主题5 高频考点2 同分异构体数目的判断-【金版教程】2025年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书Word（不定项版）

大二轮专题复习冲刺方案　化学 同分异构体数目的判断 [典例1]　(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下所示。 下列叙述错误的是(　　) A．PLA在碱性条件下可发生降解反应 B．MP的化学名称是丙酸甲酯 C．MP的同分异构体中含羧基的有3种 D．MMA可加聚生成高分子 答案：C 解析：MP的同分异构体中，含有羧基的有2种，分别为正丁酸和异丁酸，C错误。 [典例2]　(2023·河北卷)在K­10蒙脱土催化下，微波辐射可促进化合物X的重排反应，如下图所示： 下列说法错误的是(　　) A．Y的熔点比Z的高 B．X可以发生水解反应 C．Y、Z均可与Br2发生取代反应 D．X、Y、Z互为同分异构体 答案：A 解析：Z易形成分子间氢键，Y易形成分子内氢键，则Y的熔点比Z的低，A错误。 同分异构体数目的判断方法 基元法 将有机物看作由不同基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有四种，丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有四种 换位思考法 将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构 等效氢法 分子中等效H原子有如下情况： ①同一碳原子上的氢原子等效； ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效； ③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效 定一移一法 判断二元取代物数目的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个Cl的位置，移动另外一个Cl 组合法 饱和一元酯R1COOR2，R1—有m种，R2—有n种，共有m×n种酯 记忆法 4个碳原子的链状烷烃有2种，5个碳原子的链状烷烃有3种，6个碳原子的链状烷烃有5种 1．(2024·云南三校高三联考)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应机理如图所示： 下列说法不正确的是(　　) A．香兰素、阿魏酸均可与NaOH溶液反应 B．阿魏酸中存在顺反异构，与氢气完全加成后的产物含手性碳原子 C．阿魏酸的加聚产物不能使溴水褪色 D．与香兰素互为同分异构体、分子中有5种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物有4种 答案：C 解析：阿魏酸的加聚产物为，可与溴发生取代反应，故能使溴水褪色，C错误。 2．(2024·天津市南开中学高三统练)南开大学元素有机化学国家重点实验室的周其林院士课题组因《高效手性螺环催化剂的发现》获得国家自然科学一等奖，下面为两种简单碳螺环化合物，相关的说法正确的是(不考虑对映异构体)(　　) A．化合物m、n中所有碳原子处于同一平面 B．化合物m的一氯代物有2种 C．化合物n与3­甲基­1­庚烯互为同分异构体 D．化合物的名称为螺[4，5]壬烷 答案：B 解析：化合物m、n中均含有与4个碳原子相连的饱和碳原子，则所有碳原子不处于同一平面，故A错误；螺[3，3]庚烷含有2种化学环境的H，则一氯代物有2种，故B正确；螺[3，4]辛烷与3­甲基­1­庚烯的分子式不同，含有的H原子数分别为14、16，二者不互为同分异构体，故C错误；含有10个C原子，名称为螺[4，5]癸烷，故D错误。 专题作业 [三年真题集训] 1．(2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是(　　) A．CH4分子是正四面体结构，则CH2Cl2没有同分异构体 B．环己烷与苯分子中C—H键的键能相等 C．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于 D．由R4N＋与PF组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关 答案：B 解析：环己烷中碳原子采用sp3杂化，苯分子中碳原子采用sp2杂化，由于同能层中s轨道更接近原子核，因此杂化轨道的s成分越多，其杂化轨道更接近原子核，由此可知sp2杂化轨道参与组成的C—H共价键的电子云更偏向碳原子核，即苯分子中的C—H键长小于环己烷，键能更高，B错误。 2．(2024·湖北卷)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是(　　) A．有5个手性碳 B．在120 ℃条件下干燥样品 C．同分异构体的结构中不可能含有苯环 D．红外光谱中出现了3000 cm－1以上的吸收峰 答案：B 解析：分子中有5个手性碳原子，如图中用星号标记的碳原子：，A正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，所以不能在120 ℃条件下干燥样品，B错误；鹰爪甲素的分子式为C15H26O4，其不饱和度为3，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，C正确；由鹰爪甲素结构简式可知，其分子中含羟基，即有氧氢键，所以其红外光谱图中会出现3000 cm－1以上的吸收峰，D正确。 3．(2023·山东卷)有机物X→Y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：由有机物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。 4．(2023·山东卷)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是(　　) A．存在顺反异构 B．含有5种官能团 C．可形成分子内氢键和分子间氢键 D．1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 答案：D 解析：由有机物结构简式可知，1 mol该有机物含有羧基和酰胺基各1 mol，这两种官能团都能与强碱反应，故1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应，D错误。 5．(2023·湖北卷)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是(　　) A．HC≡CH能与水反应生成CH3CHO B．可与H2反应生成 C．水解生成 D．中存在具有分子内氢键的异构体 答案：B 解析：根据图示的互变原理，具有酮羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式，这种烯醇式具有的特点为与羟基相连的碳原子必须有双键连接。B项，3­羟基丙烯中，与羟基相连接的碳原子不与双键连接，不会发生烯醇式与酮式互变异构。 6．(2022·浙江6月选考)下列说法不正确的是(　　) A．乙醇和丙三醇互为同系物 B．35Cl和37Cl互为同位素 C．O2和O3互为同素异形体 D．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 答案：A 解析：乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同系物，A错误。 7．(2022·浙江1月选考)下列说法不正确的是(　　) A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体 C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物 答案：D 解析：C3H6和C4H8都可以是烯烃或环烷烃，若两者种类不同，则不互为同系物，D错误。 8．(2022·江苏高考)精细化学品Z是X与HBr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CCl4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：Z分子中含有1个手性碳原子，如图*标注：，D错误。 [一年模拟演练] ※每小题有1个或2个选项符合题意 9．(2024·最新模拟)工业合成环丁基甲酸的流程如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．b的分子式为C10H14O4 B．a→b的反应类型为取代反应 C．86 g c的最小同系物与足量的纯碱反应可制得1 mol CO2 D．b的一氯代物有4种(不考虑立体异构) 答案：AC 解析：b的分子式为C10H16O4，A错误；c的最小同系物为，与足量的纯碱反应生成和NaHCO3，无气体产生，C错误。 10．(2024·最新模拟)甘茶素是一种甜味剂，兼具多种药理作用和保健功效，其结构简式如图所示。下列关于甘茶素分子的说法正确的是(　　) A．分子式为C16H12O5 B．能发生加成反应 C．所有原子共平面 D．苯环上的一氯代物有7种 答案：B 解析：根据结构简式可知，其分子式为C16H14O5，A错误；该有机物分子中含sp3杂化的饱和碳原子，所有原子不可能共平面，C错误；苯环上的一氯代物有6种，D错误。 11．(2024·最新模拟)碲元素(Te)位于周期表中第五周期ⅥA族，含碲有机物在医学、材料科学等领域发挥着独特的作用。某含碲有机物的结构简式如图所示，下列说法错误的是(　　) A．基态碲原子未成对电子数为2 B．其中含氧官能团有2种 C．苯环上的一氯代物有5种 D．其中手性碳原子个数为2 答案：C 解析：基态碲原子的价层电子排布式为5s25p4，5p轨道上有2个未成对电子，A正确；含氧官能团有醚键、酮羰基，B正确；苯环上有6种氢原子，则苯环上的一氯代物有6种，C错误；该有机物含有2个手性碳原子，如图*所示，D正确。 12．(2024·最新模拟)酯Y可由X通过电解合成，并在一定条件下转化为Z，转化路线如下： 下列说法正确的是(　　) A．X、Z分子中均至少有9个碳原子共面 B．X分子苯环上的一氯代物一定有9种 C．X→Y的反应类型为还原反应 D．X、Y、Z中只有X能与NaHCO3溶液反应 答案：AD 解析：X分子中不连有羧基的苯环呈对称结构，所以苯环上的一氯代物有7种，B不正确；X→Y，分子中去掉了2个H原子，则此反应的类型为氧化反应，C不正确。 13．(2024·最新模拟)英国皇家化学学会(RSC)、华威大学和苏黎世IBM研究所的科学家们合作研发出结构酷似奥运五环的新分子，因此被命名为“奥林匹克烯”，其结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．“奥林匹克烯”的分子式为C19H12 B．“奥林匹克烯”可以发生加成反应 C．分子中所有的原子共平面 D．其一氯代物有6种 答案：C 解析：“奥林匹克烯”分子中含有sp3杂化的碳原子，故分子中所有的原子不可能共平面，C错误。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$