2025浙江专版新教材化学高考第一轮基础练--常考点12　碳原子的成键特点及同系物和同分异构体（含答案）

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2025浙江专版新教材化学高考第一轮
常考点12碳原子的成键特点及同系物和同分异构体
1.(2023·浙江杭州十四中检测)目前已知化合物中数量、种类最多的是碳的化合物,下列关于其原因的叙述中不正确的是(　　)
A.碳原子之间、碳原子与其他原子(如氢原子)之间都可以形成4个共价键
B.碳原子性质活泼,可以与多数非金属元素原子形成共价键
C.碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成双键和三键
D.多个碳原子可以形成长度不同的链及环,且链、环之间又可以相互结合
2.下列说法中不正确的是(　　)
A.甲烷分子中形成的共价键均为σ键
B.两个p轨道之间不能形成σ键,只能形成π键
C.乙烯分子碳碳双键中含有一个σ键和一个π键
D.炔烃分子碳碳三键中含有一个σ键,两个π键
3.(2023·浙江绍兴高三月考)下列说法不正确的是(　　)
A.CH3COOCH3与HCOOCH3属于同系物
B.1H、2H和3H是不同的核素
C.最简式为CH3的有机物存在多种同分异构体
D.金刚石、石墨互为同素异形体
4.(2023·浙江杭州学军中学高三模拟)下列说法不正确的是(　　)
A.油酸与亚油酸互为同系物
B.C5H12有3种同分异构体
C.核电站反应堆所用铀棒中含有的U和U互为同位素
D.具有半导体特性的环状C18分子与纯碳新材料“碳纳米泡沫”互为同素异形体
5.下列说法正确的是(　　)
A.D与T是两种不同的元素
B.1,3-丙二醇与乙二醇互为同系物
C.苯乙烯与对二甲苯互为同分异构体
D.、N2、N3-互为同素异形体
6.(2023·浙江丽水、湖州、衢州高三月考)下列说法不正确的是(　　)
A.6Li和7Li互为同位素
B.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
C.CH3COOH和CH3COOCH2CH3互为同系物
D.CH2BrCH2Br和CH3CHBr2互为同分异构体
7.(2023·辽宁卷)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。
下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是(　　)
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
8.(2023·浙江回浦中学检测)以下各组有机物中,既不互为同系物,又不互为同分异构体的是(　　)
A.CH3CH2CH2—S—CH2CH3与
CH3CH2CH2CH2CH2SH
B.CH3CH2CH(PH2)CH2CH2COOH与
CH3CH2CH(PH2)CH2CH2CH2COOH
C.与
D.与
9.(2023·浙江杭州四中检测)环丙基乙烯(VCP)结构如图所示,关于VCP的说法正确的是(　　)
A.分子式为C5H6
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与环戊二烯互为同分异构体
D.一溴代物有3种
10.吸烟有害健康,烟草中的剧毒物尼古丁会使人上瘾或产生依赖性,重复使用尼古丁会增加心跳速度和升高血压并降低食欲。尼古丁的结构简式如下:
(1)该有机化合物是否属于芳香族化合物 　　　(填“是”或“否”)。
(2)尼古丁的一氯代物有　　　　种。
(3)尼古丁的分子式为　　　　　　　　　。
(4)尼古丁与属于什么关系 　　　　　　　　　。
常考点12　碳原子的成键特点及同系物和同分异构体
1.B　碳原子化学性质不活泼,如用炭黑制作的古代字画经久不变色,B错误。
2.B　两个p轨道可以通过头碰头形成σ键,B错误。
3.C　CH3COOCH3与HCOOCH3均为酯,属于同系物,A正确;1H、2H和3H是不同的氢原子,为不同的核素,B正确;最简式为CH3的有机物为CH3CH3,不存在多种同分异构体,C错误;金刚石、石墨均为碳元素的单质,互为同素异形体,D正确。
4.A　同系物是结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的化合物,亚油酸分子式是C18H32O2,油酸分子式是C18H34O2,不互为同系物,A项错误;C5H12的同分异构体有3种,分别为正戊烷、异戊烷、新戊烷,B项正确;质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素U和U互为同位素,C项正确;同素异形体是同一种元素形成的几种性质不同的单质,环状C18分子与纯碳新材料“碳纳米泡沫”都是由碳元素形成的性质不同的单质,因此互为同素异形体,D项正确。
5.B　D与T是氢的两种核素,故A错误;1,3-丙二醇与乙二醇都含有2个羟基,分子组成相似,相差1个CH2原子团,因此两者互为同系物,故B正确;苯乙烯与对二甲苯两者分子式不相同,因此两者不互为同分异构体,故C错误;同素异形体是同种元素形成的不同单质,、N3-是离子,不是单质,因此、N2、N3-不互为同素异形体,故D错误。
6.C　6Li和7Li质子数相同而中子数不同,互为同位素,故A正确;石墨烯和碳纳米管均是碳形成的两种不同的单质,互为同素异形体,故B正确;CH3COOH和CH3COOCH2CH3分别属于酸和酯,不同类,不能互称为同系物,故C错误;CH2BrCH2Br和CH3CHBr2分子式相同,而结构不同,互为同分异构体,故D正确。
7.B　本题考查有机物的结构与性质。闭环螺吡喃中有一个手性碳原子,而开环螺吡喃中无手性碳原子,A项错误;螺吡喃开、闭环转换过程中无原子数目的变化,但结构不同,互为同分异构体,B项正确;闭环螺吡喃中N原子为sp3杂化,而开环螺吡喃中N原子为sp2杂化,C项错误;开环螺吡喃亲水性更好,D项错误。
8.D　CH3CH2CH2—S—CH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH2SH的结构不同,分子式均为C5H12S,它们属于同分异构体,故A不符合题意;B中两种物质含有的官能团相同,组成相差一个CH2,它们互为同系物,故B不符合题意;C中两种物质互为同分异构体,故C不符合题意;D中两种物质不互为同系物,也不互为同分异构体,故D符合题意。
9.B　根据键线式可知,环丙基乙烯的分子式为C5H8,选项A错误;分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项B正确;环戊二烯分子式为C5H6,与VCP不互为同分异构体,选项C错误;VCP分子中有4种不同化学环境的氢原子,其一溴代物有4种,选项D错误。
10.答案 (1)否　(2)9　(3)C10H14N2　(4)同分异构体
解析 (1)尼古丁分子结构中没有苯环,该有机化合物不属于芳香族化合物。(2)尼古丁结构不对称,含有9种处于不同化学环境的H原子,则一氯代物有9种。(3)1个尼古丁分子含有10个碳原子、2个氮原子和14个氢原子,故分子式为C10H14N2。(4)尼古丁与的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。
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