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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
第 2 课时 有机化合物中的共价键和同分异构现象
【即时训练】
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．过氧乙酸(CHCOOOH)与羟基乙酸(HOCHCOOH)互为同分异构体
3 2
B．乙烯与聚乙烯互为同系物
C． 与 互为同位素
D．H16O、D16O、H18O、D18O互为同素异形体
2 2 2 2
2．下列说法不正确的是
A．1H 和2H 互为同位素
2 2
B．白磷和红磷互为同素异形体
C．CH 和C H 互为同系物
4 3 8
D．CHCHCHCH 和CHCH(CH )CH 互为同分异构体
3 2 2 3 3 3 3
3．下列说法正确的是
A．35Cl和37Cl是两种不同的核素 B．石墨和金刚石互为同位素
C．HCOOH和CHCOOH互为同素异形体 D．同主族元素的原子序数之差不可能为2
3
4．下列说法正确的是
A． Cl 和 Cl 是氯元素的两种核素
2 2
B．石墨与金刚石互为同素异形体，两者不能发生相互转化
C．C H 的一氯代物有8种
5 12
D．CHCOOCH CH 与CHCHOOCCH 互为同分异构体
3 2 3 3 2 3
5．割草机刚刚修剪过的草坪散发浓浓的“青草味”，这是由于植物的叶子挥发产生了顺-3-己烯醛，其不
稳定会重排成反-3-己烯醛：下列化合物也存在类似上述结构现象的是
A．CH=CHCl B．CHClCH=CH C．CHCH=CHCH D．CHCHCH
2 2 2 3 3 3 2 3
6．2020年12月17日凌晨，中国探月工程完成收官之战，“嫦娥五号”月球探测器携带月壤等样本成功
返回地球。下列有关说法不正确的是
A．发射时使用液氢和液氧作推进剂，是利用燃烧反应提供能量的原理
B．“嫦娥五号”探测器使用的太阳能电池帆板其主要成分是Si
C．月壤中含有珍贵的 ， 与 互为同分异构体
D．留在月球的国旗长时间不褪色、不分解，是利用了合成纤维材料性质的稳定性
7．下列说法正确的是
A． 表示中子数为10的氧元素的一种核素
B．金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化
C．正丁烷与异丁烷互为同系物
D． 的同分异构体有4种，其熔点各不相同
8．下列说法正确的是
A．正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，沸点依次升高
B．煤中含有苯和甲苯，可以通过先干馏后分馏的方法得到苯和甲苯
C．石油经过减压分馏，可以得到更多的汽油
D．乙醇依次通过消去、加成、取代反应可生成乙二醇
9．下列四种说法：①只有一种元素组成的物质一定是纯净物；②分子式为C H 的物质一定是纯净物；③
5 12
有单质参加的反应一定是氧化还原反应；④同素异形体之间的相互转化属于化学反应，其中说法不正确的
是
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
10．下列关于化学概念的理解错误的是
A．互为同分异构体的物质化学性质可能相似,可能差别较大
B．离子化合物中离子键的强弱同时影响物理性质和化学性质
C．酸碱中和生成1mol水放出的热量与溶液浓度、酸碱的强弱等因素有关
22
D．常温下的气体摩尔体积一定大于
11．下列说法正确的是
A．互为同位素的气、氘、氚可通过化学反应相互转化
B． 甲基丙烷和异丁烷互为同系物，化学性质相似
C．甲酸甲酯和乙酸互为同分异构体，化学性质不同
D．富勒烯与金刚石互为同素异形体，物理性质相似
12．科学家发现铂的两种化合物a和b如下，实验测得a和b具有不同的特性。a具有抗癌作用，而b没有，
则下列关于a、b的叙述正确的是
A．a和b属于同一种物质
B．a和b互为同分异构体
C．a和b的性质完全相同
D．a和b的空间构型都是四面体
二、填空题
13．有下列物质：① 与 ；② 与 ；③ 与 ；④ 与 ；⑤
与 。请回答下列问题：
(1)互为同位素的是________(填序号，下同)。
(2)属于同一种物质的是________。
(3)互为同系物的是________。
(4)互为同分异构体的是________。
14．现有下列各组物质：
① 和 ② 和③ 和 ④ 和
⑤ 和 ⑥ 和质量数为238、中子数为146的原子
⑦ 和
按要求用序号填空：
(1)互为同系物的是___________。
(2)互为同分异构体的是___________。
(3)互为同位素的是___________。
(4)互为同素异形体的是___________。
(5)属于同种物质的是___________。
15．有下列八种有机物：
a． b． c． d． e． f． g．
h.
(1)其中属于烃的衍生物的有：___________；属于环状有机物的有：___________。
(2)互为同分异构体的有机物有：___________，互为同系物的有机物有：___________。
(3)在同一平面上的原子最多的有机物是___________。
(4)有机物 常温下为气态，难溶于水，有机物 常温下呈液态，易溶于水。这种性质差异可能与
___________有关。
16．有下列各组物质(在横线上填相应的序号)：
①12C和14C ②CH CHCHCH 和CHCHCH ③O 和O④ 和
3 2 2 3 3 2 3 2 3
(1)互为同位素的是_______。
(2)互为同分异构体的是_______。
44
(3)互为同素异形体的是_______。
(4)为同一种物质的是_______。参考答案
1．A
【详解】
A．过氧乙酸(CHCOOOH)与羟基乙酸(HOCHCOOH)的分子式均为C HO，但结构不同，二者互为同分异
3 2 2 4 3
构体，A项正确；
B．乙烯含碳碳双键，聚乙烯无碳碳双键，含官能团不同，不是同系物，B项错误；
C． 与 是单质，不是元素原子，二者不是同位素，C项错误；
D．同素异形体是同种元素组成的不同单质，H16O、D16O、H18O、D18O是化合物，D项错误；
2 2 2 2
答案选A。
2．A
【详解】
A．1H 与2H 是单质，不是原子，不为同位素，故A错误；
2 2
B．红磷和白磷是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；
C．CH 和C H，二者都属于烷烃，结构相似，分子间相差2个CH 原子团，所以二者一定互为同系物，
4 3 8 2
故C正确；
D．CHCHCHCH 和CHCH(CH )CH 分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体，故D正确；
3 2 2 3 3 3 3
故选A。
3．A
【详解】
A．35Cl与37Cl的质子数相同中子数不同，互为同位素，是两种不同的核素，A正确；
B．石墨与金刚石均为碳元素的两种单质，互为同素异形体关系，B错误；
C．HCOOH与CHCOOH结构相似，组成相差1个CH，互为同系物关系，C错误；
3 2
D．H与Li均为IA元素，两者原子序数相差2，D错误；
故答案选A。
4．C
【详解】
A．核素是一种原子，Cl 表示的是分子， Cl 和 Cl 是氯元素的两种核素组成两种分子，故A的说法错
2 2 2
误；
B．石墨与金刚石互为同素异形体，两者能发生相互转化，故B的说法错误；
11
C．C H 的同分异构有3种，正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷有4种，新戊烷有1种，总计8种，故C
5 12
说法正确；
D．CHCOOCH CH 与CHCHOOCCH 都是指乙酸乙酯，属于同一种物质，故D说法错误；
3 2 3 3 2 3
本题答案C。
5．C
【详解】
顺-3-己烯醛重排成反-3-己烯醛： ，说明3-己烯醛存在顺反异构。
A．CH=CHCl中存在CH=，不存在顺反异构，故A不选；
2 2
B．CHClCH=CH 中存在CH=，不存在顺反异构，故B不选；
2 2 2
C．CHCH=CHCH 中碳碳双键两端的碳原子上均连接有2个不同的基团，存在顺反异构，故C选；
3 3
D．CHCHCH 不存在碳碳双键，不存在顺反异构，故D不选；
3 2 3
故选C。
6．C
【详解】
A．氢气燃烧放出大量能量，因此发射时使用液氢和液氧作推进剂，是利用燃烧反应提供能量的原理，A
正确；
B．硅单质可以导电，“嫦娥五号”探测器使用的太阳能电池帆板其主要成分是Si，B正确；
C．分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体。月壤中含有珍贵的 ， 与 均是核素，二者
质子数相同中子数不同，互为同位素，C错误；
D．合成纤维材料的性能稳定性强，留在月球的国旗长时间不褪色、不分解，是利用了合成纤维材料性质
的稳定性，D正确；
答案选C。
7．A
【详解】
A． 表示质子数为8、中子数为10的氧元素的一种核素，A项正确；
B．金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体二者之间在一定条件下可相互转化，如石
墨在高温高压下可转化为金刚石，B项错误；
22
C．正丁烷（ ）与异丁烷（ ）的分子式相同，但结构不同，两者互
为同分异构体，C项错误；
D． 的同分异构体有 、 、
、 、 ，共5种，它们熔点不同，
D项错误；
答案选A。
8．D
【详解】
A．正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，由于支链增多，则沸点依次降低，A说法错误；
B．煤中不含苯和甲苯，煤干馏后从煤焦油中能分离出来苯和甲苯，B说法错误；
C．当减小压强时，液体的沸点会降低，所以减压分馏能使高沸点的重油转化为气态挥发出来，则石油减
压分馏的目的是使高沸点的重油进一步分离，C说法错误；
D．乙醇依次通过消去得到乙烯、与溴加成得到1，2-二溴乙烷、取代反应可生成乙二醇，D说法正确；
答案为D。
9．C
【详解】
①有一种元素组成的物质可能是混合物，如氧气和臭氧，故①不正确；
②分子式为C H 的物质可以是戊烷的多种同分异构体的混合物，故②不正确；
5 12
③单质参加的化学反应不一定是氧化还原反应，如3O=2O ，但有单质参加的化合反应一定是氧化还原反
2 3
应，故③不正确；
④同素异形体之间的相互转化有新物质生成属于化学反应，故④正确；
答案选C。
10．D
【详解】
A．互为同分异构体的物质如果属于同类物质比如正丁烷和异丁烷，化学性质相似，如果属于不同类物质
比如乙醇和二甲醚，化学性质差别较大，A正确；
B．离子化合物中主要作用力是离子键，还可能含有共价键，离子键的强弱既影响熔、沸点等物理性质，
也影响化学性质，B正确；
33
C．酸碱中和生成1mol水放出的热量与溶液浓度、酸碱的强弱、是否生成沉淀等因素有关，C正确；
D．气体摩尔体积取决于温度和压强，只说温度不能确定气体摩尔体积的数值，D错误；
故选D。
11．C
【详解】
A．氕、氘、氚质子数相同，都是氢元素，互为同位素的氕、氘、氚可通过核反应相互转化，转化过程属
于物理变化，故A错误；
B．2—甲基丙烷和异丁烷的结构简式都为CH(CH)CHCH ，是同种物质，故B错误；
3 3 3
C．甲酸甲酯和乙酸的分子式都为C HO，结构不同，互为同分异构体，由结构决定性质可知，甲酸甲酯
2 4 2
和乙酸的化学性质不同，故C正确；
D．富勒烯与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，富勒烯属于分子晶体，熔沸点低，硬度小，
金刚石是原子晶体，熔沸点很高、硬度很大，则富勒烯与金刚石的物理性质不同，故D错误；
故选C。
12．B
【详解】
A．a、b分子式相同，具有不同的特性，属于不同物质，故A错误；
B．二者分子式相同、结构式不同，则a和b互为同分异构体，故B正确；
C．a具有抗癌作用，而b没有，说明a和b的性质不同，故C错误；
D．如果是四面体结构，就存在一种结构，其性质应该相同，但是实际上性质不同，所以不是四面体结构，
故D错误，
故选：B。
13．① ⑤ ④ ③
【分析】
① 与 的质子数相同，中子数不同，互为同位素；
② 与 是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
③ 与 的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
④ 与 都是烷烃，结构相似，相差2个CH 原子团，互为同系物；
2
44
⑤ 与 的分子式相同，结构相同，是同种物质。
【详解】
（1）质子相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素，由分析可知， 与 互为同位素，故
答案为：①；
（2）由分析可知， 与 的分子式相同，结构相同，是同种物质，故答案为：
⑤；
（3）结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的物质互称为同系物，由分析可知， 与
2
互为同系物，故答案为：④；
（4）分子式相同，但结构不同的化合物互为同分异构体，由分析可知， 与
互为同分异构体，故答案为：③。
14．⑤ ⑦ ⑥ ① ③④
【详解】
(1) 的结构相似，分子组成上相差2个 ，二者互为同系物，故填⑤；
(2) 的分子式相同，均是 ，结构不同，互为同分异构体，故
填⑦；
(3)质量数为238、中子数为146的原子的质子数为238-146=92，与 的质子数相同，中子数不同，二者
互为同位素，故填⑥；
(4) ，是由氧元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，故填①；
55
(5) 和 均表示二氯甲烷，是同种物质， 均表示水分子，属于同种物质，故
填③④。
15．bch egh de a和f、e和g h c分子中含有的羟基
【详解】
(1)结合分析可知其中属于烃的衍生物的有：bch；属于环状有机物的有：egh。所以答案为：bch；egh。
(2) de分子式均为C H，但不为同种物质，可知de互为同分异构体，a和f、e和g结构相似，分子式相差
3 6
若干个CH，所以互为同系物的有机物有：a和f、e和g。
2
(3)结合以上分析在同一平面上的原子最多的有机物是h . ，同一平面上的原子最多有13个所
以答案为：h。
(4) 一个b： 分子中含有一个甲基和一个氯原子，一个c： 分子中含有一个甲基和一个羟
基，c熔沸点更高且水溶性更好的差异只能与c分子中含有的羟基 有关，所以答案为：c分子中含
有的羟基 。
16．① ② ③ ④
【详解】
(1)①12C和14C质子数相同都是6个，中子数不同，分别是6、7，二者互为同位素，故合理选项是①；
(2)②CH CHCHCH 和CHCHCH 分子式都是C H ，分子式相同但结构不同，因此二者是同分异构体，
3 2 2 3 3 2 3 4 10
故合理选项是②；
(3)③O 和O 是由O元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，故合理选项是③；
2 3
(4)④ 和 可看作是甲烷分子中的2个H原子被2个Br原子取代产生的物质，由于甲烷
是正四面体结构，分子中任何化学键都相邻，因此这两个结构表示的是同一物质，故合理选项是④。
6
