2020届高考化学二轮复习限定条件的同分异构体书写专题卷
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专题35同分异构体专练1.下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中,不正确的是A.能与NaOH溶液反应的同分异构体共有6种B.存在分子中含有六元环的同分异构体C.既含有羟基又含有醛基的有5种D.不存在含有2个羟基的同分异构体2.下列说法不正确的是A.二氯甲烷为四面体结构,不存在同分异构体B.甲苯的一氯代物有四种同分异构体,它们的沸点各不相同C.邻二氯苯、间二氯苯都不存在同分异构体D. C4H8c12存在8种同分异构体3 .下列物质在给定条件下的同分异构体数目(不包括立体异构)正确的是A.结构简式为C:rCH、的一澳代物有4种B.分子组成是C4H8O2属于酯的同分异构体有6种C.分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体有4种D. C5H l2O属于醇的同分异构体有8种4.某有机物L•(化学式为C8H l0O)有多种同分异构体,其中属于芳香醇的同分异构体一共有()A. 6种B. 5种C. 4种D. 3种5.有机物一;H—CC2H有多种同分异构体,其中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构C1体有多少种(不考虑立体异构)()A. 6 种B. 9 种C. 15 种D. 19 种6.下图是立方烷(C8H8)的球棍模型,下列有关说法不正确的是A.它的一氯代物只有一种同分异构体B .它的二氯代物有三种同分异构体C.它与苯乙烯(C6H5—CH=CH2)互为同分异构体D.它是一种不饱和烃,既能发生取代反应,又能发生加成反应7.关于CCl2F2(商品名称为氟利昂-12)的叙述正确的是()。
A.有两种同分异构体8.是平面形分子C.只有一种结构D.有四种同分异构体8.已知二氯丁烷的同分异构体有9种,则八氯丁烷的同分异构体有()。
A.7 种B.8 种C.9 种D.10 种9.分子式为C5H9clO2的同分异构体甚多,其中能与NaHCO3发生反应产生CO2的同分异构体共有(不考虑立体异构)A 10种B 12种C 14种D 16种10.已知分子式为C12H l2的物质A的结构简式如图所示,物质A苯环上二澳代物有9种同分异构体,由此推断物质A苯环上四澳代物的同分异构体数目为()A. 9B. 10C. 11D. 1211.下列叙述正确的是()A. CH3OOCCH3和CH3COOCH3互为同分异构体B.邻二甲苯的一氯取代物有2种仁已知1,2,3-三苯基环丙烷的3个苯基可分布在环丙烷平面的上下,因此如下2个同分异构体据此,可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷4种同分异构体D.由乙烯推测丙烯的结构,丙烯分子中所有原子都在同一平面上12.近年来,人们利用合成的方法制备了多种具有特殊结构的有机物,例如分子具有以下立体结构的环状 化合物(其中氢原子均已略去)。
2020新高考化学二轮复习特训专练同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的判别一、选择题1、下列说法正确的是( )A.18O2和16O3互为同位素B.正己烷和2,2-二甲基丙烷互为同系物C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体解析同位素的研究对象为原子,而18O2和16O3为单质,A项错误;正己烷和2,2-二甲基丙烷结构相似,在分子组成上相差1个“CH2”原子团,两者互为同系物,B项正确;C60和C70均为单质,不是核素,C项错误;H2NCH2COOCH3的分子式为C3H7NO2,而CH3CH2NO2的分子式为C2H5NO2,两者不是同分异构体,D项错误,故选B。
答案 B2、下列各组物质中一定互为同系物的是( )A.C3H8、C8H18B.C2H4、C3H6C.C2H2、C6H6D.C8H10、C6H6解析 A.C3H8、C8H18均为烷烃,一定属于同系物;B.C2H4、C3H6 前者为乙烯,后者可能是丙烯,也可能是环丙烷,因此不一定是同系物;C.C2H2为乙炔,C6H6有多种同分异构体,两者结构中官能团种类和个数不一定一样,因此肯定不是同系物;D.C8H10和C6H6不饱和度相同,但是他们的结构可能不一样,因此不一定是同系物;故应选A。
答案 A3、32He在热核反应中没有中子辐射,作为能源时不会污染环境。
月球上32He的储量足够人类使用1 000年,地球上32He含量很少。
42He和32He 两者互为( )A.同素异形体B.同位素C.同系物D.同分异构体解析42He和32He属于质子数相同,中子数不同的原子,因此属于同位素,故应选B。
答案 B4、下列各组物质,其中属于同系物的是( )(1)乙烯和苯乙烯 (2)丙烯酸和油酸 (3)乙醇和丙二醇(4)丁二烯与异戊二烯 (5)蔗糖与麦芽糖A.(1)(2)(3)(4)B.(2)(4)C.(1)(2)(4)(5)D.(1)(2)(4)解析同系物是指结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数相同,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,即分子组成通式相同的物质。
绝密★启用前2020年高考化学二轮复习测试有机化学基础本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.某芳香族化合物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其它环)中不可能有( )A.两个羟基B.两个醛基C.一个羧基D.一个醛基2.某化学反应过程如图所示.由图得出的判断错误的是()A.生成物是乙醛B.乙醇发生了还原反应C.铜是此反应的催化剂D.反应中有红黑颜色交替变化的现象3.现有三组混合液:①乙酸乙酯和碳酸钠溶液;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液。
分离以上各混合液的正确方法依次是()A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液4.苯环实际上不具有碳碳单键和双键的简单交替结构,下列均不可作为证据证明这一事实的一组是()①苯的间位二元取代物只有一种②苯的对位二元取代物只有一种③苯分子中碳碳键的键长(即分子中两个成键的原子的核间距离)均相等④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色⑤苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生加成反应生成环己烷⑥苯在催化剂存在的条件下同液溴发生取代反应A.①②⑤B.②③④C.①②⑥D.②⑤⑥5.下列各项中,左、右两边说明的逻辑关系正确的是()6.下列各图表示某些同学从溴水中萃取溴并分液的实验环节(夹持仪器已省略),其中正确的是()A.加萃取液B.放出苯层C.放出水层D.处理废液7.下列物质中,属于芳香烃且属于苯的同系物的是()A.B.C.D.8.下列有关化学用语使用正确的是 ( )A.羟基乙酸(HOCH2COOH)的缩聚物:B. H2O2的分子结构模型示意图:C.在CS2、PCl5中各原子最外层均能达到8电子的稳定结构D.淀粉和纤维素的实验式都为 CH2O9.下列化合物中,在常温常压下以液态形式存在的是( )A.甲醇B.乙炔C.丙烯D.丁烷10.分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为( )A. C7H16B. C7H14O2C. C8H18D. C8H18O二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)阿司匹林是日常生活中应用广泛的医药之一。
焦点稳固练21限定条件的同分异构体书写1 .乙烷在光照条件下与氯气发生取代反响,理论上得到的氯代物最多有〔〕A.8种B.6种C.5种D.9种D【微探究】由于乙烷共有6个H原子,根据换元法的思想,那么一氯取代和五氯取代的数目相等、二氯取代和四氯取代的数目相等.其中一氯代物和六氯代物各1种,二氯彳^物2种,三氯代物2种;所以共9种.2 .分子式为C4H0O的醇与分子式为GHO且含苯环的竣酸在一定条件下发生反响,生成酯的种类〔不考虑立体异构〕有〔〕A.4种B.8种C.12 种D.16 种D【微探究】分子式为CH10O的醇的同分异构体数目与丁基有关,丁基一GH可能的结构有一CHCHCHCH、CHCHQCHCH、一CH2CKCH〕2、一C〔CH〕3,那么丁醇的可能结构有4 种,分别为CHCHCHCHOH CHCHCHOHCH、、〔CH〕2CHCHOH C〔CH〕3OH分子式为08H8O且含苯环的竣酸共有4种〔邻甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸、对甲基苯甲酸、苯乙酸〕同分异构体,那么所形成的酯共有4X 4=16种〕,应选Do3 .以下说法正确的选项是〔〕A.甲苯的一氯代物有3种同分异构体B.乙醇能使酸性高镒酸钾溶液褪色C.乙烯、苯、乙酸分子中的所有原子都在同一平面上D.C2H4Q和C4H8Q分子组成相差2个CH2原子团,一定互为同系物B【微探究】甲苯中有如下图-CH4种氢原子,故其一氯代物有4种同分异构体,A项错误;乙醇分子中含有羟基,其能使酸性高镒酸钾溶液褪色,B项正确;乙烯、苯分子中的所有原子都在同一平面上,但乙酸分子中含有甲基,所有原子不可能都在同一平面上,C项错误QH4O和都可以表示竣酸或酯,因此二者不一定互为同系物,D项错误.4 .写出满足以下条件的化合物X〔GH14NbQ可能的同分异构体的结构简式:.①分子中有一个六元环,且成环原子中最多含一个非碳原子;②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子;IR谱说明分子中有N- N键,无O- H键.OC£iH$C—N—NH,NH t NHOCH1【微探究】首先计算不饱和度:0=1,其次确认条件. ①分子中有一个六元环(不饱和度已经使用,其他地方都是饱和键 ,且成环原子中最多含一个非碳原子;②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子(对称2构);IR谱说明分子中有NH N键,无册H键.分析时首先从6个C的六元环开始尝试,对位是对称性最好的结构,写出的结构中至少含有六种H不符合,舍去.其次,将一个O代替一个C 原子,再分析,可以写出两种符合条彳^的结构.再次,将一个N原子代替C原子,再分析,又可以写出两种符合条件的结构.注意:〈」结构中,每个C原子上都有2个H原子,在计算H的种类时最容易出错5 .某有机物X的分子式为C7H8O2,且X可与FeCl 3溶液发生显色反响;1 mol X 可与2 molNaCO反响.(1)X共有种结构;1⑵其中H-NMRf有四组峰,且峰面积比为 3 : 2 : 2 : 1的结构简式【微探究】(1)X可与FeCl 3溶液发生显色反响,说明含有酚羟基;1 mol X 可与2 mol Na 2CO反应,说明X的分子结构中含有两个酚羟基和一个甲基,当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的1X 共有6种结构;〔2〕其中H-NMRf 有四组峰,且峰面积比为 3 : 2 : 2 :1c-crrooH第二步:将基团或官能团在苯环上排布〔1〕假设为〔酚〕一OH —CHO®乘U 余一■个碳原子〔"一CH —"或"—CH"〕,最后将"—CH 2一"或"— CH 〞连入其中,图示如下:〔数字表示“一CH 一〞或“一CH 〞连入的位置〕位置有1种,故满足条件的 的同分异构体HO OH7.30 g 的F 与足量饱和碳酸氢钠溶液反响可释放出2.24 L氧化碳〔标准状况,那么F 的可能结构共有 种〔不考虑立体异构〕;其中1H 核磁共振谱为三组峰,且峰面积之比为 3 : 1 : 1的结构简式为HOOC COOH【微探究】 结合图示可知 B 的分子式为 GHwQ,即F 的分子式也为 QHioQ,其摩尔质量为146 g - mol -1,7.30 g F 的物质的量为7.30 g1=0.05 mol ,结合0.05 mol F 与饱和 NaHCOM 液反响生146 g mol成2.24 L 〔0.1 mol 〕 CO 2可知1 mol F 中含2 mol — COOHW F 的结构中,主链上含有 4个碳原子 时有6种情况,即COOH〔数字表示另一个一COOH 勺位置,下同〕和 COOH;主链含3个碳原子时有3种情况,即 ,那么符合条件的F 的同分异构体有 9种.其中1H核磁共振谱为3组,且峰面积之比为 3 : 1 : 1的结构简式为 HOOC COOH7.邻甲基苯甲酸〔 CUOH〕的同分异构体中,满足以下条件的同分异构体共有种.①属于芳香族化合物 :②能与银氨溶液反响产生光亮的银镜;③能与NaOH§液反响.【答案】 17【微探究】 第一步 :根据限定条件确定基团和官能团含有苯环、〔酚〕一OH 和一CHO 或苯环和 的结构简式为⑵假设为一OOCHI 入“一CH 一〞或“一CH/',图示如下第三步:算总数为5+5+3+4=17种.OHZ^CHCEI z CFIO8. 〔1〕满足以下条件的 L 〔 \/〕的同分异构体有 构〕 ①能发生银镜反响;②能发生水解反响:③属于芳香族化合物.其中1H 核磁共振谱中有 5组峰,且峰面积之比为 1 : 2 : 2 : 2 : 3的结构简式为 _o〔2〕邻甲基苯甲酸〔〕〕有多种同分异构体,其中属于酯类,但分子结构中含有甲基和苯环的同分异构体有 种;写出能发生银镜反响的一种同分异构体的结构简式【微探究】〔1〕①能发生银镜反响,说明含有醛基;②能发生水解反响,说明含有甲酸形成的酯基;③属于芳香族化合物,含有苯环.假设含有一个取代基为 一CHCHOOC 破一CHCH 〕OOC 〕^含有2 个取代基为 一CH 、一CHOOC 威一CH 2CH 、一OOCh#有邻、间、对 3种;可以含有3个取代基为 2个一CH 3、1个一OOC,2个一CH 3有邻、间、对 3种,连入一OOCH^别有2种、3种、1种位置,故种〔不考虑立体异【答案】〔1〕14 0HC —0— H上OOCH(2)5符合条件的同分异构体共有 2+2 X 3+2+3+1=14中淇中1H 核磁共振谱中有 5组峰,且峰面积之比的有 种淇中1H 核磁共振谱为 5组M1,且峰面积之比为 2 : 2 : 2 : 1 : 1的为(写结构简式)FeCl 3溶液发生显色反响,说明含有酚羟基,还剩一个碳原子,有两种可能:第一种与醛基连接形成为1 : 2 : 2 : 2 :的结构简式为 ()HC(2)假设苯环上只有一个取代基 ,那么有()IHC — O —H±C 2种;假设苯环上有两个OOCII 3种,共5种.的同分异构体中,既能发生银镜反响,又能与FeCl3溶液发生显色反响,能发生银镜反响,说明含有醛基,能与;第二种那么是以甲基的形式连接在苯环上 ,那么是耳CH 」O (XLCO OCH :OOCCH【答案】【微探一CH2CHO 吉构,那么有3种苯的二取代结构,以醛基和羟基的位置为分析依据 苯环上的三取代物 ,当它们在对位时有4种结构,所以共3+2+4+4=13种,其中1H核磁共振谱为峰,且峰面积之比为 2 : 2 : 2 : 1 :的为抵10.写出以下特定有机物的结构简式.15A CH(1)写出同时满足以下条件的的同分异构体的结构简式①分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种②与FeCl3溶液发生显色反响③能发生银镜反响CHO(2)写出同时满足以下条件的(元区OCH,的一种同分异构体的结构简式:_.①苯环上有两个取代基②分子中有6种不同化学环境的氢③既能与FeCl3溶液发生显色反响,又能发生银镜反响,水解产物之一也能发生银镜反响OC-CH,(3) <2^ —AdS 的一种同分异构体满足以下条件:①能发生银镜反响,其水解产物之一能与FeCl 3溶液发生显色反响②分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环写出该同分异构体的结构简式:.O CH ZH—C —u【微探究】(1)根据②可知含有酚羟基,根据③可知含有醛基,根据①可知分子对称,采用对位结构,故其结构简式是(2)根据③可知含有酚羟基、甲酸酯基,根据残基法,还剩余2个C原子,再根据①②可知其结构简(3)该有机物的苯环外还有2个碳原子、2个氧原子及1个不饱和度,能发生银镜反响,能水解生成酚羟基,说明存在甲酸酚酯结构即;另外还有一个饱和碳原子、1个苯环,结合分子中有6种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式.。
2.限制条件同分异构体的书写写出C7H6O4在以下限制条件下的同分异构体的结构简式。
(1)①苯环上有3个取代基;②能与NaHCO3溶液反应;③能与FeCl3溶液发生显色反应;④有4种不同化学环境的氢原子。
(2)①苯环上有3个取代基;②能水解;③能发生银镜反应;④能与FeCl3溶液发生显色反应;⑤有4种不同化学环境的氢原子。
(3)①苯环上有4个取代基;②能发生银镜反应;③能与FeCl3溶液发生显色反应;④有4种不同化学环境的氢原子。
答案(1)(2)(3)1.限制条件同分异构体书写的规律及思维流程(1)同分异构体书写的常见限制条件(2)限制条件同分异构体书写的思维流程 如:写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式:____________。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③与FeCl 3溶液发生显色反应;④分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
思维流程(1)根据确定 除苯环外C O 不饱和度 3 3 1(2)根据限制条件确定官能团⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ ①能发生银镜反应→、②能发生水解反应→③与FeCl 3溶液发生显色反应→④分子中只有4种不同化学环境的氢原子 ↓ 结构高度对称(3)⇩剩余2个饱和碳原子(4)或①根据结构简式确定除苯环外含有的C、O、H和不饱和度。
②根据限制条件确定含有的官能团种类及数目。
③结合含有不同化学环境的氢原子数、不饱和度有序书写。
④检查删除重复的、不符合限制条件的结构简式。
2.根据波谱确定有机物分子结构由有机物的分子式确定其结构式,可通过红外光谱的吸收频率不同来确定有机物分子中的官能团或化学键的种类,可通过核磁共振氢谱确定有机物分子中氢原子的种类和它们的相对数目,再确定结构式,其中核磁共振氢谱中的吸收峰数=氢原子种类数,吸收峰面积之比=氢原子数目之比。
1.[2023·全国乙卷,36(7)]在D()的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种;①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
陌生化学方程式的书写1.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,一种生产工艺如下:(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: ;(2)写出“尾气吸收”步骤中反应的化学方程式: 。
【答案】(1)2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4(2)2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O【微探究】(1)由流程图可知,NaClO3、H2SO4、SO2反应生成ClO2、NaHSO4,所以化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4;(2)尾气的成分为ClO2,尾气吸收后可以得到成品液,说明该反应中ClO2做氧化剂,H2O2做还原剂,反应方程式为2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O。
[微纠错] 易错一:不能捕获题目信息或不能正确理解题给信息。
如第(1)小题,从“回收”可以看出“反应”产物中有NaHSO4生成,没有抓住这一信息,反应方程式中会写成Na2SO4,与题目信息不相符。
易错二:不能认识物质氧化性、还原性强弱的相对性,不能灵活应变。
如“尾气吸收”中的双氧水,它通常表现氧化性,但遇到强氧化剂,它也可以表现还原性,在此处它表现还原性,对应氧化产物为O2。
2.已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。
写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NiCl2的化学方程式: 。
【答案】NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑【微探究】SOCl2能与水反应生成SO2和HCl,所以该反应中SOCl2夺取NiCl2·6H2O中的结晶水,属于非氧化还原反应。
3.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、Cr O42-(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为。
2020年高三化学下学期二轮提升训练:——限定条件下同分异构体的书写与数目判断【方法指导】限定条件下的同分异构体书写和判断技巧(1)思路:①明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎样。
(题目直接给出或联系上下文推出)②从有机物性质联想官能团或结构特征。
官能团异构①羧基、酯基和羟基醛;②醛与酮、烯醇;③芳香醇与酚、醚;④氨基酸和硝基化合物等。
③结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳链异构等)。
(2)策略:先弄清限制条件下的官能团类别,再分析可能的位置异构和碳链异构。
【热点强化】1.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种。
下列关于该化合物的说法错误的是( C )A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2[解析]C错:中每个碳原子都形成4个共价单键,这4个键呈四面体状分布,所有碳原子不可能处于同一平面。
A对:环戊烯的结构简式为,与分子式相同且结构不同,互为同分异构体。
B对:如都是螺[2,2]戊烷的二氯代物。
D对:螺[2,2]戊烷的分子式是C5H8。
在理论上,1 mol C5H8与2 mol H2反应,生成1 mol C5H12。
2.(2019·山西太原二模)某有机物A的结构简式如图所示,下列有关叙述中正确的是( C )A.有机物A与浓硫酸混合加热,可以发生消去反应B.1 mol A与足量的H2发生加成反应,最多可以消耗4 mol H2C.1 mol A与足量的NaOH溶液充分反应,最多可以消耗4 mol NaOHD.有机物A的同分异构体中能在稀硫酸存在下水解生成二苯酚的同分异构体共有6种[解析]有机物A与浓硫酸混合加热,酚羟基不能发生消去反应,—Cl在NaOH醇溶液加热发生消去反应,故A错误;只有苯环与氢气发生加成反应,则1 mol A与足量的H2发生加成反应,最多可以消耗3 mol H2,故B错误;酚羟基、—COOC—、—Cl及水解生成的酚羟基均与NaOH反应,则1 mol A 与足量的NaOH 溶液充分反应,最多可以消耗4 mol NaOH,故C正确;有机物A的同分异构体中能在稀硫酸存在下水解生成二苯酚的有邻、间、对二苯酚,共3 种,故D错误。
2020届届届届届届届届届12届届届届届届届5——届届届届届届届届届届届届届届届届届届1.(1)甲苯苯环上的一个氢原子被相对分子质量为57的烃基取代,所得产物有________种。
(2)已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体数目有________种。
(3)某芳香烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,该有机物苯环上的一氯代物只有一种,则该烃的结构简式是_________________________。
【答案】(1)12(2)3(3)【解析】【分析】本题考查的是有机物同分异构体数目的判断,掌握有机物同分异构体的书写方法是解答本题的关键,题目难度不大。
=4……9,即烃基为—C4H9(丁基),丁基有—CH2CH2CH2CH3、【解答】(1)5712四种,每种形成邻、间、对三种位置,取代产物共有4×3=12种,故答案为:12;(2)将苯的二氯取代物分子中的氢原子换成氯原子,将氯原子换成氢原子,可知苯的四氯取代物有3种,故答案为:3。
(3)某芳香烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,只能为苯的同系物,且苯环上只有一种氢原子,则该烃的结构简式为:,故答案为:。
2.写出满足下列条件的A()的同分异构体:________________。
①有两个取代基;②取代基在邻位。
【答案】、、【解析】【分析】本题考查限制条件同分异构体的书写,难度不大,试题考查了学生分析问题和解决问题的能力。
【解答】两个取代基可以为−CH3和−CH(CH3)2、−CH2CH3和−CH2CH3、−CH3和−CH2CH2CH3,则取代基在邻位的同分异构体为、、,故答案为:、、。
3.有机物G是合成新农药的重要中间体。
以化合物A为原料合成化合物G的工艺流程如下:(1)化合物G中含氧官能团的名称为 ________ 。
(2)反应E→F的类型为 ________ 。
限定条件同分异构体的书写1.X与D(CH≡C—CH2COOC2H5)互为同分异构体,且具有完全相同官能团。
X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。
写出符合上述条件的所有X的结构简式:。
解析:X是D的同分异构体,且含有相同的官能团,即含有—C≡C—、—COO—;核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2,即有两个—CH3,一个—CH2—;符合要求的X有6种。
答案:、、、、、2.写出符合下列条件的F(C9H8O3)的所有同分异构体的结构简式:。
①1H NMR谱显示苯环上有两种不同化学环境的氢原子;②能发生水解反应并能使溴的CCl4溶液褪色;③苯环侧链上无支链。
解析:①1H NMR谱显示苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明苯环上可能对位上有不同取代基;②能发生水解反应并能使溴的CCl4溶液褪色,说明含有酯基和碳碳双键;③苯环侧链上无支链;满足上述条件的所有同分异构体有、、、。
答案:、、、3.写出同时符合下列条件的C16H17NO2的所有同分异构体的结构简式:。
①分子中含有两个苯环,且苯环上都只有对位取代基;②IR谱显示存在—CONH—和结构,1H NMR谱显示分子中有7种氢原子。
解析:由分子式C16H17NO2可知,该有机物的不饱和度为9,两个苯环、一个—CONH—的不饱和度总和为9,说明剩余的三个碳为饱和结构,又因为氢原子种类有7种,相对较少,所以推测两个甲基应连在同一个碳上。
答案:、4.(2019·嘉兴适应性测试节选)写出化合物A(C8H7NO4)同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:。
①分子是苯的二取代物,1H NMR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子;②分子中存在硝基和结构。
解析:化合物A(C8H7NO4)的同分异构体同时符合下列条件:①分子是苯的二取代物,1H NMR谱表明分子中有4种化学环境不同的氢原子,存在对称结构;②分子中存在硝基和结构,2个取代基可能结构为—NO2与—CH2OOCH、—NO2与—CH2COOH、—COOH与—CH2NO2、—OOCH 与—CH2NO2,得到符合条件的同分异构体有4种。
【2020届高考化学二轮选择题提升练:——有机选择中的同分异构体(强化)答案+解析】2020届高考化学二轮选择题提升练:——有机选择中的同分异构体(强化)【答案+解析】1.中科院研究所首次实现了CO催化加氢制取汽油。
CO转化过程示意图如下:22下列说法中不正确的是()A.多功能催化剂可提高H的转化率2B.汽油主要是C~C的烃类混合物511C.a的一氯代物有4种D.图中a和b互为同系物解析:多功能催化剂只能影响反应的速率,不能提高H的转化率,A项2错误。
答案:A2.已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C H,下列说法中正确的是()8101/2616A .b 的同分异构体只有 d 和 p 两种B .p 、b 、d 的一氯代物分别有 2、3、4 种C .b 、d 、p 中只有 b 、p 能与浓硝酸、浓硫酸的混合溶液反应D .b 、d 、p 中只有 p 的所有原子处于同一平面解析:b 的同分异构体可以为环状烃,也可以为链状烃,不只是 d 和 p两种,A 项错误;b 含有 3 种等效氢,d 含有 4 种等效氢,p 含有 2 种等效氢,所以 p 、b 、d 的一氯代物分别有 2、3、4 种,B 项正确;b 、d 、p 均可以与浓硝酸、浓硫酸的混合溶液发生硝化反应,C 项错误;b 、d 、p 中均含有甲基,所有原子不可能处于同一平面,D 项错误。
答案:B3.有机物 X 为烃的含氧衍生物,其蒸气相对氢气的密度为 51,X 中氧元素的质量分数为 31.7%,则能在碱性溶液中发生反应的 X 的同分异构体有(不考虑立体异构)()A.15 种B.14 种C.13 种D.12 种【答案】 C【解析】 M (X)=51×2=102,一个 X 分子中的氧原子数=102×31.7%≈2。
依据相r对分子质量为 102 和氧原子数为 2,确定 X 的化学式为 C H O ,能在碱性溶液5 10 2中发生反应,符合条件的 X 为羧酸类或酯类。
焦点巩固练21
限定条件的同分异构体书写
1.乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应,理论上得到的氯代物最多有( )
A.8种
B.6种
C.5种
D.9种
D【微探究】由于乙烷共有6个H原子,根据换元法的思想,则一氯取代和五氯取代的数目相等、二氯取代和四氯取代的数目相等。
其中一氯代物和六氯代物各1种,二氯代物2种,三氯代物2种;所以共9种。
2.分子式为C4H10O的醇与分子式为C8H8O2且含苯环的羧酸在一定条件下发生反应,生成酯的种类(不考虑立体异构)有( )
A.4种
B.8种
C.12种
D.16种
D【微探究】分子式为C4H10O的醇的同分异构体数目与丁基有关,丁基—C4H9可能的结构有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、
—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3,则丁醇的可能结构有4种,分别为CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH,分子式为C8H8O2且含苯环的羧酸共有4种(邻甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸、对甲基苯甲酸、苯乙酸)同分异构体,则所形成的酯共有4×4=16(种),故选D。
3.下列说法正确的是( )
A.甲苯的一氯代物有3种同分异构体
B.乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙烯、苯、乙酸分子中的所有原子都在同一平面上
D.C2H4O2和C4H8O2分子组成相差2个CH2原子团,一定互为同系物
B【微探究】甲苯中有如图所示4种氢原子,故其一氯代物有4种同分异构体,A项错误;乙醇分子中含有羟基,其能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;乙烯、苯分子中的所有原子都在同一平面上,但乙酸分子中含有甲基,所有原子不可能都在同一平面上,C项错误;C2H4O2和
C4H8O2都可以表示羧酸或酯,因此二者不一定互为同系物,D项错误。
4.写出满足下列条件的化合物X(C6H14N2O)可能的同分异构体的结构简
式: 。
①分子中有一个六元环,且成环原子中最多含一个非碳原子;②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子;IR谱表明分子中有N—N键,无O—H键。
【答案】、、、
【微探究】首先计算不饱和度:Ω=1,其次确认条件。
①分子中有一个六元环(不饱和度已经使用,其他地方都是饱和键),且成环原子中最多含一个非碳原子;②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子(对称结构);IR谱表明分子中有N—N键,无O—H键。
分析时首先从6个C的六元环开始尝试,对位是对称性最好的结构,写出的结构中至少含有六种H,不符合,舍去。
其次,将一个O代替一个C 原子,再分析,可以写出两种符合条件的结构。
再次,将一个N原子代替C原子,再分析,又可以写出两种符合条件的结构。
注意:结构中,每个C原子上都有2个H原子,在计算H的种类时最容易出错。
5.已知某有机物X的分子式为C7H8O2,且X可与FeCl3溶液发生显色反应;1 mol X可与2 mol
Na2CO3反应。
(1)X共有种结构;
(2)其中1H-NMR谱有四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式
为、。
【答案】(1)6(2)
【微探究】(1)X可与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;1 mol X可与2 mol Na2CO3反应,说明X的分子结构中含有两个酚羟基和一个甲基,当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的
位置有1种,故满足条件的X共有6种结构;(2)其中1H-NMR谱有四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为、。
6.F是B的同分异构体。
7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),则F的可能结构共有种(不考虑立体异构);其中1H核磁共振谱为三组峰,且峰面积之比为3∶1∶1 的结构简式为。
【答案】9
【微探究】结合图示可知B的分子式为C6H10O4,即F的分子式也为C6H10O4,其摩尔质量为146 g·mol-1,7.30 g F的物质的量为7.30 g
=0.05 mol,结合0.05 mol F与饱和NaHCO3溶液反应生
146 g·mol-1
成2.24 L (0.1 mol) CO2可知1 mol F中含2 mol —COOH,则F的结构中,主链上含有4个碳原子时有6种情况,即(数字表示另一个—COOH的位置,下同)和;主链含3个碳原子时有3种情况,即,则符合条件的F的同分异构体有9种。
其中1H 核磁共振谱为3组,且峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为。
7.邻甲基苯甲酸()的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体共有
种。
①属于芳香族化合物;②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜;③能与NaOH溶液反应。
【答案】17
【微探究】第一步:根据限定条件确定基团和官能团
含有苯环、(酚)—OH和—CHO或苯环和。
第二步:将已知基团或官能团在苯环上排布
(1)若为(酚)—OH、—CHO,还剩余一个碳原子(“—CH2—”或“—CH3”),最后将“—CH2—”或“—CH3”连入其中,图示如下:(数字表示“—CH2—”或“—CH3”连入的位置)
(2)若为—OOCH,连入“—CH2—”或“—CH3”,图示如下:
第三步:算总数为5+5+3+4=17种。
8.(1)满足下列条件的L()的同分异构体有种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③属于芳香族化合物。
其中1H核磁共振谱中有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为。
(2)邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体,其中属于酯类,但分子结构中含有甲基和苯环的同分异构体有种;写出能发生银镜反应的一种同分异构体的结构简式: 。
【答案】(1)14、
(2)5(或或)
【微探究】(1)①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能发生水解反应,说明含有甲酸形成的酯基;③属于芳香族化合物,含有苯环。
若含有一个取代基为—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH;若含有2个取代基为—CH3、—CH2OOCH或—CH2CH3、—OOCH,各有邻、间、对3种;可以含有3个取代基为2个—CH3、1个—OOCH,2个—CH3有邻、间、对3种,连入—OOCH分别有2种、3种、1种位置,故
符合条件的同分异构体共有2+2×3+2+3+1=14种,其中1H核磁共振谱中有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为、。
(2)若苯环上只有一个取代基,则有、2种;若苯环上有两个
取代基,则有、、3种,共5种。
9.的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的有种,其中1H核磁共振谱为5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的为
(写结构简式)。
【答案】13
【微探究】的同分异构体中,能发生银镜反应,说明含有醛基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,还剩一个碳原子,有两种可能:第一种与醛基连接形成
—CH2CHO结构,则有3种苯的二取代结构:、
、;第二种则是以甲基的形式连接在苯环上,则是苯环上的三取代物,以醛基和羟基的位置为分析依据,当它们在对位时有、2种结构;当它们在间位时有、、
、4种结构;当它们在邻位时有、
、
、4种结构,所以共3+2+4+4=13种,其中1H核磁共振谱为5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的为。
10.写出下列特定有机物的结构简式。
(1)写出同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种
②与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生银镜反应
(2)写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式: 。
①苯环上有两个取代基
②分子中有6种不同化学环境的氢
③既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应
(3)的一种同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
②分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环
写出该同分异构体的结构简式: 。
【答案】(1)
(2)
(或)
(3)
【微探究】(1)根据②可知含有酚羟基,根据③可知含有醛基,根据①可知分子对称,采用对位结
构,故其结构简式是。
(2)根据③可知含有酚羟基、甲酸酯基,根据残基法,还剩余2个C原子,再根据①②可知其结构简式是
或。
(3)该有机物的苯环外还有2个碳原子、2个氧原子及1个不饱和度,能发生银镜反应,能水解生成
酚羟基,说明存在甲酸酚酯结构即;另外还有一个饱和碳原子、1个苯环,结合分子中有6种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。