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大考试题精选重组 化学
题型9 同分异构体的判断
1.(2025·浙江1月选考,14)化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是( )
A.H+为该反应的催化剂
B.化合物A的一溴代物有7种
C.步骤Ⅲ,苯基迁移能力强于甲基
D.化合物E可发生氧化、加成和取代反应
答案:B
解析:由反应机理图可知,H+先消耗,最后又生成,故H+为该反应的催化剂,A正确;由可知,其存在6种不同化学环境的氢原子,故其一溴代物有6种,B错误;由题图可知,C转化为D时,苯基重排,而甲基仍位于原来的碳原子上,故步骤Ⅲ中苯基迁移能力强于甲基,C正确;化合物E含酚羟基,能发生氧化反应和取代反应,含有苯环,能发生加成反应,D正确。
2.(2024·河北卷,5)化合物X是由细菌与真菌共同培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
答案:D
解析:该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构,D错误。
3.(2024·浙江6月选考,12)丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法不正确的是( )
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.H+可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
答案:D
解析:丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3—CHCl—CH2OH和CH3—CHOH—CH2Cl两种可能的结构,其在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成Y(),Y在H+环境下水解引入羟基再脱H+得到主产物Z;Y与CO2可发生反应得到物质P。Y→P没有小分子生成,是加聚反应,该工艺有利于消耗CO2,减轻温室效应,D错误。
4.(2024·全国甲卷,9)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。
5.(2023·山东卷,7)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。
6.(2023·河北卷,2)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。
7.(2023·湖北卷,12)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O
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。
8.(2023·辽宁卷,6)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是( )
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:开环螺吡喃中无手性碳原子,分子不具有手性,A错误;闭环螺吡喃中N原子形成3个单键,还有一个孤电子对,为sp3杂化,开环螺吡喃中N原子形成2个单键,1个双键,为sp2杂化,C错误;开环螺吡喃分子极性更强,亲水性更好,D错误。
9.(2023·山东卷,12)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。
1.(2025·山东省淄博市三模)植物提取物抗氧化性活性成分M的结构如图,下列有关M的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.苯环上的一溴代物共有5种
C.与Br2可发生取代和加成反应
D.酸性条件下的水解产物均可与NaOH溶液反应
答案:D
解析:酸性条件下的水解产物CH3OH不能与NaOH溶液反应,D错误。
2.(2025·河北省衡水中学三模)维格列汀常用于治疗2型糖尿病,其结构简式如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.存在手性碳原子
B.在碱性溶液中能稳定存在
C.同分异构体中存在含苯环的羧酸类化合物
D.能与氢溴酸发生取代反应
答案:B
解析:该有机物中含有酰胺基,在碱性溶液中发生水解反应,不能稳定存在,B错误。
3.(2025·广州六校高三一模)中石化的《丁烯双键异构化的方法》获得第二十届中国专利优秀奖。在100 kPa和298 K下,丁烯双键异构化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.上述两种烯烃均能发生加成反应、氧化反应
B.CH2===CH—CH2—CH3比CH3—CH===CH—CH3的稳定性差
C.丁烯的同分异构体只有上述2种结构(不考虑立体异构)
D.以上两种丁烯分子,每个分子中最多都有8个原子在同一平面上
答案:C
解析:丁烯的同分异构体还有2甲基丙烯、环丁烷、甲基环丙烷,C错误。
4.(2025·安徽省巢湖市高级中学高三统练)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,下面为三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[5,4]壬烷
答案:B
解析:化合物m、n中均含有连接4个碳原子的饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,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,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。
5.(2025·浙江名校联盟高三联考)工业合成环丁基甲酸的流程如图所示。下列说法正确的是( )
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5种(不考虑立体异构)
答案:B
解析:b的分子式为C10H16O4,A错误;a中的—CH2—中的H被其他原子团替代,该反应为取代反应,B正确;c的最小同系物与足量的纯碱反应产生NaHCO3,无气体产生,C错误;b为对称结构,其一氯代物有4种,D错误。
6.(2025·潍坊市高三开学调研)碳酸亚乙烯酯可用作锂离子电池的新型有机成膜添加剂,其合成方法如下:
下列说法错误的是( )
A.该合成路线中涉及三种反应类型
B.①与乙醛互为同分异构体
C.②在足量NaOH溶液中加热可生成Na2CO3和乙二醇
D.检验④中是否混有③,所用试剂为NaOH溶液、AgNO3溶液
答案:D
7.(2025·贵阳市高三一轮联考)对二甲苯是一种非常重要的有机原料,在我国市场的缺口很大。我国自主研发的一种绿色合成路线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.对二甲苯的一氯代物有4种
B.过程②中C原子杂化方式都是由sp3变为sp
C.该反应的副产物不可能有间二甲苯
D.M的结构简式为
答案:D
解析:对二甲苯的结构简式为,分子中含有2种氢原子,一氯取代物有2种,故A错误;M中环上含有碳碳双键,其中碳原子采用sp2杂化,且对二甲苯中的碳原子采用sp2和sp3杂化,故B错误;因丙烯醛为不对称结构,因此其与异戊二烯反应时可能生成,在过程②中转变成间二甲苯,故C错误。
8.(2025·安徽六校高三入学测试)我国科学家在全球范围内首次实现了用CO2人工合成淀粉,其转化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.大规模利用空气中的CO2合成淀粉,有助于我国实现碳中和的目标
B.过程Ⅲ的产物与互为同分异构体
C.利用光谱分析技术可以验证合成淀粉的组成、结构
D.实验室实现过程Ⅱ的转化可以使用酸性高锰酸钾溶液
答案:D
解析:CH3OH能被酸性高锰酸钾溶液氧化为HCOOH,D错误。
9.(2025·山东省淄博市三模)实验室合成乙酰苯胺的路线如图所示(反应条件略去),下列说法正确的是( )
A.反应①②③都是取代反应
B.可用红外光谱鉴别苯胺和乙酰苯胺
C.反应②中若加入过量酸,乙酰苯胺产率会提高
D.在乙酰苯胺的芳香族同分异构体中,能发生水解的有3种
答案:B
解析:苯和浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯在铁催化下发生还原反应生成苯胺,苯胺和乙酸发生取代反应生成乙酰苯胺。反应②为还原反应,反应①和反应③为取代反应,A错误。苯胺具有碱性,反应②中若加入过量的酸会消耗部分苯胺,从而降低乙酰苯胺的产率,C错误。乙酰苯胺芳香族同分异构体中可以水解的有酰胺类,如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酰胺等,D错误。
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