专题01 有机物的共价键及其同分异构的书写与辨别-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（人教版2019选择性必修3）

专题01 有机物的共价键及其同分异构的书写与辨别 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、有机物中的共价键 1．有机物的共价键类型 (1)极性键和非极性键 ①极性键和非极性键的辨别：不同元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是________键，简称极性键； 同种元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是______键，简称非极性键 ②极性键和非极性键的判断：不同种元素形成的共价键为______键；同种元素形成的共价键为______键。 (2)σ键和π键 ①σ键：甲烷分子中的C－H和乙烷分子中的C－C、 C－H都是σ键。 在甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个___杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“_______”的形式相互重叠，形成σ键。 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴_____而不会导致化学键的破坏。 ②π键：能形成不饱和键，C＝C含一个π键和一个σ键；C≡C含两个π键和一个σ键。 在乙烯分子中，两个碳原子均以____杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C－H σ键与一个C－C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“______”的形式从侧面重叠，形成了π键。 π键的轨道重叠程度比σ键的小，所以不如σ键牢固，比较容易断裂而发生加成化学反应；通过π键连接的原子或原子团_____绕键轴旋转。 有机化合物中σ键和π键的比较 共价键类型 σ键 π键 电子云重叠方式 沿键轴方向以“______”的形式相互重叠 以“_____”的形式从侧面重叠 电子云重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 原子或原子团能否绕键轴旋转　　 _____ _____ 存在规律 共价单键是σ键；双键中含___个σ键和___个π键；三键中含___个σ键和___个π键 断键与反应类型的关系 σ键能发生_____反应，π键能发生_____反应 2．有机物中碳原子的成键规律 (1)四面体：当一个碳原子与其他___个原子连接时，这个碳原子将采取_____取向与之成键。 (2)共平面：当碳原子间形成碳碳双键或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成______的原子以及与之直接相连的原子处于_________上。 (3)共直线：当碳原子间形成碳碳叁键或碳原子与其他原子间形成叁键时，形成______的原子以及与之直接相连的原子处于______上。 (4)旋转轴：只有____可以在空间任意旋转，碳碳单键可以旋转，整条碳链可以任意翻转；但碳碳双键、碳碳三键______旋转。 二、同分异构现象与同分异构体 1．同分异构现象和同分异构体 (1)同分异构现象：化合物具有相同的______，但具有不同______的现象。 (2)同分异构体：具有_________现象的化合物互为同分异构体。 2．同分异构现象的类别 3．有机化合物的构造异构 异构类别 形成途径 示例 碳架异构 由碳骨架不同而产生的异构 位置异构 由官能团位置不同而产生的异构 官能团异构 由官能团不同而产生的异构 三、同分异构体的书写规律 1．烷烃同分异构体的书写 书写烷烃同分异构体的口诀： 主链由长到短；支链由整到散； 位置由心到边； 排布由对到邻、间，最后同碳排两边； 但支链(含碳原子的支链)不能到端点。 烷烃只存在碳架异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下： 下面以己烷(C6H14)为例说明(用碳骨架表示)。 (1)将分子中全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C (2)从母链的一端取下1个碳原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个碳原子上，即得到多个带有甲基、主链比母链少1个碳原子的异构体的碳骨架。 　 (3)从母链上一端取下两个C原子，使这两个C原子相连(整连)或分开(散连)，依次连接在母链所剩下的各个碳原子上，得多个带1个乙基或两个甲基、主链比母链少两个碳原子的异构体的碳骨架。 　 故己烷(C6H14)共有5种同分异构体。 2．单烯烃同分异构体的书写 书写方法：先链后位，即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团位置。下面以C4H8为例说明。 (1)碳架异构：C—C—C—C、 。 (2)位置异构：用箭头表示双键的位置，即、 。C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种。 3．苯的同系物的同分异构体的判断方法：从单取代到多取代，二取代时取代基有邻、间、对三种情况。例如分子式为C8H10的芳香族化合物，苯环外有两个饱和碳，单取代结构为 ，若为二取代，有邻()、间( )、对( )三种情况。 四、数目的方法 1．等效氢法 单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： (1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 (3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 2．烃基取代法 (1)记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。 (2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。 3．定一移一法 对于二元代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个氯原子，有2种：（1），（2）。第2步固定第2个氯原子：（1）有3种，（2）有2种，其中（1）b和（2）d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。 【例1】（2024-2025高二•全国•课后作业）多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是 A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：sp、sp2、sp3 B．该分子中的O原子采取sp3杂化 C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内 D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化 【例2】（23-24高二下•辽宁鞍山•期中）下列与有机物互为同分异构体的是 A．B． C． D． 【例3】（23-24高二下•四川雅安•期中）某烯烃与氢气加成后得到的饱和烃如图所示，该烯烃可能的结构有 A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 【例4】（2024高三•安徽合肥•专题练习）分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为 A．11种 B．10种 C．9种 D．8种 1．下列说法错误的是 A．有机化合物都含有极性键和非极性键 B．有机化合物一定含有σ键，不一定含有π键 C．1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键 D．乙烯和乙炔都含有π键，都能发生加成反应 2．图是四种常见有机物的空间填充模型，下列说法中正确的是 A．甲中碳原子为sp3杂化 B．乙中σ键与π键的个数比为2∶1 C．丙中含有碳碳双键，属于烯烃 D．丁可表示乙酸的结构 3．某学习小组用球“和“棍“搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示，“”代表氢原子，“”代表碳原子，下列说法错误的是 A．①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则 B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃 C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足碳四价”原则 D．由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定在同一条直线上 4．氯霉素曾用作广谱抗菌药，X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA B．1molX中含有的C－C键数为9NA C．1molX中O原子上的孤电子对数为2NA D．1mol基态Br原子的价层电子数为5NA 5．某烃的结构简式如图所示，若分子中最多共线碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是 A．3、14、6 B．3、16、6 C．3、16、5 D．4、16、5 6．某烃的结构简式为：，分子中含有四面体结构的碳原子（饱和碳原子）数为a，一定在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，a、b、c分别为 A．4，3，5 B．4，3，6 C．2，5，4 D．4，6，4 7．“芬必得”具有解热镇痛作用及抗生素作用，其主要成分结构简式如下图所示，下列有关“芬必得”说法错误的是 A．该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为6︰7 B．分子式为C13H18O2 C．属于芳香族化合物 D．分子中所有碳原子不可能处于同一平面内 8．丙烯酸(CH2＝CHCOOH)和丙二醛(OHCCH2CHO)的相互关系是 A．官能团异构 B．碳架异构 C．位置异构 D．同系物 9．下列各组同分异构体属于位置异构的是 A．和 B．和 C．和 D．和 10．下列各组物质中，互为同分异构体且属于官能团位置异构的是 A．CH3CH2CH3和CH3CH3 B．和 C．CH3COOH和HCOOCH3 D．CH3CH2CHO和CH3COCH3 11．下列各组物质互为同分异构体的是 A．金刚石和石墨 B．12C和14C C．CH4和CH3CH2CH3 D．CH3CH2OH和CH3OCH3 12．下列分子式只表示一种物质的是 A．C3H6 B．C3H7Cl C．C6H6 D．C2H6 13．丙烯酸()和丙二醛()的相互关系是 A．官能团异构 B．碳架异构 C．位置异构 D．同系物 14．下列关于烃的说法不正确的是 A．分子式为C3H8的有机物的同分异构体有2种 B．CH4的二氯代物只有一种结构 C．分子式为C4H10的有机物的一氯代物的同分异构体有4种 D．CH3OCH3与CH3CH2OH互为同分异构体 15．下列有机物中，互为同分异构体的是 A．CH3CH2Cl和CH2ClCH3 B．和CH3CH＝CH CH3 C．和 D．异戊烷和2-甲基戊烷 16．下列化学式中只能表示一种物质的是 A．C B．C2H5Cl C．C3H6 D．C4H8Br2 17．有机物的一氯代物的种类是 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 18．结构简式如下图所示的物质，在它的同分异构体中，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 19．有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 20．碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 21．烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是 A．2 B．3 C．4 D．5 22．下列有关同分异构体数目的判断错误的是 A．异丁烷的二溴代物有3种 B．甲基环己烷（）的一氯代物有4种 C．炔烃C5H8的同分异构体有3种 D．分子式为C7H8O的芳香族类有机化合物有5种 23．含有一个碳碳双键的烯烃，和加成后的产物的结构简式如图所示，此烯烃可能的结构有（不考虑立体异构） A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 24．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有(不含立体异构) A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 25．分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为 A．11种 B．10种 C．9种 D．8种 26．下列化学式只能表示一种物质的是 A．CH2Cl2 B．C2H4Cl2 C．C4H4 D．C5H12 27．下列关于同分异构体（不考虑立体异构）的数目判断正确的是 A．属于炔烃的同分异构体有3种 B．的一氯代物有2种 C．分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种 D．含苯环的同分异构体有4种 28．有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 29．芳香烃C8H10有四种同分异构体，其分子中一氯取代物存在3种同分异构体，则该种物质的结构是 A． B． C． D． 试卷第10页，共10页 试卷第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 有机物的共价键及其同分异构的书写与辨别 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、有机物中的共价键 1．有机物的共价键类型 (1)极性键和非极性键 ①极性键和非极性键的辨别：不同元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是极性共价键，简称极性键； 同种元素的两个原子成键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是非极性共价键，简称非极性键 ②极性键和非极性键的判断：不同种元素形成的共价键为极性键；同种元素形成的共价键为非极性键。 (2)σ键和π键 ①σ键：甲烷分子中的C－H和乙烷分子中的C－C、 C－H都是σ键。 在甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠，形成σ键。 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。 ②π键：能形成不饱和键，C＝C含一个π键和一个σ键；C≡C含两个π键和一个σ键。 在乙烯分子中，两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C－H σ键与一个C－C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠，形成了π键。 π键的轨道重叠程度比σ键的小，所以不如σ键牢固，比较容易断裂而发生加成化学反应；通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。 有机化合物中σ键和π键的比较 共价键类型 σ键 π键 电子云重叠方式 沿键轴方向以“头碰头”的形式相互重叠 以“肩并肩”的形式从侧面重叠 电子云重叠程度 大 小 键的强度 较大 较小 原子或原子团能否绕键轴旋转　　 能 不能 存在规律 共价单键是σ键；双键中含1个σ键和1个π键；三键中含1个σ键和2个π键 断键与反应类型的关系 σ键能发生取代反应，π键能发生加成反应 2．有机物中碳原子的成键规律 (1)四面体：当一个碳原子与其他4个原子连接时，这个碳原子将采取四面体取向与之成键。 (2)共平面：当碳原子间形成碳碳双键或碳原子与其他原子之间形成双键时，形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。 (3)共直线：当碳原子间形成碳碳叁键或碳原子与其他原子间形成叁键时，形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。 (4)旋转轴：只有单键可以在空间任意旋转，碳碳单键可以旋转，整条碳链可以任意翻转；但碳碳双键、碳碳三键不可以旋转。 二、同分异构现象与同分异构体 1．同分异构现象和同分异构体 (1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。 (2)同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 2．同分异构现象的类别 3．有机化合物的构造异构 异构类别 形成途径 示例 碳架异构 由碳骨架不同而产生的异构 位置异构 由官能团位置不同而产生的异构 官能团异构 由官能团不同而产生的异构 三、同分异构体的书写规律 1．烷烃同分异构体的书写 书写烷烃同分异构体的口诀： 主链由长到短；支链由整到散； 位置由心到边； 排布由对到邻、间，最后同碳排两边； 但支链(含碳原子的支链)不能到端点。 烷烃只存在碳架异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下： 下面以己烷(C6H14)为例说明(用碳骨架表示)。 (1)将分子中全部碳原子连成直链作为母链。 C—C—C—C—C—C (2)从母链的一端取下1个碳原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个碳原子上，即得到多个带有甲基、主链比母链少1个碳原子的异构体的碳骨架。 　 (3)从母链上一端取下两个C原子，使这两个C原子相连(整连)或分开(散连)，依次连接在母链所剩下的各个碳原子上，得多个带1个乙基或两个甲基、主链比母链少两个碳原子的异构体的碳骨架。 　 故己烷(C6H14)共有5种同分异构体。 2．单烯烃同分异构体的书写 书写方法：先链后位，即先写出可能的碳链方式，再加上含有的官能团位置。下面以C4H8为例说明。 (1)碳架异构：C—C—C—C、 。 (2)位置异构：用箭头表示双键的位置，即、 。C4H8属于烯烃的同分异构体共有3种。 3．苯的同系物的同分异构体的判断方法：从单取代到多取代，二取代时取代基有邻、间、对三种情况。例如分子式为C8H10的芳香族化合物，苯环外有两个饱和碳，单取代结构为 ，若为二取代，有邻()、间( )、对( )三种情况。 四、数目的方法 1．等效氢法 单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同分异构体数目时，实质上是看处于不同位置的氢原子的数目，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则是： (1)同一碳原子上的氢原子是等效的，如CH4中的4个氢原子等效。 (2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的，如 C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。 (3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等效，乙烯分子中的4个氢原子等效，苯分子中的6个氢原子等效，CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等效。 2．烃基取代法 (1)记住常见烃基的结构：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。 (2)将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基同分异构体的数目，确定目标分子的数目，如C4H10O属于醇的可改写为C4H9—OH，共有4种结构，C5H10O属于醛的可改写为C4H9—CHO，共有4种结构。 3．定一移一法 对于二元代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。如CH3CH2CH3的二氯代物数目：第1步固定1个氯原子，有2种：（1），（2）。第2步固定第2个氯原子：（1）有3种，（2）有2种，其中（1）b和（2）d重复，故CH3CH2CH3的二氯代物有4种。 【例1】（2024-2025高二•全国•课后作业）多位化学家用简单的偶联反应合成了如下这个有趣的“纳米小人”分子。有关该分子的结构说法不正确的是 A．该分子中的C原子采取的杂化方式有：sp、sp2、sp3 B．该分子中的O原子采取sp3杂化 C．“纳米小人”头部的所有原子不能在同一平面内 D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化 【答案】D 【详解】A．该分子中碳碳三键上的C原子采取sp杂化，苯环上的C原子采取sp2杂化，其他碳原子采取sp3杂化，A正确； B．该分子中的O原子有2对σ键电子对，有2对孤电子对，故其采取sp3杂化，B正确； C．“纳米小人”头部的C原子均为sp3杂化，C原子与周围的H原子形成四面体，不在同一平面上，C正确； D．“纳米小人”手、脚部位的碳原子都属于饱和碳原子，均采取sp3杂化，D错误； 故选D。 【例2】（23-24高二下•辽宁鞍山•期中）下列与有机物互为同分异构体的是 A．B． C． D． 【答案】D 【分析】图示分子的分子式为C7H8O，根据分子式和结构进行判断即可 【详解】A．该有机物分子式为C8H10O，和图示物质分子式不同，A不合题意； B．该有机物分子式为C7H6O，和图示物质分子式不同，B不合题意； C．该有机物分子式为C7H6O2，和图示物质分子式不同，C不合题意； D．该有机物分子式为C7H8O，分子式和图示物质相同，结构不同，故二者为同分异构体，D符合题意； 故选D。 【例3】（23-24高二下•四川雅安•期中）某烯烃与氢气加成后得到的饱和烃如图所示，该烯烃可能的结构有 A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 【答案】B 【详解】可在该烷烃如图结构如图箭头位置消去氢原子插入碳碳双键形成烯烃，故烯烃的可能结构有7种，故答案选B。 【例4】（2024高三•安徽合肥•专题练习）分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为 A．11种 B．10种 C．9种 D．8种 【答案】C 【详解】C4H2Cl8可以看成是C4Cl10中的两个氯原子被两个氢原子取代，采取“定一移二”法，其同分异构体的碳骨架有：、、，共9种，答案选C。 1．下列说法错误的是 A．有机化合物都含有极性键和非极性键 B．有机化合物一定含有σ键，不一定含有π键 C．1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键 D．乙烯和乙炔都含有π键，都能发生加成反应 【答案】A 【详解】A．甲烷、甲醇、甲醛、甲酸均只含有极性键，不含有非极性键，A选项错误； B．有机化合物原子间一定含有σ键，但不一定含有π键，B选项正确； C．1个碳原子最多有4个单电子，可以与其他原子形成4个共价键，C选项正确； D．乙烯中含有C＝C，乙炔中含有C≡C，其中都含有π键，且都能发生加成反应，D选项正确； 答案选A。 2．图是四种常见有机物的空间填充模型，下列说法中正确的是 A．甲中碳原子为sp3杂化 B．乙中σ键与π键的个数比为2∶1 C．丙中含有碳碳双键，属于烯烃 D．丁可表示乙酸的结构 【答案】A 【详解】A．图示的有机物为甲烷，其中碳原子的杂化方式为sp3杂化，A正确； B．图示的有机物为乙烯，其中共有5个σ键，一个π键，故二者个数比为5︰1，B错误； C．图示的有机物为苯，其分子中不含碳碳双键，不属于烯烃，C错误； D．图示的有机物应为乙醇，D错误； 故选A。 3．某学习小组用球“和“棍“搭建的有机化合物分子球棍模型如图所示，“”代表氢原子，“”代表碳原子，下列说法错误的是 A．①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则 B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，且这两种烃属于不饱和烃 C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，剩余价键与氢原子结合以满足碳四价”原则 D．由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时，所有碳原子一定在同一条直线上 【答案】D 【详解】A．①中碳原子与氢原子形成4个共价单键，说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则，故A正确； B．②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键，含有碳碳双键或碳碳三键的烃属于不饱和烃，这些化合物存在不饱和键，故B正确； C．④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环，每个碳原子均连接4个原子，满足“碳四价”原则，故C正确； D．由⑤可推知当3个或3个以上的碳原子以碳碳单键形成碳链时，碳链呈锯齿状，所有碳原子一定不在同一条直线上，故D错误； 故选D。 4．氯霉素曾用作广谱抗菌药，X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA B．1molX中含有的C－C键数为9NA C．1molX中O原子上的孤电子对数为2NA D．1mol基态Br原子的价层电子数为5NA 【答案】A 【详解】A．由结构简式可知，X分子中饱和碳原子为sp3杂化，苯环上碳原子为sp2杂化，则0.5mol分子中含有的sp3杂化碳原子数为0.5mol×4×NAmol-1=2NA，故A正确； B．由结构简式可知，X分子中苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，所以1molX分子中含有的C－C键数为1mol×3×NAmol-1=3NA，故B错误； C．由结构简式可知，X分子中每个氧原子有2对孤对电子，则1molX中氧原子上的孤电子对数为1mol×2×2×NAmol-1=4NA，故C错误； D．溴元素的原子序数为35，基态原子的价电子排布式为4s24p5，则1mol基态溴原子的价层电子数为1mol×7×NAmol-1=7NA，故D错误； 故选A。 5．某烃的结构简式如图所示，若分子中最多共线碳原子数为a，可能共面的碳原子数最多为b，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是 A．3、14、6 B．3、16、6 C．3、16、5 D．4、16、5 【答案】A 【详解】已知乙炔基中碳原子为sp杂化，为直线形结构，则与乙炔基相连的C原子共线，则共有3个；苯环上的碳原子和碳碳双键两端的碳原子均为sp2杂化，碳原子形成的三条键为平面三角形，则可能共面的碳原子最多为14；饱和的碳原子为sp3杂化，此有机物中乙基、甲基及甲基所在的C原子中共计6个碳原子为四面体结构，故本题选A。 6．某烃的结构简式为：，分子中含有四面体结构的碳原子（饱和碳原子）数为a，一定在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，a、b、c分别为 A．4，3，5 B．4，3，6 C．2，5，4 D．4，6，4 【答案】B 【详解】该烃的结构展开为： ，所以，甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子），共4个，故a=4，在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子，最多为3个，即b=3；乙烯是平面结构，乙炔是直线型结构，线可以在面上，所以一定在同一平面内的碳原子数为6个，即c=6。 故选B。 7．“芬必得”具有解热镇痛作用及抗生素作用，其主要成分结构简式如下图所示，下列有关“芬必得”说法错误的是 A．该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为6︰7 B．分子式为C13H18O2 C．属于芳香族化合物 D．分子中所有碳原子不可能处于同一平面内 【答案】A 【分析】分析该有机物的结构简式可知，分子式为C13H18O2，含有官能团羧基，分子中含有苯环，属于芳香族化合物，据此回答。 【详解】A．苯环上的碳原子以及羧基上的碳原子采取sp2杂化，其它碳原子采取sp3杂化，故该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为7︰6，故A错误； B．有机物含有13个碳原子，分子式为，故B正确； C．分子中含有苯环，属于芳香族化合物，故C正确； D．含有6个饱和碳原子，且1个碳上就连有4个饱和碳原子，所以分子中所有碳原子不可能处于同一平面内，故D正确； 故选D。 8．丙烯酸(CH2＝CHCOOH)和丙二醛(OHCCH2CHO)的相互关系是 A．官能团异构 B．碳架异构 C．位置异构 D．同系物 【答案】A 【详解】丙烯酸与丙二醛的分子式均为C3H4O2，结构不同，互为同分异构体，丙烯酸官能团为碳碳双键和羧基，而丙二醛的官能团为醛基，故丙烯酸与丙二醛互为官能团异构； 答案选A。 9．下列各组同分异构体属于位置异构的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【详解】A．两种物质是由于碳链结构不同引起的异构体，属于碳架异构，A不符合题意； B．前一种物质Cl、Br原子连接在同一个C原子上，后一种物质的Cl、Br原子连接在两个不同的C原子上，属于位置异构，B符合题意； C．前者分子中含有醛基、羟基；后者分子中含有酯基，它们的分子式相同，但是官能团种类不同，分子结构不同，属于官能团异构，C不符合题意； D．两种物质在碳碳双键的两个不饱和的C原子连接的不同原子，由于相同原子在碳碳双键两侧位置不同引起的异构体，属于顺反异构，D不符合题意； 故合理选项是B。 10．下列各组物质中，互为同分异构体且属于官能团位置异构的是 A．CH3CH2CH3和CH3CH3 B．和 C．CH3COOH和HCOOCH3 D．CH3CH2CHO和CH3COCH3 【答案】B 【详解】A．CH3CH2CH3和CH3CH3分子式不同，不属于同分异构体，A不符合题意； B．两种物质分子式相同，碳碳三键官能团位置不同，属于官能团位置异构，B符合题意； C．CH3COOH含羧基，HCOOCH3含酯基，官能团不同，属于官能团异构，C不符合题意； D．CH3CH2CHO和CH3COCH3分子式相同，官能团不同，属于官能团异构，D不符合题意； 故答案选B。 11．下列各组物质互为同分异构体的是 A．金刚石和石墨 B．12C和14C C．CH4和CH3CH2CH3 D．CH3CH2OH和CH3OCH3 【答案】D 【详解】A．金刚石和石墨是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不符合； B．12C和14C是质子数相同、中子数不同的2种核素，互为同位素，B不符合； C．CH4和CH3CH2CH3结构相似、通式相同、相差2个CH2原子团，互为同系物，C不符合； D．CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D符合； 故选D。 12．下列分子式只表示一种物质的是 A．C3H6 B．C3H7Cl C．C6H6 D．C2H6 【答案】D 【详解】A．C3H6可能是丙烯或环丙烷，A错误； B．C3H7Cl可能是CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3，B错误； C．C6H6该分子是既可以表示苯，又可以表示不饱和度为4的不饱和烃，C错误； D．C2H6只表示CH3CH3，D正确； 故选D。 13．丙烯酸()和丙二醛()的相互关系是 A．官能团异构 B．碳架异构 C．位置异构 D．同系物 【答案】A 【详解】丙烯酸与丙二醛的分子式均为C3H4O2，结构不同，互为同分异构体，丙烯酸官能团为碳碳双键和羧基，而丙二醛的官能团为醛基，故丙烯酸与丙二醛互为官能团异构； 答案选A。 14．下列关于烃的说法不正确的是 A．分子式为C3H8的有机物的同分异构体有2种 B．CH4的二氯代物只有一种结构 C．分子式为C4H10的有机物的一氯代物的同分异构体有4种 D．CH3OCH3与CH3CH2OH互为同分异构体 【答案】A 【详解】A．分子式为C3H8不饱和度为0，无同分异构体，仅有丙烷，A错误； B．CH4为正四面体结构，其二氯代物只有一种，B正确； C．分子式为C4H10的有机物的一氯代物，有CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl，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CH3OCH3与CH3CH2OH互为同分异构体，D正确； 故答案选A。 15．下列有机物中，互为同分异构体的是 A．CH3CH2Cl和CH2ClCH3 B．和CH3CH＝CH CH3 C．和 D．异戊烷和2-甲基戊烷 【答案】B 【详解】A．两种物质为同一种结构，A错误； B．两种分子均含有1个不饱和度，及4个碳原子，故属于同分异构体，B正确； C．分子中具有4个不饱和度，有1个不饱和度，故分子式不同，不属于同分异构体，C错误； D．异戊烷结构，2-甲基戊烷，分子式不同，D错误； 故答案为：B。 16．下列化学式中只能表示一种物质的是 A．C B．C2H5Cl C．C3H6 D．C4H8Br2 【答案】B 【详解】A．C能表示金刚石、石墨等，A不符合题意； B．C2H5Cl只能表示结构简式为CH3CH2Cl的氯乙烷，B符合题意； C．C3H6能表示环丙烷和丙烯，C不符合题意； D．C4H8Br2可以表示1,1-二溴丁烷、1,2-二溴丁烷、1,3-二溴丁烷、1,4-二溴丁烷、2,2-二溴丁烷、2,3-二溴丁烷、2-甲基-1,1-二溴丙烷、2-甲基-1,2-二溴丙烷多种同分异构体，D不符合题意； 故选B。 17．有机物的一氯代物的种类是 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】A 【详解】同一个碳上连有的三个甲基上的氢原子为等效氢，左右两边的碳原子处于对称位：，所以含有1种等效氢，该物质的一氯代物只有1种，故选A。 18．结构简式如下图所示的物质，在它的同分异构体中，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 【答案】C 【详解】A．由上述结构简式可知，其同分异构体可能为：，含醇羟基，故A不符合题意； B．由上述结构简式可知，其同分异构体可能为：，可以含醛基，故B不符合题意； C．该物质的不饱和度为3，而苯环的不饱和度为4，因此不存在含苯环的酚羟基结构，故C符合题意； D．由上述结构简式可知，其同分异构体可能为：，可以含酯基，故D不符合题意； 故答案选C。 19．有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【详解】有机物含有三个侧链的可能的结构有、、，共3种结构；故答案选C。 20．碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】C 【详解】一溴代物只存在一种结构，说明结构对称，只有1中等效氢，碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有甲烷、乙烷、、，共4种，选C。 21．烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】C 【详解】烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物有CH3-CH2-CHCl2、CH3-CHCl-CH2Cl、CH2Cl-CH2-CH2Cl、CH3-CCl2-CH3，共4种，选C。 22．下列有关同分异构体数目的判断错误的是 A．异丁烷的二溴代物有3种 B．甲基环己烷（）的一氯代物有4种 C．炔烃C5H8的同分异构体有3种 D．分子式为C7H8O的芳香族类有机化合物有5种 【答案】B 【详解】A．异丁烷的二溴代物有、、三种结构，故A正确； B．甲基环己烷分子的结构简式为，分子中有5种不同化学环境的氢原子，因此其一氯代物有5种，故B错误； C．炔烃C5H8的同分异构体中属于炔烃的有：、、，共3种，故C正确； D．C7H8O的芳香族类有机化合物如果是醚类，有1种结构；属于醇类，有1种结构，属于酚类，有3种结构，共5种，故D正确； 答案选B。 23．含有一个碳碳双键的烯烃，和加成后的产物的结构简式如图所示，此烯烃可能的结构有（不考虑立体异构） A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 【答案】B 【详解】根据烯烃与H2加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置，中能形成双键键位置有：1和2之间，2和3之间，3和4之间，3和5之间，7和8之间（10和11），共5种； 答案选B。 24．青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有(不含立体异构) A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 【答案】C 【详解】该分子不对称，分子中7种氢原子，一氯代物有7种，故选C。 25．分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为 A．11种 B．10种 C．9种 D．8种 【答案】C 【详解】C4H2Cl8可以看成是C4Cl10中的两个氯原子被两个氢原子取代，采取“定一移二”法，其同分异构体的碳骨架有：、、，共9种。 答案选C。 26．下列化学式只能表示一种物质的是 A．CH2Cl2 B．C2H4Cl2 C．C4H4 D．C5H12 【答案】A 【详解】A．CH2Cl2只有一种结构，不存在同分异构体，只能表示一种物质，A正确； B．C2H4Cl2有2种结构，可能为CH2ClCH2Cl或CHCl2CH3，B错误； C．C4H4可能是环丁二烯或者乙烯基乙炔或者等，C错误； D．C5H12有正戊烷、异戊烷和新戊烷，D错误； 故选A。 27．下列关于同分异构体（不考虑立体异构）的数目判断正确的是 A．属于炔烃的同分异构体有3种 B．的一氯代物有2种 C．分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种 D．含苯环的同分异构体有4种 【答案】D 【详解】A．C4H6属于炔烃的同分异构体有2种，1-丁炔和2-丁炔，A错误； B．CH3CH2C(CH3)3有3种等效氢，所以其一氯代物有3种，B错误； C．分子组成是C5H10O2的羧酸，也就是C4H9-COOH，因为丁基有4种，所以属于羧酸的同分异构体有4种，C错误； D．C8H10含苯环的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯共4种，D正确； 故选D。 28．有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构) A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】C 【详解】有机物含有三个侧链的可能的结构有、、，共3种结构； 答案选C。 29．芳香烃C8H10有四种同分异构体，其分子中一氯取代物存在3种同分异构体，则该种物质的结构是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．关于这两个对称轴对称，有2种氢原子，一氯代物有2种； B．关于这个对称轴对称，有3种氢原子，一氯代物有3种； C．关于这个对称轴对称，有4种氢原子，一氯代物有4种； D．关于这个对称轴对称，有5种氢原子，一氯代物有5种； 答案选B。 试卷第20页，共20页 试卷第19页，共20页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $