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统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练23有机物的空间结构及同分异构体（附解析）
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这是一份统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练23有机物的空间结构及同分异构体（附解析），共5页。
下列叙述正确的是（ ）
A．化合物1分子中所有原子共平面
B．化合物1与乙醇互为同系物
C．化合物2分子中含有羟基和酯基
D．化合物2可发生开环聚合反应
2．[2022·全国甲卷]辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效，其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法正确的是（ ）
A．分子式为C60H90O4
B．分子中含有14个甲基
C．分子中的四个氧原子不在同一平面
D．可发生加成反应，不能发生取代反应
3．[2023·浙江1月]七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是（ ）
A．分子中存在2种官能团
B．分子中所有碳原子共平面
C.1ml该物质与足量溴水反应，最多可消耗2mlBr2
D．1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3mlNaOH
4．[2022·吉林东北师大附中一模]中国科学院康乐院士团队鉴定到一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味分子4乙烯基苯甲醚（），对世界蝗灾的控制和预测具有重要意义。下列说法正确的是（ ）
A．该物质分子式为C9H12O
B．该分子苯环上的二氯代物有4种
C．该物质能发生缩聚反应生成高聚物
D．该分子中所有碳原子一定共面
5．[2022·河北石家庄月考]4叔丁基苯乙酮是一种透明近乎无色的液体，常用作医药中间体，其结构如图甲所示，它的一种同分异构体的结构如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．4叔丁基苯乙酮的分子式为C12H16O
B．图甲分子中最多有17个原子共平面
C．图乙分子中最多有6个原子共直线
D．图甲分子中所有碳原子不可能共平面
6．[2022·山东日照二模]立体异构包括顺反异构、对映异构等。四种化合物的转化关系如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．甲→乙过程发生了消去反应
B．乙的同分异构体中最多有8个原子共面
C．丙的同分异构体中含4种化学环境氢的有3种（考虑立体异构）
D．若丁属于醛，则丁无立体异构
7．[2022·广东普通高中质量检测]任意两个环共用两个直接相连的碳原子的化合物称为桥环化合物，二环[1，1，0]丁烷（）是最简单的桥环化合物。下列有关该化合物的说法正确的是（ ）
A．该物质属于烷烃
B．二氯代物有3种
C．易溶于水及环己烷
D．转化为1mlC4H10至少需2mlH2
8．[2022·陕西宝鸡模拟]已知有机物a、b、c的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c均能与金属钠反应放出H2
B．含有相同官能团的c的同分异构体有7种（不考虑空间异构）
C．1mla与1mlCH3OH在一定条件下反应可生成1mlb
D．除去b中少量的a时，可加入NaOH溶液，振荡、静置、分液
9．[2022·山东潍坊一模]有机化合物Z可用于治疗阿尔茨海默症，其合成路线如下：
下列说法错误的是（ ）
A．该反应为加成反应
B．X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同
C．Z的消去反应产物具有顺反异构体
D．Z的同分异构体可能含两个苯环
10．[2022·山东济南历二中城二模]（双选）在一定条件M可与N发生如图转化生成一种具有优良光学性能的树脂Q。下列说法正确的是（ ）
A．1mlQ在酸性条件下的水解产物最多能消耗2mlNaHCO3
B．与M官能团种类和数目都相同的芳香族化合物还有5种
C．1mlQ最多可消耗4mlNaOH
D．Q与足量的氢气加成后的产物中含有2个手性碳原子
练23 有机物的空间结构及同分异构体
1．答案：D
解析：化合物1分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A不正确；化合物1不属于醇类，故不是乙醇的同系物，B不正确；化合物2分子中不含羟基，C不正确；化合物2可以发生开环聚合反应生成，D正确。
2．答案：B
解析：辅酶Q10的分子式为C59H90O4，A项错误；H中含有11个甲基，故辅酶Q10分子中含有14个甲基，B项正确；由乙烯分子中所有原子共平面可知，辅酶Q10分子中所有的氧原子共平面，C项错误；分子中饱和碳原子上的氢原子在反应中可以被取代，D项错误。
3．答案：B
解析：该分子中含有羟基、酯基、碳碳双键三种官能团，A项错误；分子中碳原子均为sp2杂化，结合分子结构知，所有碳原子共平面，B项正确；与酚羟基相连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子能与溴发生取代反应，碳碳双键能与溴发生加成反应，1ml该物质与足量溴水反应，最多可消耗3mlBr2，C项错误；该物质中酚羟基、酯基能与NaOH反应，酯基水解得到酚羟基和羧基，因此1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4mlNaOH，D项错误。
4．答案：B
解析：根据结构简式知，该物质分子式为C9H10O，A错误；采用“定一移一”法可知，该物质苯环上的二氯代物有4种，B正确；该分子中含有碳碳双键，具有烯烃性质，能发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，C错误；碳碳双键、苯环为平面结构，单键可绕键轴旋转，则该分子中所有C原子不一定共面，D错误。
5．答案：C
解析：由题干信息可知，4叔丁基苯乙酮的分子式为C12H16O，A正确；图甲分子中的苯环为平面结构，故有12个原子共平面，羰基所在的平面为4个原子，然后每个甲基最多增加一个原子与之共平面，故图甲所示分子最多有17个原子共平面，如图所示除苯环所在的12个原子之外，，其中3、5为增加的H原子，B正确；图乙分子中最多有4个原子共直线，即碳碳三键所在的直线，C错误；图甲分子中存在一个碳原子连有三个甲基的情况，故所有碳原子不可能共平面，D正确。
6．答案：C
解析：比较甲、乙的分子式结合反应条件可知，甲→乙发生醇的消去反应生成不饱和烃，甲应为醇，A正确；乙的化学式满足CnH2n，同分异构体可能为烯烃或者环烷烃，其为烯烃时共面原子最多，为8个，B正确；丙含4种化学环境不同的氢原子的同分异构体为1，1二溴丁烷、1，2二溴丁烷、1，3二溴丁烷、其中1，2二溴丁烷和1，3二溴丁烷由于存在手性碳原子有对映异构体，所以丙的同分异构体中含4种化学环境氢的有5种，C错误；若丁属于醛，丁醛和2甲基丙醛中均无手性碳，因此均无立体异构，D正确。
7．答案：D
解析：分子式为C4H6，不符合烷烃通式，不属于烷烃，A错误；二氯代物有4种：、、、，B错误；烃难溶于水，C错误；分子式为C4H6，故生成1mlC4H10至少需2mlH2，D正确。
8．答案：B
解析：b中无—COOH和—OH，因此不能与金属钠发生反应放出H2，A错误；c是含有5个C原子的饱和一元醇，可看作是C5H12分子中的1个H原子被—OH取代产生的物质，C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种不同结构，正戊烷有3种H原子，异戊烷有4种H原子，新戊烷只有1种H原子，因此C5H12分子中H原子种类数目是3＋4＋1＝8，其中一个H原子被—OH取代得到8种不同取代产物，去掉c，还有7种，B正确；酯化反应是可逆反应，故1mla与1mlCH3OH在一定条件下反应生成的b的物质的量小于1ml，C错误；a、b都可以与NaOH溶液发生反应，因此不能使用NaOH溶液除杂，应该使用饱和Na2CO3溶液除去杂质a，D错误。
9．答案：D
解析：该反应打开了X分子中的C===O，属于加成反应，A正确；X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同(标*为手性碳原子)，均为1，B正确；Z的消去反应产物为，具有顺反异构体，C正确；Z分子的不饱和度为7，两个苯环的不饱和度为8，Z的同分异构体不可能含两个苯环，D错误。
10．答案：BD
解析：1mlQ在酸性条件下的水解产物为1mlM和1mlN，M不与NaHCO3反应，1mlN与1mlNaHCO3反应，即1mlQ在酸性条件下的水解产物最多能消耗1mlNaHCO3，A错误；与M官能团种类和数目都相同的芳香族化合物还有5种，分别是2，3，4三溴苯酚、2，3，5三溴苯酚、2，3，6三溴苯酚、2，4，5三溴苯酚、3，4，5三溴苯酚，B正确；与苯环直接相连的溴原子与NaOH发生取代反应生成酚羟基，且生成的酚羟基也消耗NaOH，1ml酚酯基消耗2mlNaOH，则1mlQ最多可消耗8mlNaOH，C错误；Q与足量的氢气加成后的产物中，如图所示，含有2个手性碳原子(标*号)，D正确。
下列叙述正确的是（ ）
A．化合物1分子中所有原子共平面
B．化合物1与乙醇互为同系物
C．化合物2分子中含有羟基和酯基
D．化合物2可发生开环聚合反应
2．[2022·全国甲卷]辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效，其结构简式如下。下列有关辅酶Q10的说法正确的是（ ）
A．分子式为C60H90O4
B．分子中含有14个甲基
C．分子中的四个氧原子不在同一平面
D．可发生加成反应，不能发生取代反应
3．[2023·浙江1月]七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确的是（ ）
A．分子中存在2种官能团
B．分子中所有碳原子共平面
C.1ml该物质与足量溴水反应，最多可消耗2mlBr2
D．1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3mlNaOH
4．[2022·吉林东北师大附中一模]中国科学院康乐院士团队鉴定到一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味分子4乙烯基苯甲醚（），对世界蝗灾的控制和预测具有重要意义。下列说法正确的是（ ）
A．该物质分子式为C9H12O
B．该分子苯环上的二氯代物有4种
C．该物质能发生缩聚反应生成高聚物
D．该分子中所有碳原子一定共面
5．[2022·河北石家庄月考]4叔丁基苯乙酮是一种透明近乎无色的液体，常用作医药中间体，其结构如图甲所示，它的一种同分异构体的结构如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．4叔丁基苯乙酮的分子式为C12H16O
B．图甲分子中最多有17个原子共平面
C．图乙分子中最多有6个原子共直线
D．图甲分子中所有碳原子不可能共平面
6．[2022·山东日照二模]立体异构包括顺反异构、对映异构等。四种化合物的转化关系如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．甲→乙过程发生了消去反应
B．乙的同分异构体中最多有8个原子共面
C．丙的同分异构体中含4种化学环境氢的有3种（考虑立体异构）
D．若丁属于醛，则丁无立体异构
7．[2022·广东普通高中质量检测]任意两个环共用两个直接相连的碳原子的化合物称为桥环化合物，二环[1，1，0]丁烷（）是最简单的桥环化合物。下列有关该化合物的说法正确的是（ ）
A．该物质属于烷烃
B．二氯代物有3种
C．易溶于水及环己烷
D．转化为1mlC4H10至少需2mlH2
8．[2022·陕西宝鸡模拟]已知有机物a、b、c的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a、b、c均能与金属钠反应放出H2
B．含有相同官能团的c的同分异构体有7种（不考虑空间异构）
C．1mla与1mlCH3OH在一定条件下反应可生成1mlb
D．除去b中少量的a时，可加入NaOH溶液，振荡、静置、分液
9．[2022·山东潍坊一模]有机化合物Z可用于治疗阿尔茨海默症，其合成路线如下：
下列说法错误的是（ ）
A．该反应为加成反应
B．X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同
C．Z的消去反应产物具有顺反异构体
D．Z的同分异构体可能含两个苯环
10．[2022·山东济南历二中城二模]（双选）在一定条件M可与N发生如图转化生成一种具有优良光学性能的树脂Q。下列说法正确的是（ ）
A．1mlQ在酸性条件下的水解产物最多能消耗2mlNaHCO3
B．与M官能团种类和数目都相同的芳香族化合物还有5种
C．1mlQ最多可消耗4mlNaOH
D．Q与足量的氢气加成后的产物中含有2个手性碳原子
练23 有机物的空间结构及同分异构体
1．答案：D
解析：化合物1分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A不正确；化合物1不属于醇类，故不是乙醇的同系物，B不正确；化合物2分子中不含羟基，C不正确；化合物2可以发生开环聚合反应生成，D正确。
2．答案：B
解析：辅酶Q10的分子式为C59H90O4，A项错误；H中含有11个甲基，故辅酶Q10分子中含有14个甲基，B项正确；由乙烯分子中所有原子共平面可知，辅酶Q10分子中所有的氧原子共平面，C项错误；分子中饱和碳原子上的氢原子在反应中可以被取代，D项错误。
3．答案：B
解析：该分子中含有羟基、酯基、碳碳双键三种官能团，A项错误；分子中碳原子均为sp2杂化，结合分子结构知，所有碳原子共平面，B项正确；与酚羟基相连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子能与溴发生取代反应，碳碳双键能与溴发生加成反应，1ml该物质与足量溴水反应，最多可消耗3mlBr2，C项错误；该物质中酚羟基、酯基能与NaOH反应，酯基水解得到酚羟基和羧基，因此1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4mlNaOH，D项错误。
4．答案：B
解析：根据结构简式知，该物质分子式为C9H10O，A错误；采用“定一移一”法可知，该物质苯环上的二氯代物有4种，B正确；该分子中含有碳碳双键，具有烯烃性质，能发生加聚反应，但不能发生缩聚反应，C错误；碳碳双键、苯环为平面结构，单键可绕键轴旋转，则该分子中所有C原子不一定共面，D错误。
5．答案：C
解析：由题干信息可知，4叔丁基苯乙酮的分子式为C12H16O，A正确；图甲分子中的苯环为平面结构，故有12个原子共平面，羰基所在的平面为4个原子，然后每个甲基最多增加一个原子与之共平面，故图甲所示分子最多有17个原子共平面，如图所示除苯环所在的12个原子之外，，其中3、5为增加的H原子，B正确；图乙分子中最多有4个原子共直线，即碳碳三键所在的直线，C错误；图甲分子中存在一个碳原子连有三个甲基的情况，故所有碳原子不可能共平面，D正确。
6．答案：C
解析：比较甲、乙的分子式结合反应条件可知，甲→乙发生醇的消去反应生成不饱和烃，甲应为醇，A正确；乙的化学式满足CnH2n，同分异构体可能为烯烃或者环烷烃，其为烯烃时共面原子最多，为8个，B正确；丙含4种化学环境不同的氢原子的同分异构体为1，1二溴丁烷、1，2二溴丁烷、1，3二溴丁烷、其中1，2二溴丁烷和1，3二溴丁烷由于存在手性碳原子有对映异构体，所以丙的同分异构体中含4种化学环境氢的有5种，C错误；若丁属于醛，丁醛和2甲基丙醛中均无手性碳，因此均无立体异构，D正确。
7．答案：D
解析：分子式为C4H6，不符合烷烃通式，不属于烷烃，A错误；二氯代物有4种：、、、，B错误；烃难溶于水，C错误；分子式为C4H6，故生成1mlC4H10至少需2mlH2，D正确。
8．答案：B
解析：b中无—COOH和—OH，因此不能与金属钠发生反应放出H2，A错误；c是含有5个C原子的饱和一元醇，可看作是C5H12分子中的1个H原子被—OH取代产生的物质，C5H12有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种不同结构，正戊烷有3种H原子，异戊烷有4种H原子，新戊烷只有1种H原子，因此C5H12分子中H原子种类数目是3＋4＋1＝8，其中一个H原子被—OH取代得到8种不同取代产物，去掉c，还有7种，B正确；酯化反应是可逆反应，故1mla与1mlCH3OH在一定条件下反应生成的b的物质的量小于1ml，C错误；a、b都可以与NaOH溶液发生反应，因此不能使用NaOH溶液除杂，应该使用饱和Na2CO3溶液除去杂质a，D错误。
9．答案：D
解析：该反应打开了X分子中的C===O，属于加成反应，A正确；X、Y分子中含有的手性碳原子个数相同(标*为手性碳原子)，均为1，B正确；Z的消去反应产物为，具有顺反异构体，C正确；Z分子的不饱和度为7，两个苯环的不饱和度为8，Z的同分异构体不可能含两个苯环，D错误。
10．答案：BD
解析：1mlQ在酸性条件下的水解产物为1mlM和1mlN，M不与NaHCO3反应，1mlN与1mlNaHCO3反应，即1mlQ在酸性条件下的水解产物最多能消耗1mlNaHCO3，A错误；与M官能团种类和数目都相同的芳香族化合物还有5种，分别是2，3，4三溴苯酚、2，3，5三溴苯酚、2，3，6三溴苯酚、2，4，5三溴苯酚、3，4，5三溴苯酚，B正确；与苯环直接相连的溴原子与NaOH发生取代反应生成酚羟基，且生成的酚羟基也消耗NaOH，1ml酚酯基消耗2mlNaOH，则1mlQ最多可消耗8mlNaOH，C错误；Q与足量的氢气加成后的产物中，如图所示，含有2个手性碳原子(标*号)，D正确。
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