该烃为CH3C≡CCH3，相当于2个甲基分别取代了乙炔分子中的2个氢原子，故所有碳原子都在同一条直线上。
答案：
（1）C18H14 4
（2）（CH3）2C===C（CH3）2 CH3C≡CCH3
14．
（1）上图为金刚烷的空间结构（碳架）：
它的一氯代物有________种，二氯代物有________种。
（2）二
英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称，其母体结构如图：
①已知该物质的一氯代物有二种，则该物质的七溴代物共有________种；
②该物质的二氯取代物共有________种。
解析：
（1）为说明清楚，先对碳编号。
从图中可看出，分子内由碳原子构成的最小的环为6元环，这样的环共有4个，且4个环完全等同，整个分子结构中，1、3、5、8号位碳等同，每个C上有1个H,2、6、7、4、10、9号位C等同，每个C上有2个H。
由于只存在两种不同位置的H，
故一氯代物只有2种。
寻找二氯代物的方法：
对两种不同位置的H分类为a、b
6种（注意：
b位上有2个H）
（2）①该物质的分子式为C12H8O2，可被取代的氢原子有8个，根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同，都是两种。
②该物质的二氯取代物的查找方法可以采用固定一个氯原子，移动另一个氯原子的方法来寻找。
答案：
（1）2 6
（2）①2 ②10
15．烷基取代苯
可被KMnO4酸性溶液氧化生成
，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子没有C—H键，则不容易被氧化得到
。
现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为
的异构体共有7种，其中的3种是
请写出其他的4种结构简式：
________、________、________、________。
解析：
由题意知，当与苯环直接连接的碳原子上有氢时，该烷基才能被KMnO4氧化生成—COOH，而所求的同分异构体中苯环上只有一个侧链，故可以把苯环看作是C5H12的一个取代基，只要写出戊烷的七种同分异构体就可求得答案。
答案：
16．液晶是一类新型材料，MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。
它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。
（1）对位上有—C4H9的苯胺可能有4个异构体，它们是
（2）醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个，它们是
解析：
（1）实际上是考查丁基的4种同分异构体。
（2）方法1：
因题目已给出对位甲基和间位甲基的两种甲酸苯酯，可见还有邻位的甲酸苯酯；若将甲基变成亚甲基插在HCOO—和苯环之间便又得到一种物质。
方法2：
将酯分成醇和羧酸两部分，即甲酸、苯甲醇，甲酸、甲苯酚（含3种不同位置），乙酸、苯酚，苯甲酸、甲醇，然后删去题中已经给出的结构式。
答案：
（1）
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