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课时作业(十五)　同系物　同分异构体
(分值：47分　选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一　同系物、同分异构体的概念及判断
1．[2024·广西南宁高一期中]某两种烃的球棍模型如图所示，这两种烃互为(　　)
A．同素异形体 B．同分异构体
C．同系物 D．同一物质
2．[2024·浙江嘉兴高一期末]下列说法不正确的是(　　)
A．H和D互为同位素
B．正丁烷和异戊烷互为同分异构体
C．CH4和CH3CH2CH3互为同系物
D．O2和O3互为同素异形体
3．[2024·陕西咸阳高一检测]下列各组物质互为同分异构体的是(　　)
A．CH2===CH2和CH3CH3
B．CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2
D．正戊烷和异戊烷
4．如图为含4个碳原子的6种有机物分子模型(氢原子没有画出)，下列叙述中正确的是(　　)
A．与d互为同分异构体的是c
B．b、c、f的分子式均为C4H8
C．a和f均为链状烷烃
D．一种物质中不能同时含碳链和碳环
题组二　同分异构体数目的判断
5．下列分子式只表示一种物质的是(　　)
A．C3H7Cl B．C5H12
C．CH2Cl2 D．C4H10
6．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是(　　)
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A.3种 B．4种
C．5种 D．6种
7．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
[能力提升练]
8．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是(　　)
A．N60与C60互为同素异形体
B．3H2与4H2互为同位素
C．C2H4和C3H6可能互为同系物
D．3H2O与4H2O互为同分异构体
9．相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的结构有(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
10．(6分)[2024·山西怀仁高一期中]从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①甲烷和丙烷　②12C和14C　③金刚石和石墨　④H和D　⑤异戊烷()和新戊烷()　
⑥和　⑦正丁烷和异丁烷
⑧⑨
(1)互为同位素的是________(填标号，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________。
(5)互为同素异形体的是________。
11．(7分)[2024·湖北仙桃中学高一检测]
(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成________或碳环。某有机物的结构简式如图，则该有机物________(填“属于”或“不属于”)链状烷烃。
(2)观察下面几种烷烃的球棍模型：
①A的结构简式为___________________，
B的最简式为____________。
②D的分子式为____________。
(3)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为__________，其同分异构体有________种。
[拔高培优练]
12．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某链状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 B．7
C．8 D．9
13.(4分)(1)一种有机物Y的键线式如图所示：
Y的分子式为________。
(2)某链状烷烃的相对分子质量为86，则该烷烃的同分异构体有________种。课时作业(十五)　同系物　同分异构体
(分值：47分　选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一　同系物、同分异构体的概念及判断
1．[2024·广西南宁高一期中]某两种烃的球棍模型如图所示，这两种烃互为(　　)
A．同素异形体 B．同分异构体
C．同系物 D．同一物质
2．[2024·浙江嘉兴高一期末]下列说法不正确的是(　　)
A．H和D互为同位素
B．正丁烷和异戊烷互为同分异构体
C．CH4和CH3CH2CH3互为同系物
D．O2和O3互为同素异形体
3．[2024·陕西咸阳高一检测]下列各组物质互为同分异构体的是(　　)
A．CH2===CH2和CH3CH3
B．CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2
D．正戊烷和异戊烷
4．如图为含4个碳原子的6种有机物分子模型(氢原子没有画出)，下列叙述中正确的是(　　)
A．与d互为同分异构体的是c
B．b、c、f的分子式均为C4H8
C．a和f均为链状烷烃
D．一种物质中不能同时含碳链和碳环
题组二　同分异构体数目的判断
5．下列分子式只表示一种物质的是(　　)
A．C3H7Cl B．C5H12
C．CH2Cl2 D．C4H10
6．根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是(　　)
1 2 3 4 5 6 7 8
CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16
A.3种 B．4种
C．5种 D．6种
7．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
[能力提升练]
8．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60；4H是主要来源于宇宙射线的初级粒子，人类在月球上发现了储量丰富的3H。下列说法正确的是(　　)
A．N60与C60互为同素异形体
B．3H2与4H2互为同位素
C．C2H4和C3H6可能互为同系物
D．3H2O与4H2O互为同分异构体
9．相对分子质量为100的某链状烷烃M，其分子中含有4个甲基，则M的结构有(　　)
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
10．(6分)[2024·山西怀仁高一期中]从下列各组物质中，找出合适的序号填在对应的空格内：
①甲烷和丙烷　②12C和14C　③金刚石和石墨　④H和D　⑤异戊烷()和新戊烷()　
⑥和　⑦正丁烷和异丁烷
⑧⑨
(1)互为同位素的是________(填标号，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________。
(5)互为同素异形体的是________。
11．(7分)[2024·湖北仙桃中学高一检测]
(1)有机化合物中，碳原子之间可以形成________或碳环。某有机物的结构简式如图，则该有机物________(填“属于”或“不属于”)链状烷烃。
(2)观察下面几种烷烃的球棍模型：
①A的结构简式为___________________，
B的最简式为____________。
②D的分子式为____________。
(3)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为__________，其同分异构体有________种。
[拔高培优练]
12．烷烃分子可看成由—CH3、—CH2—、和等结合而成的。如果某链状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 B．7
C．8 D．9
13.(4分)(1)一种有机物Y的键线式如图所示：
Y的分子式为________。
(2)某链状烷烃的相对分子质量为86，则该烷烃的同分异构体有________种。
课时作业(十五)　同系物　同分异构体
1．解析：由两种烃的球棍模型知，两种烃的结构简式分别为CH3CH2CH2CH3、，两者的分子式相同、都为C4H10，结构不同，两种烃互为同分异构体。
答案：B
2．解析：H和D都是氢元素，质子数相同，但中子数不同，互为同位素，故A正确；正丁烷和异戊烷分子式不同，结构不同，不是同分异构体，故B错误；CH4和CH3CH2CH3分子通式相同，都为烷烃，相差2个CH2原子团，互为同系物，故C正确；O2与O3是氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，故D正确。
答案：B
3．解析：CH2===CH2和CH3CH3分子式不同，不是同分异构体，故不选A；CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)2分子式不同，不是同分异构体，故不选B；和是同一种物质，故不选C；正戊烷和异戊烷分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故选D。
答案：D
4．解析：d和c的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；f为环烷烃，C错误；一种物质中可能同时含有碳链和碳环，D错误。
答案：B
5．解析：C3H7Cl可以是CH2ClCH2CH3或CH3CHClCH3，A项错误；C5H12是戊烷，具有三种结构，B项错误；CH2Cl2只有一种结构，C项正确；C4H10可以是正丁烷或异丁烷，D项错误。
答案：C
6．解析：根据表中烃的排列规律可知空格中烃的分子式为C5H12，它有3种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷和新戊烷。
答案：A
7．解析：主链5个C，则乙基只能在3号C上，甲基可以在2号C或者3号C上，所以有如下2种： 、 ，D正确。
答案：D
8．解析：N60与C60是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，A错误；3H与4H是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，但是3H2与4H2为单质，B错误；C2H4与C3H6分子组成相差一个CH2原子团，二者可能互为同系物，C正确；3H2O与4H2O是氢元素的不同核素和氧原子构成的水分子，不互为同分异构体，故D错误。
答案：C
9．解析：链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为100，则有12n＋2n＋2＝100，解得n＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16，其分子中含有4个甲基，说明主链上含有5个C，且含有2个甲基，可能的结构简式有 、、 、 ，共4种。
答案：B
10．解析：(1)同位素是质子数相同，中子数不同的原子，因此互为同位素的是②④。(2)同分异构体是分子式相同，结构不同的化合物，因此互为同分异构体的是⑤⑦。(3)同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物，互为同系物的是①。(5)同素异形体是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体的是③。
答案：(1)②④　(2)⑤⑦　(3)①　(4)⑥⑧⑨　(5)③
11．解析：(2)①A的结构简式为CH3CH2CH3，B的结构简式为CH3CH2CH2CH3，最简式为C2H5。②D的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2，分子式为C5H12。(3)链状烷烃的通式为CnH2n＋2，相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为C5H12，其同分异构体有3种。
答案：(1)碳链　属于　(2)①CH3CH2CH3　C2H5　　(3)C5H12　3
12．解析：如果某链状烷烃分子中存在—CH2—、和基团各最少有一个，—CH3至少5个，则分子中最少含有8个碳原子。
答案：C
13．解析：(2)根据链状烷烃的相对分子质量为86，可推出该烷烃的分子式为C6H14，则其同分异构体分别为
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3、 、 、、 。
答案：(1)C8H8　(2)5

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