烷烃的同系物与同分异构体(第一轮专题)

烷烃的同系物与同分异构体
1.有机物与氯气发生取代反应，生成的一氯代物有( )
A． 1种B． 2种C． 3种D． 4种
2.某烷烃可生成三种沸点不同的一氯代物，该烷烃是()
A． (CH3)2CHCH2CH2CH3B． (CH3CH2)2CHCH3C． (CH3)2CHCH(CH3)2D． (CH3)3CCH2CH3
3.下列物质进行一氯取代反应，产物只有两种的是()
A． (CH3)2CHCH(CH3)2B． (CH3CH2)2CHCH3C． (CH3)2CHCH2CH2CH3D． (CH3)3CCH2CH3
4.正丁烷的二氯取代产物有几种( )
A． 3种B． 4种C． 5种D． 6种
5.一氯取代物的同分异构体有2种，二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是()
A．丙烷B．乙烷C．正丁烷D．正戊烷
6.下表中所列的都是烷烃，它们的一卤取代物均只有一种，分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第6项应为( )
A． C14H30B． C17H36C． C20H42D． C26H54
7.如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是()
A．其一氯代物只有一种
B．其二氯代物有三种同分异构体
C．它的分子式不符合C n H2n＋2，所以它不是饱和烃
D．它与苯乙烯(C6H5—CHCH2)互为同分异构体
8.下列物质互为同分异构体的是()
A．C和C B．氧气和臭氧C．甲烷和乙烷D．正丁烷和异丁烷
9.下列物质之间的相互关系错误的是()
A． CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体B．干冰和冰为同一种物质
C． CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物D．12C和14C互为同位素
10.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
11.己烷(C6H14)的同分异构体共有()
A． 3种B． 4种C． 5种D． 6种
12.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
13.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
14.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
15.下列化合物中，不只代表一种化合物的是()
A． CH4B． C2H6C． C3H8D． C4H10
16.下列化学式只表示一种纯净物的是()
A． C2H6B． C4H10C． C2H4Cl2D． C
17.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()
①CH3CH2CH2CH2CH3②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
③④⑤
A．①和③B．②③⑤C．①和②D．③和④
18.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===CH2D．CH≡CH和CH3－C≡CH
19.下列分子式表示的物质，没有同分异构体的是()
A． C3H7Cl B． C4H10C． CH2Cl2D． C2H4Cl2
20.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
21.下列有机物中，不属于乙烷同系物的是()
A． C2H4B． (CH3)3CH C． CH4D． (CH3)2CH2
22.下列各组物质中，互为同系物的是()
A． O2和O3B． CH3CH2CH3和CH3CH3
C． C2H6O和C3H8D． CH3CH2CH2CH3和
23.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
24.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25.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
26.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．①②③④B．只有②③C．只有③④D．只有①②③
(双选题)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C n H2n＋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28.有下列各组微粒或物质：
A．O2和O3 B.C和C C．CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH3
D．E．CH3CH2CH2CH3和
(1)________组两种微粒互为同位素。

(2)________组两种物质互为同素异形体。

(3)________组两种物质属于同系物。

(4)________组两物质互为同分异构体。

(5)________组两物质是同一物质。

29.有下列各组物质：
A．H2与D2B．与C．金刚石与石墨D．E．CH3—CHCH2与CH4F．
(1)互为同素异形体的是________。

(2)属于同系物的是________。

(3)互为同分异构体的是________。

(4)属于同一物质的是________。

答案解析
1.【答案】C
【解析】该分子可以看成是在第2位碳原子上连接有2个甲基和1个乙基，所以该分子中有4种不同位置的碳原子，由于第2位碳原子上没有氢原子可以被取代，所以只有3种不同位置的氢原子，因此其一氯代物有3种。

2.【答案】D
【解析】根据等效氢原子判断：即分子中有几种类型的氢原子，其一氯代物就有几种。

①同一个碳原子上连接的氢原子等效；
②同一个碳原子上所连的甲基的氢原子等效；
③对称的碳原子上的氢原子等效。

(CH3)2CHCH2CH2CH3有5种等效氢；(CH3CH2)2CHCH3有4种等效氢；(CH3)2CHCH(CH3)2有2种等效氢；(CH3)3CCH2CH3有3种等效氢。

3.【答案】A
【解析】根据等效氢原子判断：即分子中有几种类型的氢原子，其一氯代物就有几种。

选项A中的烃分子有2种等效氢，其一氯代物只有2种；选项B中的烃分子有4种等效氢，其一氯代物只有4种；选项C中的烃分子有5种等效氢，其一氯代物只有5种；选项D中的烃分子有3种等效氢，其一氯代物只有3种。

4.【答案】D
【解析】根据二元取代物中“定一移一”的原则判断正丁烷的二氯取代产物有6种，即CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl，CH3CCl2CH2CH3，CH3CHClCHClCH3。

5.【答案】A
【解析】丙烷分子中有2种等效氢，其一氯代物有2种(CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3)，二氯代物有4种(CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl)；乙烷分子中只有1种等效氢，其一氯代物有1种；正丁烷分子中有2种等效氢，其一氯代物有2种，但二氯代物有6种；正戊烷分子中有3种等效氢，其一氯代物有3种。

6.【答案】D
【解析】根据表格的规律可知：第5项是第三项C5H12的所有H原子被甲基取代的产物；第6项应为第四项的所有H原子被甲基取代的产物，分子式是C26H54。

7.【答案】C
【解析】由结构模型可知，该立方烷分子中只有1种氢原子，其一氯代物只有一种；其二氯代物有边棱相邻、面对角线、立方体对角线三种不同的位置，有三种同分异构体；它的分子式为C8H8，不符合烷烃的通式，但由于每个碳原子的价键都达到了“饱和”，所以立方烷属于饱和烃；它与苯乙烯分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体。

8.【答案】D
【解析】C和C质子数相同而中子数不同，二者互为同位素；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；甲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；正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体。

9.【答案】B
【解析】有机物CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；干冰为二氧化碳，冰为水，二者为不同的物质；有机物CH3CH3和CH3CH2CH3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；12C和14C质子数相同而中子数不同，二者互为同位素。

10.【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。

11.【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。

12.【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：。

13.【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。

14.【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。

15.【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。

16.【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。

17.【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。

18.【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。

19.【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。

20.【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。

21.【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。

22.【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。

23.【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。

24.【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。

25.【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。

26.【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。

27.【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C n H2n＋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.【答案】(1)B(2)A(3)C(4)E(5)D
【解析】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等概念的理解与判断。

29.【答案】(1)C(2)F(3)D(4)A、B
【解析】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等概念的理解与判断。