2027届高三化学一轮复习试题规范练47有机化合物的空间结构同系物和同分异构体（Word版附解析）

这是一份2027届高三化学一轮复习试题规范练47有机化合物的空间结构同系物和同分异构体（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了下列说法错误的是，下列说法正确的是，有机物含有三个侧链的可能结构有，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
A级必备知识练
命题角度1 碳原子的成键特点 有机化合物分子的空间结构
1.下列说法错误的是( )
A.三氟乙酸乙酯(CF3COOC2H5)是制备抗病毒药物的原料,1个该分子中含有13个σ键和1个π键
B.1 ml丙酮()中含有σ键个数为9NA
C.一个乙炔(H—C≡C—H)分子中有3个π键
D.乙烷分子中只存在σ键,即6个C—H和1个C—C,无π键
2.下列说法正确的是( )
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.丙烯分子中所有原子均在同一平面上
C.中所有碳原子一定在同一平面上
D.CH3—CHCH—C≡C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上
3.下列关于有机化合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.CH≡C—CH2—CH3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
命题角度2 同系物和同分异构体
4.(2025·湖北枝江联考)两种有机物的分子式均为C3H8O,二者的沸点信息如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.二者互为同分异构体
B.碳原子均为sp3杂化
C.一氯代物均有4种
D.丙醇分子间存在氢键
5.m、n、p、q是有机合成中常用的原料,下列说法正确的是( )
A.n、p、q互为同系物
B.n的同分异构体中属于羧酸的有5种(不考虑立体异构)
C.鉴别p和q可用金属钠或溴水
D.m与q互为同分异构体
6.(2025·山西大同模拟)有机物含有三个侧链的可能结构有(不考虑立体异构)( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
B级素能提升练
7.对羟基苯甲醛是一种用途极广的有机合成中间体。两种主要工业合成路线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.苯酚和对羟基苯甲醇互为同系物
B.1 ml对羟基苯甲醛中含有碳氧π键的数目为2NA
C.对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有3种(不包括其本身)
D.对羟基苯甲醛中所有原子可能共平面
8.(2023·山东卷)有机化合物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是( )
A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
9.(2025·辽宁沈阳模拟)下列说法不正确的是(均不考虑立体异构)( )
A.戊醇的结构有8种,则乙二酸与这些戊醇发生完全酯化反应得到的酯的结构最多是64种
B.某烃的相对分子质量为86,如果分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,则符合该结构的烃的一氯代物一共有9种
C.组成和结构可用表示的有机物共有18种
D.分子式为C4H6O2的物质,能使溴的CCl4溶液褪色且只有一个含氧官能团的物质最多有8种
10.(2025·湖北武汉模拟)下列有关物质的同分异构体数目(均不考虑立体异构)的判断中,错误的是( )
A.“狗烯”的一氯代物共有15种
B.组成和结构可用表示的有机物共有16种
C.含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种
D.分子结构中含、、—CH2—、Cl—各1个及3个—CH3的有机物共有8种
11.合成一种药物中间体需要经历下列反应过程。有关说法错误的是( )
A.a、b、c中只有a是苯的同系物
B.c既可发生氧化反应也可发生聚合反应
C.a、b、c中所有碳原子均有可能共面
D.b的同分异构体中属于芳香族化合物的有12种
12.(3分)回答下列问题。
(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)。
13.(5分)回答下列问题。
(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 (不考虑立体异构)种;其中一种同分异构体被氧化后核磁共振氢谱有3组峰,面积之比为1∶1∶4,则氧化后有机化合物的结构简式为 。
①存在一个连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反应生成气体的物质的量相同。
(2)有机化合物M的结构简式为,M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
参考答案
1.C 解析:分子中单键含σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键,故乙炔分子中有3个σ键和2个π键,C错误。
2.D 解析:饱和直链烃是锯齿形的,A项错误;CH3—CHCH2中有甲基,所有原子不可能共平面,B项错误;因碳碳单键可以旋转,且有多个饱和碳原子直接相连,故所有碳原子不可能在同一平面上,C项错误;该分子表示为,依据乙烯分子中6个原子共平面、乙炔分子中4个原子共直线判断,该有机物分子中所有碳原子共平面,D项正确。
3.B 解析:中一定共面的碳原子至少有8个,A正确;B项所给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。
4.C 解析:丙醇含有羟基属于醇类,甲乙醚含有醚键属于醚类,故二者互为同分异构体,A正确;两结构中碳原子均形成四个价键,即都是sp3杂化,B正确;丙醇的一氯代物有4种,甲乙醚的一氯代物有3种,C错误;丙醇中羟基中的氢原子和另一个羟基中的氧原子可形成分子间氢键,D正确。
5.D 解析:n、p、q结构不相似,故A错误;n的分子式为C6H12O2,其同分异构体中属于羧酸的结构简式为C5H11—COOH,C5H11—有8种同分异构体,故n的同分异构体中属于羧酸的有8种,故B错误;p和q都含有碳碳双键,不能用溴水鉴别,故C错误;m与q的分子式都为C5H8O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确。
6.C 解析:有机物含有三个侧链的可能的结构有、、,共3种结构。
7.D 解析:由题图知,苯酚与对羟基苯甲醇结构不相似,则二者不互为同系物,A错误。若苯环上有1个取代基,则取代基为—CH2OH或—OCH3,有2种;若苯环上有2个取代基,取代基为—CH3和—OH,除去本身,有“邻、间”2种,则共有4种,C错误。对羟基苯甲醛中单键可以旋转,则该物质分子中所有原子可能共平面,D正确。
8.C 解析:红外光谱可确定有机化合物分子中的官能团和化学键,A项正确;两个碳碳双键所在的平面通过碳氧单键的旋转可以共平面,B项正确;符合条件的同分异构体有5种,其碳骨架分别为、、
、、,C项错误;的异构化产物为,结构中既含有醛基又含有碳碳双键,D项正确。
9.A 解析:戊醇的结构有8种,发生2元单取代有8种,两个C5H11—不同时有C82=28种,共为28+8=36种,A错误;某烷烃相对分子质量为86,则该烷烃中含有碳原子数目为(86-2)÷14=6,为己烷,分子中含有3个—CH3、2个—CH2—和1个,则该己烷分子中只能含有1个支链甲基,不含有乙基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为
①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即一氯代物的数目为5,②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯代物有9种,B正确;—C3H7结构有两种,分别为—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2,—C3H5Cl2有9种结构,分别为—CCl2CH2CH3、—CH(CH3)CHCl2、—CH2CH2CHCl2、—CHClCHClCH3、—CCl(CH3)CH2Cl、—CH2CHClCH2Cl、
—CH(CH2Cl)2、—CHClCH2CH2Cl、—CH2CCl2CH3,两两组合共有2×9=18种,C正确;能使溴的CCl4溶液褪色且只有一种含氧官能团,说明含有碳碳双键和羧基或酯基中的一种,当含氧官能团为—COOH时,相应的同分异构体有3种:
CH2C(CH3)COOH、CH2CHCH2COOH、
CH3CHCHCOOH,当含氧官能团是酯基时有如下5种:甲酸酯3种、乙酸酯1种、丙烯酸酯1种,共8种,D正确。
10.B 解析:狗烯有15种不同的氢原子,则一氯代物共有15种,A正确;C4H9—存在4种不同的结构,所以含有的不同结构有(C42+4)种=10种,B错误;C6H6的不饱和度为4,含有两个碳碳三键的脂肪烃C6H6,满足的同分异构体有HC≡C—C≡C—CH2—CH3、
HC≡C—CH2—C≡C—CH3、HC≡C—CH2—CH2—C≡CH、H3C—C≡C—C≡C—CH3、,则分子中6个碳原子不都在同一直线上的共有4种,C正确;D项,满足题意的有机物共有8种,分别如下:、、、、、、、,D正确。
11.D 解析:a是乙苯,b中含有氯原子,c中含有碳碳双键,b、c结构与苯均不相似,因此三种物质中只有a是苯的同系物,A正确。c中含有碳碳双键,所以c既可发生氧化反应也可发生聚合反应,B正确。苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以a、b、c中所有碳原子均有可能共面,C正确。b的同分异构体中属于芳香族化合物,如果只有一个取代基,该取代基是—CH2CH2Cl;如果有两个取代基,可以是—CH3和—CH2Cl或—CH2CH3和—Cl,均有邻、间、对3种;如果含有3个取代基,分别是2个甲基和1个氯原子,有6种不同结构,因此共计13种,D错误。
12.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原子等效,因此有4种H原子,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3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,属于酚类则有—OH与苯环直接相连,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,形成等结构(羟基与醛基的位置可以改变)。
13.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,说明分子中含一个羧基和一个羟基,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3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,满足条件的有机化合物的结构简式为。