专题十八 同分异构体（专练）-冲刺高考化学二轮复习核心考点逐项突破

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题含16小题，每题3分，共48分。每题只有一个选项符合题意)
1．（2022·青海海东·校考一模）有机物H()是一种重要的有机合成中间体。下列关于H的说法正确的是
A．分子式为C6H8O3
B．分子中所有碳原子可能共平面
C．与互为同系物
D．既含羧基，又含醛基的同分异构体有12种(不考虑立体异构)
【答案】D
【详解】A．根据该物质的结构简式可知其分子式为C6H10O3，A错误；
B．分子中存在3个碳原子连接在同一饱和碳原子上的结构，根据甲烷的空间结构可知，该物质中不可能所有碳原子共面，B错误；
C．二者所含官能团个数不同，结构不相似，不是同系物，C错误；
D．既含羧基，又含醛基的同分异构体有：、、、(序号代表醛基的位置)，共12种，D正确；
综上所述答案为D。
2．（2022·上海金山·统考一模）环碳 (C18)中碳原子是单键和三键交替连接的，结构如图所示。下列说法正确的是
A．与互为同系物B．和互为同位素
C．和金刚石互为同分异构体D．环碳中碳原子均达8电子稳定结构
【答案】D
【详解】A． C18与C60是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，A错误；
B．同位素是质子数相同中子数不同的原子，12C和14C互为同位素，12C18和14C18均为C18二者不互为同位素、虽然由不同的碳原子构成，但化学性质几乎相同，B错误；
C． C18和金刚石是组成元素相同，结构不同，性质不同的两种单质，属于同素异形体，不互为同分异构体，C错误；
D． 环碳中每个碳原子均参与形成1个碳碳三键、1个碳碳单键，均达8电子稳定结构，D正确；
故选D。
3．（2022·河北邯郸·邯郸一中校考模拟预测）芳香化合物M是重要的化工产品，化学式为C6(OH)6，脱氢抗坏血酸H的结构简式如图所示，下列关于M和H的说法错误的是
A．M中6个氧原子一定共面
B．M与H互为同分异构体
C．1mlM和1mlH均可与3mlH2加成
D．M不能发生消去反应，H可以发生消去反应
【答案】C
【详解】A．芳香化合物M结构简式为，苯环中与碳原子相连的氧原子共面，故A正确；
B．H的结构简式为，M结构简式为，M和H的分子式均为C6H6O6，分子式相同而结构不同，互为同分异构体，故B正确。
C．M在苯环上加成需3mlH2，H在2个上加成，需要2mlH2，故C错误。
D．M中六个“—OH”不能发生消去反应，而H中2个“—OH”均可发生消去反应，D正确。
故选C。
4．（2022·四川绵阳·绵阳中学校考模拟预测）据长江日报报道，中国工程院院士李兰娟团队于2月4日公布治疗新型冠状病毒肺炎的最新研究成果：“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药，合成“达芦那韦”的部分路线如图所示，下列说法正确的是
A．C的分子式为C11H14N
B．B的同分异构体有7种(不含B，不考虑立体异构)
C．反应①为加成反应，反应②为取代反应
D．C、D分子中的所有碳原子均可能处于同一平面
【答案】B
【分析】反应①为先加成后消去，生成碳氮双键；反应②为不饱和度降低的反应，属于加成反应；
【详解】A．如图，C的结构中含有11个C原子，15个H原子，1个N原子，分子式为C11H15N，故A错误；
B．B的同分异构体可分别含有1个C-N键，含有丁基，有、、、共4种同分异构体，含有2个C-N键时，可分别为甲基、丙基或两个乙基，、、共3种同分异构体，如含有3个C-N键，则有共1种，综上B的同分异构体共8种，不含B()，则含有7种，故B正确；
C．反应①为先加成后消去，生成碳氮双键；反应②为不饱和度降低的反应，属于加成反应，故C错误；
D．C、D分子中含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有的碳原子不在同一个平面上，故D错误；
故选B。
5．（2022·全国·一模）2021年的诺贝尔化学奖授予本杰明·李斯特(BenjaminList)、大卫·麦克米兰(Davidw.C．MacMillan)，以表彰他们在“不对称有机催化的发展”中的贡献，用脯氨酸催化合成酮醛反应如图：
下列说法不正确的是
A．c的分子式为C10H11NO4B．该反应为加成反应
C．b、c均能发生加成反应和银镜反应D．脯氨酸与 互为同分异构体
【答案】C
【详解】A．根据c的结构简式得到c的分子式为C10H11NO4，选项A正确；
B．从质量守恒角度来看该反应为加成反应，选项B正确；
C．c中不含有醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应，选项C错误；
D．脯氨酸与 分子式相同，结构式不同，因此两者互为同分异构体，选项D正确；
答案选C。
6．（2022·全国·校联考模拟预测）药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出)，下列说法错误的是
A．X分子中在同一平面内的原子最多有15个
B．物质Z与足量的氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子
C．1 ml Y与NaOH溶液反应，最多消耗2 ml NaOH
D．X的同分异构体中含苯环且能水解的共有6种
【答案】A
【详解】A．苯环、-OH、-CO-中是所有原子共平面，甲烷中最多有3个原子共平面，由于单键可以旋转，则该分子中最多有16个原子共平面，A错误；
B．Z与足量H2发生加成反应产物如下图所示，其中含有4个手性碳原子，用数字标注为，B正确；
C．Y分子中酯基水解生成的羧基、溴原子水解生成的HBr都能和NaOH以1：1反应，Y分子中酯基水解生成1个羧基、生成1个HBr分子，l ml Y最多消耗2 ml NaOH，C正确；
D．X的同分异构体中含有苯环且能发生水解反应，说明含有酯基，取代基可能为HCOO-、-CH3两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；取代基可能为HCOOCH2-；取代基可能为CH3COO-；取代基可能为-COOCH3，各有1种位置异构，所以符合条件的同分异构体有6种，D正确；
故合理选项是A。
7．（2022·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学校考模拟预测）镍催化的烯烃二芳基化反应是制备多芳基烷烃的重要方法，反应机理如图，已知图中代表的基团是苯基，代表邻甲苯基，下列有关说法正确的是
A．反应物为和
B．反应②和③的反应类型完全相同
C．Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体
D．反应①和⑤中镍元素都被还原
【答案】C
【详解】A．对于环状反应机理图，一般“入环”的为反应物，“出环”的为生成物，故反应物为和，故A错误；
B．由反应机理中的各物质结构简式可看出，反应②为取代反应，反应③为加成反应，反应类型不同，故B错误；
C．Ⅰ和Ⅱ的分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，故C正确；
D．由反应机理中的各物质结构简式可看出，反应①中镍元素化合价升高被氧化，反应⑤中镍元素化合价降低被还原，故D错误；
故答案为：C。
8．（2022·上海闵行·统考一模）化合物(a)和(b)的结构简式如图所示，相关叙述中正确的是
A．(b)是乙烯的同系物B．(a)的二氯代物有2种
C．(a)和(b)互为同分异构体D．(b)分子中所有原子处于同一平面
【答案】C
【详解】A．同系物必须是结构相似、含有相同数目相同官能团的同类物质，由结构简式可知，(b)与乙烯的结构不相似，不是同类物质，故A错误；
B．由结构简式可知，(a)分子的一氯代物只有1种，一氯代物的分子中含有3类氢原子，二氯代物有3种，故B错误；
C．由结构简式可知，(a)和(b)的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C正确；
D．由结构简式可知，(b)分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子的空间构型为四面体形，所以分子中所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
故选C。
9．（2022·四川成都·校考模拟预测）罗勒烯是一种无环单萜类化合物，有草香、花香并伴有橙花油气息，主要存在于罗勒油等植物精油中，其结构如图a所示，下列有关罗勒烯的说法错误的是
A．难溶于水，易溶于苯等有机溶剂
B．能与溴水反应使之褪色
C．所有碳原子可能共平面
D．与叔丁基苯(结构如图b)互为同分异构体
【答案】D
【详解】A．由罗勒烯的结构可知，罗勒烯是难溶于水，易溶于苯等有机溶剂的不饱和烃，故A正确；
B．由罗勒烯的结构可知，罗勒烯分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应使溶液褪色，故B正确；
C．碳碳双键为平面结构，由三点成面可知，罗勒烯分子中所有碳原子可能共平面，故C正确；
D．由题给结构可知，罗勒烯和叔丁基苯的分子式不相同，不可能互为同分异构体，故D错误；
故选D。
10．（2023·湖南·校联考模拟预测）化合物C是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如图。下列说法不正确的是
A．A中所有原子可能共平面
B．A、B、C均能使高锰酸钾和溴水褪色，且反应原理相同
C．B、C含有的官能团数目相同
D．有机物A的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的有三种(不包含A)
【答案】B
【详解】A．与苯环直接相连的原子共面，醛基中原子共面，故A中所有原子可能共平面，A正确
B．A发生氧化反应使高锰酸钾溶液褪色，和溴水发生取代反应使其褪色；B发生氧化反应使高锰酸钾溶液褪色，和溴水发生加成应、氧化反应使其褪色；C发生氧化反应使高锰酸钾溶液褪色，和溴水发生加成应、取代反应、氧化反应使其褪色；反应原理不相同，B错误；
C．B含有醛基、醚键、碳碳双键，C含有醛基、酚羟基、碳碳双键；官能团数目相同，C正确；
D．有机物A的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的还有醛基羟基处于邻、间位，以及甲酸苯酚酯三种(不包含A)，D正确；
故选B。
11．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）丁烯二酸又称马来酸，钌催化剂可以实现马来酸二烷基酯顺式和反式之间的转化，如图所示。下列说法正确的是
A．该过程总反应为ROOCCH=CHCOOR(顺式)→ROOCCH=CHCOOR(反式)，反应前后官能团没变，化学性质没变，属于物理变化
B．该过程仅有C—H和Ru—H键的断裂与形成
C．该过程Ru的成键数目发生了变化
D．与马来酸二乙酯互为同分异构体的六元环二羧酸有3种(不考虑立体异构)
【答案】C
【详解】A．顺反异构属于立体异构，顺式结构和反式结构是两种物质，故该过程属于化学变化，A错误；
B．由题干反应历程图示可知，该过程除C—H和Ru—H键的断裂外还有Ru-O、Ru-C键的断裂与形成，B错误；
C．由题干反应历程图示可知，该过程Ru的成键数目发生了变化，C正确；
D．与马来酸二乙酯即CH3CH2OOCCH=CHCOOCH2CH3，互为同分异构体的六元环二羧酸有、、 、共4种，D错误；
故答案为C。
12．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）石墨炔是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后的又一种新的全碳纳米结构材料，石墨炔是平面网状结构，具有较好的化学稳定性和半导体性质，可用于提纯及储锂等，其结构片段如图所示。下列说法错误的是
A．石墨炔分子结构中，C原子的杂化方式为sp和sp2
B．石墨炔与可形成，其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料
C．石墨炔层与层之间的作用力为范德华力
D．石墨炔与石墨烯互为同分异构体
【答案】D
【详解】A．碳碳双键中的碳是sp2杂化，碳碳三键中的碳是sp杂化，根据结构可知，石墨炔分子结构中，C原子的杂化方式为sp和sp2，A正确；
B．对比和的分子式可知，其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料，B正确；
C．石墨炔层与层之间没有化学键，层与层之间是范德华力，C正确；
D．石墨炔与石墨烯分子式不同，两者不是同分异构体，D错误；
故选D。
13．（2022·全国·一模）短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大。X、Y、Z同周期，且相邻，Y的原子序数与Q的最外层电子数相同，WQ的水溶液为强酸，五种元素可形成有机化合物M，其结构简式如图(W未表示出来)。下列说法错误的是
A．简单氢化物的沸点：Z>Y>Q>XB．最高价含氧酸的酸性：Q>Y>X
C．简单离子的半径：Q