2027年高考化学一轮总复习 第47讲 有机化合物的空间结构 同系物和同分异构体 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第47讲 有机化合物的空间结构 同系物和同分异构体 专项练习（含解析），共8页。试卷主要包含了下列有关化学用语表示错误的是，下列说法正确的是，聚乙烯吡咯烷酮某种合成路线如下，物质Z的合成路线如下等内容，欢迎下载使用。
1.(2025·宿迁期中)某烃的一氯代物只有一种,此烃的分子式不可能是( )
A.C5H12B.C6H6C.C3H8D.C2H4
2.(2025·淮安期中)下列有关化学用语表示错误的是( )
A.乙酸的实验式:C2H4O2
B.乙烯分子的球棍模型为
C.1,3-丁二烯的键线式:
D.乙炔的电子式:H··C︙︙C··H
3.(2026·南京师范大学一模)下列说法正确的是( )
A.与互为同分异构体
B.与为同一种物质
C.甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.光照下,等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3Cl和HCl
4.(2025·徐州期中)结构简式如图所示的物质,在其同分异构体中,下列官能团不可能存在的是( )
A.醇羟基B.醛基C.酚羟基D.酯基
5.(2025·常州期中)甘油酸是一种食品添加剂,可由甘油制得。下列说法正确的是( )
A.甘油含1个手性碳原子
B.甘油酸可通过加聚反应形成高分子
C.甘油与HBr等物质的量反应的有机产物有2种
D.甘油转化为甘油酸的反应类型为消去反应
6.(2025·南京、镇江、徐州联考)“张-烯炔环异构化反应”可合成五元环状化合物(如图所示),在生物活性分子和药物分子的合成中有重要应用。下列说法正确的是( )
A.X、Y分子中官能团的种类和数目均相同
B.X、Y中均不存在手性碳原子
C.X不存在顺反异构
D.每个Y分子中有5个碳氧σ键
7.(2025·无锡南菁高中、常州一中、南京二十九中联考)化合物W是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是( )
A.X分子中采取sp2杂化的碳原子有8个
B.生成Z和W的反应都是加成反应
C.Z分子存在2个手性碳原子
D.W分子不能发生氧化反应
8.(2025·盐城开学考试)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得。下列说法错误的是( )
A.该反应属于取代反应
B.1 ml环己醇与足量钠反应,可生成11.2 L H2(标准状况)
C.邻苯二甲酸酐与增塑剂DCHP的苯环上的二氯代物均有4种
D.邻苯二甲酸酐与苯甲酸()互为同系物
9.(2025·盐城模拟)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)某种合成路线如下:
。
下列叙述错误的是( )
A.PVP的结构简式为
B.B在酸或碱存在并加热的条件下可以稳定存在
C.4-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)在一定条件下可以合成A
D.A的同分异构体中,能和NaHCO3反应放出气体的链状化合物有三种(不考虑顺反异构)
10.(2025·南京模拟)物质Z的合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.1 ml X与浓溴水发生反应时,最多消耗3 ml Br2
B.Y和H2完全加成后有3个手性碳原子
C.1 ml Y可以和4 ml NaOH溶液反应
D.Z分子存在顺反异构
11.(2025·盐城模拟)儿茶酸具有抗菌、抗氧化作用,常用于治疗烧伤、小儿肺炎等疾病,可采用如图所示路线合成。下列说法错误的是( )
A.X分子中所有原子不可能共平面
B.Y分子存在二元芳香酸的同分异构体
C.1 ml Z与足量的溴水反应消耗2 ml Br2
D.可用NaHCO3溶液鉴别X和Y
12.(2025·无锡模拟)利用Sngashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图所示,其中Ln为2个三苯基膦配体(PPh3,Ph表示苯基)。下列说法正确的是( )
A.苯乙炔分子中最多有5个原子共线
B.催化循环过程中,Pd的配位数不变
C.PPh3中磷和碳均为sp2杂化
D.根据上述反应机理,苯乙炔和CH2CHBr的反应产物是
13.(9分)(1)(2025·南京二模)写出满足下列条件的Ⅴ()的一种同分异构体的结构简式: 。
a.苯环上有两个取代基
b.能发生水解反应,分子中不存在sp杂化的原子
c.核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2
(2)(2025·徐州二模)白花丹酸()的同分异构体H同时满足下列条件,写出H的结构简式: 。(写一种即可)
①遇氯化铁溶液发生显色反应
②1 ml H所能消耗的NaHCO3与NaOH的物质的量之比为2∶3
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1∶2∶3∶6
(3)(2025·南通模拟)写出同时满足下列条件的F()的一种同分异构体的结构简式: 。
不能发生银镜反应;碱性条件下水解后酸化,生成两种有机产物,其中一种产物分子中含两个苯环,且有3种不同化学环境的氢原子,另一种产物分子中有2种不同化学环境的氢原子。
参考答案
1.C 解析:C5H12对应的新戊烷结构对称,所有氢原子等效,一氯代物只有一种,A不符合题意;C6H6可为苯,所有氢原子等效,一氯代物只有一种,B不符合题意;C3H8为丙烷,分子中有两种氢原子(甲基和亚甲基),一氯代物有两种,C符合题意;C2H4为乙烯,所有氢原子等效,一氯代物只有一种,D不符合题意。
2.A 解析:乙酸的分子式为C2H4O2,实验式为CH2O,A错误;乙烯的分子式为C2H4,空间结构为平面形,分子的球棍模型为,B正确;1,3-丁二烯的结构简式为
CH2CHCHCH2,键线式为,C正确;乙炔的结构简式为HC≡CH,电子式为H··C︙︙C··H,D正确。
3.B 解析:与为同种物质,A错误;与为同一种物质,B正确;甲烷性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;甲烷与氯气发生取代反应时,多步反应同时进行,可生成多种氯代甲烷,D错误。
4.C 解析:由结构简式可知,该物质的不饱和度为3,不可能存在芳香族同分异构体,则不可能存在酚羟基。
5.C 解析:手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则甘油分子中不含有手性碳原子,A错误;甘油酸含有羧基和羟基,可以通过缩聚反应形成高分子,B错误;甘油中有两种类型的羟基,与HBr按物质的量之比为1∶1反应时,溴原子可以取代两种位置的羟基,所得有机产物有2种,C正确;由甘油和甘油酯的结构简式可知,甘油转化为甘油酸是“加氧”的反应,属于氧化反应,D错误。
6.D 解析:X中含有碳碳双键、醚键、碳碳三键、酯基四种官能团,Y中含有碳碳双键、醚键、酯基三种官能团,A错误;Y中存在手性碳原子,如图:,B错误;X中含碳碳双键,且碳碳双键的每个碳原子上均连有2个不同的原子或原子团,故X存在顺反异构,C错误;单键均为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,则Y分子中有5个碳氧σ键,D正确。
7.B 解析:由题干X的结构简式可知,X分子中苯环、碳碳双键和酮羰基上的碳原子均采取sp2杂化,故sp2杂化的碳原子有9个,A错误;由题干转化关系图可知,生成Z和W的反应都是加成反应,B正确;同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故Z分子中存在1个手性碳原子,如图所示:,C错误;由题干W的结构简式可知,W分子中与苯环相连的碳原子上含有H,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,且W能够燃烧,燃烧属于氧化反应,即W分子能发生氧化反应,D错误。
8.D 解析:该反应酸酐中的碳氧单键断裂,与环己烷发生取代反应生成DCHP和水,反应类型属于取代反应,A正确;1 ml环己醇与足量钠反应,可生成0.5 ml氢气,即11.2 L H2(标准状况),B正确;邻苯二甲酸酐与增塑剂DCHP的分子结构均对称,两者的苯环上均有两种位置的氢原子,则两者苯环上的邻位二氯代物均有2种、间位二氯代物均只有1种、对位二氯代物均只有1种,故邻苯二甲酸酐与增塑剂DCHP的苯环上的二氯代物均有4种,C正确;邻苯二甲酸酐与苯甲酸所含官能团不同,因此两者不互为同系物,D错误。
9.B 解析:由单体C可知聚合物PVP结构简式为,A正确;B中含有酰胺基,在酸或碱存在并加热的条件下,能发生水解反应,B错误;4-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)在一定条件下能通过分子内酯化反应生成A,C正确;A的同分异构体中能和NaHCO3反应放出气体的链状化合物是烯酸,即CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOH(不考虑顺反异构)、CH2C(CH3)COOH,共三种,D正确。
10.C 解析:1 ml X与浓溴水发生反应时,取代羟基邻对位上的H,最多消耗2 ml Br2,A错误;Y和H2完全加成后生成,有4个手性碳原子,B错误;1个Y水解后产物含有2个羟基,同时生成1个二元羧酸,1 ml Y可以和4 ml NaOH溶液反应,C正确;环上的碳碳双键环张力过大,不能形成顺反异构,D错误。
11.C 解析:X分子中存在1个sp3杂化的碳原子(连接两个氧原子的碳),该碳原子连接的四个原子位于四面体的四个顶角,所有原子不可能共平面,A正确;Y的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,存在二元芳香酸的同分异构体,如,B正确;含有2个酚羟基和1个羧基,苯环上另外3个位置为羟基的邻位或对位,可以被溴取代,1 ml Z与足量的溴水反应消耗3 ml Br2,C错误;X没有羧基,Y分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应生成气体,可用NaHCO3溶液鉴别X和Y,D正确。
12.D 解析:由苯乙炔的结构可知,苯乙炔分子中最多有6个原子共线,A错误;根据题意可知,LnPd中Pd的配位数为2,反应①、反应③生成含Pd化合物中Pd的配位数为4,即催化循环过程中,Pd的配位数发生了变化,B错误;PPh3中含有苯环,碳为sp2杂化,而P原子形成3个共价键且有1个孤电子对,为sp3杂化,C错误;根据上述反应机理,苯乙炔和CH2CHBr的反应产物是和HBr,D正确。
13.(1)
(2)或
(3)
解析:(1)Ⅴ的分子式为C10H11NO,能发生水解反应,则结构中含有酰胺基,根据不饱和度为6,分子中除含苯环外,还含有碳碳双键,峰面积之比为3∶2∶2∶2∶2,说明2个取代基位于苯环的对位,故满足条件的同分异构体的结构简式为。(2)白花丹酸的同分异构体H满足条件:①遇氯化铁溶液发生显色反应,说明含酚羟基;②所能消耗的NaHCO3与NaOH的物质的量之比为2∶3,说明含1个酚羟基和2个羧基;③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1∶2∶3∶6,说明含等效甲基,且分子结构对称,则符合要求的结构简式:或。(3)不能发生银镜反应,故不含有醛基或HCOO—;碱性条件下水解后酸化,生成两种有机产物,其中一种产物分子中含两个苯环,且有3种不同化学环境的氢原子,另一种产物分子中有2种不同化学环境的氢原子的F的同分异构体为。