2026届高考化学一轮总复习提能训练练案43有机化合物的空间结构同系物和同分异构体

这是一份2026届高考化学一轮总复习提能训练练案43有机化合物的空间结构同系物和同分异构体，共10页。试卷主要包含了下列化学用语及其结构正确的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．甲烷的电子式：
B．丙烯的键线式：
C．乙醇的结构式：
D．丙烯的结构简式：CH3CHCH2
[答案] A
[解析] 丙烯的键线式为，B项错误；乙醇的结构式为，C项错误；丙烯的结构简式为CH3CH===CH2，D项错误。
2．(2025·合肥模拟)下列化学用语及其结构正确的是( )
A．1,2-二氯乙烷的空间填充模型：，四个原子在一条直线上
B．异丁烷的结构简式：CH3CH(CH3)2，三个C原子可能共平面
C．乙酸的球棍模型：结构中不含任何双键
D．2,3-二甲基丁烷的键线式：，其中6个C原子共面
[答案] B
[解析] 烷烃结构呈锯齿状，1,2-二氯乙烷可看作乙烷中2个H被Cl取代，四个原子不在一条直线上，A错误；异丁烷的结构简式：CH3CH(CH3)2，单键可旋转，三个C原子可能共平面，B正确；乙酸结构为，含有碳氧双键，C错误；2,3-二甲基丁烷的结构式为，键线式：，烷烃不是平面形分子，6个C原子不共面，D错误。
3．下列关于有机物的空间结构说法正确的是( )
A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B．中有8个碳原子可能在同一条直线上
C．至少有16个原子共平面
D．2-苯基丙烯分子中所有原子一定在同一平面上
[答案] C
[解析] 丙烷中碳原子全部是饱和碳原子，每个碳原子均为四面体结构，3个碳原子不在一条直线上，A错误；碳碳三键为直线形，处于苯环对位上的原子在一条直线上，故有6个碳原子可能在同一条直线上，B错误；苯环为平面结构，苯环上所有原子共平面，苯环之间通过单键相连，单键可以旋转，但处于苯环对位的原子始终在一个平面，至少(11＋2＋3)＝16个原子共平面，C正确；该分子中含甲基，所有原子不可能共平面，D错误。
4．同分异构体在有机物中广泛存在，下列各组化合物中不互为同分异构体的是( )
A．
B．
C．
D．
[答案] B
[解析] 二者分子式都是C6H6，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意；前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意；前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意；前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意。
5．(2025·湖南新邵第一中学高三模拟)下列说法正确的是( )
A．有机化合物分子中只存在单键、双键和三键3种化学键
B．有机化合物C4H8分子中既存在碳碳单键，又存在碳氢单键
C．有机化合物C3H6O分子中一定存在碳碳双键
D．有机化合物分子中一定既存在非极性键，又存在极性键
[答案] B
[解析] 有机化合物分子中除存在单键、双键和三键外，苯环中还存在一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的碳碳键，A项错误；C4H8比相应的烷烃少2个氢原子，则其分子中可能存在碳碳双键，但一定存在碳碳单键和碳氢单键，B项正确；C3H6比相应的烷烃少2个氢原子，则有机化合物C3H6O分子中可能存在双键，也可能不存在双键，若存在双键，可能是碳碳双键，也可能是碳氧双键，C项错误；有机化合物分子中不一定存在非极性键，如CH4等，D项错误。
6．下列关于有机物的空间结构说法不正确的是( )
A．中一定共面的碳原子至少有8个
B．中所有碳原子一定不在同一平面
C．中所有原子可能处于同一平面
D．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
[答案] B
[解析] 苯环和双键是平面结构，三键是直线结构，单键可旋转，中一定共面的碳原子至少有8个，A正确；三键是直线结构，单键可旋转，分子中所有碳原子可能在同一平面，B错误；苯环和双键是平面结构，单键可旋转，C项中所有原子可能处于同一平面，C正确；苯环是平面结构，苯环对位上的原子共线，单键可旋转，分子中至少有11个碳原子处于同一平面上，D正确。
7．(2025·河北衡水检测)下列说法正确的是( )
A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定互为同系物
B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定互为同分异构体
C．相对分子质量相同的几种化合物，互为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异构体
[答案] D
[解析] 丙烯与环丁烷分子组成相差一个CH2原子团，但是结构不相似，不互为同系物，A项错误；若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物不一定互为同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的物质有很多，如H2SO4和H3PO4、C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，但它们的分子组成不同，所以它们不互为同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，一定互为同分异构体，D项正确。
8．纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如图。下列说法正确的是( )
A．三蝶烯分子中所有的原子都处于同一平面
B．扭曲烷分子中有4个六元环
C．富勒烯和C60互为同分异构体
D．金刚烷的一氯代物只有4种
[答案] B
[解析] 饱和碳原子是四面体结构，单键碳及其相连的原子最多三个共平面，则三蝶烯分子中所有的原子不可能都处于同一平面，A错误；由图知，扭曲烷分子中有4个六元环，B正确；富勒烯是一系列碳单质，是完全由碳组成的中空分子，有C20、C60、C70等，都是碳元素的单质，它们是组成元素相同、结构不同、性质不同的单质，互为同素异形体，C错误；金刚烷分子里只有2种氢原子，其一氯代物只有2种，D错误。
9.中草药蛔蒿常用于治疗蛔虫病。从蛔蒿中提取的抗癌活性成分的结构如图所示。下列有关该有机物的说法不正确的是( )
A．受热时易失去抗癌活性
B．能发生取代、加成、氧化反应
C．一溴代物共有7种(不考虑立体异构)
D．其同分异构体中可能存在苯环结构
[答案] D
[解析] 题给有机物中含有过氧键，不稳定，所以该有机物受热时可能会失去抗癌活性，A正确；该物质可以发生取代反应，含有碳碳双键可以发生加成和氧化反应，B正确；该物质中共有7种不同化学环境的H原子，如图所示，因此其中一溴代物共有7种，C正确；由题给结构可知，该物质的不饱和度为3，而苯环的不饱和度为4，因此其不可能存在含有苯环的同分异构体，D错误。
10．某烃的结构简式如图所示，若分子中共线的碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是( )
A．3,14,5 B．4,10,2
C．3,14,4 D．3,10,3
[答案] C
[解析] 已知乙炔为直线形结构，则与C≡C键相连的C原子共直线，则共有3个；分子中与苯环以及C===C直接相连的原子共平面，则可能共平面的碳原子最多为14，即所有的碳原子可能共平面；含四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共4个。
11．下列说法不正确的是( )
A．分子式为C3H6O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有5种
B．四联苯()的一氯代物有5种
C．与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH
D．兴奋剂乙基雌烯醇()可能有属于芳香族的同分异构体
[答案] A
[解析] 分子式为C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3，水解得到的醇分别是C2H5OH、CH3OH，得到的酸分别是HCOOH、CH3COOH，C2H5OH、CH3OH与HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4种，A项错误；四联苯是具有两条对称轴的物质，即，有5种不同化学环境的氢原子，故有5种一氯代物，B项正确；将官能团的位置移动即可得其同分异构体：CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH，C项正确；该有机物含有4个环和1个碳碳双键，不饱和度为5，苯环的不饱和度为4，所以可能有属于芳香族的同分异构体，D项正确。
12．(2025·湖北武汉检测)有机物A与B的分子式均为C5H10O2，在酸性条件下均可水解，转化关系如图。下列有关说法正确的是( )
A．X、Y互为同系物
B．C分子中的碳原子数最多为3个
C．X、Y的化学性质不可能相似
D．X、Y互为同分异构体
[答案] D
[解析] 分子式为C5H10O2的A和B都能发生水解，说明两者都是酯。且能生成同一产物C，说明X和Y分子式相同，但不是同一种物质，互为同分异构体，A错误，D正确；若C是酸，则X和Y都是醇，若C是醇，则X和Y都是酸，X、Y均为酸或醇，属于同一类物质，化学性质相似，C错误；因X、Y互为同分异构体，若C是酸，X、Y是醇，至少3个C原子以上的醇才能形成同分异构体，则C的碳原子数最多为2个；若C是醇，X、Y是羧酸，至少4个C原子以上的羧酸才能形成同分异构体，则C的碳原子数最多为1个，B错误。
13．烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为________________________、________________________或________________________。
(2)上述有机化合物与氯气在光照条件下发生取代反应，这些同分异构体中，一氯代物有4种同分异构体的是________________________(填结构简式)。
[答案] (1)8

(2)
[解析] (1)—CH2—只能连接2个碳原子，不能连接氢原子；只能连接4个碳原子，不能连接氢原子；只能连接3个碳原子，不能连接氢原子。(2) 中含有4种不同类型的氢原子，故发生取代反应生成的一氯代物有4种，而另外2种同分异构体形成的一氯代物均有5种同分异构体。
14．(1)三联苯的一氯代物有________种同分异构体。
(2)水杨酸的结构简式为。
①水杨酸的同分异构体中，属于酚类同时还属于酯类的化合物有________种。
②水杨酸的同分异构体中，属于酚类，但不属于酯类也不属于羧酸的化合物必定含有________(除了羟基之外的官能团名称)。
[答案] (1)4 (2)①3 ②醛基
[解析] (1)三联苯有水平和竖直两条对称轴，处于对称位置上的H等效，因此有4种H，即有4种一氯代物。(2)①同时属于酯类和酚类的同分异构体，所含取代基为—OH和—OOCH，两个取代基在苯环上有邻、间、对三种结构，共3种同分异构体。②依题意，水杨酸的同分异构体中，属于酚类则含有基团，剩余残基为—COOH，因不属于酯类也不属于羧酸类，故只能将其再拆分为—OH和—CHO连接在苯环上，形成 (羟基与醛基的位置可以改变)。
15．(1)H是E()的同系物，且比E少两个碳原子。满足下列条件的H的同分异构体有________种(不考虑立体异构)；其中一种同分异构体被氧化后核磁共振氢谱有三组峰，面积比为1∶1∶4，则氧化后有机物的结构简式为________________________。
①有两个取代基的六元碳环；
②1 ml该同分异构体分别与足量的Na和NaHCO3反应生成气体物质的量相同。
(2)M的结构简式如图，它的同分异构体有多种，写出符合下列条件的一种同分异构体的结构简式：_______________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4组峰
[答案] (1)8
(2) 、、 (任选一种)
[解析] (1)由于H是E的同系物，且比E少两个碳原子，则H中有羟基和羧基，1 ml该同分异构体分别与足量的Na和NaHCO3反应生成气体物质的量相同，说明含1 ml羧基和1 ml羟基，当取代基为—COOH和—CH2OH时，可能的结构为(数字代表—COOH的位置)：；当取代基为—CH2COOH和—OH时，可能的结构为(数字代表—CH2COOH的位置)：，共8种；被氧化后核磁共振氢谱有三组峰，面积比为1∶1∶4，说明被氧化后不同化学环境的氢原子有3种，且氢原子个数比为1∶1∶4，满足条件的有机物的结构简式为。(2)由①能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，②能发生银镜反应，说明含有—CHO或者，由③核磁共振氢谱有4个峰，说明有4种氢，整个分子结构应具有对称性，是围绕苯环中心轴构建的对称，当O以酚羟基和醛基形式存在时，分子中应有2个酚羟基，且具有对称性，剩余4个C原子须形成，保证1种等效H，则分子结构简式可写为或。当含O官能团为—OH、HCOO—，且放在苯环中心轴的两端，4个C原子只能形成2种氢，以—CH3形式对称分布在苯环上，则分子结构简式可写为。