十年高考化学真题（2014-2023）分项汇编专题68同分异构现象与同分异构体（Word版附解析）

这是一份十年高考化学真题（2014-2023）分项汇编专题68同分异构现象与同分异构体（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了有机物A等内容，欢迎下载使用。
1．【2023年山东卷】有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是
A．依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B．除氢原子外，X中其他原子可能共平面
C．含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D．类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
【答案】C
【解析】A．由题干图示有机物X、Y的结构简式可知，X含有碳碳双键和醚键，Y含有碳碳双键和酮羰基，红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰，故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团，A正确；B．由题干图示有机物X的结构简式可知，X分子中存在两个碳碳双键所在的平面，单键可以任意旋转，故除氢原子外，X中其他原子可能共平面，B正确；C．由题干图示有机物Y的结构简式可知，Y的分子式为：C6H10O，则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有：CH3CH=CHCH(CH3)CHO、CH2=C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2=CHCH(CH3)CH2CHO、CH2=CHCH2CH(CH3)CHO和CH2=CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构)，C错误；D．由题干信息可知，类比上述反应，的异构化产物为：含有碳碳双键和醛基，故可发生银镜反应和加聚反应，D正确；故答案为：C。
2．【2023年辽宁卷】在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
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
【答案】B
【解析】A．手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，闭环螺吡喃含有一个手性碳原子，因此具有手性，开环螺吡喃不含手性碳原子，不具备手性，故A错误；B．根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；C．闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；D．开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错误；答案为B。
3．【2022年重庆卷】PEEK是一种特种高分子材料，可由X和Y在一定条件下反应制得，相应结构简式如图。下列说法正确的是
A．PEEK是纯净物B．X与Y经加聚反应制得PEEK
C．X苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种D．1mlY与H2发生加成反应，最多消耗6mlH2
【答案】C
【解析】A．PEEK是聚合物，属于混合物，故A错误；B．由X、Y和PEEK的结构简式可知，X和Y发生连续的取代反应得到PEEK，即X与Y经缩聚反应制得PEEK，故B错误；C．X是对称的结构，苯环上有1种环境的H原子，苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种，故C正确；D．Y中苯环和羰基都可以和H2发生加成反应，1ml Y与H2发生加成反应，最多消耗7ml H2，故D错误；故选C。
4．（2021·海南真题）我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体，与谷氨酸具有相同的官能团种类与数目。下列有关说法正确的是
A．谷氨酸分子式为B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C．谷氨酸单钠能溶于水D．的数目(不含立体异构)有8种
【答案】CD
【解析】A．根据谷氨酸的结构简式，可知分子式为，故A错误；B．谷氨酸分子()中有1个手性碳原子(用*标出)，故B错误；C．谷氨酸单钠属于钠盐，能溶于水，故C正确；D．有(不含立体异构) 、、、、、、、，共8种，故D正确；选CD。
5．（2021·辽宁真题）有机物A．B．c的结构如图。下列说法正确的是
A．a的一氯代物有3种B．b是的单体
C．c中碳原子的杂化方式均为D．A．B．c互为同分异构体
【答案】A
【解析】A．根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种如图所示：，A正确；B．b的加聚产物是：，的单体是苯乙烯不是b，B错误；C．c中碳原子的杂化方式由6个，2个sp3，C错误；D．A．B．c的分子式分别为：C8H6，C8H6，C8H8，故c与A．b不互为同分异构体，D错误；故答案为：A。
6．【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。
7．【2022年江苏卷】精细化学品Z是X与反应的主产物，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。
8．（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。
9．（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。
10．（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。
11．（2018·上海高考真题）与互为同分异构体的是（ ）
A．OHCCH2CH2CHOB．CH3CH2OCH2CH2OH
C．CH3CH=CHCOOHD．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。
12．（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。
13．（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。
14．（2010·全国高考真题）分子式为的同分异构体共有(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。
15．（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。
16．（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。
17．（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。
18．（2011·全国高考真题）分子式为的同分异构体共有（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)3 C CH2Cl；共有8种，选C。
19．（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。
20．（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。
21．（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。
22．（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。
23．（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。
24．（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。
25．（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。
26．（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。
27．（2009·海南高考真题）分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构) ：
A．7种B．8种C．9种D．10种
【答案】C
【解析】这些酯有：甲酸丁酯4种（丁基4种异构）、乙酸丙酯2种（丙基2种异构）、丙酸乙酯1种、丁酸甲酯2种（丁酸的烃基为丙基，丙基2种异构），共9种，故合理选项为C。
28．（2014·全国高考真题）四联苯的一氯代物有
A．3种B．4种C．5种D．6种
【答案】C
【解析】推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。答案选C。