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1.1 有机化合物的结构特点（精练）
题组一 有机化合物的分类方法
1．（2021·全国·高二课时练习）按碳的骨架对有机化合物进行分类，下列说法正确的是
A． 属于脂肪烃衍生物 B． 属于芳香族化合物
C． 属于脂环化合物 D． 属于芳香族化合物
【答案】D
【解析】A． 是异丁烷，属于脂肪烃，A错误；
B．芳香族化合物指含有苯环的化合物， 不含苯环，属于环烯，B错误；
C．结构中含有苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，C错误；
D． 含有苯环，属于芳香族化合物，D正确；综上所述答案为D。
2．（2021·全国·高二课时练习）按碳骨架进行分类，下列关于各有机物的说法中正确的是
①CHCHCl ② ③(CH)C=CH ④ ⑤
3 2 3 2 2
A．链状烃：①③⑤ B．链状烃：①③ C．环状烃：②④⑤ D．芳香烃：②④
【答案】C
【解析】A．①CHCHCl由碳氢氯三种元素组成，不属于烃，属于氯代烃，A错误；
3 2
B．结合选项A可知，B错误；
C．②属于芳香烃，④和⑤的结构中都含有碳环，所以②④⑤属于环状烃，C正确；
D．芳香烃含苯环，④为环己烷，不属于芳香烃，D错误；
答案选C。3．（2022·全国·高二）下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A． 酚类 －OH B． 羧酸－COOH
C． 醛类 －CHO D．CH－O－CH 醚类 －CHO
3 3
【答案】B
【解析】A． 属于酚类，官能团为－OH，故A错误；
B． 属于羧酸，官能团为－COOH，故B正确；
C． 属于酯类，官能团为－COOC－，故C错误；
D．CH－O－CH 属于醚类，官能团为－C－O－C－，故D错误。
3 3
综上所述，答案为B。
4．（2021·全国·高二课时练习）下列属于烃的衍生物的是
A．丙三醇 B．甲烷 C．甲苯 D．乙烯
【答案】A
【解析】烃的衍生物是可以看做烃中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍生的一系列有机物，甲烷、甲
苯和乙烯都是仅由碳和氢两元素组成的有机物，都是烃，而丙三醇可以看做是丙烷中的三个氢原子被羟基
取代的衍生物，是烃的衍生物，故选A。
5．（2021·全国·高二课时练习）下列化学式表示的有机物不属于烃的衍生物的是
A．C H B．C HO C．CHCl D．C H N
2 6 2 6 3 10 15
【答案】A
【解析】只含C、H两种元素的有机物是烃，除C、H外还含有其它元素的有机物是烃的衍生物， C H 是
2 6
烃、C HO是烃的衍生物、CHCl是烃的衍生物、C H N是烃的衍生物，故选A。
2 6 3 10 15
6（2021·全国·高二课时练习）具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式为，它属于
①芳香化合物 ②脂环化合物 ③有机羧酸 ④CHCOOH的同系物 ⑤芳香烃
3
A．③⑤ B．①③ C．②③ D．①④
【答案】B
【解析】①该有机物含苯环，属于芳香族化合物，①正确；
②含苯环的有机物不属于脂环化合物，②错误；
③该有机物含-COOH，属于有机羧酸，③正确；
④该有机物含有苯环，和乙酸不是同系物，④错误；
⑤该有机物含O，不属于芳香烃，⑤错误；
所以，①③符合题意，B选项正确；
答案选B。
7．（2021·全国·高二课时练习）下列有机物的官能团名称和分类错误的是
A． ，碳碳三键，炔烃 B． ，羟基，二元醇
C． ，酯基，酯类 D． ，羟基、醛基，单糖
【答案】B
【解析】A．丙炔，官能团及分类均正确，不符题意；
B．对苯二酚，官能团名称正确，分类错误，该有机物应属于酚，描述错误，符合题意；
C．甲酸乙酯，官能团及分类均正确，不符题意；
D．葡萄糖，官能团及分类均正确，不符题意；
综上，本题选B。
8．（2021·全国·高二课时练习）我们已经学习过有机化合物的分类，用已有的知识对下列有机物的分类其
正确的是
A． 是脂环化合物 B． 是芳香族化合物C． 是链状化合物 D．乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃
【答案】C
【解析】A．该结构中含有的是苯环，是芳香环化合物，故A错误；
B．该结构中不含苯环不属于芳香族化合物，故B错误；
C．由结构简式可知该结构中不含环状结构，属于链状化合物，故C正确；
D．苯属于芳香化合物，故D错误；
故选：C。
9．（2021·全国·高二课时练习）下列物质的类别与其所含官能团均正确的是
选项 A B C D
物质 CHCHCHBr CHCHO
3 2 2 3
类别 烃 酯 羧酸 醛
所含官能团 -Br —COOH
【答案】D
【解析】A．CHCHCHBr中含有卤素原子，属于卤代烃，官能团为-Br，故A错误；
3 2 2
B． 的官能团为—COOH，属于羧酸，故B错误；
C． 的官能团为酯基( )，属于酯，故C错误；
D．CHCHO的官能团为-CHO( )，属于醛，故D正确；
3
故选D。
10．（2021·全国·高二课时练习）根据官能团类型的不同，下列7种有机物可分为
、 、 、 、 、CHOCH 、HC≡CCH
3 3 3
A．4类 B．5类 C．6类 D．7类
【答案】B【解析】 属于醇、 属于酚、 属于醇、 属于酚、
属于酯、CHOCH 属于醚、HC≡CCH 属于炔，共有5类，故选B。
3 3 3
题组二 有机化合物的共价键
1．（2021·甘肃 ）下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是
A．CH B．C H C．NH D．HO
4 2 4 3 2 2
【答案】B
【解析】一般来说，单键只含有σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键含有1个σ键和2个π键，则
A．甲烷分子中只有单键，全部是σ键，A错误；B．含有C=C键，既含σ键又含π键，B正确；C．只含
有N-H键，不含π键，C错误；D．结构式为H-O-O-H，只含有σ键，D错误。答案选B。
2．（2022·四川雅安·）下列物质分子中有π键的是（ ）
A．C H B．H C．CH D．HCl
2 4 2 4
【答案】A
【解析】A. C H 分子中两个C原子形成共价双键，一个σ键，一个π键，A正确；
2 4
B.H 中两个H原子形成共价单键，为σ键，B错误；
2
C.CH 分子中C原子与4个H原子形成共价单键，都是σ键，C错误；
4
D.HCl中H原子与Cl原子形成共价单键，为σ键，D错误；
故合理选项是A。
3．（2020·辽宁·凌源市第二高级中学）下列物质的分子中既含有σ键又含有π键的是（ ）
A．HCl B．HO C．HO D．C H
2 2 2 2 4
【答案】D
【解析】A．HCl的结构式为H-Cl，所以只存在σ键，故A错误；
B．HO的结构式为H-O-H，所以只存在σ键，故B错误；
2
C．HO 的结构为H-O- O -H，只含有单键，所以只含有σ键，故C错误；
2 2
D．C H 的中氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳碳之间存在共价三键，所以含有σ键和π键，故D正
2 2
确；
故选D。
4．（2021·新疆·巴楚县第一中学）下列分子中，只有σ键而没有π键的是（ ）A．N B．CH C．CH=CH D．苯
2 4 2 2
【答案】B
【解析】A．N 的结构式为N N，1个N 分子中含1个σ键和2个π键；
2 2
B．CH 的结构式为 ，CH 中只有σ键；
4 4
C．CH=CH 的结构式为 ，1个CH=CH 分子中含5个σ键和1个π键；
2 2 2 2
D．苯中含σ键和大π键；只有σ键而没有π键的是CH，
4
答案选B。
5（2021·全国·高二课时练习）关于乙烯中共价键的说法不正确的是
A．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
B．乙烯分子中的碳原子以sp2杂化
C．乙烯分子中含有π键可以发生加成反应
D．乙烯分子中碳碳之间只形成π键
【答案】D
【解析】A．乙烯分子中含有4个C-H σ键，1个C-Cσ键，和1个碳碳π键，故A正确；
B．乙烯分子为平面结构，故其中的碳原子以sp2杂化，故B正确；
C．乙烯分子中含有π键，π键键能小易断裂可以发生加成反应，故C正确；
D．乙烯分子中存在 ，故碳碳之间既形成σ键又形成π键，故D错误。
故答案为D
6．（2021·云南省永善县第一中学高二阶段练习）下列五种烷烃：① ②
③ ④ ⑤ ，其沸点按由高到低的顺序排列正
确的是
A．①⑤②③④ B．①②⑤③④ C．④③⑤②① D．④③②⑤①
【答案】A
【解析】烷烃和烯烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增呈规律性变化，沸点逐渐升高；碳原子数相同
的烃，支链越多，熔沸点越低。①中碳原子数为6个，碳原子数越多，故沸点最高；
②⑤中碳原子是5个，支链越少，沸点越高，故沸点⑤＞②；
③中碳原子是3个，④中碳原子是2个，故沸点按由高到低的顺序排列是：①⑤②③④。
故选A。
7．（2022·全国·高二）下列说法中不正确的是
A．甲烷分子中形成的共价键均为σ键
B．两个p轨道之间不能形成σ键，只能形成π键
C．乙烯分子碳碳双键中含有一个σ键和一个π键
D．炔烃分子碳碳三键中含有一个σ键，两个π键
【答案】B
【解析】A．甲烷中都是单键，故都是σ键，A正确；
B．两个p轨道可以通过头碰头形成σ键，B错误；
C．乙烯分子碳碳双键中含有一个σ键和一个π键，C正确；
D．炔烃分子碳碳三键中含有一个σ键，两个π键，D正确；
故选B。
8．（2021·黑龙江·海林市朝鲜族中学）下列有关有机物分子的叙述不正确的是
A．乙烯分子中有一个π键
B．乙炔每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个π键
C．乙烷两个C原子均是sp3杂化，分子中一共有6个σ键
D．苯分子每个碳原子均是sp2杂化
【答案】C
【解析】A．乙烯分子中有1个碳碳双键，双键中有1个σ键、1个π键，所以乙烯分子中有一个π键，故
A正确；
B．乙炔中C原子的杂化方式是sp，每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道，它们之间可形成两个π键，故
B正确；
C．乙烷两个C原子均是sp3杂化，结构式是 ，分子中一共有7个σ键，故C错误；
D．苯分子为平面结构，碳原子都是sp2杂化，故D正确；
选C。
9．（2021·河北衡水·）下列有关分子中的化学键描述不正确的是
A．苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道形成σ键，未参加杂化的2p轨道形成大π键B．乙炔分子中每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
C．乙烯分子中有5个σ键和1个π键
D．乙烷分子中C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成的π键
【答案】D
【解析】A．苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道形成σ键，未参加杂化的2p轨道形成大π键，A正确；
B．乙炔分子中每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键，B正确；
C．单键都是σ键，双键有一个σ键，一个π键，所以CH=CH 含有5个σ键和1个π键，C正确；
2 2
D．乙烷分子中的键全部是单键，碳原子是sp3杂化，D错误。
答案选D。
10．（2021·全国·）下列说法正确的是（ ）
A．碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键均能绕键轴旋转
B．烷烃分子中一个碳原子形成的四个键中每两个键的夹角均为109°28´
C．甲烷、乙烯、乙炔分子中碳原子均为 杂化
D．乙炔分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°
【答案】D
【解析】A. 碳碳单键能绕键轴旋转，碳碳双键、碳碳三键均不能绕键轴旋转，故A错误。
B. 甲烷是正四面体结构，键角为109°28´，其他烷烃分子中一个碳原子形成的四个键，不一定是正四面体，
则每两个键的夹角不一定为109°28´，故B错误；
C. 甲烷分子中碳原子采用sp3杂化，乙烯分子中碳原子采用sp2杂化，乙炔分子中碳原子用sp杂化，故C
错误；
D. 乙炔分子是直线形结构，分子中碳碳三键与碳氢键的夹角为180°，故D正确。
综上所述，答案为D。
题组三 有机化合物的同分异构现象
1．（2022·云南·高二学业考试）下列物质中，互为同分异构体的一组是
A．甲烷和乙烷 B．乙烯和丙烯
C．正丁烷和异丁烷 D．一氯甲烷和二氯甲烷
【答案】C
【解析】A．甲烷和乙烷分子式不同，A错误；
B．乙烯和丙烯分子式不同，B错误；C．正丁烷和异丁烷是分子式相同、结构不同的化合物，互为同分异构体，C正确；
D．一氯甲烷和二氯甲烷分子式不同，D错误；
故选C。
2．（2021·北京·高二学业考试）下列化合物中，与 互为同分异构体的是
A．CH B．CHCH
4 3 3
C．CHCHCH D．CHCHCHCH
3 2 3 3 2 2 3
【答案】D
【解析】A．CH 的分子式为CH，分子式不同，A不符合题意；
4 4
B．CHCH 的分子式为C H，分子式不同，B不符合题意；
3 3 2 6
C．CHCHCH 的分子式为C H，分子式不同，C不符合题意；
3 2 3 3 8
D．CHCHCHCH 的分子式为C H ，与 结构不同，互为同分异构体，D符合题意；
3 2 2 3 4 10
故选D。
3．（2021·北京延庆·高二期中）下列各组物质，不互为同分异构体的是
A．CHCHCHCH 和CHCH(CH ) B．CHCH=CHCH=CHCH
3 2 2 3 3 3 2 3 2 2 3
C．CH≡CCHCH 和CH=CH-CH=CH D．CHCHOH和CHOCH
2 3 2 2 3 2 3 3
【答案】B
【解析】A．CHCHCHCH 和CHCH(CH ) 分子式均为C H ，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，
3 2 2 3 3 3 2 4 10
A不符题意；
B．CHCH=CH 和CH=CHCH 均为丙烯，为同一种物质，B不符题意；
3 2 2 3
C．CH≡CCHCH 和CH=CH-CH=CH 分子式均为C H，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C不
2 3 2 2 4 6
符题意；
D．CHCHOH和CHOCH 分子式均为C HO，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D不符题意；
3 2 3 3 2 6
答案选B。
4．（2021·内蒙古·乌兰浩特一中高二期末）主链上含有4个碳原子，分子中共有6个碳原子的烷烃，其结
构有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】A
【解析】主链上含有4个碳原子，分子中共有6个碳原子的烷烃，不可能含有1个支链，只能含有2个-
CH。2个-CH 可以连在同一个碳原子上[(CH )CCHCH]，也可以连在不同碳原子上
3 3 3 3 2 3[(CH )CHCH(CH )]，所以有两种不同结构，故选A。
3 2 3 2
5．（2021·重庆市第三十七中学校高二阶段练习）分子式为C H 的苯的同系物，共有3个甲基，符合条
10 14
件的结构有：
A．3种 B．6种 C．9种 D．10种
【答案】D
【解析】分子式为C H 的苯的同系物，共有3个甲基，侧链可能为一个：-C(CH)，1种结构；侧链可能
10 14 3 3
为2个：-CH 和-CH(CH )，3种结构；侧链可能为3个：-CH、-CH、-CHCH，6种结构，故共有10种
3 3 2 3 3 2 3
结构。故选D。
6．（2021·广东佛山·高二期末）分子式为 的同分异构体数目为
A．7 B．6 C．4 D．3
【答案】A
【解析】C H 为丁烷，则C H O可能是醇或醚，当为醇时有：CH-CH-CH-CH-OH、CH-CH-CH(OH)-
4 10 4 10 3 2 2 2 3 2
CH 、CH-CH(CH )-CH -OH、CH-C(CH)(OH)-CH；当为醚时有：CH-CH-O-CH -CH、CH-O-CH -CH-
3 3 3 2 3 3 3 3 2 2 3 3 2 2
CH、CH-CH(CH ) -O-CH ，故共有7种。
3 3 3 3
故选：A。
7．（2021·河南南阳·高二阶段练习）下列有机物中互为同分异构体的是
A． 和 B． 和
C． 和 D． 和
【答案】B
【解析】A．二者不饱和度不同，不是同分异构，故A错误；
B．二者分子式都是C H，结构不同属于同分异构，故B正确；
6 6
C．二溴甲烷是四面体结构，二者属于同一种物质，故C错误；
D．二者碳原子数不同，故分子式不同，不是同分异构，故D错误；
故答案为B。
7．（2021·辽宁丹东·高二期末）分子式为 ，能使溴的四氯化碳溶液褪色所有结构(包括顺反异构)有A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
【答案】B
【解析】分子式为C H ，能使溴的四氯化碳溶液褪色的化合物属于烯烃，主链有5个碳时，碳碳双键有2
5 10
种位置；主链有4个碳时，碳碳双键有3种位置，其中2-戊烯存在顺反异构，符合条件的结构共有6种，
故选B。
8．（2021·重庆·西南大学附中高二期末）分子式为C H O的苯的一元取代物，能发生银镜反应的同分异
11 14
构体(不考虑立体异构)有
A．4种 B．8种 C．12种 D．16种
【答案】C
【解析】分子式为C H O的苯的一元取代物，能发生银镜反应，可知该分子中存在-CHO，除苯环和-
11 14
CHO外，剩余的四个碳为丁基结构，在丁基上连接-CHO，正丁基有四种，异丁基有4种，2-甲基-1丙基
有3种，2-甲基-2丙基有1种，共12种结构符合，故C正确；
故选：C。
9（2021·黑龙江齐齐哈尔·高二期末）分子式为 的有机物，其结构中含有苯环且可以与饱和
溶液反应放出气体的同分异构体(不考虑立体异构)有
A．11种 B．12种 C．13种 D．14种
【答案】D
【解析】分子式为 的有机物能与NaHCO 发生反应产生气体，说明含有羧基-COOH，除苯环结构
3
外，还有2个碳原子。
当取代基为正丙酸基时，只有1种结构；
取代基为异丙酸基，只有1种结构；
取代基为-COOH、-CH-CH，有邻、间、对位3种结构；
2 3
取代基为乙酸基、-CH，有邻、间、对位3种结构；
3
取代基为-COOH、-CH，-CH，2个甲基位于邻位时，羧基有2种位置；2个甲基位于间位时，羧基有3种
3 3
位置；2个甲基位于对位时，羧基有1种位置，共6种结构；
符合条件的总共有14种同分异构体，故选D。
10．（2021·全国·高二课时练习）有机物 的苯环上只有1个取代基，其结构有几种(不考虑立体异构)
A．4 B．5 C．6 D．7
【答案】B
【解析】满足条件的结构有 、 、 、
、 ，共5种；故答案为B。
11．（2021·全国·高二课时练习）分子式为C H 的烃一氯代物的同分异构体有
4 10
A．4种 B．5种 C．6种 D．10种
【答案】A
【解析】分子式为C H 的丁烷结构有两种，分别为CHCHCHCH 和 ，而
4 10 3 2 2 3
CHCHCHCH 中有两种氢原子，一氯代物有两种； 中也有两种氢原子，一氯代物也有
3 2 2 3
两种，故C H 的一氯代物的同分异构体有4种；
4 10
故选A。
12．（2021·江西吉安·高二期末）满足分子式为 的有机物共有
A．14种 B．12种 C．10种 D．8种
【答案】B
【解析】先分析碳骨架异构，分别为C—C—C—C与 2种情况﹐然后分别对2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 、 （数字表示Br原子的位置）
，共8种﹐碳骨架 有 、 ﹐共4种，故总共有12种；
答案选B。
13．（2021·全国·高二课时练习）下列烷烃的一氯代物有4种的是(不考虑立体异构)
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A．该物质存在中间对称轴，氢原子种类为3种，一氯代物有3种，故A不符合题意；
B．该物质存在中间对称轴，氢原子种类为4种，一氯代物有4种，故B符合题意；
C．该物质中CH上两个甲基为等效基团，为一种氢，其他碳原子上的氢各为一种，共5种氢，一氯代物有
5种，故C不符合题意；
D．该结构中CH上一种氢，甲基上是一种氢，共2种氢，一氯代物有2种，故D不符合题意；
故选：B。
14．（2021·全国·高二课时练习）下列各组物质属于官能团类型异构的是
A． 和 B． 和
C． 和 D． 和
【答案】C
【解析】官能团类型异构是指有机化合物分子式相同，但所含官能团种类不同。A．两种物质属于碳骨架异构，A错误；
B．官能团是 ，两种物质属于官能团位置异构，B错误；
C．中两种物质的官能团分别为—OH和醚键，官能团种类不同，属于官能团类型异构，C正确；
D．官能团是—OH，两种物质属于官能团位置异构，D错误；
故选：C。
15．（2021·全国·高二课时练习）下列不同类别的同分异构中，有机物化学性质差别最大的是
A．碳骨架异构 B．顺反异构
C．官能团位置异构 D．官能团类型异构
【答案】D
【解析】A．碳骨架异构是指同类有机化合物的同分异构现象，如烷烃的同分异构现象，互为同分异构体
的烷烃的化学性质相似，选项A不符合；
B．烯烃中可能存在顺反异构，烯烃的化学性质主要取决于碳碳双键，故其顺反异构体的化学性质相似，
选项B不符合；
C．官能团位置异构的同分异构体中所含官能团相同，化学性质相似，选项C不符合；
D．官能团类型异构的同分异构体中所含官能团种类不同，化学性质差别很大，选项D符合。
答案选D。
16．（2021·全国·高二）分子式为C H BrCl的有机物共有(不含立体异构)
4 8
A．14种 B．12种 C．16种 D．10种
【答案】B
【解析】C HBrCl可以看作C H 中2个H原子被Cl、Br原子取代，而丁烷有CHCHCHCH、
4 8 4 10 3 2 2 3
CHCH(CH ) 两种，先分析碳骨架异构，分别为 C-C-C-C 与 2种情况，然后分别对2 种碳骨架
3 3 2
采用“定一移一”的方法分析，其中骨架 C-C-C-C 有 、 共 8 种，骨架有 、 ，共 4 种，总共12种，故选B。
题组四 化学中的“四同”
1．（2021·全国·高二课时练习）下列说法不正确的是
A．分子式为C H 与C H 的两种有机物一定互为同系物
3 8 6 14
B．具有相同的分子式，但结构不同的有机物一定互为同分异构体
C．两个相邻同系物一定相差“CH”
2
D．具有相同的相对分子质量，但结构不同的有机物一定互为同分异构体
【答案】D
【解析】A．分子式为C H 与C H 的两种有机物满足通式C H ，符合烷烃的分子式通式，因此C H 与
3 8 6 14 n 2n＋2 3 8
C H 都为烷烃，二者互为同系物，A正确；
6 14
B．同分异构体的分子式一定相同，但它们的结构不同，B正确；
C．同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的有机物，因此任何两个同系物在组
2
成上一定相差n(n≥1)个CH 原子团，相邻的两个同系物在组成上相差1个CH 原子团，C正确；
2 2
D．相对分子质量相同的化合物，其分子式不一定相同，因此相对分子质量相同的化合物不一定互为同分
异构体，如HCOOH和CHCHOH的相对分子质量相同，但二者的分子式不同，因此二者不是同分异构体，
3 2
D错误；故合理选项是D。
2．（2021·重庆南开中学高二期末）三位分别来自法国、美国、荷兰的科学家因研究“分子机器的设计与合
成”而获得2016年诺贝尔化学奖。纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图。
下列说法不正确的是
A．①②③④均属于烃
B．②与苯是同分异构体
C．③和金刚石是同素异形体
D．①②④的一氯代物分别为3种、1种、2种【答案】A
【解析】A．③为富勒烯只含有碳原子，不属于烃，A项错误；
B．②的分子式为C H，与苯的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，B项正确；
6 6
C．③和金刚石均为C元素的单质，二者互为同素异形体，C项正确；
D．①中有3种氢原子，一氯代物有3种，②中有1种氢原子，一氯代物有1种，④中含有2种氢原子，一
氯代物有2种，D项正确；
答案选A。
3．（2021·浙江·杭州市富阳区实验中学高二阶段练习）完成下列问题
（1）用正确的序号填空：①12C、13C、14C；②CHCHOH与CHOCH ；③C H 和C H；④O 和O；
3 2 3 3 2 6 3 8 2 3
⑤HO和DO；⑥ 和 ；互为同位素的是___________；互为同素异
2 2
形体的是___________：互为同分异构体的是___________；互为同系物的是___________。
（2）有以下几个化学反应① ；②浓硫酸用水稀释；③向烧碱中加入硫酸；④氯化铵与
氢氧化钡晶体反应；⑤铝热反应；⑥焦炭与二氧化碳在高温下生成一氧化碳，其中属于放热反应的是
___________，属于吸热反应的是___________。
（3）按要求书写方程式
①电离方程式KClO___________；
3
②铜与稀硝酸的离子反应方程式：___________。
【答案】（1） ① ④ ② ③⑥
（2） ①③⑤ ④⑥
（3） KClO=K++ 3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4HO
3 2
【解析】（1）同位素是指质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子之间，故互为同位素的是①，
同素异形体是指同一元素形成的性质不同的几种单质，故互为同素异形体的是④，同分异构体是指分子式
相同，结构不同的化合物，故互为同分异构体的是②，同系物是指结构相似，在组成上相差一个或若干个
CH 原子团的一系列化合物，故互为同系物的是③⑥，故答案为：①；④；②；③⑥；
2
（2）常见的放热反应有：酸碱中和反应、大多数化合反应、所有的燃烧及缓慢氧化、活泼金属与水或酸
的反应和铝热反应，故其中属于放热反应的是①③⑤，常见的吸热反应有：大多数分解反应、铵盐与碱的
反应、以C、H、CO为还原剂的氧化还原反应等，故属于吸热反应的是④⑥，故答案为：①③⑤；④⑥；
2（3）①KClO 在水溶液中在水分子的作用下电离出K+和 ，故KClO 的电离方程式为：KClO=K++
3 3 3
，故答案为：KClO=K++ ；
3
②铜与稀硝酸反应生成Cu(NO )、NO和HO，故反应的离子反应方程式为：3Cu+8H++2 =3Cu2+
3 2 2
+2NO↑+4HO，故答案为：3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4HO。
2 2
4．（2021·云南省永善县第一中学高二阶段练习）根据要求，回答下列问题：
（1）下列各组物质中互为同分异构体的是_______(填序号，下同)，为同种物质的是_______，为同系物的
是_______，互为同素异形体的是_______。
① 和
② 和
③ 和
④ 和
⑤ 和
⑥ 和
（2）依据氧化还原反应 设计的原电池如图所示。电解质溶液是
_______(填化学式)溶液。石墨电极上发生反应的类型为_______(填“氧化”或“还原”)反应。【答案】
（1） ③、④ ⑤ ⑥ ①
（2） 或 还原
【解析】（1）① 和 是由氧元素组成的不同单质，属于同素异形体；
② 和 质子数相同为6，中子数不同分别为6、8，是碳元素不同核素，互为同位素；
③ 和 它们的结构不同但分子式相同，所以二者互为同分异构体；
④ 和 它们的结构不同但分子式相同，所以二者互为同分异构体；
⑤ 和 组成和结构都相同，为同一物质；
⑥ 和 它们结构相似都为烷烃，在分子组成上相差1个CH
2
原子团，互为同系物；
故答案为：③、④；⑤；⑥；①；
（2）
依据氧化还原反应 设计的原电池，可知该反应Cu失去电子，为电池负
极，发生氧化反应，石墨为正极，铁离子将会得到电子，发生还原反应，则电解质溶液是 或
溶液，故答案为： 或 ；还原。
5．（2021·四川省蓬安中学校高二开学考试）回答下列问题
I．下列物质：①16O和18O②红磷和白磷③CHCH 和CHCHCHCH ④CHCHCHCH 和CHCH(CH ) ⑤
3 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 3 2
O 和O ⑥ 和 ⑦石墨和金刚石
2 3
（1）属于同素异形体的是(填序号，下同)___________，（2）属于同分异构体的是___________，
（3）属于同系物的是___________，
（4）属于同一物质的是___________。
II．如图所示为CH—O—KOH溶液燃料电池的装置(A、B为多孔碳棒)：
4 2
（5）___________(填A或B)处电极入口通O，该燃料电池中负极的极反应式为___________；
2
（6）当消耗甲烷的体积为2.24L(标准状况下)时，消耗KOH的质量为___________g。
【答案】
（1）②⑤⑦
（2）④
（3）③
（4）⑥
（5） A CH＋10OH－－8e-=CO ＋7HO
4 2
（6）11.2
【解析】（1）同素异形体是同种元素形成的不同单质，故为②⑤⑦；
（2）同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物，故为④；
（3）同系物是结构相似，在分子组成上相差1个或若干个CH 原子团的化合物，故为③；
2
（4）属于同一物质的是⑥；
（5）根据电子的流向知，B为负极，A为正极；燃料电池中正极通入氧气，故为A；B极通入甲烷，负极
的电极反应式为CH＋10OH－－8e-=CO ＋7HO；
4 2
（6）根据总反应式中CH+2O +2OH-= +3HO，故当甲烷的物质的量为 时，KOH的
4 2 2
物质的量为0.2mol，则质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。
6．（2021·宁夏·吴忠中学高二期末）I.下列物质中：①液氯和氯气②白磷和红磷③ 和 ④ Cl和
Cl⑤(CH)CHCH 和CH(CH)CH ⑥CH 和CHCHCH
3 2 3 3 2 2 3 4 3 2 3
(1)互为同分异构体的有_______
(2)互为同素异形体的有_______
(3)属于同位素的有_______
(4)属于同一种物质的有_______。(填序号)
Ⅱ.“立方烷”是新合成的一种烃，其分子呈正方体结构。该分子的碳架结构如下图所示，其中每个顶点表示
一个碳原子，棱表示碳碳单键，氢原子未画出。
(5)“立方烷”的分子式为_______；
(6)其一氯代物共有_______种；
(7)其二氯代物共有_______种。
【答案】（1）③⑤ （2） ② （3） ④ （4） ① （5） C H （6） 1 （7） 3
8 8
【解析】I. (1)根据分子式相同结构不同的特点判断互为同分异构体的是：③⑤；
(2)根据同一种元素组成的不同单质判断互为同素异形体的是：②；
(3)根据质子数相同、中子数不同的同一种元素互为同位素的是：④；
(4)液氯和氯气是同一种物质的不同状态，故选①；
Ⅱ.(1)根据顶点表示的碳原子接三个碳原子，故每个碳原子还接1个氢原子判断，立方烷的化学式为：
C H；
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(2)根据等效氢法中的对称性判断，立方烷中的氢原子都是一样的，故一氯代物只有1种；
(3)根据立方烷的特点，其二氯代物分别是相邻位置的棱上，和面对角线上的及体对角线上的二氯取代，共
有3种。
