2.1.1有机物中碳原子的成键特点、有机物结构的表示方法易 错题归类 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修3

2.1.1有机物中碳原子的成键特点、有机物结构的表示方法 易错题归类 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修三 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于烃的说法不正确的是 A．分子式为的有机物的同分异构体有2种 B．的二氯代物只有一种结构 C．分子式为的有机物的一氯代物的同分异构体有4种 D．与互为同分异构体 2．下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是 A．分子式为且能氧化成醛的同分异构体有8种 B．分子式为且属于烯烃的同分异构体有5种(包括立体异构) C．芳香族化合物萘()的六氯代物有10种 D．分子式为且能消耗溶液的同分异构体有4种 3．下列分子的核磁共振氢谱有两个峰，且面积比为1∶1的化合物的是 A． B． C． D． 4．描述分子结构的下列叙述中，正确的是 A．所有原子有可能都在同一平面上 B．6个碳的子不一定都在同一平面上 C．6个碳原子有可能都在一条直线上 D．6个碳原子不可能都在一条直线上 5．已知①、②两种物质的结构如图所示，下列说法正确的是 A．①和②两种物质的分子式均为 B．②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构) C．②分子中所有碳原子可能处于同一平面上 D．①分子中最多有4个碳原子共直线 6．某经典不对称有机催化反应的反应原理如下： 已知：①、、、为不同的烃基；②与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子叫手性碳原子，含手性碳原子的分子叫手性分子。下列说法错误的是 A．丙分子为手性分子 B．丁能使溴水褪色 C．甲+乙→丙的反应类型为加成反应 D．乙中所有原子可能共平面 7．维生素C又称“抗坏血酸”，广泛存在于水果蔬菜中，结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是 A．存在含有苯环的同分异构体 B．能与氢氧化钠溶液反应，且1mol维生素C消耗NaOH的物质的量为1mol C．分子中所有原子共面 D．可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键 8．已知某有机物的分子式是，下列关于该分子的结构推测合理的是 A．可能含有1个苯环 B．可能含有2个碳碳三键和4个羟基 C．可能含有2个羧基和1个碳碳双键 D．可能含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键 9．下列叙述正确的是 A．CH4 与 C4H10 互为同系物 B．C3H8 有 2 种同分异构体 C．所有烷烃的分子组成上都满足 CnH2n(n≥1) D．烷烃分子中，相邻的三个碳原子可能在同一条直线上 10．某种分子的球棍模型如下图所示(图中球与球之间的连线可代表单键、双键、叁键等)；不同形式的球代表不同的原子，对该物质的判断正确的是 A．①处的化学键是碳碳双键 B．③处的原子可能是氯原子 C．该分子中的原子不可能均在同一直线上 D．该分子不存在链状同分异构体   11．下列有机物中，对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是 A．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上 B．甲苯最多有十二个原子处于同一平面上 C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3最多有十个原子处于同一平面上 D．异丙苯()中碳原子可能都处于同一平面 12．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式为，下列说法正确的是 A．一定条件下，柠檬烯可发生加成、取代、氧化反应 B．它和丁基苯互为同分异构体 C．它的一氯代物有6种 D．柠檬烯的分子中所有碳原子可能处在同一平面上 13．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol甲醇(CH3OH)中含有C—H键的数目为4NA B．1mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数为4NA C．15g甲基(-CH3)所含有的电子数是10NA D．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成H2O数目为3NA 14．南开大学元素有机化学国家重点实验室的周其林院士课题组于2020年1月因《高效手性螺环催化剂的发现》获得国家自然科学一等奖，下面为三种简单碳螺环化合物，相关的说法正确的是(不考虑对映异构体) A．上述化合物m，n中所有碳原子处于同一平面 B．化合物m的一氯代物有2种 C．化合物n与3—甲基—1—庚烯互为同分异构体 D．化合物的名称为螺[5,4]壬烷 15．下列对于分子式为C5H8的有机物结构的说法中不正确的是 A．可能是分子中只有一个双键的链烃 B．分子中可能有两个双键 C．分子中可能只含有一个三键 D．可能是分子中含有一个双键的烃 16．某有机物的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．与乙苯不互为同系物 B．分子中共直线的碳原子最多有4个 C．分子中共平面的原子最多有20个 D．与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链的共有4种 17．下列有关说法正确的是 A．丙烯的结构简式为CH2CHCH3 B．新戊烷的二氯代物有2种 C．分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物 D．键线式为  的有机物的分子式为C8H10 18．某烃的结构简式为.分子中饱和碳原子数为a，可能在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c，则a、b、c分别为 A．4、3、7 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、4 19．某烃的结构简式为，有关其分子结构的叙述正确的是（    ） A．分子中一定在同一平面上的碳原子数为6 B．分子中一定在同一平面上的碳原子数为7 C．分子中在同一直线上的碳原子数为4 D．分子中在同一直线上的碳原子数为5 20．某有机物的结构如图所示，下列说法错误的是 A．与乙苯不互为同系物 B．分子中共直线的碳原子最多有4个 C．分子中共平面的原子最多有19个 D．该物质能发生氧化反应、取代反应和加成反应 21．下列有关有机物的说法正确的是 A．该分子中含有3种官能团 B．分子式为C9H10O C．一氯代物最多有2种 D．与互为同分异构体 22．下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是（ ） A． B． C． D． 二、多选题 23．蒈烷的化学名称为3，7，三甲基双环庚烷，其结构简式如图所示。下列关于蒈烷的说法正确的是 A．易溶于水 B．易发生氧化、取代反应 C．1mol蒈烷生成至少需要 D．分子中所有碳原子可能处于同一平面 24．已知某物质的结构简式为，下列有关该物质的说法正确的是 A．分子中所有的碳原子可能共平面 B．分子中所有的碳原子可能共直线 C．分子中最多有4个碳原子共平面 D．分子中最多有3个碳原子共直线 三、填空题 25．(1)某烷烃分子中含共价键的数目为16，该烷烃的分子式为 ，其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为 。 (2)某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。 ①该物质的结构简式为 。 ②下列物质中，与该物质互为同系物的是(填序号) ，互为同分异构体的是 。 A．CH3CH=CHCOOH　　　        B．CH2=CHCOOCH3 C．CH3CH2CH=CHCOOH　        D．CH3CH(CH3)COOH (3)药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等，可由X(咖啡酸)和Y(1，4-环己二酮单乙二醇缩酮)为原料合成(如下图)。 试填空： ① X分子中最多共面的碳原子数为 。 ②Y中是否含有手性碳原子 (填“是”或“否”)。 ③ Z的分子式为 ； 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．分子式为不饱和度为0，无同分异构体，仅有丙烷，A错误； B．为正四面体结构，其二氯代物只有一种，B正确； C．分子式为的有机物的一氯代物，有、、、，同分异构体有4种，C正确； D．分子式相同，结构不同则互为同分异构体，因此与互为同分异构体，D正确； 故答案选A。 2．C 【详解】 A．能氧化成醛的物质中一定含有-CH2OH这一结构，若碳链结构为C-C-C-C-C，此时羟基有一个位置，若碳链结构为，此时羟基有2个位置，若碳链结构为，此时羟基有1个位置，因此满足条件的同分异构体有4种，A错误； B．分子式为C4H8的烯烃中含有一个碳碳双键，若碳链结构为C-C-C-C，此时双键有2个位置，其中为C-C=C-C这一结构时，存在顺反异构，若碳链结构为，此时双键有1个位置，因此满足条件的同分异构体有4种，B错误； C．萘的六氯代物和二氯代物种类数量相同，当其中一个Cl在这个位置时，另一个Cl有7个位置，当其中一个Cl在这个位置时，另一个Cl有3个位置，因此萘的二氯代物有10种，则其六氯代物也有10种，C正确； D．分子式为C4H8O2且能消耗NaOH的物质可能为酯也可能为羧酸，若为羧酸，为此碳链结构时C-C-C，羧基有2个位置。若为酯类，可能是乙酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、丙酸甲酯等，同分异构体多于4种，D错误； 故答案选C。 3．A 【详解】 A．分子中，4个双键碳原子上的氢原子性质相同，2个-CH2-上的氢原子性质相同，则其分子的核磁共振氢谱有两个峰，且面积比为4:4=1:1，A符合题意； B．分子中，所有碳原子的性质相同，氢原子的性质相同，则只有一个峰，B不符合题意； C．分子中，碳原子有两种，但季碳原子上不连有氢原子，则8个氢原子的性质相同，只有一个峰，C不符合题意； D．分子中含有3种碳原子，氢原子有两种，个数比为4:6=2:3，D不符合题意； 故选A。 4．D 【分析】碳原子周围四个单键是四面体结构，碳碳双键周围连接的6个原子在同一平面上，碳碳叁键连接的四个原子在一条直线上，该物质的碳架结构如图：  。 【详解】A．-CH3和-CF3都是四面体结构，不可能在同一平面上，故A错误； B．通过以上分析6个碳原子的碳架结构得知，6个碳原子一定在同一平面内，故B错误； C．由于碳碳双键与碳碳单键之间的夹角为120。，因此6个碳原子不可能在一条直线上，故C错误； D．6个碳原子不可能都在一条直线上，故D正确； 答案选D。 5．B 【详解】A．由题给结构可知①、②的分子式均为，故A错误； B．②分子中只有两种氢原子，其一氯代物只有两种，故B正确； C．②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子，分子中所有碳原子不可能处于同一平面上，故C错误； D．苯环中处于对位的碳原子及其相连的原子在一条直线上，在①分子中最多有3个碳原子在一条直线上，故D错误； 答案选B。 6．D 【详解】A．根据手性碳原子的定义以及丙的有机结构可知，-R1、-R2所连碳原子，-R4所连碳原子均为手性碳原子，因此丙分子为手性分子，故A说法正确； B．根据丁分子的结构简式，含有碳碳双键，因与溴水发生加成反应，使溴水褪色，故B说法正确； C．对比甲、乙、丙的结构简式，甲中羰基断裂一个键，乙中“-CH2-”中的一个“C-H”断裂，发生加成反应，得到丙，故C说法正确； D．乙中“-CH2-”中的C是sp3杂化，sp3杂化的空间构型为四面体性，因此乙中所有原子不可能共面，故D说法错误； 答案为D。 7．B 【详解】A．根据有机物的结构简式，该有机物的不饱和度为3，而苯环的不饱和度为4，因此该有机物不存在含有苯环的同分异构体，故A错误； B．该有机物中能与NaOH反应的官能团是酯基，1mol该有机物中只有1mol酯基，因此1mol维生素C消耗NaOH物质的量为1mol，故B正确； C．维生素C中含有sp3杂化的碳原子，sp3杂化对应空间构型为四面体形，因此分子中所有原子不共面，故C错误； D．维生素C中含有羟基、碳碳双键、酯基，羟基、碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此维生素C不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键，故D错误； 答案为B。 8．C 【详解】题述有机物与含相同碳原子数的链状烷烃相比，所含氢原子数少6. A．含有1个苯环时，有机物的分子式不可能为，A错误； B．含有2个碳碳三键时，与链状烷烃相比，氢原子数少8，与题设分子式不符，B错误； C．含有2个羧基和1个碳碳双键，氧原子数为4，与链状烷烃相比，氢原子数少6，与题设分子式符合，C正确； D．含有1个醛基、2个羧基和1个碳碳双键时，氧原子数为5，与题设分子式不符，D错误。 故选：C。 9．A 【详解】A．与均是烷烃，结构相似，二者相差3个原子团，二者互为同系物，A正确； B．是丙烷，无同分异构体，B错误； C．烷烃中所含碳原子是饱和的，链状烷烃分子组成上都满足，但环烷烃符合，其通式为，C错误； D．烷烃分子中的碳原子呈锯齿形，分子中相邻的三个碳原子不可能在同一条直线上，D错误； 故选A。 10．D 【分析】碳原子能够形成四个共价键，氢原子能够形成一个共价键，氮原子能够形成三个共价键，所以从左到右共价键分别为C-H、CC、C-C、CC、C-C、CC、C-C、CC、C-C、CN，据此解答。 【详解】A．①处的化学键是碳碳叁键，故A错误； B．③处的原子可能是氮原子，不可能是氯原子，如果是氯原子，半径比碳原子半径大，且不符合共价键数目要求，故B错误； C．含有CC结构，为直线形，则该分子中的原子均在同一直线上，故C错误； D．碳原子能够形成四个共价键，分子中不可能存在CCC的结构，则一定只能为-CC- CC-结构，即不存在链状同分异构体，故D正确； 答案选D。 11．C 【详解】A．a()和c()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子以上，故均不可能所有碳原子处于同一平面上，A错误； B．甲苯中苯环上的12个原子一定共平面，另甲基上有1个H原子可能与该平面共平面，故最多有十三个原子处于同一平面上，B错误； C．CH3—CH=CH—C≡C—CH3分子中所有的碳原子一定共平面，另外每个甲基有一个H原子可能与之共平面，碳碳双键上的2个H原子一定与之共平面，故最多有十个原子处于同一平面上，C正确； D．异丙苯()分子中均存在sp3杂化的碳原子，且该碳原子均连有3个C原子，故该分子中至少有1个碳原子不与其余碳原子处于同一平面，D错误； 故答案为：C。 12．A 【详解】A．分子中含有碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应，含H原子，能在一定条件下发生取代，因此一定条件下，它可以分别发生加成、取代、氧化反应，选项A正确， B．丁基苯的分子式为C10H14，柠檬烯的分子式为C10H16，二者分子式不同，不互为同分异构体，选项B错误； C．根据柠檬烯的结构简式可知，该物质结构不对称，共有8种位置不同的H原子，所以它的一氯代物有8种，选项C错误； D．环状结构中含饱和碳原子，为四面体结构，分子中所有碳原子不可能在同一个平面内，选项D错误。 答案选A。 13．D 【详解】A．甲醇的结构式为，则1mol甲醇中含有C—H键的数目为3NA，故A错误； B．苯环中不含碳碳双键，则1mol苯乙烯()中含有的碳碳双键数为1NA，故B错误； C．每个甲基含有9个电子，15g甲基的物质的量为=1mol，共含有的电子数是9NA，故C错误； D．乙烷的分子式为C2H6，丙烯的分子式为C3H6，则1 mol乙烷和丙烯的混合气体完全燃烧生成H2O数目为3NA，故D正确； 故答案为D。 14．B 【详解】A．含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则所有碳原子不处于同一平面，故A错误； B．螺[3，3]庚烷含有2种H，则一氯代物有2种，故B正确； C．螺[3，4]辛烷与3−甲基−1−庚烯的分子式不同，含有的H原子数分别为14、16，二者不是同分异构体，故C错误； D．含有10个C原子，名称为[5，4]癸烷，故D错误。 故选：B。 15．A 【详解】A. 若A是分子中只有一个双键的链烃，则分子式应符合CnH2n，即分子式应为C5H10，故A错误； B. 若A是分子中含有两个双键的链烃，则分子式符合CnH2n-2，即分子式为C5H8，故B正确； C. 若A是分子中只含有一个三键的链烃，则分子式符合CnH2n-2，即分子式为C5H8，故C正确； D. 若A是分子中含有一个双键的环烃，则分子式符合CnH2n-2，即分子式为C5H8，故D正确； 答案选A。 16．C 【详解】A．此有机物苯环的烃基为不饱和烃基，与乙苯不是互为同系物的关系，A正确； B．苯环对称轴上共有4个原子在一条直接上，故此分子中共直线的碳原子最多有4个，B正确； C．分子中碳碳双键能提供平面结构，碳碳叁键是直线型，分子共平面的碳原子最多有13个，C错误； D．与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链的烃基是丙基，共有二种，萘环上共有二种等效氢，故满足条件的同分异构体共有4种，D正确； 答案为C。 17．B 【详解】A．烯烃中的碳碳双键不能省略，故结构简式为CH2=CHCH3，故A错误； B．新戊烷的二氯代物中，两个氯原子取代同一甲基的氢原子的同分异构体有1种，取代不同甲基的氢原子得到的二氯代物有1种，总共含有2种二氯代物，故B正确； C．CH4O一定为甲醇，而C2H6O可能为乙醇，还可能为二甲醚，故两者不一定为同系物，故C错误； D．在键线式中，拐点和端点为碳原子，其余用H原子来补充，故此有机物中含8个C原子，8个H原子，故分子式为C8H8，故D错误． 故选B 18．B 【详解】考查有机物的结构。与碳原子相连的共价键全部是单键的，则该碳原子就是饱和碳原子，所以a＝4；由于碳碳三键是直线型结构，所以直接与碳碳三键的碳原子直接相连的碳原子一定位于同一直线上，又因为碳碳双键是平面形结构，因此b＝3。由于和碳碳双键碳原子直接相连的碳原子一定位于平面上，即c＝6，答案选B。 19．A 【详解】乙炔为直线结构，所有原子共线，乙烯分子中原子共面，乙炔接在乙烯氢原子的位置，乙基和异丙基连在乙烯氢原子的位置，乙基和异丙基可以旋转，一定共面的碳原子有6个，一定共线的碳原子有3个，故选A。 【点睛】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯是平面型结构，乙炔是直线型结构。 20．C 【详解】A．该有机物苯环上所连烃基中含有不饱和键，而乙苯中的乙基是饱和烃基，二者结构不相似，不互为同系物，A正确； B．据图可知，分子中共直线的碳原子最多有4个，B正确； C．苯和碳碳双键是平面结构、碳碳三键是直线形，饱和碳原子是四面体结构，该分子中共平面的原子最多有21个，C错误； D．含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，能与氢气发生加成反应，含有甲基能与氯气发生取代反应，D正确； 答案选C。 21．B 【详解】A．由题干有机物结构简式可知，该分子中含有羟基和碳碳双键2种官能团，A错误； B．由题干有机物结构简式可知，该有机物的分子式为C9H10O，B正确； C．由题干有机物结构简式可知，苯环上的一氯代物就有2种，侧链上的一氯代物有3种，即最多有5种，C错误； D．由B项分析可知，该有机物的分子式为C9H10O，而的分子式为：C10H12O，两种物质的分子式不同，不互为同分异构体，D错误； 故答案为：B。 22．A 【分析】根据苯、甲烷、乙烯的结构来分析各物质的共面原子，甲烷是正四面体结构，苯上所有原子共面，乙烯分子中六个原子共平面，苯环、双键为平面结构，与苯环直接相连的C一定与苯环共面，而甲基、亚甲基、次甲基均为四面体构型，以此来解答。 【详解】A．分子中含有两个苯环，每个苯环上的碳原子一定共面，但是甲基碳原子以及甲基相连的碳原子是烷烃的结构，一定不会共面，该分子中的所有碳原子不可能都处在同一平面上，故A正确； B．该分子结构可以可作是相邻的两个苯环共用两个碳原子形成的，所以所有的碳原子都处在同一平面上，故B错误； C．苯环和乙烯基均为平面结构，则中所有碳原子可能都处在同一平面上，故C错误； D．苯为平面结构，该分子可以看成是两个甲苯中的甲基邻位碳原子相连形成的，每个苯环上的碳原子(包括甲基碳)一定共面，这两个平面可以是一个平面，所以所有碳原子可能都处在同一平面上，故D错误； 故答案为A。 【点睛】分析有机物的原子共面问题时，重点掌握C-C、C=C、C≡C和苯的空间结构特点，有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构，对有机物进行肢解，分部分析，另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。 23．BC 【详解】A．烃类物质不易溶于水，A项错误； B．蒈烷为饱和烃，能与发生氧化反应、光照条件下能与发生取代反应，B项正确； C．蒈烷的分子式为，1mol蒈烷生成至少需要，C项正确； D．蒈烷分子结构中均为饱和碳原子，所有碳原子不可能处于同一平面，D项错误； 答案选BC。 24．AD 【详解】A．因为平面结构，为直线结构，且C—C键可以沿着键轴旋转，故分子中所有碳原子可能共平面，选项A正确； B．该有机物分子中与碳碳双键中的C原子相连接的C原子和碳碳双键中的2个C原子不在同一直线上，选项B错误； C．因为平面结构，为直线结构，且C—C键可以沿着键轴旋转，故分子中所有碳原子可能共平面，共6个，选项C错误； D．该有机物分子中最多有3个碳原子共直线，选项D正确。 答案选AD。 25． C5H12 C AB 9 否 C17H20O6 【详解】(1)烷烃的共价键数为3n+1,某烷烃分子中含共价键的数目为16，则3n+1=16，n=5,该烷烃为戊烷，其分子式为C5H12，其一氯代物只有一种的烷烃的结构简式为； (2)①该物质的结构简式为； ②下列物质中，与该物质互为同系物的是CH3CH2CH═CHCOOH，互为同分异构体的是CH3CH═CHCOOH、CH2═CHCOOCH3。答案为：C；AB； (3)① X分子中苯环，碳碳双键为平面结构，单键可以旋转，则9个碳原子可以共面，答案为：9； ②连4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子，则Y中不存在连4个不同原子或基团的碳原子，Y中不含有手性碳原子，答案为：否； ③ Z的分子式为C17H20O6，答案为：C17H20O6。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$