《高中化學(xué)》第46講有機(jī)化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體

PAGE第46講有機(jī)化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體層次1基礎(chǔ)性1.下列表示正確的是()A.乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH3COHB.2-丁烯的鍵線式:C.乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:HC≡CHD.乙烷的球棍模型:2.(2023·廣東廣州二模)聚乳酸廣泛用于制造可降解材料,其生物降解過程如下。下列說法不正確的是()CO2+H2OA.乳酸屬于烴的衍生物B.CO2分子含有σ鍵和π鍵C.乳酸分子不含手性碳原子D.使用聚乳酸材料有利于減少白色污染3.(2022·浙江6月選考卷)下列說法不正確的是()A.乙醇和丙三醇互為同系物B.35Cl和37Cl互為同位素C.O2和O3互為同素異形體D.丙酮()和環(huán)氧丙烷()互為同分異構(gòu)體4.(2024·湖南新邵第一中學(xué)高三模擬)下列說法正確的是()A.有機(jī)化合物分子中只存在單鍵、雙鍵和三鍵3種化學(xué)鍵B.有機(jī)化合物C4H8分子中既存在碳碳單鍵,又存在碳?xì)鋯捂IC.有機(jī)化合物C3H6O分子中一定存在碳碳雙鍵D.有機(jī)化合物分子中一定既存在非極性鍵,又存在極性鍵5.(2023·廣東佛山檢測(cè))下列說法正確的是()A.的一溴代物和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構(gòu))B.等物質(zhì)的量的苯和苯甲酸完全燃燒消耗氧氣的量不相等C.按系統(tǒng)命名法,化合物的名稱是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷D.和互為同系物6.(2023·廣東深圳檢測(cè))化合物(a)與(b)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列敘述正確的是()A.只用酸性高錳酸鉀溶液可以鑒別出(a)與(c)B.(a)分子中所有碳原子均共面C.(b)的一氯代物共有3種D.(c)有兩種一氯代物7.烷烴分子可看作由—CH3、—CH2—、和等基團(tuán)組成。(1)如果某烷烴分子中同時(shí)存在這4種基團(tuán),所含碳原子數(shù)又最少,則該烴分子應(yīng)含個(gè)碳原子,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為、或。(2)上述有機(jī)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種同分異構(gòu)體的是(填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。層次2綜合性8.分子式為C4H8Cl2的有機(jī)物共有(不含立體異構(gòu))()A.7種 B.8種 C.9種 D.10種9.納米分子機(jī)器日益受到關(guān)注,機(jī)器的“車輪”常用組件如圖。下列說法正確的是()A.三蝶烯分子中所有的原子都處于同一平面B.扭曲烷分子中有4個(gè)六元環(huán)C.富勒烯和C60互為同分異構(gòu)體D.金剛烷的一氯代物只有4種10.(2021·山東卷,12改編)立體異構(gòu)包括順反異構(gòu)、對(duì)映異構(gòu)等。有機(jī)物M(2-甲基-2-丁醇)存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法錯(cuò)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(gè)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(xué)環(huán)境氫的只有1種11.下列說法不正確的是()A.分子式為C3H6O2的有機(jī)物在酸性條件下可水解為酸和醇,若不考慮立體異構(gòu),這些醇和酸重新組合可形成的酯共有5種B.四聯(lián)苯()的一氯代物有5種C.與具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOHD.興奮劑乙基雌烯醇()可能有屬于芳香族的同分異構(gòu)體12.利用Heck反應(yīng)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(cuò)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)三聯(lián)苯的一氯代物有種同分異構(gòu)體。(2)水楊酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。①水楊酸的同分異構(gòu)體中,屬于酚類同時(shí)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(tuán)名稱)。層次3創(chuàng)新性14.(1)H是E()的同系物,且比E少兩個(gè)碳原子。滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有種(不考慮立體異構(gòu));其中一種同分異構(gòu)體被氧化后核磁共振氫譜有三組峰,面積比為1∶1∶4,則氧化后有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。①有兩個(gè)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)生成氣體物質(zhì)的量相同。(2)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,它的同分異構(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(jiǎn)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46講有機(jī)化合物的空間結(jié)構(gòu)同系物和同分異構(gòu)體1.C解析乙醛含醛基,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO,A錯(cuò)誤;2-丁烯的鍵線式為,B錯(cuò)誤;D項(xiàng)為乙烷的空間填充模型。2.C解析乳酸含有羧基、羥基,屬于烴的衍生物,A正確。二氧化碳結(jié)構(gòu)為OCO,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,故CO2分子含有σ鍵和π鍵,B正確。手性碳原子是連有四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子;,故乳酸分子含手性碳原子,C錯(cuò)誤。聚乳酸廣泛用于制造可降解材料,故使用聚乳酸材料有利于減少白色污染,D正確。3.A解析乙醇是飽和一元醇,丙三醇是飽和三元醇,兩者所含官能團(tuán)數(shù)目不同,不互為同系物,A錯(cuò)誤;35Cl和37Cl質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同,互為同位素,B正確;O2和O3是由氧元素組成的不同單質(zhì),互為同素異形體,C正確;丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D正確。4.B解析有機(jī)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(dú)特的碳碳鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;C4H8比相應(yīng)的烷烴少2個(gè)氫原子,則其分子中可能存在碳碳雙鍵,但一定存在碳碳單鍵和碳?xì)鋯捂I,B項(xiàng)正確;C3H6比相應(yīng)的烷烴少2個(gè)氫原子,則有機(jī)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(xiàng)錯(cuò)誤;有機(jī)化合物分子中不一定存在非極性鍵,如CH4等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.A解析甲苯中溴原子可取代的位置分別為甲基上的氫原子,以及苯環(huán)上甲基的鄰位、間位和對(duì)位上的氫原子,有4種一溴代物;2-甲基丁烷溴原子可分別取代1號(hào)碳、2號(hào)碳、3號(hào)碳、4號(hào)碳上的氫原子,2號(hào)碳上的甲基與1號(hào)碳的甲基等效,所以一溴代物也有4種,A正確;苯的分子式為C6H6,苯甲酸的分子式為C7H6O2,nmol苯和nmol苯甲酸消耗的氧氣的量均為7.5nmol,B錯(cuò)誤;該化合物在命名時(shí)主鏈選錯(cuò),主鏈應(yīng)選擇包含碳原子數(shù)最多的碳鏈作為主鏈,正確的命名為2,3,4,4-四甲基己烷,C錯(cuò)誤;前者羥基與苯環(huán)直接相連,屬于酚類化合物,后者羥基未與苯環(huán)直接相連,屬于醇類化合物,酚與醇不是同系物,D錯(cuò)誤。6.A解析化合物(a)中含有碳碳雙鍵,能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,化合物(c)不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故只用酸性高錳酸鉀溶液可以鑒別出(a)與(c),A正確;化合物(a)中間位置的C原子與相鄰4個(gè)C原子不在同一平面上,B錯(cuò)誤;化合物(b)分子中除了苯環(huán)上與甲基處于鄰位、間位和對(duì)位上的氫原子可以被氯原子取代,甲基上的氫原子也可以被氯原子取代,故化合物(b)的一氯代物共有4種,C錯(cuò)誤;化合物(c)有一種一氯代物,D錯(cuò)誤。7.答案(1)8(2)解析(1)—CH2—只能連接2個(gè)碳原子,不能連接氫原子;只能連接4個(gè)碳原子,不能連接氫原子;只能連接3個(gè)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(jī)物可以采取“定一移一”法:、、,共有9種。9.B解析飽和碳原子是四面體結(jié)構(gòu),單鍵碳及其相連的原子最多三個(gè)共面,則三蝶烯分子中所有的原子不可能都處于同一平面,A錯(cuò)誤;由圖知,扭曲烷分子中有4個(gè)六元環(huán),B正確;富勒烯是一系列碳單質(zhì),是完全由碳組成的中空分子,有C20、C60、C70等,都是碳元素的單質(zhì),它們是組成元素相同、結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同的單質(zhì),互為同素異形體,C錯(cuò)誤;金剛烷分子里只有2種氫原子,其一氯代物只有2種,D錯(cuò)誤。10.C解析順反異構(gòu)是指化合物分子中由于具有自由旋轉(zhuǎn)的限制因素,使各個(gè)基團(tuán)在空間的排列方式不同而出現(xiàn)的非對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象,、都不存在順反異構(gòu),故A正確;手性碳原子是指與四個(gè)各不相同的原子或基團(tuán)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(biāo)記)為、、、、、、、,任一同分異構(gòu)體中最多含有1個(gè)手性碳原子,故B正確;當(dāng)與羥基相連的碳原子上只有1個(gè)氫原子時(shí),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(gè)氫原子的碳原子上的1個(gè)氫原子即滿足條件,滿足條件的結(jié)構(gòu)有、、,共3種,故C錯(cuò)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(xiàng)解析可知,L的同分異構(gòu)體中,含有兩種化學(xué)環(huán)境的氫原子的結(jié)構(gòu)為,故D正確。11.A解析分子式為C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3,水解得到的醇分別是C2H5OH、CH3OH,得到的酸分別是HCOOH、CH3COOH,C2H5OH、CH3OH與HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4種,A項(xiàng)錯(cuò)誤;四聯(lián)苯是具有兩條對(duì)稱軸的物質(zhì),即,有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故有5種一氯代物,B項(xiàng)正確;將官能團(tuán)的位置移動(dòng)即可得其同分異構(gòu)體:CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOH,C項(xiàng)正確;該有機(jī)物含有4個(gè)環(huán)和1個(gè)碳碳雙鍵,不飽和度為5,苯環(huán)的不飽和度為4,所以可能有屬于芳香族的同分異構(gòu)體,D項(xiàng)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的,如果只有一個(gè)取代基,該取代基是—CH2CH2Cl;如果有兩個(gè)取代基,可以是—CH3和—CH2Cl或—CH2CH3和—Cl,均有鄰、間、對(duì)三種;如果含有3個(gè)取代基,分別是2個(gè)甲基和1個(gè)氯原子,有6種不同結(jié)構(gòu),因此共計(jì)是13種,D錯(cuò)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(duì)稱軸,處于對(duì)稱位置上的H等效,因此有4種H,即有4種一氯代物。(2)①同時(shí)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(gè)取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)三種結(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,屬于酚類則含有,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(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,