十年(23-22)高考化学真题分项汇编专题51 同分异构现象与同分异构体（教师版）

专题51专题51同分异构现象与同分异构体1．【2022年河北卷】在EY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。下列说法正确的是A．M和N互为同系物 B．M分子中最多有12个碳原子共平面C．N的一溴代物有5种 D．萘的二溴代物有10种【答案】CD【解析】A．由题中信息可知，M和N均属于二异丙基萘，两者分子式相同，但是其结构不同，故两者互为同分异构体，两者不互为同系物，A说法不正确；B．因为萘分子中的10个碳原子是共面的，由于单键可以旋转，异丙基中最多可以有2个碳原子与苯环共面，因此，M分子中最多有14个碳原子共平面，B说法不正确；C．N分子中有5种不同化学环境的H，因此其一溴代物有5种，C说法正确；D．萘分子中有8个H，但是只有两种不同化学环境的H（分别用α、β表示，其分别有4个），根据定一议二法可知，若先取代α，则取代另一个H的位置有7个；然后先取代1个β，然后再取代其他β，有3种，因此，萘的二溴代物有10种，D说法正确；本题选CD。2．【2022年江苏卷】精细化学品Z是X与SKIPIF1<0反应的主产物，X→Z的反应机理如下：下列说法不正确的是A．X与互为顺反异构体B．X能使溴的SKIPIF1<0溶液褪色C．X与HBr反应有副产物生成D．Z分子中含有2个手性碳原子【答案】D【解析】A．X与互为顺反异构体，故A正确；B．X中含有碳碳双键，故能使溴的SKIPIF1<0溶液褪色，故B正确；C．X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成，故C正确；D．Z分子中含有的手性碳原子如图：，含有1个手性碳原子，故D错误；故选D。3．（2021·山东真题）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是A．N分子可能存在顺反异构B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种【答案】AC【解析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为。A．顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素，使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象，、都不存在顺反异构，故A错误；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为、、、、、、、，任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，故B正确；C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有：、、，共3种，故C错误；D．连接在同一碳原子上的氢原子等效，连接在同一碳原子上的甲基等效，由B项解析可知，L的同分异构体中，含有2种化学环境的氢原子的结构为，故D正确；综上所述，说法错误的是AC，故答案为：AC。4．（2019·全国高考真题）分子式为C4H8BrCl的有机物共有（不含立体异构）A．8种B．10种C．12种D．14种【答案】C【解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代，丁烷只有2种结构，氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子，可以取代不同碳原子上的H原子，据此书写判断。先分析碳骨架异构，分别为C-C-C-C与2种情况，然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架C-C-C-C有、共8种，骨架有和，4种，综上所述，分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种，

C项正确；答案选C。5．（2019·海南高考真题）下列各组化合物中不互为同分异构体的是()A． B．C． D．【答案】B【解析】A．二者分子式都是C6H6，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，A不符合题意；B．前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不是同分异构体，B符合题意；C．前者分子式是C3H6O2，后者分子式是C3H6O2，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，C不符合题意；D．前者分子式是C6H6O3，后者分子式是C6H6O3，分子式相同，结构不同，二者是同分异构体，D不符合题意；故合理选项是B。6．（2018·上海高考真题）与互为同分异构体的是（）A．OHCCH2CH2CHO B．CH3CH2OCH2CH2OHC．CH3CH=CHCOOH D．HOCH2CH=CHCH2OH【答案】D【解析】A．OHCCH2CH2CHO的分子式为C4H6O2，与的分子式不同，A选项不符合题意；B．CH3CH2OCH2CH2OH的分子式为C4H10O2，与的分子式不同，B选项不符合题意；C．CH3CH=CHCOOH的分子式为C4H6O2，与的分子式不同，C选项不符合题意；D．HOCH2CH=CHCH2OH的分子式为C4H8O2，与的分子式相同，且结构不同，是的同分异构体，D选项符合题意；答案选D。7．（2017·上海高考真题）下列各组不属于同分异构体的是A．丙三醇与乙醇B．2—甲基丙烷与正丁烷C．葡萄糖和果糖D．乙酸与甲酸甲酯【答案】A【解析】A、丙三醇的分子式为C3H8O3，乙醇的分子式为C2H6O，两者的分子式不同，故A错误；B、2-甲基丙烷与正丁烷的分子式都为C4H10，且结构不同，为同分异构体，故B正确；C、葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，且结构不同，为同分异构体，故C正确；D、乙酸与甲酸甲酯的分子式都为C2H4O2，且结构不同，为同分异构体，故D正确；故选A。8．（2015·全国高考真题）分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】B【解析】分子式为C5H10O2且与NaHCO3溶液反应能产生气体，则该有机物中含有−COOH，可写为C4H9−COOH，−C4H9的异构体有：−CH2CH2CH2CH3，−CH(CH3)CH2CH3，−CH2CH(CH3)CH3，−C(CH3)3，故符合条件的有机物的同分异构体数目为4，故B正确；故选B。9．（2010·全国高考真题）分子式为SKIPIF1<0的同分异构体共有(不考虑立体异构)A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】B【解析】C3H6Cl2可看成CH3CH2CH3中2个氢原子被2个氯原子取代的产物；取代同一碳原子上有两种情况，即中间碳原子和一侧碳原子；取代不同碳原子上也有两种情况，即相邻碳原子或相间的碳原子，所以，C3H6Cl2有四种同分异构体。答案选B。10．（2012·全国高考真题）分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）A．5种 B．6种 C．7种 D．8种【答案】D【解析】该分子式符合饱和一元醇和饱和一元醚的通式。醇类可以与金属钠反应放出氢气，而醚不能。根据碳链异构，先写出戊烷的同分异构体（3种），然后用羟基取代这些同分异构体的不同类的氢原子，就可以得出这样的醇，戊基共有8种，故这样的醇共有8种，D正确，选D。11．（2016·全国高考真题）分子式为C4H8Cl2的有机物共有（不含立体异构）A．7种 B．8种 C．9种 D．10种【答案】C【解析】C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法，，由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体，答案选C。12．（2014·全国高考真题）下列化合物中同分异构体数目最少的是()A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯【答案】A【解析】A．戊烷只存在碳链异构，同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH2CH3、C（CH3）4，共3种；B．戊醇可看成戊烷中H原子被—OH取代，其同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH（OH）CH3、CH3CH2CH（OH）CH2CH3、HOCH2CH（CH3）CH2CH3、（CH3）2C（OH）CH2CH3、（CH3）2CHCH（OH）CH3、（CH3）2CHCH2CH2OH、（CH3）3CCH2OH，共8种；C．戊烯的同分异构体有CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=C（CH3）CH2CH3、（CH3）2C=CHCH3、（CH3）2CHCH=CH2，共5种；D．乙酸乙酯的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH（CH3）2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共4种；答案选A。13．（2011·全国高考真题）分子式为SKIPIF1<0的同分异构体共有（不考虑立体异构）A．6种 B．7种 C．8种 D．9种【答案】C【解析】分子式为C5H11Cl的同分异构体，主链有5个碳原子的是CH3CH2CH2CH2CH2Cl；CH3CH2CH2CHClCH3；CH3CH2CHClCH2CH3；主链有4个碳原子的是：CH3CH(CH3)CH2CH2Cl；CH3CH(CH3)CHClCH3；CH3CCl(CH3)CH2CH3；CH2ClCH(CH3)CH2CH3；主链有3个碳原子的是：(CH3)3CCH2Cl；共有8种，选C。14．（2013·全国高考真题）某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有（不考虑立体异构）A．4种 B．5种 C．6种 D．7种【答案】B【解析】由完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O，不妨设有机化合物为CnH2nOx，若只有1个氧原子，58-16=42，剩下的为碳和氢，14n=42，则碳只能为3个，即为C3H6O，1个不饱和度．若有2个O，那么58-32=26，14n=26，n不可能为分数，则不可能为2个氧原子，所以分子式为C3H6O，再根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类：醛一种，酮一种，烯醇一种，三元含氧杂环，三元碳环一种，四元杂环一种，共6种，而由题意可知有机物为单官能团，烯醇应舍去，故选B。15．（2007·海南高考真题）分子式为C5H10的烯烃共有（要考虑顺反异构体）A．5种B．6种C．7种D．8种【答案】B【解析】考查同分异构体的判断。烯烃同分异构体的书写一般遵循固定双键位置，然后通过改变主链碳原子个数，最后在通过改变双键位置来书写。所以分子式为C5H10的烯烃可以是1－戊烯、2－戊烯（存在顺反异构）、2－甲基－1－丁烯、3－甲基－1－丁烯、2－甲基－2－丁烯，共计是6种，答案选B。16．（2015·海南高考真题）分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有（不含立体异构）（）A．3种B．4种C．5种D．6种【答案】B【解析】分子式是C4H10O并能与金属Na发生反应放出氢气的物质是醇类，C4H10O可以看作是C4H10的分子中的一个H原子被羟基-OH取代，C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3两种不同的结构，前者有2种不同的H原子，后者也有2种不同的H原子，它们分别被羟基取代，就得到一种醇，因此符合该性质的醇的种类是4种，选B。17．（2013·海南高考真题）下列化合物中，同分异构体数目超过7个的有A．已烷B．已烯C．1,2-二溴丙烷D．乙酸乙酯【答案】BD【解析】己烷的同分异构体有5种，A错；1,2-二溴丙烷同分异构体有4种，C错；已烯的同分异构体还包括环己烷，数目远远大于7个，B对；乙酸乙酯的同分异构体还包括羧酸，数目远远大于7个，D对。18．（2013·海南高考真题）下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有A．2-甲基丙烷 B．环戊烷C．2,2-二甲基丁烷 D．2,2-二甲基丙烷【答案】BD【解析】2-甲基丙烷、2,2-二甲基丁烷，均有2种一氯代物；环戊烷和2,2-二甲基丙烷均只有1种同分异构体。19．（2011·上海高考真题）β−月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有（）A．2种 B．3种 C．4种 D．6种【答案】C【解析】因分子存在三种不同的碳碳双键，如图所示；1分子该物质与2分子Br2加成时，可以在①②的位置上发生加成，也可以在①③位置上发生加成或在②③位置上发生加成，还可以1分子Br2在①②发生1，4加成反应，另1分子Br2在③上加成，故所得产物共有四种，故选C项。20．（2008·海南高考真题）在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是()A． B．C． D．【答案】D【解析】根据有机物结构简式可判断A中有2组峰，其氢原子数之比为3∶1，B中有3组峰，其氢原子数之比为3∶1∶1，C中有3组峰，其氢原子数之比为3∶1∶4，D中有两组峰，其氢原子数之比为3∶2。选项D正确，答案选D。21．（2008·海南高考真题）分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（)A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】B【解析】分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物是丁醇，其中丁基-C4H9可能的结构有：-CH2CH2CH2CH3、-CH（CH3）CH2CH3、：-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3，丁基异构数目等于丁醇的异构体数目，该有机物的可能结构有4种；故选B。22．（2009·