專題59 同分異構現(xiàn)象與同分異構體 十年（2015-2024）高考化學真題分類匯編(解析版)

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題59同分異構現(xiàn)象與同分異構體考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1同分異構體判斷2021?山東卷、2019?新課標Ⅱ、2019·海南卷、2018?新課標Ⅰ、2017?新課標Ⅰ、2016·全國II卷、2015·全國卷Ⅱ、2015·海南卷同分異構體的書寫及數(shù)目確定是高考的必考點，通常有兩種考查形式：一是以選擇題的形式考查同分異構體的數(shù)目；二是以非選擇題的形式考查某些具有特定結構的同分異構體。預計高考仍將著重考查有機物分子中官能團的種類判斷、同分異構體的書寫等。其中限定條件的同分異構體書寫應引起重視。考點2“四同”概念比較2022·浙江省1月卷、2022·浙江省6月卷、2021?浙江1月、2021?浙江6月、2020?浙江7月卷、2019?浙江4月、2018?浙江4月、2016·浙江理綜考點1XXX1．(2021?山東卷，12)立體異構包括順反異構、對映異構等。有機物M(2—甲基—2—丁醇)存在如圖轉化關系，下列說法錯誤的是()A．N分子可能存在順反異構B．L的任一同分異構體最多有1個手性碳原子C．M的同分異構體中，能被氧化為酮的醇有4種D．L的同分異構體中，含兩種化學環(huán)境氫的只有1種【答案】AC【解析】M()在濃硫酸作催化劑并加熱條件下發(fā)生消去反應生成或，N與HCl發(fā)生加成反應生成L，L能發(fā)生水解反應生成M，則L的結構簡式為。A項，順反異構是指化合物分子中由于具有自由旋轉的限制因素，使各個基團在空間的排列方式不同而出現(xiàn)的非對映異構現(xiàn)象，、都不存在順反異構，故A錯誤；B項，手性碳原子是指與四個各不相同原子或基團相連的碳原子，L的同分異構體結構及手性碳原子(用*標記)為、、、、、、、，任一同分異構體中最多含有1個手性碳原子，故B正確；C項，當與羥基相連的碳原子上只有1個氫原子時，醇發(fā)生催化氧化反應生成酮，羥基取代戊烷同分異構體中含有2個氫原子的碳原子上1個氫原子即滿足條件，滿足條件的結構有：、、，共3種，故C錯誤；D項，連接在同一碳原子上的氫原子等效，連接在同一碳原子上的甲基等效，由B項解析可知，L的同分異構體中，含有2種化學環(huán)境的氫原子的結構為，故D正確；故選AC。2．(2019?新課標Ⅱ，13)分子式為C4H8BrCl的有機物共有(不含立體異構)()A．8種 B．10種 C．12種 D．14種【答案】C【解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2個H原子分別被1個Cl、1個Br原子取代，丁烷只有2種結構，氯原子與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，據(jù)此書寫判斷。先分析碳骨架異構，分別為C-C-C-C與2種情況，然后分別對2種碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中骨架C-C-C-C有、共8種，骨架有和，4種，綜上所述，分子式為C4H8BrCl的有機物種類共8+4=12種，正確。3．(2019·海南卷，4)下列各組化合物中不互為同分異構體的是()【答案】B【解析】分子式相同，結構不同的物質互為同分異構體。A項，兩種物質的分子式均為C6H6，結構不同，二者互為同分異構體；B項，兩種物質的分子式分別為C14H24、C14H22，二者不互為同分異構體；C項，兩種物質的分子式均為C3H6O2，但結構不同，二者互為同分異構體；D項，兩種物質的分子式均為C6H6O3，但結構不同，二者互為同分異構體。4．(2018?新課標Ⅰ，11)環(huán)之間共用一個碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物，螺[2，2]戊烷()是最簡單的一種。下列關于該化合物的說法錯誤的是()A．與環(huán)戊烯互為同分異構體B．二氯代物超過兩種C．所有碳原子均處同一平面D．生成1molC5H12至少需要2molH2【答案】C【解析】A項，分子式相同結構不同的化合物互為同分異構體，螺[2，2]戊烷的分子式為C5H8，環(huán)戊烯的分子式也是C5H8，結構不同，互為同分異構體，A正確；B項，分子中的8個氫原子完全相同，二氯代物中可以取代同一個碳原子上的氫原子，也可以是相鄰碳原子上或者不相鄰的碳原子上，因此其二氯代物超過兩種，B正確；C項，由于分子中4個碳原子均是飽和碳原子，而與飽和碳原子相連的4個原子一定構成四面體，所以分子中所有碳原子不可能均處在同一平面上，錯誤；D項，戊烷比螺[2，2]戊烷多4個氫原子，所以生成1molC5H12至少需要2molH2，正確。5．(2017?新課標Ⅰ，9)已知(b)、(d)、(p)的分子式均為C6H6，下列說法正確的是()A．b的同分異構體只有d和p兩種B．b、d、p的二氯代物均只有三種C．b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應D．b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面【答案】D【解析】A項，b是苯，其同分異構體有多種，不止d和p兩種，錯誤；B項，d分子中氫原子分為2類，根據(jù)定一移一可知d的二氯代物是6種，錯誤；C項，b、p分子中不存在碳碳雙鍵，不與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生反應，錯誤；D項，苯是平面形結構，所有原子共平面，d、p中均含有飽和碳原子，所有原子不可能共平面，正確。6．(2016·全國II卷，10)分子式為C4H8Cl2的有機物共有(不含立體異構)()A．7種B．8種C．9種D．10種【答案】C【解析】根據(jù)同分異構體的書寫方法，一共有9種，分別為1，2－二氯丁烷；1，3－二氯丁烷；1，4－二氯丁烷；1，1－二氯丁烷；2，2－二氯丁烷；2，3－二氯丁烷；1，1－二氯－2－甲基丙烷；1，2－二氯－2－甲基丙烷；1，3－二氯－2－甲基丙烷。故選C。7．(2015·全國卷Ⅱ，11)分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應放出氣體的有機物有(不含立體異構)()A．3種B．4種C．5種D．6種【答案】B【解析】分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應放出氣體，這說明該有機物是羧酸，即分子組成為C4H9—COOH，丁基有4種，所以有機物有4種。8．(2015·海南卷，5)分子式為C4H10O并能與金屬鈉反應放出氫氣的有機物有(不含立體異構)()A．3種 B．4種 C．5種 D．6種【答案】B【解析】分子式為C4H10O的有機物是醇或醚。若物質可以與金屬Na發(fā)生反應放出氫氣，則該物質是醇，C4H10O可以看作是C4H10分子中的一個H被—OH取代，C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3兩種不同的結構，前者有2種不同的氫原子，后者也有2種不同的氫原子，它們分別被羥基取代，都能得到一種醇，因此符合該性質的醇的種類是4種?？键c2“四同”概念比較1．(2022·浙江省1月卷，7)下列說法不正確的是()A．32S和34S互為同位素 B．C70和納米碳管互為同素異形體C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互為同分異構體 D．C3H6和C4H8一定互為同系物【答案】D【解析】A項，32S和34S是質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子，互為同位素，故A正確；B項，C70和納米碳管是由碳元素組成的不同單質，互為同素異形體，故B正確；C項，CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2的分子式相同、結構不同，互為同分異構體，故C正確；D項，C3H6和C4H8可能為烯烴或環(huán)烷烴，所以不一定是同系物，故D錯誤；故選D。2．(2022·浙江省6月卷，7)下列說法不正確的是()A．乙醇和丙三醇互為同系物B．和互為同位素C．和互為同素異形體D．丙酮()和環(huán)氧丙烷()互為同分異構體【答案】A【解析】A項，結構相似，組成上相差若干個CH2原子團的有機化合物為同系物，乙醇(CH3CH2OH)是飽和一元醇，丙三醇是飽和三元醇，兩者所含官能團數(shù)目不同，不互為同系物，A錯誤；B項，質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同種元素互為同位素，35Cl的質子數(shù)為17，中子數(shù)為18，37Cl的質子數(shù)為17，中子數(shù)為20，兩者質子數(shù)相同、中子數(shù)不同，互為同位素，B正確；C項，由同種元素組成的不同的單質互為同素異形體，O2和O3是由氧元素組成的不同的單質，兩者互為同素異形體，C正確；D項，分子式相同、結構不同的化合物互為同分異構體，丙酮和環(huán)氧丙烷的分子式相同、結構不同，兩者互為同分異構體，D正確；故選A。3．(2021?浙江1月，7)下列說法正確的是()A．14N2和15N2互為同位素 B．間二甲苯和苯互為同系物C．Fe2C和Fe3C互為同素異形體 D．乙醚和乙醇互為同分異構體【答案】B【解析】A項，14N2和15N2均為氮氣分子，不能互稱同位素，同位素指的是同一種元素的不同原子，A不正確；B項，間二甲苯和苯結構相似，分子中均含有1個苯環(huán)，兩者在分子組成上相關2個“CH2”原子團，因此，兩者互為同系物，B正確；C項，F(xiàn)e2C和Fe3C均為化合物，不能互稱同素異形體，同素異形體的研究對象是單質，C不正確；D項，乙醚的分子式為C4H10O，乙醇的分子式為C2H6O，兩者分子式不同，因此，兩者不能互稱同分異構體，D不正確。故選B。4．(2021?浙江6月，6)下列說法正確的是()A．C60和C70互為同位素 B．C2H6和C6H14互為同系物C．CO和CO2互為同素異形體 D．CH3COOH和CH3OOCH是同一種物質【答案】B【解析】A項，同種元素的不同種核素互稱同位素，C60和C70為C元素的兩種不同單質，不能互稱同位素，A錯誤；B項，C2H6和C6H14均為烷烴，二者結構類似，分子組成上相差4個CH2基團，二者互為同系物，B正確；C項，同種元素的不同種單質互稱同素異形體，CO和CO2為C元素的兩種不同氧化物，二者不是單質，不能互稱同素異形體，C錯誤；D項，兩種物質的結構不同，不是同一種物質，二者互稱同分異構體，D錯誤；故選B。5．(2020?浙江7月卷，7)下列說法正確的是()A．35Cl和37Cl是兩種不同的元素 B．單晶硅和石英互為同素異形體C．HCOOH和HOCH2CHO互為同系物 D．H與在元素周期表中處于同一主族【答案】D【解析】A項，35Cl和37Cl是Cl元素的兩種不同核素，屬于同種元素，A錯誤；B項，同素異形體是指同種元素組成的不同種單質，而單晶硅為硅單質，而石英是SiO2，兩者不屬于同素異形體，B錯誤；C項，同系物是指結構相似，分子組成上相差若干個CH2的有機化合物，HCOOH和HOCH2CHO結構不相似，不屬于同系物，C錯誤；D項，H和Na在元素周期表種均處于第IA族，D正確；故選D。6．(2019?浙江4月，10)下列說法正確的是()A．18O2和16O2互為同位素B．正己烷和2，2?二甲基丙烷互為同系物C．C60和C70是具有相同質子數(shù)的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構體【答案】B【解析】A項，18O2和16O2是指相對分子質量不同的分子，而同位素指具有相同質子數(shù)，但中子數(shù)不同的元素互稱同位素，A項錯誤；B項，正己烷的分子式C6H14，2，2?二甲基丙烷即新戊烷分子式是C5H12，兩者同屬于烷烴，且分子式差一個CH2，屬于同系物，B項正確；C項，核素表示具有一定的質子數(shù)和中子數(shù)的原子，C60和C70是由一定數(shù)目的碳原子形成的分子，顯然，C項錯誤；D項，H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是分子式分別為C3H7O2N和C2H5O2N，分子式不同，顯然不是同分異構體，D項錯誤。故選B。7．(2018?浙江4月，11)下列說法正確的是()A．的名稱為3一甲基丁烷B．CH3CH2CH2CH2CH3和互為同素異形體C．和為同一物質D．CH3CH2OH和具有相同的官能團，互為同系物【答案】C【解析】A項，離取代基近的一端編號，命名應為2-甲基丁烷，故A項錯誤；B項，選項中的物質分子式相同結構不同，無特殊官能團，互為同分異構體，故B項錯誤；C項，甲烷分子呈現(xiàn)正四面體結構，四個位置完全等價，故C項正確；D項，雖然二者具有相同的官能團，但官能團的個數(shù)不同，組成也不相差CH2，不互為同系物，故D項錯誤。故選C。8．(2016·浙江理綜，10)下列說法正確的是()A．的一溴代物和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構)B．CH3CH=CHCH3分子中