内容正文:
专题03 有机物同分异构体的书写及数目的确定
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、同分异构现象的分类
异构方式
形成原因
示例
构造
异构
碳链异构
________不同
正丁烷:________
异丁烷:
位置异构
________或________在碳骨架(碳链或碳环)上________不同
1-丁烯:________________
2-丁烯:CH3—CH==CH—CH3
官能团异构
________不同
乙醇:________
甲醚:________
立体
异构
顺反异构
双键碳原子所连的________原子或基团在空间的排列顺序不同
顺-2-丁烯:
反-2-丁烯:
________
存在手性碳原子,互为镜像,彼此不能________
乳酸:
二、同分异构体的书写
1.烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳链异构,一般可采用“降碳对称法”进行书写,具体步骤如下(以C6H14为例):
(1)确定碳链
①先写直链________________。
②减少一个碳原子,将其作为支链并移动位置:
、。
③减少2个碳原子,将其作为一个或两个支链并移动位置:
、。
从主链上取下来的碳原子数,不能多于主链剩余部分的碳原子数。
(2)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
(3)C6H14共有________种同分异构体,其结构简式分别为________________、、________________、________________、________________。
2.烯烃(或炔烃)同分异构体的书写
书写方法:首先碳链异构,然后根据碳的四个共价键关系,加上官能团(或—C≡C—)。
以C4H8(含有一个碳碳双键)为例,具体步骤如下:
(1)按照烷烃同分异构体的书写步骤,写出可能的碳架结构:________、。
(2)根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点,在碳架上可能的位置添加双键:
、、。
(3)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
(4)C4H8共有3种同分异构体,其键线式分别为、、。
3.烃的含氧衍生物同分异构体的书写
书写方法:一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序来书写。下面以C4H10O为例说明。
(1)碳链异构:4个碳原子的碳链有2种连接方式:
________、。
(2)位置异构:对于醇类,在碳链各碳原子上连接烃基,用“↓”表示连接的不同位置。
(3)官能团异构:通式为CnH2n+2O的有机物在中学阶段只能是醇或醚,对于醚类,位置异构是因氧元素的位置不同而导致的。
故分子式为C4H10O的有机物共有4种醇和3种醚,共7种同分异构体。
三、同分异构体数目的判断
1.记忆法:记住一些常见有机物的同分异构体数目,如
(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体;
(2)乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
(3)C4H10有2种同分异构体,C5H12有3种同分异构体,C6H14有5种同分异构体。
2.基元法:如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同类同分异构体。
3.替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
4.等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
(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)位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
5.定一移二法:对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体数目。
【例1】下列说法正确的是
A.二环[1.1.0]丁烷()的二溴代物有5种(不考虑立体异构)
B.的一溴代物有3种
C.已知丙烷的二氯代物有4种,则其六氯代物有6种
D.和具有相同的官能团,互为同系物
【例2】下列关于同分异构体异构方式的说法不正确的是
A.和属于碳架异构
B.和属于官能团异构
C.与属于对映异构
D.和属于位置异构
【例3】分子式为的同分异构体中含醛基的有机物共有(不含立体异构)几种
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
【例4】(23-24高二下·辽宁·期末)下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是
A.分子式为且能氧化成醛的同分异构体有8种
B.分子式为且属于烯烃的同分异构体有5种(包括立体异构)
C.芳香族化合物萘()的六氯代物有10种
D.分子式为且能消耗溶液的同分异构体有4种
【例5】(23-24高二下·贵州遵义·阶段检测)某药物的合成中间体M(结构如图所示)的同分异构体中,含有六元环且能发生银镜反应的结构种数为(不考虑立体异构)
A.4 B.5 C.6 D.7
1.(24-25高二上·江苏徐州·期中)结构简式如下图所示的物质,在它的同分异构体中,下列官能团不可能存在的是
A.醇羟基 B.醛基 C.酚羟基 D.酯基
2.在下列各组物质中,互为同分异构体的一组是( )
A.苯和甲苯
B.甲烷和2,2-二甲基丁烷()
C.乙醇和乙二醇
D.1,1-二氯乙烷和1,2-二氯乙烷
3.(23-24高二上·四川成都·开学考试)分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为
A.11种 B.10种 C.9种 D.8种
4.已知C4H9Cl有4种同分异构体,则分子式为C5H10O的醛的种类有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
5.下列说法正确的是
A.所有的烷烃互为同系物
B.和具有相同的官能团,互为同系物
C.分子中有四个手性碳原子
D.分子式为的有机物共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
6.金刚烷最早是在石油中发现的,其结构如图(转折点为碳原子,其他位置被氢原子饱和)所示,则与金刚烷互为同分异构体的是( )
7.(23-24高二上·上海·期末)下列一溴代物最多的是
A. B.
C.CH3C≡CCH3 D.CH2=CHCH2CH=CH2
8.(23-24高二下·湖南邵阳·期中)甲乙丙三种有机物结构简式如下图所示,下列说法错误的是
A.甲乙丙属于同分异构体
B.甲中共面原子最多有11个
C.与乙分子式相同的有机物,且属于炔烃的有3种
D.丙的二氯代物有3种
9.(23-24高二下·广东清远·期末)下列关于同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是
A.属于炔烃的同分异构体有3种
B.的一氯代物有2种
C.分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种
D.含苯环的同分异构体有4种
10.(23-24高二下·安徽马鞍山·阶段检测)“年年重午近佳辰,符艾一番新”,端午节常采艾草悬于门户上,艾叶中含有薄荷醇(),下列有关该物质的说法不正确的是
A.环上的一氯代物为3种 B.与互为同系物
C.分子式为 D.该分子中杂化的原子数为11个
11.(23-24高二下·山西大同·期末)有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
12.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是
A.2 B.3 C.4 D.5
13.(23-24高二下·河北石家庄·期末)碳酸乙烯酯是一种性能优良的溶剂和有机合成的中间体,其结构简式如图。下列说法错误的是
A.该有机物能发生氧化反应
B.该有机物中所有原子共平面
C.其链状同分异构体可能含醛基
D.碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为二氧化碳和乙二醇
14.(23-24高二下·四川广安·期中)化合物 有多种同分异构体,其中属于苯的衍生物,苯环上只有一个取代基的酯类化合物有几种
A.6 B.7 C.8 D.9
15.(23-24高二下·湖北·期中)芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
16.(23-24高二下·湖北·期中)甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A.6 B.5 C.4 D.3
17.(23-24高二下·浙江·期中)下列说法正确的是
A.有机物与溴等物质的量加成,产物有5种
B.的一氯代物有1种,四氯代物有1种
C.某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有3种(考虑顺反异构)
D.能氧化为醛的醇的同分异构体有4种
18.(23-24高二下·河南郑州·期中)下列说法正确的是
A.与互为同系物
B.发生还原反应
C.分子中有6个碳原子一定在同一直线上
D.碳原子数的链状单烯烃,与HBr反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有5种(不考虑顺反异构)
19.(23-24高二下·河北邯郸·阶段检测)化合物1,1-二环丙基乙烯()是重要的医药中间体。下列有关该化合物的说法正确的是
A.可以发生加成反应、氧化反应和加聚反应
B.分子中所有碳原子共平面
C.一氯代物有4种(不考虑顺反异构)
D.其同分异构体可能是苯的同系物
20.(23-24高二下·江苏淮安·期中)一种名为“本宝宝福禄双全”的有机物在春节期间刷爆朋友圈,其结构简式如下。该物质的同分异构体中满足:苯、氟、氯、醛基皆有且两个醛基位于苯环对位的有机物有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
21.(23-24高二下·安徽黄山·期末)分子式为的有机物共有(不含立体异构)
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
22.(23-24高二下·北京东城·期末)仅考虑构造异构时,有9种同分异构体,则的同分异构体数目是
A.9 B.10 C.12 D.13
23.(23-24高二下·黑龙江大庆·阶段检测)含有一个碳碳双键的烯烃,和加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
24.(23-24高二下·重庆·期末)有多种同分异构体,其中属于酯类并含有苯环的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
25.(23-24高二下·宁夏银川·期末)金刚烷()是由四个椅式环己烷构成的高度对称和非常稳定的化合物,主要用于抗癌、抗肿瘤等特效药物的合成,也可用来制备高级润滑剂、照相感光材料表面活性剂、杀虫剂、催化剂等。其上两个H被一个Cl和一个Br取代共有种同分异构体。
A.7 B.8 C.9 D.10
26.(23-24高二下·宁夏银川·期末)分子式为C5H10O2的有机物可以发生如下反应:
则符合要求的C5H10O2有种
A.1种 B.2种 C.4种 D.5种
27.(23-24高二下·四川南充·阶段检测)下列说法正确的是
A.2-甲基丁烷与异丁烷互为同分异构体
B.丙烷的二氯取代物有3种
C.化合物是苯的同系物
D.乙酸乙酯的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为
28.(23-24高二下·贵州黔东南·期末)(M)的同分异构体有多种,其中含有苯环且能发生银镜反应的结构种数有
已知:不考虑立体异构且不包括M本身。
A.10种 B.11种 C.12种 D.13种
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专题03 有机物同分异构体的书写及数目的确定
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、同分异构现象的分类
异构方式
形成原因
示例
构造
异构
碳链异构
碳链骨架不同
正丁烷:CH3CH2CH2CH3
异丁烷:
位置异构
官能团或取代基在碳骨架(碳链或碳环)上位置不同
1-丁烯:CH2==CH—CH2—CH3
2-丁烯:CH3—CH==CH—CH3
官能团异构
官能团不同
乙醇:CH3CH2OH
甲醚:CH3—O—CH3
立体
异构
顺反异构
双键碳原子所连的不同原子或基团在空间的排列顺序不同
顺-2-丁烯:
反-2-丁烯:
对映异构
存在手性碳原子,互为镜像,彼此不能重合
乳酸:
二、同分异构体的书写
1.烷烃同分异构体的书写
烷烃只存在碳链异构,一般可采用“降碳对称法”进行书写,具体步骤如下(以C6H14为例):
(1)确定碳链
①先写直链:C—C—C—C—C—C。
②减少一个碳原子,将其作为支链并移动位置:
、。
③减少2个碳原子,将其作为一个或两个支链并移动位置:
、。
从主链上取下来的碳原子数,不能多于主链剩余部分的碳原子数。
(2)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
(3)C6H14共有5种同分异构体,其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)3、(CH3)2CHCH(CH3)2。
2.烯烃(或炔烃)同分异构体的书写
书写方法:首先碳链异构,然后根据碳的四个共价键关系,加上官能团(或—C≡C—)。
以C4H8(含有一个碳碳双键)为例,具体步骤如下:
(1)按照烷烃同分异构体的书写步骤,写出可能的碳架结构:C—C—C—C、。
(2)根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点,在碳架上可能的位置添加双键:
、、。
(3)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
(4)C4H8共有3种同分异构体,其键线式分别为、、。
3.烃的含氧衍生物同分异构体的书写
书写方法:一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序来书写。下面以C4H10O为例说明。
(1)碳链异构:4个碳原子的碳链有2种连接方式:
C—C—C—C、。
(2)位置异构:对于醇类,在碳链各碳原子上连接烃基,用“↓”表示连接的不同位置。
(3)官能团异构:通式为CnH2n+2O的有机物在中学阶段只能是醇或醚,对于醚类,位置异构是因氧元素的位置不同而导致的。
故分子式为C4H10O的有机物共有4种醇和3种醚,共7种同分异构体。
三、同分异构体数目的判断
1.记忆法:记住一些常见有机物的同分异构体数目,如
(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体;
(2)乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体;
(3)C4H10有2种同分异构体,C5H12有3种同分异构体,C6H14有5种同分异构体。
2.基元法:如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同类同分异构体。
3.替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
4.等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:
(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)位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
5.定一移二法:对于二元取代物同分异构体的判断,可固定一个取代基位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体数目。
【例1】下列说法正确的是
A.二环[1.1.0]丁烷()的二溴代物有5种(不考虑立体异构)
B.的一溴代物有3种
C.已知丙烷的二氯代物有4种,则其六氯代物有6种
D.和具有相同的官能团,互为同系物
【答案】B
【解析】A.二环[1.1.0]丁烷()的二溴代物中,2个连在同一碳原子上有1种,2个连在不同碳原子上有3种,所以共有4种二溴代物(不考虑立体异构),A不正确;B.的一溴代物中,溴原子可取代①②③位置上的氢原子,则共有3种一溴代物,B正确;C.丙烷分子中含有8个氢原子,则其二氯代物与六氯代物的数目相等,均为4,C不正确;D.和官能团种类相同,但数目不同,二者不满足结构相似的条件,不互为同系物,D不正确;故选B。
【例2】下列关于同分异构体异构方式的说法不正确的是
A.和属于碳架异构
B.和属于官能团异构
C.与属于对映异构
D.和属于位置异构
【答案】C
【解析】A.和分子式相同,碳骨架不同,属于碳架异构,故A正确; B.中官能团是碳碳三键,中官能团是碳碳双键,两物质官能团类别不同,属于官能团异构,故B正确;C.与是同种物质,故C错误;D.和,甲基与在苯环上的位置不同,属于位置异构,故D正确;选C。
【例3】分子式为的同分异构体中含醛基的有机物共有(不含立体异构)几种
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
【答案】C
【解析】分子式为的同分异构体中含醛基,故可看成-CHO取代C4H9Cl上的一个氢原子,分子式为 C4H9Cl的同分异构体主链有4个碳原子的: CH3CH2CH2CH2Cl,-CHO取代有4种;CH3CH2CHClCH3,-CHO取代有4种;主链有3个碳原子的:CH3CH(CH3)CH2Cl,-CHO取代有3种;CH3CCl(CH3 )2,-CHO取代有1种,则共有12种,故选C。
【例4】(23-24高二下·辽宁·期末)下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是
A.分子式为且能氧化成醛的同分异构体有8种
B.分子式为且属于烯烃的同分异构体有5种(包括立体异构)
C.芳香族化合物萘()的六氯代物有10种
D.分子式为且能消耗溶液的同分异构体有4种
【答案】C
【解析】A.能氧化成醛的物质中一定含有-CH2OH这一结构,若碳链结构为C-C-C-C-C,此时羟基有一个位置,若碳链结构为,此时羟基有2个位置,若碳链结构为,此时羟基有1个位置,因此满足条件的同分异构体有4种,A错误;B.分子式为C4H8的烯烃中含有一个碳碳双键,若碳链结构为C-C-C-C,此时双键有2个位置,其中为C-C=C-C这一结构时,存在顺反异构,若碳链结构为,此时双键有1个位置,因此满足条件的同分异构体有4种,B错误;C.萘的六氯代物和二氯代物种类数量相同,当其中一个Cl在这个位置时,另一个Cl有7个位置,当其中一个Cl在这个位置时,另一个Cl有3个位置,因此萘的二氯代物有10种,则其六氯代物也有10种,C正确;D.分子式为C4H8O2且能消耗NaOH的物质可能为酯也可能为羧酸,若为羧酸,为此碳链结构时C-C-C,羧基有2个位置。若为酯类,可能是乙酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、丙酸甲酯等,同分异构体多于4种,D错误;故答案选C。
【例5】(23-24高二下·贵州遵义·阶段检测)某药物的合成中间体M(结构如图所示)的同分异构体中,含有六元环且能发生银镜反应的结构种数为(不考虑立体异构)
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【解析】含有六元环且能发生银镜反应即含有醛基,结构有、、,共5种,故选B。
1.(24-25高二上·江苏徐州·期中)结构简式如下图所示的物质,在它的同分异构体中,下列官能团不可能存在的是
A.醇羟基 B.醛基 C.酚羟基 D.酯基
【答案】C
【解析】A.由上述结构简式可知,其同分异构体可能为:,含醇羟基,故A不符合题意;B.由上述结构简式可知,其同分异构体可能为:,可以含醛基,故B不符合题意;C.该物质的不饱和度为3,而苯环的不饱和度为4,因此不存在含苯环的酚羟基结构,故C符合题意;D.由上述结构简式可知,其同分异构体可能为:,可以含酯基,故D不符合题意;故选:C。
2.在下列各组物质中,互为同分异构体的一组是( )
A.苯和甲苯
B.甲烷和2,2-二甲基丁烷()
C.乙醇和乙二醇
D.1,1-二氯乙烷和1,2-二氯乙烷
【答案】D
【解析】A项,苯的分子式为C6H6,甲苯的分子式为C7H8,二者分子式不同,不互为同分异构体,错误;B项,甲烷的分子式为CH4,2,2-二甲基丁烷的分子式为C6H14,二者分子式不同,不互为同分异构体,错误;C项,乙醇的分子式为C2H6O,乙二醇的分子式为C2H6O2,二者分子式不同,不互为同分异构体,错误;D项,1,1-二氯乙烷和1,2-二氯乙烷分子式相同,都是C2H4Cl2,氯原子连接位置不同,互为同分异构体,正确。
3.(23-24高二上·四川成都·开学考试)分子式为C4H2Cl8的同分异构体数目为
A.11种 B.10种 C.9种 D.8种
【答案】C
【解析】
C4H2Cl8可以看成是中的两个氯原子被两个氢原子取代,采取“定一移二”法,其同分异构体的碳骨架有:、、,共9种,答案选C。
4.已知C4H9Cl有4种同分异构体,则分子式为C5H10O的醛的种类有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
【答案】B
【解析】分子式为C5H10O的醛可以看作C4H9—CHO,由于C4H9Cl有4种同分异构体,用—CHO取代—Cl,得4种C4H9—CHO同分异构体。所以分子式为C5H10O的醛的种类有4种。
5.下列说法正确的是
A.所有的烷烃互为同系物
B.和具有相同的官能团,互为同系物
C.分子中有四个手性碳原子
D.分子式为的有机物共有5种同分异构体(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,不是同系物,A错误;B.和官能团数目不同,不是同系物,B错误;C.手性碳原子连接4个不同的基团,分子中如图有三个手性碳原子,C错误;D.分子式为的有机物同分异构体有、、、、,共有5种,D正确;故选D。
6.金刚烷最早是在石油中发现的,其结构如图(转折点为碳原子,其他位置被氢原子饱和)所示,则与金刚烷互为同分异构体的是( )
【答案】C
【解析】金刚烷的分子式为C10H16,A的分子式为C10H8,B为C10H14,C为C10H16,D为C10H18,则与金刚烷互为同分异构体的是C项中物质。
7.(23-24高二上·上海·期末)下列一溴代物最多的是
A. B.
C.CH3C≡CCH3 D.CH2=CHCH2CH=CH2
【答案】B
【解析】A.有机物中含有2种等效氢原子,所以化合物一溴代物种类是2种;B.有机物中含有4种等效氢原子,所以化合物一溴代物种类是4种;C.有机物CH3C≡CCH3中含有1种等效氢原子,所以化合物一溴代物种类是1种;D.有机物CH2=CHCH2CH=CH2中含有3种等效氢原子,所以化合物一溴代物种类是3种;综上分析可知,一溴代物种类最多的是;故答案为:B。
8.(23-24高二下·湖南邵阳·期中)甲乙丙三种有机物结构简式如下图所示,下列说法错误的是
A.甲乙丙属于同分异构体
B.甲中共面原子最多有11个
C.与乙分子式相同的有机物,且属于炔烃的有3种
D.丙的二氯代物有3种
【答案】D
【解析】A.甲乙丙分子式均为C5H8,结构不同,属于同分异构体,A正确;B.甲为二烯烃,碳碳双键上原子共平面,由于碳碳单键可以旋转,因此该分子中共面原子最多有11个,B正确;C.乙的分子式为C5H8,不饱和度为2,炔烃的不饱和度为2,则乙的同分异构体中属于炔烃的结构分别为,共3种结构,C正确;D.丙的二氯代物中两个氯原子可能位于同一个碳原子上,其结构为;两个氯原子可能位于不同碳原子上,分别为;所以符合条件的结构有4种,D错误;答案选D。
9.(23-24高二下·广东清远·期末)下列关于同分异构体(不考虑立体异构)的数目判断正确的是
A.属于炔烃的同分异构体有3种
B.的一氯代物有2种
C.分子组成是、属于羧酸的同分异构体有5种
D.含苯环的同分异构体有4种
【答案】D
【解析】A.C4H6属于炔烃的同分异构体有2种,1-丁炔和2-丁炔,A错误;B.CH3CH2C(CH3)3有3种等效氢,所以其一氯代物有3种,B错误;C.分子组成是C5H10O2的羧酸,也就是C4H9-COOH,因为丁基有4种,所以属于羧酸的同分异构体有4种,C错误;D.C8H10含苯环的同分异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯共4种,D正确;故选D。
10.(23-24高二下·安徽马鞍山·阶段检测)“年年重午近佳辰,符艾一番新”,端午节常采艾草悬于门户上,艾叶中含有薄荷醇(),下列有关该物质的说法不正确的是
A.环上的一氯代物为3种 B.与互为同系物
C.分子式为 D.该分子中杂化的原子数为11个
【答案】A
【解析】A.环上有6种化学环境不同的氢原子,则环上的一氯代物有6种,故A错误;B.与都含有1个环、1个羟基,结构相似,相差4个CH2原子团,二者互为同系物,故B正确;C.分子中C、H、O原子个数依次是10、20、1,分子式为C10H20O,故C正确;D.分子中碳原子均是饱和碳原子,10个碳原子均采取sp3杂化,而氧原子价层电子对数为2+=4,氧原子也采取取sp3杂化,即该分子中sp3杂化的原子数为11个,故D正确;答案选A。
11.(23-24高二下·山西大同·期末)有机物含有三个侧链的可能的结构种数有(不考虑立体异构)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【解析】有机物含有三个侧链的可能的结构有、、,共3种结构;答案选C。
12.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物的种类是
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】烷烃CH3-CH2-CH3二氯代物有CH3-CH2-CHCl2、CH3-CHCl-CH2Cl、CH2Cl-CH2-CH2Cl、CH3-CCl2-CH3,共4种,选C。
13.(23-24高二下·河北石家庄·期末)碳酸乙烯酯是一种性能优良的溶剂和有机合成的中间体,其结构简式如图。下列说法错误的是
A.该有机物能发生氧化反应
B.该有机物中所有原子共平面
C.其链状同分异构体可能含醛基
D.碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为二氧化碳和乙二醇
【答案】B
【解析】A.该有机物燃烧时发生氧化反应,A正确;B.该有机物中含2个饱和碳原子,不可能所有原子共平面,B错误;C.其链状同分异构体可能为OHCCH( OH)CHO,C正确;
D.根据碳酸乙烯酯的结构简式可知,碳酸乙烯酯在酸性条件下水解产物为碳酸和乙二醇,其中碳酸分解为二氧化碳和水,D正确;故选B。
14.(23-24高二下·四川广安·期中)化合物 有多种同分异构体,其中属于苯的衍生物,苯环上只有一个取代基的酯类化合物有几种
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【解析】该化合物的同分异构体属于苯的衍生物,苯环上只有一个取代基的酯类化合物,可视作苯环取代了CH3CH2COOH分子中羧基中的氢原子,或者苯环取代了甲酸乙酯、乙酸甲酯分子中的氢原子,则共有1+3+2=6种;答案选A。
15.(23-24高二下·湖北·期中)芳香烃C8H10有四种同分异构体,其分子中一氯取代物存在3种同分异构体,则该种物质的结构是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.关于这两个对称轴对称,有2种氢原子,一氯代物有2种;B.关于这个对称轴对称,有3种氢原子,一氯代物有3种;C.关于这个对称轴对称,有4种氢原子,一氯代物有4种;D.关于这个对称轴对称,有5种氢原子,一氯代物有5种;答案选B。
16.(23-24高二下·湖北·期中)甲苯与氢气完全加成后,其产物的一氯代物有种
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【解析】甲苯与氢气加成之后生成的物质就是,甲基上有三个氢算是一种,与甲基相连的那个环上的碳原子上有一个氢,算是一种,另外邻位,对位,间位上的氢各1种,共有5种等效氢原子,所以一氯代物总共有五种,故选B。
17.(23-24高二下·浙江·期中)下列说法正确的是
A.有机物与溴等物质的量加成,产物有5种
B.的一氯代物有1种,四氯代物有1种
C.某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有3种(考虑顺反异构)
D.能氧化为醛的醇的同分异构体有4种
【答案】D
【解析】A.与溴等物质的量加成,可能发生1,2-加成,有3种产物;发生1,4-加成,有1种产物,所以有4种产物,故A错误;B.中含有1种氢原子,所以其一氯代物有1种;其四氯代物种类和二氯代物种类相同,其二氯代物中两个氯原子可以相邻、相间、相对,所以有3种结构,则其四氯代物有3种结构,故B错误;C.3-甲基戊烷中相邻碳原子上各去掉1个氢原子得到相应的烯烃,该烯烃为CH2=CHCH(CH3)CH2CH3、CH3CH=C(CH3)CH2CH3(有顺反异构)、CH2=C(CH2CH3)2,所以该烯烃有4种,故C错误;D.能氧化为醛的醇C5H11OH中含有-CH2OH,该结构相当于丁烷中的一个氢原子被-CH2OH取代,如果丁烷为正丁烷,有2种氢原子,所以符合的醇有2种;如果丁烷为异丁烷,含有2种氢原子,则符合条件醇有2种,所以能氧化为醛的醇C5H11OH的同分异构体有4种,故D正确;答案选D。
18.(23-24高二下·河南郑州·期中)下列说法正确的是
A.与互为同系物
B.发生还原反应
C.分子中有6个碳原子一定在同一直线上
D.碳原子数的链状单烯烃,与HBr反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有5种(不考虑顺反异构)
【答案】C
【解析】A.的分子式是、的分的分子式是,二者不是相差若干个,故二者不互为同系物,A错误;B.根据元素守恒,该反应为,X是H2,发生氧化反应,B错误;C.如图中1、2、3、4号碳原子共线,同理3、4、5、6号碳原子也共线,所以有6个碳原子一定在同一直线上,C正确;D.碳原子数的链状单烯烃,与反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有、、、(不考虑顺反异构),共4种,D错误;故选C。
19.(23-24高二下·河北邯郸·阶段检测)化合物1,1-二环丙基乙烯()是重要的医药中间体。下列有关该化合物的说法正确的是
A.可以发生加成反应、氧化反应和加聚反应
B.分子中所有碳原子共平面
C.一氯代物有4种(不考虑顺反异构)
D.其同分异构体可能是苯的同系物
【答案】A
【解析】A.该有机物含有碳碳双键,可以发生加成反应,加聚反应,氧化反应,故A正确;B.分子中含有碳碳双键,两个三元环,环上的碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子呈四面体,故所有碳原子不可能在同一平面上,故B错误;C.该分子中存在三种等效氢,故一氯代物有三种,,故C错误;D.该有机物的分子式为C8H12,苯的同系物的通式为CnH2n-6,不符合苯的同系物的通式,故D错误;答案选A。
20.(23-24高二下·江苏淮安·期中)一种名为“本宝宝福禄双全”的有机物在春节期间刷爆朋友圈,其结构简式如下。该物质的同分异构体中满足:苯、氟、氯、醛基皆有且两个醛基位于苯环对位的有机物有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解析】两个醛基位于苯环对位,苯、氟、氯、醛基皆有的有机物有、、共3种,故选B。
21.(23-24高二下·安徽黄山·期末)分子式为的有机物共有(不含立体异构)
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】C
【解析】表示中有4个H被Cl代替,可以表示丙烯或环丙烷,故同分异构体有、、、、、、;共7种;答案选C。
22.(23-24高二下·北京东城·期末)仅考虑构造异构时,有9种同分异构体,则的同分异构体数目是
A.9 B.10 C.12 D.13
【答案】C
【解析】C4H8BrCl可认为是丁烷分子中有2个H原子被1个Cl、1个Br取代的产物,其中丁烷有两种可能结构CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3。当丁烷为CH3CH2CH2CH3时,Cl、Br连在同一碳原子上的可能结构有2种;Cl、Br连在不同碳原子上的可能结构有6种;当丁烷为CH3CH(CH3)CH3时,Cl、Br连在同一碳原子上的可能结构有1种;Cl、Br连在不同碳原子上的可能结构有3种。综合以上分析,分子式为C4H8BrCl的有机物同分异构体共有12种,故选C。
23.(23-24高二下·黑龙江大庆·阶段检测)含有一个碳碳双键的烯烃,和加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】B
【解析】根据烯烃与H2加成反应的原理,推知该烷烃分子中相邻碳原子上均含有原子的碳原子间是对应烯烃存在C=C的位置,中能形成双键键位置有:1和2之间,2和3之间,3和4之间,3和5之间,7和8之间(10和11),共5种;答案选B。
24.(23-24高二下·重庆·期末)有多种同分异构体,其中属于酯类并含有苯环的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】C
【解析】若苯环上有两个取代基,则两个取代基为-OOCH和-CH3,存在邻、间、对3种位置关系;若苯环上只有一个取代基,则取代基可能为-CH2OOCH、-OOCCH3和-COOCH3,存在3种可能结构,所以属于酯类并含有苯环的同分异构体共有(不考虑立体异构)3+3=6种,故选C。
25.(23-24高二下·宁夏银川·期末)金刚烷()是由四个椅式环己烷构成的高度对称和非常稳定的化合物,主要用于抗癌、抗肿瘤等特效药物的合成,也可用来制备高级润滑剂、照相感光材料表面活性剂、杀虫剂、催化剂等。其上两个H被一个Cl和一个Br取代共有种同分异构体。
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】B
【解析】利用等效氢法可知一元取代产物有2种,分别为、,利用定一移一法,一个溴原子取代两种物质上氢原子有8种结构分别为、,故答案为:B。
26.(23-24高二下·宁夏银川·期末)分子式为C5H10O2的有机物可以发生如下反应:
则符合要求的C5H10O2有种
A.1种 B.2种 C.4种 D.5种
【答案】C
【解析】A不能发生银镜反应,A不为甲酸,B能催化氧化生成醛,说明B中含,若A为乙酸,则B为,若A为丙酸,B为,若A为正丁酸或异丁酸,则B为甲醇,则符合要求的酯C5H10O2有4种结构,答案选C。
27.(23-24高二下·四川南充·阶段检测)下列说法正确的是
A.2-甲基丁烷与异丁烷互为同分异构体
B.丙烷的二氯取代物有3种
C.化合物是苯的同系物
D.乙酸乙酯的核磁共振氢谱出现三组峰,且峰面积之比为
【答案】D
【解析】A.2-甲基丁烷的分子式为C5H12,异丁烷的分子式为C4H10,分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;B.丙烷的二氯取代物有4种,键线式为,故B错误;C.同系物要求结构相似,相差一个或若干个-CH2,与苯不是同系物,故C错误;D.根据化学式,可知有3种氢,个数比为,故D正确;答案选D。
28.(23-24高二下·贵州黔东南·期末)(M)的同分异构体有多种,其中含有苯环且能发生银镜反应的结构种数有
已知:不考虑立体异构且不包括M本身。
A.10种 B.11种 C.12种 D.13种
【答案】D
【解析】苯环上含有、、的结构由于侧链位置不同有6种,苯环上含有、的结构有邻、间、对3种,除去M,有2种,苯环上含有的结构有1种,苯环上含有的结构有1种,苯环上含有、的结构有邻、间、对3种;综上所述,共13种,D项符合题意。
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