同分異構(gòu)體專題訓練含答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上同分異構(gòu)體專題訓練【知識準備】一、基本概念和知識要點1同分異構(gòu)現(xiàn)象：化合物具有相同分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)式的現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。2中學有機化學中主要涉及的同分異構(gòu)現(xiàn)象有(1)碳架異構(gòu) (2)位置（官能團位置）異構(gòu) (3)類別異構(gòu)（又稱官能團異構(gòu)）。【例1】有下列各組物質(zhì)：NH4CNO與CO(NH2)2 CuSO4·3H2O與CuSO4·5H2O H4SiO4與Si(OH)4 Cr(H2O)4Cl2Cl·2H2O與Cr(H2O)5ClCl2·H2O H2O與D2O 淀粉與纖維素 18O2與16O3 ，其

2、中兩者互為同分異構(gòu)體的組是 簡析同分異構(gòu)現(xiàn)象不只是存在于有機物中，它廣泛存在于化合物中。同時，學習中還要從概念上辨析同素異形體(單質(zhì)間)、同位素(原子間)、同系物(有機物間)，甚至同一物質(zhì)(的不同表達形式)。答案 【講練互動】二、判斷書寫和綜合考查(一) 官能團由少到多，突出有序書寫和方法遷移【例2】液晶是一種新型材料。MBBA是一種研究得較多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水縮合的產(chǎn)物。 (1)對位上有C4H9的苯胺可能有4種異構(gòu)體，它們是：(2)醛A的異構(gòu)體甚多，其中屬于酯類化合物且結(jié)構(gòu)式中有苯環(huán)的異構(gòu)體就有6種，它們是： 、 、 、 、 、 。簡析(1) 烷烴同分異構(gòu)體(碳架異構(gòu)

3、)的有序書寫方法為：主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由邊到心，排列由對到鄰到間，它是同分異構(gòu)體書寫的基礎(chǔ)。此外，記憶常見烷基的同分異構(gòu)體數(shù)目：甲基1種、乙基1種、丙基(C3H7)2種、丁基(C4H9)4種，對同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷有很大便利。(2)對于烴的衍生物的同分異構(gòu)體的書寫也要特別強調(diào)借用碳架異構(gòu)方法、結(jié)合官能團特點有序書寫，借助“碳四價原則”補足氫原子完成結(jié)構(gòu)簡式。此外，審題時還要注意條件的限制。答案 (1) (2) 【例3】某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為，它的同分異構(gòu)體中屬于芳香醇的共有 （ ） A3種 B4種C5種D6種簡析本題可先借助不飽和度()來快速判斷苯基外的基團是飽和，再按照書寫方法有

4、序書寫即可。，選擇題也可用（為羥基的位置，為CH3的位置）來判斷。答案 C【例4】紅色基B（2-氨基-5-硝基苯甲醚）的結(jié)構(gòu)簡式如圖，它主要用于棉纖維織物的染色，也用于制一些有機顏料，若分子式與紅色基B相同，且氨基（NH2）與硝基（NO2）直接連在苯環(huán)上并呈對位時的同分異構(gòu)體數(shù)目（包括紅色基B）為 （ ） A2種 B4種 C6種 D10種 簡析芳香醇、芳香醚、酚可形成類別異構(gòu)，常按類別異構(gòu)碳架異構(gòu)位置異構(gòu)順序書寫，也可按照碳架異構(gòu)位置異構(gòu)類別異構(gòu)的順序書寫，不管按哪種方法書寫都必須防止漏寫和重寫。本題的10種結(jié)構(gòu)為芳香醚2種、芳香醇2種、酚6種（見下面的示意圖）。答案 D附錄：常見的有機物類別

5、異構(gòu)有：組成通式可能的類別組成通式可能的類別CnH2n，n3烯烴 環(huán)烷烴CnH2nO，n3飽和一元醛、酮、烯醇等CnH2n-2，n4炔烴 二烯烴 環(huán)烯烴CnH2nO2，n2飽和一元羧酸、酯、羥基醛等CnH2n+2O，n2飽和一元醇與醚CnH2n+1NO2，n2硝基化合物 氨基酸CnH2n-6O，n7芳香醇、芳香醚、酚Cn(H2O)m單糖間或二糖間等【例5】對于化學式為C5H12O2的二元醇，其主鏈為4個碳原子的同分異構(gòu)體有 ( ) A4種 B5種 C6種 D 7種簡析對于多官能團的同分異構(gòu)體的書寫常采用“定一動一”的方法保證不漏不重。當然本題還要注意官能團對碳鏈的特殊要求（注：當前試題隱形條件

6、日趨增多），用碳架分析如下（其中數(shù)字表示在此條件下另一羥基位置 ）。答案 D【例6】據(jù)報道，2002年10月26日俄羅斯特種部隊在解救人質(zhì)時，除使用了非致命武器芬太奴外，還作用了一種麻醉作用比嗎啡強100倍的氟烷，已知氟烷的化學式為C2HClBrF3，則沸點不同的上述氟烷有 A3種 B4種 C5種 D6種簡析本題除了“定一動一”的方法外，若采用“換元法”可簡化思維過程，即C2HClBrF3可看作C2F6被一H、一Cl、一Br取代的產(chǎn)物，請你參照例5繼續(xù)往下分析。答案 B【練習1】烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化生成，但若烷基R中直接與苯環(huán)連接的碳原子上沒有CH鍵，則不容易被氧化得到?，F(xiàn)有

7、分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成為的異構(gòu)體共7種，其中的3種是：，。請寫出其他4種的結(jié)構(gòu)簡式： 。【練習2】在C3H9N中N原子以三個單鍵與其它原子相連接，它具有的同分異構(gòu)體數(shù)目為 （ ） A2種 B3種 C4種 D5種【練習3】主鏈上有4個碳原子的某種烷烴，有兩種同分異構(gòu)體，含有相同碳原子數(shù)且主鏈也有4個碳原子的單烯烴的同分異構(gòu)體有 （ ）A5種 B4種 C3種 D2種【練習4】已知C5H11OH有8種同分異構(gòu)體，則分子式為C5H10O的醛有 種,分子式為C6H12O2的羧酸有 種，分子式為C6H12O2的酯有 種?！揪毩?】某羧酸的衍生物A?；瘜W式為C6H12O2。已

8、知，又知D不與Na2CO3反應(yīng)，C和E都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。A的結(jié)構(gòu)可能有 （ ）A2種 B3種 C4種 D6種【練習6】某芳香族有機物的分子式為C8H6O2，它的分子（除苯環(huán)外不含其他環(huán)）中不可能有（ ）A兩個羥基B一個醛基C兩個醛基D一個羧基【練習7】(1)乙酸苯甲酯對花香和果香的香韻具有提升作用，故常用于化妝品工業(yè)和食品工業(yè)。乙酸苯甲酯有很多同分異構(gòu)體，含有酯基和一取代苯結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有五個，其中兩個的結(jié)構(gòu)簡式分別是下圖的A、B： (乙酸苯甲酯) （A） （B）請寫出另外三個同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： (2)香豆素是廣泛存在于植物中的一類芳香族化合物，大多具有光敏性，有的還具有抗菌和消炎作用

9、。在合成其的核心結(jié)構(gòu)芳香內(nèi)酯過程中有一中間產(chǎn)物 詳見2006江蘇卷，中間產(chǎn)物（B）有多種同分異構(gòu)體，其中一類同分異構(gòu)體是苯的二取代物，且水解后生成的產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。這類同分異構(gòu)體共有_種?！揪毩?】2000年，國家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布通告暫停使用和銷售含苯丙醇胺的藥品制劑。苯丙醇胺（英文縮寫為PPA）結(jié)構(gòu)簡式如右圖：其中代表苯基。苯丙醇胺是一種一取代苯，取代基是。(1)PPA的分子式是：_(2)它的取代基中有兩個官能團，名稱是_基和_基（請?zhí)顚憹h字）。(3)將、H2N、HO在碳鏈上的位置作變換，可以寫出多種同分異構(gòu)體，其中5種的結(jié)構(gòu)簡式是：請寫出另外4種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式（不要寫出OH

10、和NH2連在同一個碳原子上的異構(gòu)體；寫出多于4種的要扣分）：_、_、_、_(二) 空間結(jié)構(gòu)由線到面到體，突出空間想象和融會貫通【例7】某化合物的分子式為C5H11Cl，分析數(shù)據(jù)表明：分子中有兩個CH3、兩個CH2、一個和一個Cl，它的可能的結(jié)構(gòu)有（ ）種（本題不考慮對映異構(gòu)體）A2 B3 C4 D5簡析對于指定取代基的同分異構(gòu)體的書寫，常用“先難后易”（即先定四價、三價基團，再上二價基團，最后補一價基團）來突破。本題先寫出如下碳架，后補上一價基團，在此過程中要充分注意結(jié)構(gòu)的等效/對稱性，示意圖中為Cl位置，另外2個價鍵連接CH3。答案 C【例8】已知甲苯的一氯代物有4種，則甲苯與氫氣完全加成后

11、的產(chǎn)物的一氯化物應(yīng)該具有的種類數(shù)是 ( )A2種 B4種 C5種 D7種簡析本題除了要充分利用的對稱/等效性，還要注意甲苯加氫后與甲基相連的碳上也有氫原子，也能被Cl取代。答案 C【例9】(1)已知化合物B3N3H6（硼氮苯）與C6H6（苯）的分子結(jié)構(gòu)相似(如左下圖)，則硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分異構(gòu)體的數(shù)目為 （ ）(2)已知化合物A(C4Si4H8)與立方烷(C8H8)的分子結(jié)構(gòu)相似(如右下圖)，則C4SiH8的二氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目為 （ ） A3 B4 C5 D6 簡析 將平面結(jié)構(gòu)的“定一動一”同分異構(gòu)體書寫方法遷移到立體結(jié)構(gòu)。答案(1) B (2) B【例10】金剛

12、烷（C10H16）是一種重要的脂環(huán)烷烴，它可以看作是4個等同的六元環(huán)組成的空間結(jié)構(gòu)，若已知一氯金剛烷有2種結(jié)構(gòu)，則二氯金剛烷的種類有 （ ）A4種 B6種 C8種 D10種簡析根據(jù)“一氯金剛烷有2種結(jié)構(gòu)”，利用對稱/等效性理解“可看作是4個等同的六元環(huán)組成的空間結(jié)構(gòu)”（空間結(jié)構(gòu)要求比較高），通過“定一動一”的基本方法解決非常規(guī)試題。分析示意圖如下（為另一Cl位置）：答案 B【練習9】有兩種不同的原子團X、Y，若同時分別取代甲苯苯環(huán)上的兩個氫原子，生成的同分異體的數(shù)目是 （ ）A10種 B9種 C6種 D4種【練習10】已知A為，其苯環(huán)上的二溴代物有 種，苯環(huán)上的四溴代物有 種?！揪毩?1】已知

13、1,2,3三苯基環(huán)丙烷的3個苯基可分布在環(huán)丙烷環(huán)平面的上下，因此有如下2個異構(gòu)體。據(jù)此，可判斷1,2,3,4,5五氯環(huán)戊烷（假定五個碳原子在同一平面上）的異構(gòu)體數(shù)是 （ ）A4 B5 C6 D7【練習12】下面是苯和一組稠環(huán)芳香烴的結(jié)構(gòu)式苯 萘 蒽 并四苯 并五苯 (1)寫出化合物的分子式：C6H6 (2)這組化合物的分子式通式是C H （請以含m的表示式填在橫線上，m=1,2,3,-）(3)由于取代基的位置不同，產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象，稱為官能團位置異構(gòu)。一氯并五苯有 （填數(shù)字）個異構(gòu)體，二氯蒽有 （填數(shù)字）個異構(gòu)體,八氯蒽有 （填數(shù)字）個異構(gòu)體?！揪毩?3】在烷烴分子中的基團：CH3、CH2、中的

14、碳原子數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如：在分子中， n16，n21，n32，n41。試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析烷烴（除甲烷外）各原子的關(guān)系。(1)烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系是 (2)四種碳原子數(shù)的關(guān)系為n1 (3)若分子中n2n3n41，則該分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為 【練習14】已知Co(NH3)63+呈正八面體結(jié)構(gòu)，若其中有兩個NH3分子分別被H2O取代，所形成的Co(NH3)4(H2O)23+的幾何異構(gòu)體種數(shù)有（ ）種 （不考慮光學異構(gòu)） A2種 B3種 C4種 D6種三星烷 四星烷五星烷【練習15】近年來，化學家們合成了如下圖所示的一系列的星烷，如

15、三星烷、四星烷、五星烷等。(1)六星烷的化學式為 ，這一系列的星烷 （選填：是或不是）互為同系物。(2)與三星烷互為同分異構(gòu)體的芳香烴有 種。(3)一氯四星烷的結(jié)構(gòu)簡式有 ， 二溴三星烷有 種。 (三) 新信息逐漸滲透引入，培養(yǎng)自學和綜合應(yīng)用的能力【例11】烯烴、一氧化碳和氫氣在催化劑作用下生成醛的反應(yīng)，稱為羰基合成，也叫烯烴的醛化反應(yīng)。由乙烯制丙醛的反應(yīng)為：CH2=CH2+CO+H2 CH3CH2CHO。由化學式為C4H8的烯烴進行醛化反應(yīng)，得到的醛的同分異構(gòu)體可能有 （ ） A2種 B3種 C4種 D5種簡析本題可不必試寫，抓住由題給信息可知C4H8的醛化反應(yīng)后可得C4H9CHO，丁基有4

16、種。答案 C【例12】2002年諾貝爾化學獎表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果，一項是美國科學家約翰·芬恩與日本科學家田中耕一“發(fā)明了對生物大分子的質(zhì)譜分析法”；另一項是瑞士科學家?guī)鞝柼?#183;維特里希“發(fā)明了利用核磁共振技術(shù)測定溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)的方法”。原子核磁共振（PMR）是研究有機物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR中都給出了相應(yīng)的峰（信號），譜中峰的強度與結(jié)構(gòu)中的等性H原子個成正比。例如二乙醚的結(jié)構(gòu)簡式為：CH3-CH2-O-CH2-CH3，其核磁共振譜(PMR譜)中給出的峰值（信號）有兩個，其強度之比為3:

17、2，如下圖所示：(1)結(jié)構(gòu)式為的有機物，在PMR譜上觀察峰給出的強度之比為 ；(2)某含氧有機物，它的相對分子質(zhì)量為46.0，碳的質(zhì)量分數(shù)為52.2%，氫的質(zhì)量分數(shù)為13.0%，PMR中只有一個信號，請寫出其結(jié)構(gòu)簡式 。(3)實踐中可根據(jù)PMR譜上觀察到氫原子給出的峰值情況，確定有機物的結(jié)構(gòu)。如分子式為C3H6O2的鏈狀有機物，有PMR譜上峰給出的穩(wěn)定強度僅有四種，其對應(yīng)的全部結(jié)構(gòu)，它們分別為：33 321 3111 2211，請分別推斷出可能的結(jié)構(gòu)簡式： (4)在測得CH3CH2CH2CH3化合物在PMR譜上可觀察到二種峰，而測得CH3CH=CHCH3時，卻得到氫原子給出的信號峰有4個，請結(jié)

18、合空間結(jié)構(gòu)解釋產(chǎn)生4個信號峰的原因： (5)現(xiàn)有四種最簡式均為“CH”的有機物（碳原子數(shù)不超過10且彼此不同），在PMR譜上僅觀察到一種信號峰，試寫出這四種有機物的結(jié)構(gòu)簡式： 。簡析雖冠以新信息核磁共振譜(新課程已涉及)，但“撥開云霧見日月”，抓住題給的“等性H原子”可知本題(1)(2)(3)考查常見的同分異構(gòu)體數(shù)目判斷和書寫。(4) 需從“空間結(jié)構(gòu)”暗示信息入手，較高要求地考查了烯烴的“幾何異構(gòu)”。(5)“另辟蹊徑”，深刻領(lǐng)悟后總結(jié)才能順利解答全部。答案 (1)2：2：2：2：2或者1：1：1：1：1 (2)CH3OCH3(3)CH3COOCH3 CH3CH2COOH HCOOCH2CH3

19、CH3OCH2CHO CH3CH(OH)CHO HOCH2CH2CHO(4)因為CH2CH=CHCH2有兩種空間結(jié)構(gòu)：和，每種在PMR譜上給出信號峰有2個，所以共給出信號峰4個。(5)CHCH （合理的結(jié)構(gòu)簡式均給分）注意：空間結(jié)構(gòu)對稱，每個碳原子上只連一個氫原子，碳原子數(shù)不超過10且彼此不同【練習18】2005年諾貝爾化學獎被授予“在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面作出貢獻”的三位科學家。“烯烴復(fù)分解反應(yīng)”是指在金屬鉬、釕等催化劑的作用下，碳碳雙鍵斷裂并重新組合的過程。如2分子烯烴RCH=CHR用上述催化劑作用會生成兩種新的烯烴RCH=CHR和RCH=CHR。則分子式為C4H8的烯烴中，任取兩種發(fā)生“復(fù)分解反應(yīng)”，生成新烯烴種類最多的一種組合中，其新烯烴的種類為 （ ） A5種 B4種 C3 種 D2種【練習19】已知二氟二氮N2F2分子中兩個氮原子之間以雙鍵相結(jié)合，每個氮原子各連一個氟原子，分子中的四個原子都在一個平面上。由于幾何形狀的不同，它有兩種同分異構(gòu)體，這種原子排布順序相同，幾何形狀不同的異構(gòu)體被稱作“幾何異構(gòu)”。在下列化合物中存在幾何異構(gòu)現(xiàn)象的有（ ）【練習20】在有機物分子中，若某個碳原子連接4個不