完整版同分异构体专题训练含答案.docx
- 文档编号:10011173
- 上传时间:2023-02-07
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:443.38KB
完整版同分异构体专题训练含答案.docx
《完整版同分异构体专题训练含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整版同分异构体专题训练含答案.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
完整版同分异构体专题训练含答案
《同分异构体》专题训练
【知识准备】
一、基本概念和知识要点
1•同分异构现象:
化合物具有相同分子式,但具有不同结构式的现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
2•中学有机化学中主要涉及的同分异构现象有
(1)碳架异构
(2)位置(官能团位置)异构(3)类别异构(又
称官能团异构)。
【例1】有下列各组物质:
①NH4CN0与CO(NH2)2②CuSO4・3H2O与CuSO4・5H2O③H4SQ4与Si(0H)4
④[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O与[Cr(H2O)5CI]CI2•H2O⑤H20与D20⑥淀粉与纤维素⑦18O2与16O3⑧
,其中两者互为同分异构体的组
是
[简析]同分异构现象不只是存在于有机物中,它广泛存在于化合物中^时,学习中还要从概念上辨析同素异形体(单质间卜同位素(原子间)、同系物(有机物间),甚至同一物质(的不同表达形式)。
[答案]①④⑧⑩
【讲练互动】
二、判断书写和综合考查
(一)官能团由少到多,突出有序书写和方法迁移
它可以看作是由醛A和胺B去水
【例2】液晶是一种新型材料。
MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。
缩合的产物。
(MBBA)
CH3CH2CH;CH2
(K?
A)
⑵醛A的异构体甚多,其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种,它们是:
[简析]
(1)烷烃同分异构体(碳架异构)的有序书写方法为:
主链由长到短,支链由整到散,位置由边到心,排列由对到邻到间,它是同分异构体书写的基础。
此外,记忆常见烷基的同分异构体数目:
甲基1种、乙
基1种、丙基(—C3H7)2种、丁基(—C4H9)4种,对同分异构体数目的判断有很大便利。
⑵对于烃的衍生物
的同分异构体的书写也要特别强调借用碳架异构方法、结合官能团特点有序书写,借助“碳四价原则”补
足氢原子完成结构简式。
此外,审题时还要注意条件的限制。
[答案]
(1)CH3—C比一¥^^0^2
CHx
②CHj—C—0—③Ei一C—0—
©©H—C-O^Q)-CH5
ch3
CH
【例3】某有机物的结构简式为do,它的同分异构体中属于芳香醇的共有
A.3种B.4种
[答案]D
※附录:
常见的有机物类别异构有:
组成通式
可能的类别
组成通式
可能的类别
CnH2n,n》3
烯烃环烷烃
CnH2nO,n》3
饱和一元醛、酮、烯醇等
CnH2n-2,n>4
炔烃二烯烃环烯烃
CnH2nO2,n>2
饱和一元羧酸、酯、羟基醛等
CnH2n+2O,n》2
饱和一元醇与醚
CnH2n+1NO2,n》2
硝基化合物氨基酸
CnH2n-6O,n>7
芳香醇、芳香醚、酚
Cn(H20)m
单糖间或二糖间等
【例5】对于化学式为C5H12O2的二元醇,其主链为4个碳原子的同分异构体有()
A.4种B.5种C.6种D.7种
[简析]对于多官能团的同分异构体的书写常采用“定一动一”的方法保证不漏不重。
当然本题还要注意官能团对碳链的特殊要求(注:
当前试题隐形条件日趋增多),用碳架分析如下(其中数字表示在此条件下
另一羟基位置)。
[答案]D
【例6】据报道,2002年10月26日俄罗斯特种部队在解救人质时,除使用了非致命武器芬太奴外,还作
用了一种麻醉作用比吗啡强100倍的氟烷,已知氟烷的化学式为C2HClBrF3,则沸点不同的上述氟烷有
A.3种B.4种C.5种D.6种
C2HClBrF3可看作C2F6被
[简析]本题除了“定一动一”的方法外,若采用“换元法”可简化思维过程,即一H、一Cl、一Br取代的产物,请你参照例5继续往下分析。
式:
。
【练习2】在C3H9N中N原子以三个单键与其它原子相连接,它具有的同分异构体数目为()
A.2种B.3种C.4种D.5种
【练习3】主链上有4个碳原子的某种烷烃,有两种同分异构体,含有相同碳原子数且主链也有4个碳原
子的单烯烃的同分异构体有()
A.5种B.4种C.3种D.2种
【练习4】已知C5H11OH有8种同分异构体,则分子式为C5H10O的醛有种,分子式为C6H12O2的羧
酸有种,分子式为C6H12O2的酯有种。
反应,C和E都不能发生银镜反应。
A的结构可能有()
A.2种B.3种C.4种D.6种
【练习6】某芳香族有机物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有()
A.两个羟基B.一个醛基C.两个醛基D.一个羧基
【练习7】
(1)乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用,故常用于化妆品工业和食品工业。
乙酸苯甲酯有很多同分异构体,含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个,其中两个的结构简式分别是下图的
A、B:
请写出另外三个同分异构体的结构简式:
(2)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。
在合
[详见2006江苏卷],中间产物(B)有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。
这类同分异构体共有种。
【练习8】2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙
品制剂。
苯丙醇胺(英文缩写为PPA)结构简式如右图:
—tH—CH—CHj
II
其中一代表苯基。
苯丙醇胺是一种一取代苯,取代基是"吐
(1)PPA的分子式是:
(2)它的取代基中有两个官能团,名称是基和基(请填写汉字)
(3)将一、H2N―、HO—在碳链上的位置作变换,可以写出多种同分异构体,其中5种的结构简式是:
VCH—CHj一CHa—NHj
OH
CH—CH7—0]{
Nib
写出多于4
请写出另外4种同分异构体的结构简式(不要写出一0H和一NH2连在同一个碳原子上的异构体;
种的要扣分)
(二)空间结构由线到面到体,突出空间想象和融会贯通
CH3、两个—CH2—、一个一—和
【例7】某化合物的分子式为C5H11CI,分析数据表明:
分子中有两个—
一个—CI,它的可能的结构有()种(本题不考虑对映异构体)
A•2B•3C•4D.5
[简析]对于指定取代基的同分异构体的书写,常用“先难后易”(即先定四价、三价基团,再上二价基团,
最后补一价基团)来突破。
本题先写出如下碳架,后补上一价基团,在此过程中要充分注意结构的等效/
对称性,示意图中①②③④为一CI位置,另外2个价键连接一CH3。
I®|
©-CH2-CH-CH2-©-CH-CHJ-CH2-©
[答案]C
【例8】已知甲苯的一氯代物有4种,则甲苯与氢气完全加成后的产物的一氯化物应该具有的种类数是
()
A•2种B•4种C•5种D•7种
[简析]本题除了要充分利用的对称/等效性,还要注意甲苯加氢后与甲基相连的碳上也有氢原子,也能被CI
取代。
[答案]C
【例9】⑴已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似(如左下图),则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4CI2的同分异构体的数目为()
⑵已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷(C8H8)的分子结构相似(如右下图),贝yC4SiH8的二氯代物的同分异构体数目为()
B•4
N—H|[
B—H
[简析]将平面结构的“定一动一”同分异构体书写方法迁移到立体结构。
[答案]
(1)B⑵B
【例10】金刚烷(C10H⑹是一种重要的脂环烷烃,,它可以看作是4个等同组成的空间结构,若已知一氯金刚烷有2种结构,则二氯金刚烷的种类有
A•4种B•6种C•8种D.10种
[简析]根据“一氯金刚烷有2种结构”,利用对称/等效性理解“可个等同的六元环组成的空间结构”(空间结构要求比较高),通动一”的基本方法解决非常规试题。
分析示意图如下(①—⑥
CI位置):
[答案]B
X、一Y,若同时分别取代甲苯苯环上的两个氢原子,生成的同分异体的()
C.6种D.4种
【练习10】已知A为CH3,其苯环上的二溴代物有
【练习11】已知1,2,3—三苯基环丙烷的3个苯基可分布在环丙烷环平面的上下,因此有如下2个异构体。
据此,可判断123,4,5—五氯环戊烷(假定五个碳原子在同一平面上)的异构体数是
(1)写出化合物②~⑤的分子式:
①C6H6②③④⑤
(2)这组化合物的分子式通式是C—H—(请以含m的表示式填在横线上,m=1,2,3,------)
(3)由于取代基的位置不同,产生的异构现象,称为官能团位置异构。
一氯并五苯有—(填数字)个异构
体,二氯蒽有(填数字)个异构体,八氯蒽有(填数字)个异构体。
CH3CH CH3-CH-CH—C—CH2-CH3 n4表示。 例如: 在''分子中,n1=6,n2=1,n3=2,n4=1。 试根据不同烷烃 的组成结构,分析烷烃(除甲烷外)各原子的关系。 (1)烷烃分子中氢原子数no与n1、n2、n3、n4之间的关系是 (2)四种碳原子数的关系为n1= ⑶若分子中n2=n3=n4=1,则该分子的结构简式可能为 【练习14】已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别 被H2O取代,所形成的[CO(NH3)4(H2O)2]3+的几何异构体种数有()种 (不考虑光学异构) A.2种B.3种C.4种D.6种 【练习15】近年来,化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷,如三星烷、四星烷、五星烷等。 (1)六星烷的化学式为,这一系列的星烷(选填: 是或不是)互为同系物。 (2)与三星烷互为同分异构体的芳香烃有种。 (3)—氯四星烷的结构简式有,二溴三星烷有种。 (3)新信息逐渐渗透引入,培养自学和综合应用的能力 【例11】烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应,称为羰基合成,也叫烯烃的醛化反应。 由 乙烯制丙醛的反应为: CH2=CH2+CO+H2JCH3CH2CHO。 由化学式为C4H8的烯烃进行醛化反应, 得到的醛的同分异构体可能有 () A.2种B.3种C.4种D.5种 [简析]本题可不必试写,抓住由题给信息可知C4H8的醛化反应后可得C4H9-CHO,丁基有4种。 [答案]C 【例12】2002年诺贝尔化学奖表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果,一项是美国科学家 约翰•芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”;另一项是瑞士科学家库尔特•维 特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”。 原子核磁共振(PMR)是研 究有机物结构的有力手段之一,在所有研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR中都给出了 相应的峰(信号),谱中峰的强度与结构中的等性H原子个成正比。 例如二乙醚的结构简式为: CH3-CH2-O-CH2-CH3,其核磁共振谱(PMR谱)中给出的峰值(信号)有两个,其强度之比为3: 2,如下图 所示: ⑵某含氧有机物,它的相对分子质量为46.0,碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%,PMR中只 有一个信号,请写出其结构简式。 (3)实践中可根据PMR谱上观察到氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。 如分子式为C3H6O2的链状 有机物,有PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种,其对应的全部结构,它们分别为: ①3: 3②3: 2: 1③3: 1: 1: 1④2: 2: 1: 1,请分别推断出可能的结构简式: ①② ③④ ⑷在测得CH3CH2CH2CH3化合物在PMR谱上可观察到二种峰,而测得CH3-CH=CH—CH3时,却得到 氢原子给出的信号峰有4个,请结合空间结构解释产生4个信号峰的原因: (5)现有四种最简式均为“CH的有机物(碳原子数不超过10且彼此不同),在PMR谱上仅观察到一种信号 峰,试写出这四种有机物的结构简式: [简析]虽冠以新信息核磁共振谱(新课程已涉及),但“拨开云雾见日月”,抓住题给的“等性H原子”可知本题 (1) (2)(3)考查常见的同分异构体数目判断和书写。 (4)需从“空间结构”暗示信息入手,较高要求地考 查了烯烃的几何异构”。 ⑸“另辟蹊径”,深刻领悟后总结才能顺利解答全部。 [答案] (1)2: 2: 2: 2: 2或者1: 1: 1: 1: 1 (2)CH3OCH3 (3)①CH3COOCH3②CH3CH2COOHHCOOCH2CH3CH3—O—CH2CHO ③CH3CH(OH)CHO④HOCH2CH2CHO UHm八PHm和CH#M,每种在PMR谱上给出信 ⑷因为CH2—CH=CH—CH2有两种空间结构: 号峰有2个,所以共给出信号峰4个。 由于几何形状的不同,它有两种同分异构体,这种原子排布顺序相同,几几何异构”。 在下列化合物中存在几何异构现象的有() 10且彼此不同 注意: 空间结构对称,每个碳原子上只连一个氢原子,碳原子数不超过 【练习18】2005年诺贝尔化学奖被授予“在烯烃复分解反应研究方面作出贡献”的三位科学家。 “烯烃复 分解反应”是指在金属钼、钉等催化剂的作用下,碳碳双键断裂并重新组合的过程。 如2分子烯烃 RCH=CHR/用上述催化剂作用会生成两种新的烯烃RCH=CHR和RzCH=CHR仁则分子式为C4H8的烯烃中,任取两种发生“复分解反应”,生成新烯烃种类最多的一种组合中,其新烯烃的种类为 () A.5种B.4种C.3种D.2种 【练习19】已知二氟二氮N2F2分子中两个氮原子之间以双键相结合,每个氮原子各连一个氟原子,分子中的四个原子都在一个平面上。 何形状不同的异构体被称作 (2)含有“手性碳原子”且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有五种,它们的结构简式分 别是: ©CJi=C—=CH— ®ch3-c=c-ch-ch=ch2 ®HC=C-C-CHj-CH=CHj H (3)含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后不具有“手性碳原子”的结构简式是 【练习21】石油分馏物中含有一种烷A。 下图为3种已经合成的由2个、3个、4个A为基本结构单元“模 块”象搭积木一样“搭”成的较复杂笼状烷根据上述条件推断并填空: (1)A的分子式为,它是由 个六元环构成的立体笼状结构,其中有 个碳原子为3个环共有。 (2)A的一溴取代物有—种同分异构体。 (3)药剂“乌洛托品”(六次甲基四胺)是有机生物碱,为共价化合物,化学式为C6H12N4,基本分子空间结 构与A相同,其分子中每个氮原子与个碳原子结合,这些氮原子间排列的空间构型与无机物中 (填化学式)分子空间结构相同。 ⑷链状烷烃同系物的分子通式为CnH2n+2(n=1、2、3…)。 若A、B、C…也是同系物关系,请写出这一系列 化合物的分子通式。 (5)若在D上再增加一个A“模块”得到E,E的分子式为,A“模块”的堆积方式是否会造成E 有同分异构体(填有或无)_。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整版 同分异构 专题 训练 答案