2020届高考化学考前冲刺提分训练：有限制条件同分异构体的书写【答案+详解、课后总结】

——有限制条件同分异构体的书写
【提分训练】
1．(1)[2019·江苏，17(4)]C()的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：____________。

①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。

答案
解析能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基。

在碱性条件下水解之后酸化得
中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。

(2)[2019·天津，8(2)]化合物B[CH3C≡CCOOC(CH3)3]的核磁共振氢谱中有________个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为____________。

①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式___________________。

答案 2 5 CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
解析化合物B中含有2种不同化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有2个吸收峰。

满足要求的B的同分异构体可以为C—C—C—C≡C
—、C—C—C≡C—C—、C—C≡C—C—C —与—COOCH2CH3相连而成，共有5种。

碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2C≡C—COOCH2CH3、
(3)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
其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为________。

答案14
解析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，或者为—CH(CH3)OOCH；若含有2个取代基为—CH3、—CH2OOCH，或者为—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，对应的—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14种，其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为
(4)符合下列条件的E()的同分异构体有________种。

①分子中苯环上有两个对位取代基
②能发生银镜反应
③能和钠反应放出氢气，不与FeCl3溶液发生显色反应
答案14
解析依据信息②③可知含有醛基和醇羟基两种官能团，标数字的位置为羟基可能的位置。

共14种同分异构体。

2．高考组合题
(1)[2018·全国卷Ⅱ，36(6)]F是B的同分异构体。

7.30 g 的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L 二氧化碳(标准状况)，F 的可能结构共有_______种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为______________。

答案9
解析B的分子式为C6H10O4，其相对分子质量为146，F是B的同分异构体，则7.30 g F的物质的量为0.05 mol，生成的二氧化碳的物质的量为0.1 mol，因此F分子中含有两个羧基，剩余基团为—C4H8，根据同分异构体的书写方法可判断符合要求的F的可能结构有9种，其中满足题意要求的结构简式为。

(2)芳香化合物X是F()的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1，写出2种符合要求的X的结构简
式____________________________。

答案
(任选2种)
解析F除苯环外还有5个碳原子，2个氧原子，3个不饱和度。

由限制条件可知含有—COOH，另外还有4个碳原子，2个不饱和度。

由于只有4种氢，应为对称结构，其中有6个氢原子相同，即有2个对称—CH3结构，另外2个碳原子组成碳碳三键。

(3)富马酸()为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出________ L CO2(标况)；富马酸的同分异构体
中，同为二元羧酸的还有__________________________(写出结构简式)。

答案44.8
解析富马酸为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出2 mol CO2，标准状况下放出CO2的体积是44.8 L；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有
两种。

(4)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E()的同分异构体，0.5 mol W与足量NaHCO3溶液反应生成44 g CO2，W 共有_____种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简
式为______。

答案12
解析具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W能与足量NaHCO3溶液反应生成44 g CO2(即1 mol)，说明W中含有2个—COOH，W中苯环上的两个取代基有4种情况：
①2个—CH2COOH，②—CH2CH2COOH和—COOH，③和—COOH，
④和—CH3，每种情况又都有邻、间、对三种位置的同分异构体，故满足条件的W共有12种同分异构体，其核磁共振氢谱有三组峰的结构具有较强的对称性，结构简式为
3．A(C2H4O)是基础有机化工原料，由A制备聚碳酸酯(D)及食用香精茉莉酮(H)的合成路线如下(部分反应条件已略去)：
已知：A、B的核磁共振氢谱显示均只有1组峰。

回答下列问题：
(1)A的结构简式为__________________________________，
D的结构简式为_________________________________________。

(2)反应①的化学方程式为________________________________。

(3)H中含氧官能团的名称为________。

(4)②的反应类型为______，③的反应类型为________。

(5)G的同分异构体中能同时满足下列条件的共有______种(不含立体异构)；
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②苯环上只有2个取代基，且互为对位
其中核磁共振氢谱显示为5组峰的是______________(其结构简式)。

(6)参照有机物F的上述合成路线，设计一条由A和HC≡CLi为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线：__________________。

答案(1) (或)
催化剂(2)＋2CH3OH――→
＋HOCH2CH2OH
(3)羰基
(4)缩聚反应取代反应
(5)8
(6)
――――→HC ≡CLi HOCH 2CH 2C ≡
CH ―――――→1H 2/催化剂2HI ICH 2CH 2CH==CH 2――――→NaOH
乙醇，△
CH 2==CH —CH==CH 2 解析 依据A 、B 的核磁共振氢谱均只有一组峰，结合其化学式可知二者的结构分别为
(5)G 的化学式为C 11H 16O ，依据①②的要求，符合要求的两个基团分别是“
”和“C 5H 11—”，该同分异构体有8种。

“
”
中有3种氢原子，则“C 5H 11—”中只能有两种氢原子，符合条件的戊
基只能是因而核磁共振氢谱为5组峰的有机物的结
构简式为：
4.常温下，在镁屑和无水乙醚的混合体系中，滴加卤代烷，反应后得
到的有机镁化合物称为格氏试剂。

制备的格氏试剂不需要分离就可直接用于有机合成，是重要的有机合成中间体。

反应原理为：RX ――→Mg 乙醚
RMgX
――→
H 3O ＋
利用
A()来合成
的流程图如图所示：
A()
――→
浓硫酸△B
――→
NBS C(
)――→①Mg 乙醚――――――――→②CH 3COCH 3/乙醚
③H 3O ＋
D(
)
――→
HBr
E()
――→①Mg 乙醚――――→②CO 2/乙醚
③H 3O ＋
F(
)―→G ―→H ――→
H 3O ＋
I(
)
(1)物质A的名称为____________；A→B的反应类型是______________。

(2)写出由A制备环戊酮()的化学方程式：
______________________________________________________。

(3)写出由F生成G、G生成H的化学方程式：
______________________________________________________。

(4)D的同分异构体中含有六元环且能发生银镜反应的有______种。

(5)写出符合下列要求的I的同分异构体的结构简式：
________________________________。

(写出一种即可，已知同一个C原子上不能连接2个羟基)
①芳香族化合物②二元醇③分子中有5种不同化学环境的H原子答案(1)环戊醇消去反应
(2)
(3)、
(4)5
(5)(或)
解析(4)由题意知，满足条件的D的同分异构体中含有六元环和醛基，若六元环上的取代基为—CHO、—CH3，二者可以取代同一个碳原子上的氢原子，也可以取代两个碳原子上的氢原子，则二者在六元环上有4种位置关系，若六元环上的取代基为—CH2CHO，则只有1种位置，故符合条件的同分异构体共有5种。

(5)由①知含有苯环，由②知含有2个醇羟基，由③知分子中5种不同化学环境的H原子，则符
合条件的同分异构体有
【课后总结】
1．常见限制条件与结构关系总结
2．限定条件的同分异构体书写技巧
(1)确定碎片
明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。

(2)组装分子
要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。

几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。

化学特征包括等效氢。

3．含苯环同分异构体数目确定技巧
(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。

(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。

(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。

(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。

1．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
[解题思路] 第一步：根据限定条件确定基团和官能团
含有苯环，(酚)—OH，—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—”)，最后分别将“—CH2—”插入其中，图示如下：(数字表示“—CH2—”插入的位置)
(2)若为—OOCH，插入“—CH2—”图示如下：
第三步：算总数：5＋5＋3＋4＝17种。

2．同时满足下列条件的的所有同分异构体有________种(不考虑立体异构)。

①能使溴的四氯化碳溶液褪色；
②1 mol该同分异构体与足量饱和NaHCO3反应产生88 g气体。

答案18
[解题思路] 第一步：确定官能团和基团
两个“—COOH”，一个“”。

第二步：排布官能团和基团
(1)含有“”的四个碳原子的碳架有下列三种情况C==C—C
—C，C—C==C—C，
(2)运用“定一移二”的方法，将两个羧基分别在以上三种碳架上排布，图示如下(数字表示另一个“—COOH”可能的位置)
共9种情况；共5种情况；
共4种情况。

第三步：算总数。