完整word版人教版新课程标准高中化学必修2《同系物和同分异构体》期末复习题类型总结.docx
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人教版(新课程标准)高中化学必修2《同系物和同分异构体》期末复习题类型总结
第I部分选择题
【类型一】同系物、同分异构体的概念
1.下列关于同系物、同分异构体的叙述中不正确的是( )
A.同系物也可互为同分异构体
B.同分异构体具有相同的相对分子质量
C.两个同系物之间相对分子质量相差14或14的整数倍
D.同系物具有相似的化学性质
【答案】A
【解析】同系物在组成上相差1个或若干个CH2原子团,分子式不可能相同,而同分异构体的分子式相同,故同系物之间不可能互为同分异构体,A项错误;同分异构体的分子式相同,则一定具有相同的相对分子质量,B项正确;互为同系物的物质在组成上相差1个或若干个CH2原子团,其相对分子质量相差14n(n≥1,且为正整数),C项正确;互为同系物的物质,结构相似,属于同一类物质,化学性质相似,D项正确。
2.下列关于同系物的说法中正确的是( )
A.同系物具有相同的最简式
B.同系物能符合同一通式
C.相差一个或若干个CH2原子团的物质一定是同系物
D.互为同分异构体的化合物也可能互为同系物
【答案】B
【解析】结构相似,必属同一类物质,因此具有同一通式,但不一定有相同的最简式;相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物(如乙醇C2H6O与丙烷C3H8不是同系物);同分异构体具有相同的分子式,不可能是同系物。
3.下列说法正确的是( )
A.相对分子质量相同的物质是同种物质
B.分子式相同的不同有机物一定是同分异构体
C.具有同一通式的物质属于同系物
D.同分异构现象只存在于有机物中
【答案】B
【解析】同系物的特点是结构相似,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团(即通式相同),为同一类物质。
同分异构体的特点是具有相同的分子组成,不同分子结构。
相对分子质量相同的有机物可能既不是同种物质,也不是同分异构体。
同分异构现象不但在有机物中存在,在无机物中也存在。
4.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物
②分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物
④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④
B.只有②③
C.只有③④
D.只有①②③
【答案】A
【解析】结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物是同系物。
5.下列叙述正确的是( )
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
【答案】C
【解析】分子式相同的物质不一定是同种物质(如同分异构体);通式相同的不同物质不一定是同系物(如同分异构体);相对分子质量相同,其分子式不一定相同(如NO和C2H6),不一定是同分异构体。
6.有A,B两种烃,含碳的质量分数相等。
关于A和B的下列叙述正确的是( )
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B不可能是同系物
C.A和B的最简式相同
D.A和B各1mol完全燃烧后生成二氧化碳的质量一定相等
【答案】C
【解析】因为A、B都是烃,碳的质量分数相同,则氢的质量分数一定也相同,则C、H的个数比相同,即最简式相同,可能是同系物,例如C2H4和C3H6,但分子式不一定相同。
【类型二】同系物的判断
7.下列各组物质相互间一定互为同系物的是( )
A.淀粉和纤维素
B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8
D.C4H10与C10H22
【答案】D
【解析】淀粉和纤维素都是高分子混合物,且聚合度有差异;蔗糖和麦芽糖分子式相同;C3H6与C4H8可能是烯烃,但也可能一个是烯烃一个是环烷烃,所以不一定互为同系物;C4H10与C10H22一定都是烷烃,必然互为同系物。
8.下列说法中正确的一组是( )
A.H2和D2互为同素异形体
B.
和
互为同分异构体
C.
和
是同一种物质
D.正丁烷和异丁烷互为同系物
【答案】C
【解析】A项,H2和D2不互为同素异形体,不正确;B项,
和
是同一种物质,不正确;C项,
和
都是异戊烷,正确;D项,正丁烷和异丁烷的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,不正确。
9.下列有机物中,不属于乙烷同系物的是( )
A.C2H4
B.(CH3)3CH
C.CH4
D.(CH3)2CH2
【答案】A
【解析】同系物结构相似,通式相同,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团。
10.下列各组物质中,互为同系物的是( )
A.O2和O3
B.CH3CH2CH3和CH3CH3
C.C2H6O和C3H8
D.CH3CH2CH2CH3和
【答案】B
【解析】同系物结构相似,通式相同,在分子组成上相差一个或多个CH2原子团。
氧气和臭氧是由同种元素形成的不同性质的单质,二者互为同素异形体;丙烷和乙烷分子结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,二者互为同系物;C2H6O和C3H8虽然相差一个CH2原子团,但组成元素不同,结构不相似,二者不是同系物;正丁烷和异丁烷分子式相同,结构不同,二者互是同分异构体。
11.下图为两种烃的结构模型。
下列分析正确的是( )
A.这两种分子中碳原子的化合价都达到“饱和”
B.这两种分子的结构不同,分子式也不同
C.它们都属于烷烃,化学性质、物理性质都相似
D.这两种烃互为同系物
【答案】A
【解析】这两种烃的分子式都为C4H10,两者都为烷烃且为同分异构体,两者的化学性质相似,但物理性质不同,前者的熔、沸点高于后者。
【类型三】同分异构体的判断
12.下列化学式只表示一种物质的是( )
A.C3H7Cl
B.C3H8
C.C2H4Cl2
D.C
【答案】B
【解析】C3H7Cl中的氯原子可以连在端点碳原子上,也可以连在中间碳原子上,有两种结构,C3H7Cl可表示两种物质,A项不符合题意;C3H8不存在同分异构体,只表示一种物质,B项符合题意;C2H4Cl2中的两个氯原子可同时连在同一个碳原子上,也可分别连在两个碳原子上,有两种结构,C项不符合题意;金刚石、石墨、碳纳米管等都是由碳元素形成的单质,均可用C表示,D项不符合题意。
13.进行一氯取代反应后,只能生成两种沸点不同的有机物的烷烃是( )
A.(CH3)2CHCH(CH3)2
B.新戊烷
C.异戊烷
D.(CH3)3CCH2CH3
【答案】A
【解析】(CH3)2CHCH(CH3)2分子中有2种H原子,所以其一氯代物有2种,A项正确;新戊烷分子中只有1种H原子,所以其一氯代物只有1种,B项错误;异戊烷分子中有4种H原子,所以其一氯代物有4种,C项错误;(CH3)3CCH2CH3分子中有3种H原子,所以其一氯代物有3种,D项错误。
14.下列说法正确的是( )
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n的增大,碳元素的质量分数逐渐减小
B.
和
互为同分异构体
C.丙烷的比例模型为
D.分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目可能相同
【答案】D
【解析】随着碳原子数的增多,烷烃的含碳量逐渐增大,A项错误;
和
的分子式和结构都相同,属于同一种物质,B项错误;丙烷的球棍模型为
,C项错误;CH3CH3的一氯代物只有1种,C5H12有3种同分异构体,其中
的一氯代物只有1种,D项正确。
15.下列各组物质的相互关系描述正确的是( )
A.H2、D2和T2互为同位素
B.
和
互为同分异构体
C.金刚石、C60、石墨互为同系物
D.(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2属于同种物质
【答案】D
【解析】H2、D2和T2是氢气分子,不是原子,不互为同位素,故A错误;
和
分子式和结构相同,为同种物质,是空间四面体结构,故B错误;金刚石、C60、石墨是同种元素组成的不同单质,为同素异形体,故C错误;(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同结构相同属于同种物质,故D正确。
16.在下列结构的有机化合物中,属于同分异构体的正确组合是( )
①CH3CH2CH2CH2CH3
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③
④
⑤
A.①和③
B.②③⑤
C.①和②
D.③和④
【答案】B
【解析】根据同分异构体的特点:
分子式相同,结构不同的有机物,先看分子式再看结构。
以上都是烷烃,所以①和④互为同分异构体,②③⑤互为同分异构体。
17.下列各组物质不是同分异构体的是( )
A.CH3CH2CH2CH3和
B.CH3CH2OH和CH3OCH3
C.CH3-CH===CH-CH3和CH3-CH2-CH===CH2
D.CH≡CH和CH3-C≡CH
【答案】D
【解析】同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。
先写出题给选项中的物质的分子式,然后再判断它们是否互为同分异构体。
18.下列分子式表示的物质,没有同分异构体的是( )
A.C3H7Cl
B.C4H10
C.CH2Cl2
D.C2H4Cl2
【答案】C
【解析】C3H7Cl分子中的氯原子可以连在两端碳原子上,也可以连在中间碳原子上,有2种同分异构体;C4H10既可表示正丁烷,也可表示异丁烷,有2种同分异构体;甲烷的分子结构为正四面体,其二氯取代物CH2Cl2只有一种结构,不存在同分异构体;C2H4Cl2分子中的两个氯原子可以连在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上,有2种同分异构体。
19.甲烷分子是正四面体结构,而不是平面正方形结构的理由是( )
A.CH3Cl不存在同分异构体
B.CH2Cl2不存在同分异构体
C.CHCl3不存在同分异构体
D.甲烷是非极性分子
【答案】B
【解析】若甲烷为平面正方形结构,分子中4个C—H键的长度和强度也可以相同,其一氯代物和三氯代物都只有1种,二氯代物有2种即2个氯原子分别在邻位和对位两种结构,实际上二氯甲烷只有1种结构,所以甲烷不是平面正方形结构,而是正四面体结构。
【类型四】烷烃同分异构体数目的确定
20.下列说法不正确的是( )
A.烷烃都具有同分异构体
B.丁烷只有两种同分异构体
C.戊烷有三种同分异构体
D.己烷同分异构体的种数比戊烷多
【答案】A
【解析】烷烃分子中碳原子数大于等于4时,形成不同的碳链结构,具有同分异构现象。
烷烃同分异构体的数目随其分子中碳原子数的增多而增多。
21.己烷(C6H14)的同分异构体共有( )
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
【答案】C
【解析】己烷(C6H14)有5种碳链结构:
直链结构有1种,含有一个甲基支链有2种,含有两个甲基支链的有2种,共有5种同分异构体。
22.主链上有5个碳原子,含甲基、乙基两个支链的烷烃有( )
A.5种
B.4种
C.3种
D.2种
【答案】D
【解析】乙基只能连在中间碳原子(3号碳原子)上,甲基可连在中间碳原子(3号碳原子)上,也可连在2号碳原子上,共有两种结构:
。
23.烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、
和
等结合而成的。
如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,它所含碳原子数最少为( )
A.4个
B.7个
C.8个
D.9个
【答案】C
【解析】如果分子中的支链都是—CH3,则最少含有8个碳原子,如
。
24.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9),丁基的结构共有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
【答案】C
【解析】丁烷(C4H10)有两种结构:
CH3CH2CH2CH3和H3CCHCH3CH3,它们分子中各有两种氢原子,因此失去1个氢原子后得到丁基(—C4H9)的结构共有4种。
25.下列化合物中,不只代表一种化合物的是( )
A.CH4
B.C2H6
C.C3H8
D.C4H10
【答案】D
【解析】烷烃中存在同分异构体,碳原子数大于等于4时,碳链结构不同才会出现同分异构现象。
26.下列化学式只表示一种纯净物的是( )
A.C2H6
B.C4H10
C.C2H4Cl2
D.C
【答案】A
【解析】C4H10有正丁烷和异丁烷两种同分异构体;C2H4Cl2分子中的两个氯原子可连在同一碳原子上,也可连在不同的碳原子上,有两种同分异构体;C既可以表示活性碳,又可以表示石墨、金刚石等碳元素的单质;只有C2H6只表示一种分子,碳原子数小于4的烷烃没有同分异构体。
27.下列关于有机物的叙述中,不正确的是( )
A.烷烃的同系物的分子式可用通式CnH2n+2表示
B.互为同系物的有机物也互为同分异构体
C.两个同系物之间的相对分子质量差为14或14的整数倍
D.同分异构体间具有相似的化学性质
【答案】BD
【解析】烷烃是饱和链烃,其同系物的分子式通式一定为CnH2n+2;有机物互为同系物,其分子式一定不同,一定不是同分异构体;同系物分子组成相差1个或若干个CH2原子团,其相对分子质量差为14或14的整数倍;同分异构体结构不同,其化学性质可能不同(如官能团异构等)。
28.下列物质中互为同分异构体的是( )
A.
B.
C.
D.CH3CH2CH2CH2Cl
【答案】CD
【解析】同分异构体是指分子式相同而结构不同的有机物。
需注意以下三点:
①必须是有机物②分子式相同③结构不同。
显然C,D分子式相同,结构不同。
第II部分非选择题
【类型一】同系物、同分异构体的概念
29.有三种物质①CH3CH3、②CH3CH2CH3、③CH3CH2CH2CH3。
回答下列问题:
(1)它们共同的类别是________,组成通式是________。
(2)它们的结构是否相似________,②和③在分子组成上的不同是______________。
(3)同系物是指结构________,分子组成上相差________________的物质。
【答案】
(1)烷烃 CnH2n+2
(2)相似 相差一个CH2原子团
(3)相似 一个或若干个CH2原子团
【解析】同系物的概念:
结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。
根据概念去判断同系物:
30.对比下列两种物质的结构,回答下列烷问题:
正丁烷 异丁烷
(1)写出它们的分子式________,判断它们是否为同系物____________。
(2)它们在结构上的相似点是__________________,不同点是__________。
(3)同分异构现象是________相同而______不同的现象。
(4)
与
是否为同分异构体______,其理由______________________。
(5)戊烷(C5H12)共有____种同分异构体,请分别写出其结构简式__________________________。
【答案】
(1)C4H10 不是同系物
(2)碳原子以单键结合成碳链 碳链结构不同
(3)分子式 结构
(4)不是同分异构体 二者都为四面体结构,为同一种物质
(5)3种 CH3CH2CH2CH2CH3、
【解析】①正丁烷和异丁烷分子式相同,它们分子中碳碳之间都是以单键结合成链状,但形成的碳链结构不同,正丁烷无支链,异丁烷有支链;它们是同分异构体,不是同系物。
②戊烷(C5H12)共有三种同分异构体,依次为正戊烷、异戊烷、新戊烷。
戊烷同分异构体的书写方法:
先写出碳链最长的直链烃CH3CH2CH2CH2CH3;
从主链上减少一个—CH3作为取代基(支链),在所得主链上依次移动可能的位置
;再从主链上减少一个碳原子作为所得主链的取代基
。
【类型二】同系物及同分异构体的判断
31.从下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
①NO2和N2O4 ②12C和14C ③
和
④异戊烷(
)和新戊烷(
)
⑤
和
⑥甲烷和丙烷
(1)互为同位素的是________(填序号,下同)。
(2)互为同分异构体的是________。
(3)互为同系物的是________。
(4)为同一种物质的是________。
【答案】
(1)②
(2)④ (3)⑥ (4)⑤
【解析】
(1)互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子,②符合。
(2)互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物,④符合。
(3)互为同系物的是结构相似、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物,⑥符合。
(4)⑤中两个分子是同一种物质,只是观察角度不同。
32.已知某烷烃的相对分子质量为72。
回答下列问题:
(1)写出该烷烃的分子式________。
(2)写出其同分异构体的结构简式____________________________________________________________。
(3)若此烷烃的一氯代物分子中有三个—CH3,一个—CH2—,其结构简式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】
(1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、
(3)
【解析】由烷烃通式和该烷烃的相对分子质量,可求出该烷烃的分子式为C5H12,即戊烷,有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体。
戊烷一氯代物分子中有三个甲基,只能是异戊烷和新戊烷的取代产物。
33.已知某烷烃分子中电子数为42。
(1)该烷烃的分子式为_________________________________________________。
(2)写出该烷烃分子的所有同分异构体的结构简式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)相同条件下,上述同分异构体中沸点最低的结构简式是________________________________________________________________________。
【答案】
(1)C5H12
(2)CH3CH2CH2CH2CH3、
(3)
【解析】设该烷烃的分子式为CnH2n+2,分子中电子数为6n+(2n+2)=42,n=5,分子式为C5H12;
该烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,其中新戊烷支链最多,沸点最低。
【类型三】烷烃同分异构体数目的确定
34.观察下面几种烷烃的球棍模型
(1)与C互为同系物的是________,与C互为同分异构体的是________。
(2)烷烃的同系物中,不具有同分异构现象的有______________。
(3)烷烃具有同分异构现象的原因是________________________________________________________________________。
(4)己烷(C6H14)共有____种同分异构体。
【答案】
(1)A、B D
(2)甲烷、乙烷、丙烷
(3)分子中的碳原子可形成多种不同的碳链
(4)5
【解析】①同系物的判定:
一看结构要相似;二看组成要相差CH2原子团。
同分异构体的判定:
一看分子式要相同;二看结构要不同。
②己烷(C6H14)共有5种同分异构体,书写方法:
先写直链(最长的碳链)的烷烃CH3CH2CH2CH2CH2CH3;
再写少一个碳原子(将其作为支链并移动位置)的烷烃
减少2个碳原子(将其作为一个或两个支链并移动位置)的烷烃
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