高中化学复习知识点：同分异构体的数目的确定

高中化学复习知识点：同分异构体的数目的确定
一、单选题
1．丙烷的分子结构可简写成键线型结构 。有机物A的键线式结构为 ，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A,下列有关说法错误的是
A．有机物A的一氯代物只有5种
B．用系统命名法命名有机物A，名称为2，2，3－三甲基戊烷
C．有机物A的分子式为C8H16
选B。
6．D
【解析】
【详解】
A.反应①为酯化反应，属于取代反应，反应②不饱和度降低，为加成反应，A项错误；
B.反应③产物只有乙酸乙酯，其原子利用率为100％，而反应④为C4H10+O2→C4H8O2，H原子没有全部进入到目标产物，原子利用率不为100%，B项错误；
C.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类有HCOOCH2CH2CH3，HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3共3中，C项错误；
则符合上述条件的酯的结构可有
A．2种B．4种C．6种D．8种
二、综合题
11．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式如下：
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A．取代反应B．氧化反应
C．酯化反应D．中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足如下三个条件的，除酪氨酸外还有________种。
答案选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．b的分子式为C8H8，苯的同系物的通式为CnH2n-6，因此b的同分异构体不可能与苯互为同系物，故A错误；B．c为苯乙烯，对应的二氯代物有 （○为一个氯原子，●为另一个氯原子可能的位置）4种； 2种，共6种，故B错误；C．a中含碳碳双键，能与溴水发生加成反应，故C错误；D．c为苯乙烯，碳碳双键和苯环均为平面结构，所有原子可能处于同一平面，故D正确；故选D。
【点睛】
本题考查有机物的结构与性质，把握官能团与性质、同分异构体的判断、有机反应为解答的关键。本题的易错点为D，有机物中的原子共平面问题可以联想甲烷的正四面体结构、乙烯和苯的平面型结构、乙炔的直线型结构。
3．B
【解析】A．油脂、蛋白质在一定条件下均能水解，但糖类中的单糖如葡萄糖不水解，故A错误；B．乙二醇可通过缩聚生成高分子化合物，苯乙烯可通过加聚生成高分子化合物，故B正确；C．C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法 ，由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体，故C错误；D．该有机物中含有苯环、碳碳双键、碳碳三键、甲基，甲基中C原子处于乙烯和乙炔中H原子的位置，甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在乙烯或乙炔的平面内，苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面，乙炔是直线型结构，所以最多有12个C原子(苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个)共面．在甲基上可能还有1个氢原子共平面，则两个甲基有2个氢原子可能共平面，苯环上4个氢原子共平面，双键上2个氢原子共平面，总计得到可能共平面的原子有20个，故D错误；答案为B。
C．D为醛，可发生氧化反应生成酸，也可被还原是醇，故C正确；
D．由B的分析可知B可能为CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2OH，有4种，故D正确；
故选B。
8．A
【解析】
【分析】
有机物A的分子式为C9H18O2，在酸性条件下A水解为B和C两种有机物，则有机物A为酯。由于同质量的B和C的蒸气所占体积相同，说明B和C的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子，据此分析解答。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
C3H5Cl可看成是丙烯分子中有一个氢原子被氯原子取代的产物，丙烯的结构简式为CH2=CH-CH3，三个碳原子上的氢原子都可以被Cl取代，从而得出3种结构简式：CH2=CH-CH2Cl、CH2=CCl-CH3、ClCH=CH-CH3，其中ClCH=CH-CH3还存在顺反异构体，共有4种可能的结构。
C．D既能发生氧化反应，又能发生还原反应
D．符合题目条件的B共有4种
8．分子式为 的有机物A在稀硫酸存在的条件下与水反应生成B、C两种物质，C经一系列氧化最终可转化为B的同类物质，等质量的B、C的蒸气在同温同压下所占体积相同，则A的结构共有（）
A．8种B．12种C．16种D．18种
9．下列说法正确的是
A．反应①、②均是取代反应
B．反应③、④的原子利用率均为100％
C．与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有2种
D．乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别
7．分子式为 的有机物A有下列变化：
其中B、C的相对分子质量相等，下列有关说法错误的是（）
A．C和E互为同系物
B．符合题目条件的A共有4种
点睛：该题的难点是有机物共线、共面判断，解答该类试题的判断技巧：①甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛5种分子中的H原子若被其他原子如C、O、Cl、N等取代，则取代后的分子空间构型基本不变。②借助C—C键可以旋转而—C≡C—键、 键不能旋转以及立体几何知识判断。③苯分子中苯环可以以任一碳氢键为轴旋转，每个苯分子有三个旋转轴，轴上有四个原子共线。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A.根据 的结构式，可知分子式为C5H8O，故A正确；
B. 同系物是结构相似、分子组成相差若干CH2原子团的化合物， 和环氧乙烷 的结构不同，不是同系物，故B错误；
C. 的一氯代物有 、 ，共2种，故B正确；
D. 画红圈的碳原子通过4个单键与碳原子连接，不可能所有碳原子处于同一平面，故D正确；
7．B
【解析】
【分析】
有机物A的分子式为C9H18O2，在酸性条件下A水解为B和C两种有机物，则有机物A为酯。B和C的相对分子质量相等，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子，据此分析解答。
【详解】
A．由以上分析可知C为C3H7COOH，E为C4H9COOH，二者互为同系物，故A正确；
B.分子式为C7H8O的有机物，能与氯化铁溶液发生显色反应，故含有1个苯环，1个酚羟基，还含有1个甲基，甲基与酚羟基有邻、间、对三种位置关系，故同分异构体共有3种，故B正确；
C. 3--甲基--3--乙基戊烷(CH3CH2)2C（CH3）CH2CH3有3种H原子，一氯代物有3种同分异构体，故C错误；
D.2--氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)与NaOH乙醇溶液共热发生消去HCl分子的反应，可以从1号碳上消去氢原子形成双键，也可以从3号碳原子上消去氢原子形成双键，所以反应产物中有两种不同的同分异构体，故D错误；
【详解】
根据上述分析，酯A水解生成含有4个碳原子的羧酸和5个碳原子的醇。含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体：CH3CH2CH2COOH，CH3CH(CH3)COOH。含有5个C原子的醇的有8种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2OH，CH3CH2CH2CH(OH)CH3，CH3CH2CH(OH)CH2CH3；CH3CH2CH(CH3)CH2OH，CH3CH2C(OH)(CH3)CH3，CH3CH(OH)CH(CH3)CH3，CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3；CH3C(CH3)2CH2OH；其中能氧化为羧酸的醇，即含有-CH2OH结构的醇有4种，所以有机物A的同分异构体数目有2×4=8，故选A。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；②与氯化铁溶液能发生显色反应；③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：___________________。
12．12．有机物M 有抗菌作用，其合成路线如下图所示：
已知：①
②
③
（1）M的分子式是______________，A的化学名称是__________________。
【详解】
A．有机物A中还有5种等效氢原子，故一氯代物有5种，不符合题意，故A不选；
B．用系统命名法命名有机物A，从左端开始，最长链上有5个碳原子，甲基分别在2、2、3号位，故名称为2，2，3－三甲基戊烷，故B不选；
C．有机物A有8个碳原子，18个氢原子，则分子式为C8H18，符合题意，故C选；
D．碳碳双键能出现的位置有 ，共3个，故B的结构可能有3种，当碳碳双键在位置2时，系统命名为3，4，4－三甲基－2－戊烯，故D不选；
A．3种B．4种C．5种D．6种
5．螺环化合物 可用于制造生物检测机器人，下列有关该化合物的说法错误的是
A．分子式为C5H8O
B．是环氧乙烷 的同系物
C．一氯代物有2种（不考虑空间异构）
D．所有碳原子不处于同一平面
6．乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多，如图：
下列说法正确的是（ ）
①苯的二元取代物 ②与E 具有相同的官能团 ③能发生银镜反应和水解反应
（6）结合题给信息，以甲苯为原料制备化合物 ，设计合成路线（其他试剂任选）。_________
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
由题意知，有机物A的结构简式为(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3，有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A，说明有机物B中含有一个碳碳双键。
（2）G的结构简式是___________，F中含氧官能团的名称是_______________。
（3）由A生成B和由G生成H 的反应类型分别是___________、____________。
（4）由C生成D 的化学方程式是_________________。
（5）E 的同分异构体中，符合下列条件的结构共有___________种。
A．分子式为C4H10O的醇，能在铜催化和加热条件下被氧气氧化为醛的同分异构体共有4种