第三章 微专题(四) 有限定条件同分异构体的书写与判断-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步学习方案（人教版2019）

Br OCH3 OCH3 OCH3 Br 浓HNO3 3.D根据题意可知M为 ,N为 ,Y为 Fe (3) 浓H2SO4,△ 盐酸 Br NO NH2 OCH3 则N与Y互为同分异构体，不可能为同种物 CH COCI Br 吡啶 质，A错误：物质X的名称为环二己烯，其通过反应(5) NHCOCH3 Br Br 微专题（四）有限定条件同分异 构体的书写与判断 生成的产物可能有2种： ,B错误：反 [专题集训] 1.C分子式为C5H1o且仅含有2个一CH3的结构中，链 Br 状结构为：CH3CH一CHCH2CH3、CH2一C(CH3) 应(2)为消去反应，条件为氢氧化钠的乙醇溶液、加热， 反应(7)为水解反应，条件为氢氧化纳的水溶液、加热， CH2CH3、CH2=CHCH(CH3)CH3,环状的有 条件不同，C错误；(1)(7)为取代反应，(2)(4)为消去反 应，(3)(5)(6)为加成反应，D正确。 ,共5种，故选C 4.解析由B的分子式，以及C的结构可知，芳香烃A与 氯气在光照条件下发生甲基的取代反应，则A为甲苯， 0 2.C 的同分异构体中能够发生银镜反应，则含有 醛基，另外还有3个碳和2个不饱和度，若为链状，则 结构简式为 ,则B为 ,B发生取代反应 有： 入、 CH0,若为环状，则有： OHC 生成C,C和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代（硝化）反 0 -CHO、 应生成D,D发生还原反应生成E,E与 <发生 ;共4种：故选C。 OHC 取代反应生成F,结合氟他胺的结构可知，F的结构简 3.D苯环上含有一CH3、一CHO、一CH3的结构由于侧 链位置不同有6种，苯环上含有一CH2CH3、CHO的 CF 结构有邻、间、对3种，除去M,有2种，苯环上含有 CHs 为 一CH2CH2CHO的结构有1种，苯环上含有一CHCHO 的结构有1种，苯环上含有一CH2CHO、一CH3的结构 (3)苯甲醚和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成 有邻、间、对3种；共13种，故选D。 4.C能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀说明含 对硝基苯甲酿，对硝基苯甲醚发生还原反应生成对氯基 CHO 苯甲醚，对氨基苯甲融与CH3COC1在吡啶作用下生成 OCH OCH 有醛基 此种结构下一CH2CH2CH3有3种住 浓HNO3 目标产物，其流程为 浓H2SO4,△ CH CHO NOz 置，HCCH 有3种位置 此种结构下 OCH3 OCH3 CH3 Fe CH COCI ● 盐酸 吡啶 CHCH CHO NH2 NHCOCH CH2CH3有3种位置： 此种结构下 答案 (1)甲苯 取代（或硝化）反应还原反应 CF CF CH(CH CHO (2) +HCI 一CH3有3种位置； 此种结构下—CH3 NH2 H 吸收HCl,有利于提高反应物转化率 有3种位置；共计15种，故选C。 31 ⑧© 5.DC4HgO2的有机物中，若为一元饱和羧酸，则有2种： [拓展训练] 同分异构体；若为饱和一元酯，甲酸丙酯有2种，乙酸乙 1.B由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出 酯只有1种，丙酸甲酯只有1种，综上，共有6种同分异 去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水 构体，A正确：根据图示可知，两种物质互为顺反异构，B 可以促使反应正向进行，A正确：反应产物的沸，点为 正确：该有机物，有2个取代基且属于酯类，则其取代基 142℃，环己烷的沸点是81℃，环己烷-水的共沸体系的 为一CH3、一OOC一，在苯环上有邻、间、对三种结构，C 沸点为69℃，温度可以控制在69一81℃之间，不需要 正确；C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构： 严格控制在69℃，B错误：接收瓶中接收的是环己烷 水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象， 该结构的二氯代物有3种，D错误。 C正确：根据投料量，可估算生成水的体积，所以可根 据带出水的体积估算反应进度，D正确。 6.B 含有六元环且能发生银镜反应即合有醛基，结构有：2.解析()乙酸和乙醇在浓硫酸催化和加热条件下发生 CHO 酯化反应生成乙酸乙酯和水，该实验中用NaHSO4代 CH2CHO CHO CH 替浓H2SO4,起催化剂作用。NaHSO1无腐蚀性，实验 CH ,共5 操作更安全；浓H2SO4具有强氧化性，可与乙醇反应生 : 种，故选B。 成SO2等副产物，用NaHSO4代替浓H2SO4,减少副产 7.B若苯环上有两个取代基，则两个取代基为一OOCH: 物的产生。(2)变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可 和一CH3,存在邻、间、对3种位置关系；若苯环上只有 使酯化反应正向进行，提高乙酸乙酯产率。(3)变色硅 一个取代基，则取代基可能为一CH2OOCH、: 胶在小孔板上方，无需分离，A项正确：平衡常数只与温 一DOCCH3和一COOCH3,存在3种可能结构，所以属 度有关，B项错误：变色硅胶没有加入溶液中，不能防止 于酯类并含有苯环的同分异构体共有（不考虑立体异 暴沸，C项错误：根据反应液由蓝色变为紫色、变色硅胶 构)3十3=6种，故选B。 由蓝色变为粉红色知，变色硅胶与甲基紫不接触才不影 8.C分子式为C16H16O2的某芳香族化合物A,能在酸： 响甲基紫指示反应进程，D项正确。(4)分离和洗涤有 性条件下水解生成B和C,说明A为酯，B在一定条件 机相均需用到的仪器为分液漏斗。(5)由于乙醇过量， 下可氧化生成C,说明B为醇，C为酸，二者有相同的碳： 故根据乙酸的量计算乙酸乙酯的理论产量为100X 原子数，为8个碳原子，且醇的取代基可能为： 10-3mol×88g·mol-1=8.8g,则乙酸乙酯的产率为 一CH2CH2OH或CH2OH和-CH3,含有两个取代 基时在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以总共有4： 6.60gX98.0%×100%=73.5%。(6)若改用C2H,180H 8.8g 种结构，那么对应的酯A也会有4种结构。 作为反应物进行反应，根据“酸脱羟基醇脱氢”知，生成 9.解析E的同分异构体：①苯环上有两个取代基；②能： 的乙酸乙酯为CHCO18OC2H5,其相对分子质量为90， 与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含羧基；③能 则质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值为90。 与FCl3发生显色反应，说明含酚羟基；④①核磁共振氢 答案(1)催化剂NaHSO4无腐蚀性，操作安全；副产 谱显示有5种不同化学环境的氢，且峰面积之比为3： 物少，无有毒气体SO2产生(2)促使反应正向进行， 2:2:1:1,满足条件的结构简式 提高乙酸乙酯的产率(3)AD(4)分液漏斗 COOH (5)73.5%(6)90 为：HO ! 3.解析在A中加入0.1mol乳酸、0.2mol异戊醇及少 CH 量催化剂和2一3片碎瓷片然后开始缓慢加热，发生反 COOH HO OH OH 八入 催化剂 答案 HO N 应： 加热 CH3 CH3 CHCOOCH2CH2CHCH3+H2O,反应后的液体 实验活动1乙酸乙酯的制备与性质 OH [问题讨论] CHa 1.提示乙酸乙酯水解产生乙酸和乙醇的反应是可逆的， 先水洗除去剩余的大部分的乳酸和异戊醇，然后用饱和 如果是在酸性环境中，产物不断堆积，水解就会受到抑 碳酸钠除去残留的酸性物质，分离出的产品用无水硫酸 制，速率就慢了；如果在碱性环境中，则反应进行比较彻 镁千燥，进而蒸馏纯化，收集200~203℃馏分。 底，因为产生的产物乙酸和碱反应，可使反应不断进行 (4)加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该冷却后再补 下去。 加，A正确；蒸馏时温度计的水银球应该和蒸馏烧瓶支 2.提示为了尽量减少乙酸、乙醇的挥发，提高乙酸、乙醇 管口齐平，不能插入液面以下，B错误；冷凝装置中使用 的转化率。 球形冷凝管会有产物残留在管内，造成产率下降，故不 3.提示增加乙醇的量，适当加热使生成的乙酸乙酯及时 能使用，C错误：蒸馏时用到的主要玻璃仪器有酒精灯、 蒸出，及时移走生成的水都可以提高乙酸的转化率。 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶，D正确。 32●化学·选择性必修3有机化学基础（配RJ版） C.反应(2)和反应(7)的反应条件相同 吡啶是一种有机碱，请推测其在反应⑤中 D.合成过程涉及取代反应、加成反应、消 的作用： 去反应 (3)对甲氧基乙酰苯胺 4.(2024·青海西宁高二期末)氟他胺是一种 (CH,O\一NHCOCH)是合成染 抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他 胺的合成路线如下所示： 料和药物的中间体，请写出由苯甲醚 一OCH,)制备对甲氧基乙酰苯胺 AB定条件 Fe/盐悛 (C.H.CH) 3: NO. 的合成路线（其他无机试剂任选）。 ON- 氟他胺 (1)芳香烃A的名称是 ,反应③和 ④的反应类型分别是 (2)请写出反应⑤的化学方程式： 请完成「知能达标训练1作业（二十） ·微专题（四）有限定条件同分异构体的书写与判断 →专题精讲 续表 1.常见的限制条件 只有2个氧原子且能 (1)以官能团特征反应为限制条件 发生水解反应 O一R(酯基) 思考方向（有机物中可 反应现象或性质 能含有的官能团) 既能发生银镜反应又 甲酸某酯 能水解，且只有2个 0 溴的四氯化碳溶液 碳碳双键、碳碳三键 氧原子 (HC—(O-R) 褪色 酸性高锰酸钾溶液 碳碳双键、碳碳三键、 能发生催化氧化，产 伯醇（一CH2OH) 褪色 醛基、苯的同系物等 物能发生银镜反应 遇氯化铁溶液显紫 (2)以核磁共振氢谱为限制条件 色、浓溴水产生白色 酚羟基 ①有几组峰就有几种不同化学环境的氢 沉淀 原子。 生成银镜或砖红色 醛基或甲酸某酯或 ②根据其峰面积比可判断有机物中不同化 沉淀 甲酸 学环境氢原子的最简比例关系。 与钠反应产生H 羟基或羧基 ③若有机物分子中氢原子个数较多但吸收 与碳酸氢钠反应产 羧基 峰的种类较少，则该分子对称性高或相同 生CO 的基团较多。 100 第三章烃的衍生物● 2.隐含的限制条件一有机物分子的不饱 4.(2024·河北高二期中)分子式为C。H2O,苯 和度 环上有两个取代基，且能与新制的氢氧化 不饱和度 思考方向 铜反应产生砖红色沉淀的有机物有（不考 2=1 1个双键或1个环 虑立体异构) 1个三键或2个双键或1个环和1 A.9种 B.12种 2=2 个双键 C.15种 D.18种 3个双键或1个双键和1个三键或 5.(2024·四川成都高二期中)下列关于同分 2=3 一个环和两个双键等 异构体的说法，错误的是 2>4 考虑可能含有苯环 A.分子式为C,HO2的有机物中含有 [特别提醒]有机物分子中卤素原子 (一X)以及一NO,、一NH等都视为H原子。 结构的同分异构体有6种 3.限定条件下同分异构体的书写步骤 第一步：依据限定条件，推测“碎片”（原子、 互为顺反异 基团)的结构： 第二步：摘除“碎片”，构建碳骨架： 构体 第三步：按照思维的有序性组装“碎片”，完 C.有机物 CH,O CHO 的同分异 成书写。 构体中，属于酯且苯环上有2个取代基 →专题集训 的结构有3种 1.(2024·四川遂宁高二段考)分子式为 D.CH。存在一种正三棱柱形的立体结 C,H。且仅含有2个一CH,的结构共有 构： 该结构的二氯代物有2种 A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 6.(2024·贵州遵义高二段考)某 OH 2.(2024·河北石家庄高二期中)呋喃（)1 药物的合成中间体M(结构如 C-CI CH: 图所示)的同分异构体中，含有 是一种重要的化工原料，其能够发生银镜 六元环且能发生银镜反应的结构种数为 反应的同分异构体中，除HC一C CHCHO外，余下的同分异构体的种数为 (不考虑立体异构) (不考虑立体异构) ) A.4 B.5 A.2种 B.3种 C.6 D.7 C.4种 D.5种 7.(2024·山西运城高二期中)有机物 3.(2024·贵州黔东南高二期末) H,C- COOH有多种同分异构 CH,CH, 体，其中属于酯类并含有苯环的同分异构 (M)的同分异构体有多 体有（不考虑立体异构） CHO A.5种 B.6种 种，其中含有苯环且能发生银镜反应的结 C.7种 D.8种 构种数有 ( ) 8.(2023·沈阳高二检测)分子式为C。H6O2 已知：不考虑立体异构且不包括M本身。 的某芳香烃化合物A,能在酸性条件下水 A.10种 B.11种 解生成B和C,B在一定条件下可以生 C.12种 D.13种 成C,则A的结构式可能有 101 ●化学·选择性必修3有机化学基础（配RJ版 A.2种 B.3种 的结构简式： (不考虑 C.4种 D.5种 立体异构) ①苯环上有两个取代基： 9.(2024·甘肃兰州高二期末)写出符合下列 ②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2: OH ③能与FeCl发生显色反应： NO ④核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境 条件的E: 的同分异构体 的氢，且峰面积之比为3：2：2：1：1 实验活动1 乙酸乙酯的制备与性质 [实验目的] 续表 1.学习制备乙酸乙酯的方法。 ①饱和Na2CO3溶液的液面上有油状液 2.加深对酯化反应和酯的水解的认识。 实验 体生成 [实验器材及试剂] 现象 ②闻到香昧 1.器材：试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、 玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精 2.乙酸乙酯的水解 灯、火柴、秒表、碎瓷片。 2.试剂：乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO,溶 0.5 ml.3 mol I." 0.5 ml.6 mol .L." 55m蒸水 HS0溶液。 uOH溶被， 液、乙酸乙酯、蒸馏水、3mol·L1H,SO 5.0mL蒸绵水 5.0L熏牌水 ① 溶液、6mol·L NaOH溶液。 [实验过程和结论] 实验步骤 6荷乙数乙留 1.乙酸乙酯的制备 (1)装置 振荡均匀后，把三支试管都放入70 80℃的水浴里加热 乙醇、乙A 浓硫酸 A中液体仍然分层，气味不消失 实验 B中液体酯层逐渐消失，气味渐渐消失 饱和 现象 Na CO, C中液体酯层和气味消失得比B快 溶液 (2)实验步骤与现象 实验 乙酸乙酯在酸性和碱性条件下发生水 在一支试管中加入2mL.乙醇，然后边振荡 结论 解，在碱性条件下水解得更快 试管边慢慢加人0.5mL.浓硫酸和2mL乙 ① 酸，再加入几片碎瓷片。在另一支试管中加 [拓展实验 入3ml饱和NaCO3溶液。如图所示连接 实验室某次制取乙酸乙酯的装置如图 装置 所示： 实 用小火加热试管里的混合物，将产生的蒸气 经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约 0.5cm处，注意观察试管内的变化。反应一 出水 段时间后，取下盛有NCO3溶液的试管，并 停止加热 远通 室外 振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置。待溶 ③ 液分层后，观察、并注意闻气味 (烧杯、夹持装置、温度计已略去) 102