1.2.2 有机化合物的同分异构现象

课后作业

作业时限：45分钟 作业满分：100分

一、选择题(每小题4分，共48分)

1．以下说法正确的是(　　)

①O2、O3、O2－、O1532f5af1999a1b5d14be1a11d39f31c.png互为同素异形体

②乙烯和乙炔互为同系物

③35Cl、37Cl互为同位素

④乙酸()和羟基乙醛()互为同分异构体

A．①②　　　　　　　　 B．②③

C．①③ D．③④

2．下列各组物质中，一定属于同系物的是(　　)

A．乙二醇和丙三醇

B．C6H5OH和C6H5CH2OH

C．C3H6和C4H8

D．C2H6和C3H8

3．分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)(　　)

A．3种 B．4种

C．5种 D．6种

4．下列化合物中同分异构体数目最少的是(　　)

A．戊烷 B．戊醇

C．戊烯 D．乙酸乙酯

5．下列有关同分异构体数目的叙述中，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．与互为同分异构体的芳香族化合物有5种

C．含有5个碳原子的饱和链烃，其一氯代物有7种

D．菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物

6.下列说法中，正确的是(　　)

A．丙烯的结构简式为CH3CHCH2

C．结构为的有机物的分子式为C7H14

D．分子式为C4H9Cl的同分异构体共有3种

7．苯环上有两个侧链的有机物C11H16，其同分异构体的数目为(不考虑立体异构)(　　)

A．12 B．24

C．20 D．18

8．下列物质在给定条件下同分异构体数目正确的是(　　)

A．C4H10属于烷烃的同分异构体有3种

B．分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种

C．分子组成是C4H8O属于醛类的同分异构体有3种

D．的一溴代物有5种

9．某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)(　　)

A．4种 B．5种

C．6种 D．7种

10．某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是(　　)

A．C3H8　　　　　　 B．C4H10

C．C5H12 D．C6H14

11．分子式与苯丙氨酸()相同，且同时符合下列条件：①有带有两个取代基的苯环，②有一个硝基(—NO2)直接连接在苯环上的同分异构体的数目为(　　)

A．3种 B．6种

C．8种 D．10种

12．结构不同的二甲基氯苯的数目有(　　)

A．4种 B．5种

C．6种 D．7种

答案

1．D　同素异形体是相对于单质而言的，同系物首先需要结构相似，同位素是相对于原子而言的，同分异构体必须分子式相同而结构不同。

2．D　同系物要求结构相似，分子组成相差1个或若干个CH2原子团。A项，HOCH2CH2OH和HOCH2CHOHCH2OH，分子组成中相差CH2O，不是同系物；B项，前者属于酚类，后者属于醇类，结构不相似；C项，可能为烯烃，也可能为环烷烃，不一定是同系物；D项，二者分别是乙烷和丙烷，都属于饱和烷烃，一定属于同系物。

3．B　由题意可知，符合要求的有机物为戊酸，其组成可表示为C4H9COOH，而“C4H9—”有4种结构：CH3CH2CH2CH2—、(CH3)2CHCH2—、CH3CH2CH(CH3)—、(CH3)3C—，B正确。

4．A　戊烷的同分异构体有3种，分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷；戊醇的分子式为C5H12O，其同分异构体可以看成是在戊烷的3种同分异构体中不同种碳氢单键、碳碳单键(C—H、C—C)之间插入氧原子(O)形成的，如正戊烷分子中有3种碳氢单键和2种碳碳单键，插入氧原子后可以形成3种醇和2种醚；正戊烷相邻碳原子间脱氢形成2种戊烯(分别为1­戊烯和2­戊烯)，正戊烷不相邻碳原子间脱氢形成3种环烷烃(环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷)；乙酸乙酯的常见同分异构体有甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、丙酸甲酯、丁酸等。

5．C　甲苯苯环上被一个烷基取代共有邻、间、对3种结构，但含3个碳原子的烷基有—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2 2种结构，所以产物共有6种；的分子式为C7H8O，其属于芳香族化合物的同分异构体有

和链烃有3种，其一氯代物为：CH3CH2CH2CH2CH3(3种一氯代物)，(CH3)2CHCH2CH3(4种一氯代物)； (1种一氯代物)，共有8种一氯代物；菲发生硝化反应的位置有5种，故有5种一硝基取代物。

6．B　丙烯的结构简式应表示为CH3CH===CH2，选项A错误；选项B中两种有机物相差一个CH2，不是同一物质，选项B正确；结构为的有机物的分子式应为C7H12，选项C错误；因—C4H9有4种结构，故C4H9Cl的同分异构体应有4种，选项D错误。

7．D　C11H16的不饱和度为4，除苯环外还有5个饱和碳原子组成两个取代基，可以是甲基和丁基(4种)、乙基和丙基(2种)，共6种组合，苯环有邻、间、对位置，所以共18种。

8．D　A项，丁烷只有2种，错误；B项，可拆成C4H9—COOH，丁基有4种，故戊酸有4种，错误；C项，可拆成C3H7—CHO，丙基有2种，故丁醛有2种，错误；D项，甲基在六元环上，故共有邻、间、对及甲基所连碳、甲基碳5种一溴代物，正确。

9．B　由生成等物质的量的CO2与H2O知该化合物中C原子与H原子的个数比为1 2，再根据相对分子质量为58得该化合物的化学式为C3H6O(设有机物中含氧原子数为1、2、3……讨论可求)。因含单官能团，所以其结构可能是：

10．C　烃的一氯代物只有一种，H原子分布必须完全对称。如：

11．B　氨基酸与硝基化合物属于官能团异构的情形之一。此题中硝基与苯环相连后，苯环上只剩下1个侧链，该侧链上应是含3个碳原子的烷烃基，即—C3H7，—C3H7有两种结构：正丙基(—CH2CH2CH3)和异丙基()，而苯环上硝基与—C3H7的位置关系有三种：邻位、间位、对位。故符合题意的同分异构体的数目为6种。

12．C　本题可采用“有序分析法”求解。

(1)先分析两个甲基在苯环上的异构情况，可得3种结构：

(2)再分析上述3种结构中苯环上加上一个Cl原子后的异构情况：

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二、非选择题(共52分)

13．(16分)白藜芦醇的结构简式为：

根据要求回答下列问题：

(1)白藜芦醇的分子式为________。

(2)白藜芦醇所含官能团的名称为________。

(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是________。

A．它属于链状烯烃

B．它属于脂环化合物

C．它属于芳香化合物

D．它属于烃的衍生物

(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有________种，写出其中一种同分异构体的结构简式：________。

①碳的骨架和官能团种类不变

②两个苯环上都有官能团

③仅改变含氧官能团在苯环上的位置

(5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团，有关它们之间关系的说法正确的是________。

A．乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机物质

B．苯酚与白藜芦醇互为同系物

C．三者的组成元素相同

D．三者分子中碳、氧原子个数比相同

14.(12分)A、B、C、D、E五种芳香族化合物都是某些植物挥发性油的主要成分，有的是药物，有的是香料。它们的结构简式如下所示：

请回答下列问题：

(1)这五种化合物中，互为同分异构体的是____。

反应②属于____________________反应(填反应类型名称)。

15．(12分)(1)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。

16．(12分)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

13.(1)C14H12O3　(2)碳碳双键、(酚)羟基

(3)CD

(4) (或其他合理答案)

(5)C

解析：(1)每个碳原子形成4个共价键，碳碳双键相当于两个共价键，补齐氢原子，然后分类数清碳、氢、氧原子个数，得分子式为 C14H12O3。

(2)白藜芦醇分子中含有碳碳双键和(酚)羟基。

(3)白藜芦醇含有氧，不属于烃类，A项错误；白藜芦醇含苯环，属于芳香化合物，不是脂环化合物，B项错误，C项正确；白藜芦醇可以看成是烃类氢原子被—OH取代的产物，D项正确。

(4)依题意，白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上—OH位置，且—OH分别占据两个苯环，其他结构不变。2个—OH在左边苯环的位置有6种，—OH在右边苯环上位置有3种，故同分异构体共有6×3＝18(种)，减去本身一种，还有17种。

(5)白藜芦醇叫醇，但不是醇，—OH与苯环直接相连，属于酚类，A项错误；苯酚和白藜芦醇的通式不同，不属于同系物，B项错误；它们都含碳、氢、氧三种元素，C项正确；乙醇中碳、氧原子个数之比为2 1，苯酚中碳、氧原子个数之比为6 1，白藜芦醇中碳、氧原子个数之比为14 3，D项错误。

14．(1)B和C

(2)E　 　还原(或加成、加氢、催化加氢等)

解析：判断哪几种物质互为同分异构体，可先简单地看一下分子中所含的碳原子数和不饱和度，B、C有相同的碳原子数和不饱和度。A比B、C多1个碳，D、E均比B、C少1个碳。判断X的结构的关键是抓住它与D互为同分异构体，且由经一步反应生成，故X中苯环只有一个侧链，它通过加氢反应完成。

15．(1)2　6　(2)①2　②10

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

2ed2c7eb10b89cb7b7c7f6d84e87502c.png6种(注意：b位上有2个H)

(2)①该物质的分子式为C12H8O2，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。

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。