2026版高考化學一輪復習第49講《有機化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體》習題作業(yè)測試題含答案解析

第49講有機化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體(說明:選擇題每小題3分)層次1基礎(chǔ)性1.下列說法正確的是()A.(2023·遼寧卷)順-2-丁烯的結(jié)構(gòu)簡式:B.(2023·浙江6月卷)CH3CH(CH2CH3)2的名稱:3-甲基戊烷C.(2022·浙江6月卷)2-丁烯的鍵線式:D.(2022·浙江1月卷)乙烷的球棍模型:2.(2024·河南項城五校聯(lián)考)某有機化合物的球棍模型如圖所示,下列有關(guān)該有機化合物的說法不正確的是()A.分子式為C4H10B.一氯代物有4種不同結(jié)構(gòu)C.含有極性鍵和非極性鍵D.與CH3CH2CH2CH3互為同分異構(gòu)體3.下列說法正確的是()A.乙二醇和丙三醇都屬于醇類,二者互為同系物B.分子式為C4H8的有機化合物有3種烯烴類同分異構(gòu)體(考慮立體異構(gòu))C.H2NCH2COOH和C2H5NO2互為同分異構(gòu)體,可以通過核磁共振氫譜區(qū)分D.化合物M和N互為同系物,若M能與化合物X反應(yīng),則N也一定能與X反應(yīng)4.(2024·湖南新邵第一中學高三模擬)下列說法正確的是()A.有機化合物分子中只存在單鍵、雙鍵和三鍵3種化學鍵B.有機化合物C4H8分子中既存在碳碳單鍵,又存在碳氫單鍵C.有機化合物C3H6O分子中一定存在碳碳雙鍵D.有機化合物分子中一定既存在非極性鍵,又存在極性鍵5.下列關(guān)于有機化合物的空間結(jié)構(gòu)說法不正確的是()A.中一定共面的碳原子至少有8個B.CH≡C—CH2—CH3中所有碳原子一定不在同一平面C.中所有原子可能處于同一平面D.分子中至少有11個碳原子處于同一平面上6.(2024·湖南“三湘教育聯(lián)盟”聯(lián)考)布洛芬是一種高效的解熱鎮(zhèn)痛藥,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)布洛芬的說法正確的是()A.屬于芳香烴,含有的官能團為羧基B.與苯甲酸互為同系物C.可以發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng),不能發(fā)生氧化反應(yīng)D.苯環(huán)上的二氯代物共有6種結(jié)構(gòu)7.(5分)烷烴分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基團組成。(1)如果某烷烴分子中同時存在這4種基團,所含碳原子數(shù)又最少,則該烴分子應(yīng)含個碳原子,其結(jié)構(gòu)簡式可能為、或。

(2)上述有機化合物與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),這些同分異構(gòu)體中,一氯代物有4種的是(填結(jié)構(gòu)簡式)。

層次2綜合性8.分子式為C4H8Cl2的有機化合物共有(不含立體異構(gòu))()A.7種 B.8種C.9種 D.10種9.(2024·山東日照檢測)有機化合物X→Y的異構(gòu)化反應(yīng)如圖所示。已知:羥基直接連在雙鍵上不穩(wěn)定會異構(gòu)化成羰基或醛基。下列說法錯誤的是()A.X中的所有碳原子不一定共平面B.依據(jù)紅外光譜可確定X、Y存在不同的官能團C.含醛基且有手性碳原子的Y的同分異構(gòu)體有5種(不考慮立體異構(gòu))D.類比上述反應(yīng),一定條件下異構(gòu)化的產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)10.(2021·山東卷改編)立體異構(gòu)包括順反異構(gòu)、對映異構(gòu)等。有機化合物M(2-甲基-2-丁醇)存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法錯誤的是()A.N分子不存在順反異構(gòu)B.L的任一同分異構(gòu)體最多有1個手性碳原子C.M的同分異構(gòu)體中,能被氧化為酮的醇有4種D.L的同分異構(gòu)體中,含兩種化學環(huán)境氫的只有1種11.(2024·貴州高考適應(yīng)性測試)苯甲酰胺是常見的酰胺類物質(zhì),可用于合成農(nóng)藥和醫(yī)藥,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法正確的是()A.分子式為C7H8NOB.分子中含有1個手性碳原子C.分子中碳原子的雜化軌道類型是sp2、sp3D.在堿性條件下加熱水解,可生成苯甲酸鹽和氨12.合成一種藥物中間體需要經(jīng)歷下列反應(yīng)過程。有關(guān)說法錯誤的是()A.a、b、c中只有a是苯的同系物B.c既可發(fā)生氧化反應(yīng)也可發(fā)生聚合反應(yīng)C.a、b、c中所有碳原子均有可能共面D.b的同分異構(gòu)體中屬于芳香族化合物的有12種13.(1)(1分)三聯(lián)苯的一氯代物有種同分異構(gòu)體。

(2)(2分)水楊酸的結(jié)構(gòu)簡式為。①水楊酸的同分異構(gòu)體中,屬于酚類同時還屬于酯類的化合物有種。

②水楊酸的同分異構(gòu)體中,屬于酚類,但不屬于酯類也不屬于羧酸的化合物必定含有(除了羥基之外的官能團名稱)。

層次3創(chuàng)新性14.(1)(3分)H是E()的同系物,且比E少兩個碳原子。滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有(不考慮立體異構(gòu))種;其中一種同分異構(gòu)體被氧化后核磁共振氫譜有3組峰,面積之比為1∶1∶4,則氧化后有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式為。

①存在一個連有兩個取代基的六元碳環(huán);②1mol該同分異構(gòu)體分別與足量的Na和NaHCO3反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量相同。(2)(2分)有機化合物M的結(jié)構(gòu)簡式為,M的同分異構(gòu)體有多種,寫出符合下列條件的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③核磁共振氫譜有4組峰

第49講有機化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體1.B解析:表示反-2-丁烯,A錯誤;表示1,3-丁二烯,C錯誤;表示乙烷的空間填充模型,D錯誤。2.B解析:由該有機化合物的球棍模型可知,該有機化合物為(CH3)2CHCH3,其分子式為C4H10,A正確;該有機化合物有2種不同化學環(huán)境的氫原子,故其一氯代物有2種,B錯誤;含有極性鍵(C—H)和非極性鍵(C—C),C正確;與CH3CH2CH2CH3的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D正確。3.C解析:乙二醇和丙三醇都含有羥基,但羥基個數(shù)不同,不能互為同系物,A錯誤;分子式為C4H8的有機化合物有4種烯烴類同分異構(gòu)體,分別為CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3(順、反兩種結(jié)構(gòu))、CH2C(CH3)2,B錯誤;H2NCH2COOH和C2H5NO2互為同分異構(gòu)體,核磁共振氫譜中,前者有3組吸收峰,后者有2組吸收峰,可以區(qū)分,C正確;M和N互為同系物,其化學性質(zhì)不一定相同,如HCOOH和CH3COOH互為同系物,前者能與銀氨溶液反應(yīng),后者則不能,D錯誤。4.B解析:有機化合物分子中除存在單鍵、雙鍵和三鍵外,苯環(huán)中還存在一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的碳碳鍵,A項錯誤;C4H8比相同碳原子數(shù)的烷烴少2個氫原子,則其分子中可能存在碳碳雙鍵,一定存在碳碳單鍵和碳氫單鍵,B項正確;C3H6比相同碳原子數(shù)的烷烴少2個氫原子,則有機化合物C3H6O分子中可能存在雙鍵,也可能不存在雙鍵,若存在雙鍵,可能是碳碳雙鍵,也可能是碳氧雙鍵,C項錯誤;有機化合物分子中不一定存在非極性鍵,如CH4等,D項錯誤。5.B解析:中一定共面的碳原子至少有8個,A正確;B項所給分子中所有碳原子可能在同一平面,B錯誤;苯環(huán)和雙鍵是平面結(jié)構(gòu),單鍵可旋轉(zhuǎn),C項中所有原子可能處于同一平面,C正確;苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)對位上的原子共線,單鍵可旋轉(zhuǎn),分子中至少有11個碳原子處于同一平面上,D正確。6.B解析:該有機化合物含有苯環(huán),由于含有C、H、O三種元素,故不是芳香烴,A錯誤;該有機化合物含有1個苯環(huán)和1個—COOH,與苯甲酸互為同系物,B正確;該有機化合物能被酸性KMnO4溶液氧化,也能燃燒,故能發(fā)生氧化反應(yīng),C錯誤;苯環(huán)上有2種不同化學環(huán)境的氫原子,采用“定一移一”法推知,苯環(huán)上的二氯代物有4種,D錯誤。7.答案(1)8(2)解析:(1)—CH2—只能連接2個碳原子,不能連接氫原子;只能連接4個碳原子,不能連接氫原子;只能連接3個碳原子,不能連接氫原子。(2)中含有4種不同類型的氫原子,故發(fā)生取代反應(yīng)生成的一氯代物有4種,而另外2種同分異構(gòu)體形成的一氯代物均有5種同分異構(gòu)體。8.C解析:分子式為C4H8Cl2的有機化合物可以采取“定一移一”法確定其結(jié)構(gòu):、、,共有9種。9.C解析:由X的結(jié)構(gòu)可知,X中的所有碳原子不一定共平面,A正確;紅外光譜可以確定官能團的種類,B正確;Y為C7H14O,不飽和度為1,含有—CHO,其他原子飽和,可看成—CHO取代了碳骨架上的H原子所得的產(chǎn)物,其中具有手性碳原子的碳骨架結(jié)構(gòu)為、、、共6種,C錯誤;異構(gòu)化為烯醇,由于羥基連在碳碳雙鍵上不穩(wěn)定會異構(gòu)化生成,該物質(zhì)可發(fā)生銀鏡反應(yīng),D正確。10.C解析:根據(jù)題意分析可知,N為或,都不存在順反異構(gòu),故A正確;手性碳原子是指與四個各不相同的原子或基團相連的碳原子,L的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)及手性碳原子(用*標記)為、、、、、、、,任一同分異構(gòu)體中最多含有1個手性碳原子,故B正確;當與羥基相連的碳原子上只有1個氫原子時,醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成酮,羥基取代戊烷同分異構(gòu)體中含有2個氫原子的碳原子上的1個氫原子即滿足條件,滿足條件的結(jié)構(gòu)有、、,共3種,故C錯誤;連接在同一碳原子上的氫原子等效,連接在同一碳原子上的甲基等效,由B項分析可知,L的同分異構(gòu)體中,含有兩種化學環(huán)境的氫原子的結(jié)構(gòu)為,故D正確。11.D解析:該分子有7個碳原子,不飽和度為5,有1個氨基,有2×7+2-2×5+1=7個H,分子式為C7H7NO,A錯誤;當一個碳原子連有4個不同的原子或原子團時,即為手性碳原子,該分子中沒有手性碳原子,B錯誤;分子中碳原子均位于苯環(huán)上或者碳氧雙鍵中,碳原子雜化軌道類型均是sp2,C錯誤;該分子中有酰胺基,在堿性條件下加熱水解,生成苯甲酸鹽和氨,D正確。12.D解析:a是乙苯,b中含有氯原子,c中含有碳碳雙鍵,b、c結(jié)構(gòu)與苯均不相似,因此三種物質(zhì)中只有a是苯的同系物,A正確。c中含有碳碳雙鍵,所以c既可發(fā)生氧化反應(yīng)也可發(fā)生聚合反應(yīng),B正確。苯環(huán)和碳碳雙鍵均是平面形結(jié)構(gòu),且單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以a、b、c中所有碳原子均有可能共面,C正確。b的同分異構(gòu)體中屬于芳香族化合物,如果只有一個取代基,該取代基是—CH2CH2Cl;如果有兩個取代基,可以是—CH3和—CH2Cl或—CH2CH3和—Cl,均有鄰、間、對3種;如果含有3個取代基,分別是2個甲基和1個氯原子,有6種不同結(jié)構(gòu),因此共計是13種,D錯誤。13.答案(1)4(2)①3②醛基解析:(1)三聯(lián)苯有水平和豎直兩條對稱軸,處于對稱位置上的H原子等效,因此有4種H原子,即有4種一氯代物。(2)①同時屬于酯類和酚類的同分異構(gòu)體,所含取代基為—OH和—OOCH,兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對3種結(jié)構(gòu),共3種同分異構(gòu)體。②依題意,水楊酸的同分異構(gòu)體中,屬于酚類則有—OH與苯環(huán)直接相連,剩余殘基為—COOH,因不屬于酯類也不屬于羧酸類,故只能將其再拆分為—OH和—CHO連接在苯環(huán)上,形成等結(jié)構(gòu)(羥基與醛基的位置可以改變)。14.答案(1)8(2)、、(任選一種)解析:(1)由于H是E的同系物,且比E少兩個碳原