突破训练（一）.doc

研究有机化合物的一般步骤和方法、同分异构体 突破训练（一）‎ ‎1．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于作打火机中燃料，下列关于丁烷的叙述不正确的是(　　)‎ A．在常温下，C4H10是气体 B．C4H10与CH4互为同系物 C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体 D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物 解析：选D　在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃，碳原子数不同，互为同系物，A、B均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种沸点不同的产物，C正确，D错误。‎ ‎2．分子式为C9H11Cl的有机物，属于芳香族化合物且苯环上具有两个取代基的化合物共有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．9种　　　　　　　　 　B．12种 C．15种 D．18种 解析：选C　苯环上只有两个取代基，取代基可能为①—Cl、—CH2CH2CH3；②—Cl、—CH(CH3)2；③—CH3、—CH2CH2Cl；④—CH3、—CHClCH3；⑤—CH2CH3、—CH2Cl等五种组合方式，每组中各有邻、间、对三种同分异构体，所以共有同分异构体为5×3＝15种。‎ ‎3．下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是(　　)‎ A．C5H12有两种同分异构体 B．C8H10只有三种属于芳香烃的同分异构体 C．CH3CH2CH2CH3在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代烃 D．甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子的烷基取代，所得产物有六种 解析：选D　A项，C5H12有三种同分异构体，错误；B项，C8H10‎ 13‎ 属于芳香烃的同分异构体有共四种，错误；C项，CH3CH2CH2CH3在光照条件下的一氯代烃有两种，错误；D项，甲苯苯环上有3种H原子，含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种，正丙基取代苯环上的氢原子有邻、间、对三个位置，同理异丙基也是三个位置，故其所得产物有六种，正确。‎ ‎4．分子式为C5H10O3的有机物具有如下性质：2C5H10O3C10H16O4＋2H2O，若不考虑立体异构，则C5H10O3的结构最多有(　　)‎ A．12种 B．10种 C．8种 D．6种 解析：选A　根据题给反应可推知，该有机物具有1个羧基和1个醇羟基。可以先写出含有5个碳原子的羧酸的所有同分异构体，再用羟基取代烃基上的氢原子，即可得到符合要求的C5H10O3的同分异构体。羧酸共有如下四种结构(烃基上的氢原子已略去)：HOOC—C—C—C—C，用羟基取代烃基上的氢原子，依次得到的结构有4种、4种、3种、1种，共12种。‎ ‎5.下列物质进行一氯取代反应后，只能生成4种沸点不同的有机产物的是(　　)‎ 13‎ ‎[解析]　生成4种沸点不同的有机物，即其一氯代物有4种。A项，分子中只有2种不同的H原子，其一氯代物有2种，错误；B项，分子中有4种不同的H原子，一氯代物有4种，正确；C项，分子中有2种不同的H原子，一氯代物有2种，错误；D项，分子中有3种不同的H原子，一氯代物有3种，错误。‎ ‎6.四联苯的一氯代物有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 ‎[解析]　推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。‎ ‎7.分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是(　　)‎ A．分子中含有2种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C．1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同 ‎[解析]　A．根据结构简式可知分枝酸含羧基、羟基和碳碳双键3种官能团，错误；B.分枝酸含有羧基和羟基，可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应，正确；C.1 mol分枝酸最多能与2 mol NaOH发生中和反应，错误；D.使溴的四氯化碳溶液褪色是发生了加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应，原理不同，错误。‎ ‎8.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图。下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　)‎ A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 13‎ D．能发生加成反应，不能发生取代反应 ‎[解析]　由香叶醇的结构简式可知，其分子式为C10H18O，故A正确。香叶醇中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，故B错误。碳碳双键和—CH2OH 都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使溶液的紫红色褪去，故C错误。香叶醇含有—OH，在一定条件下能与HBr、乙酸等发生取代反应，故D错误。‎ ‎9.曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂，结构如图所示。下列有关曲酸的叙述不正确的是(　　)‎ A．分子中所有碳原子不可能共平面 B．能发生酯化反应、氧化反应、还原反应 C．1 mol该物质与H2完全加成，需消耗3 mol H2‎ D．比该物质少一个O原子，属于芳香族化合物的同分异构体有3种 ‎[解析]　 分子中所有碳原子可能共平面，故A错误；含有羟基、羰基，所以能发生酯化反应、氧化反应、还原反应，故B正确；含有2个碳碳双键、1个酮羰基，1 mol该物质与H2完全加成，需消耗3 mol H2，故C正确；比少一个O原子的物质的分子式为C6H6O3，属于芳香族化合物的同分异构体有共3种，故D正确。‎ ‎10.轴烯是一类独特的星形环烃。下列关于三元轴烯()说法不正确的是(　　)‎ A．可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．所有原子在同一平面 C．与1,3丁二烯()互为同系物 D．与苯互为同分异构体 解析：选C　该分子中含有C==‎ 13‎ ‎=C双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；由于C===C双键构成的平面结构，所以该分子的所有原子在同一平面上，B正确；该分子含有三个C===C双键和一个碳环，而只有两个C===C双键，所以二者结构不相似，不是同系物，C错误；该分子的化学式为C6H6，与苯的化学式相同，但结构不同，所以二者互为同分异构体，D正确。‎ ‎11.下列关于同分异构体的数目判断正确的是(不考虑立体异构) (　　)‎ 选项 A B C D 分子式 C5H12O C5H10‎ C7H16‎ C9H18O2‎ 已知 条件 能与金属钠反应 能使溴水褪色 分子中含有3个甲基 酸性条件下水解生成两种相对分子质量相等的有机物 同分异 构体数目 ‎8‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎12‎ ‎【解析】选A。由C5O能和金属钠反应可知,该物质为戊醇,戊基(—C5H11)有 ‎8种结构,则戊醇有8种结构,A项正确;C5H10能使溴水褪色说明是烯烃,戊烷的 同分异构体有CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、、,若为 CH3—CH2—CH2—CH2—CH3,不考虑顺反异构体,相应烯烃有CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3,共2种;若为,相应烯烃有 CH2C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)CHCH3、CH3CH(CH3)CHCH2,共3种;若为 13‎ ‎,没有相应烯烃,所以分子式为C5H10的烯烃共有(不包括顺反异构)2+3=5种,B项错误;C7H16的结构式中含有3个甲基,则该烷烃只有1个支链,若支链为—CH3,则主链上含有6个碳原子,符合条件的有CH3CH(CH3)CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3;若支链为—CH2CH3,主链上含有5个碳原子,符合条件的有CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3;支链不可能大于3个碳原子,故符合条件的烷烃有3种,C项错误;分子式为C9H18O2,在酸性条件得到两种相对分子质量相等的有机物,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。含有4个C原子的羧酸有2种同分异体:CH3CH2CH2COOH,‎ CH3CH(CH3)COOH;含有5个C原子的醇有8种同分异构体,所以该有机物的同分异构体数目有2×8=16,D项错误。‎ ‎12．化合物X()是一种医药中间体。下列有关化合物X的说法正确的是(　　)‎ A．该物质分子式为C10H9O4‎ B．在酸性条件下水解，水解产物只有一种 C．分子中所有原子处于同一平面 D．1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应 解析：选B　A项，由化合物X的结构简式可知该有机物分子式为C10H8O4；B项，该有机物具有环酯结构，则水解产物只有一种；C项，含有饱和烃基，具有甲烷的结构特点，则所有原子不可能在同一个平面上；D项，含有羧基、酯基，且酯基可水解生成酚羟基和羧基，则1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应。‎ ‎13．下列化学方程式或相应的描述涉及的反应与相应的反应类型不一致的是(　　)‎ A．CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O　取代反应 B．苯中加入溴水，充分振荡静置，溴水褪色　取代反应 13‎ C．nCH2===CHClCH2—CHCl　加聚反应 D．CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br　加成反应 解析：选B　苯中加入溴水，充分振荡静置，溴水褪色，是苯萃取了溴水中的溴单质，不是取代反应。‎ ‎14．下列说法错误的是(　　)‎ A．可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯 B．用水可鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体 C．用碳酸钠溶液可一次性鉴别乙酸、苯和乙醇三种无色液体 D．燃烧法无法区分甲烷和乙烯 解析：选D　Br2/CCl4溶液可以与苯乙烯反应，使溶液褪色，Br2/CCl4溶液与乙苯不反应，A正确；己烷密度比水小、不溶于水，四氯化碳密度比水大、不溶于水，乙醇与水混溶，B正确；Na2CO3溶液与乙酸反应产生气体，与苯不反应、分层，与乙醇不反应、混溶，C正确；乙烯燃烧有黑烟，D错误。‎ ‎15．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有(　　)‎ A．乙烷　　　　　　　　 　B．甲苯 C．氟苯 D．丙烯 解析：选C　A、B、D中都含有甲基，有四面体的空间结构，所有原子不可能共面；C项中氟原子代替苯分子中一个氢原子的位置，仍共平面。‎ ‎16．结构简式为的有机物分子中，处于同一平面的碳原子最多有(　　)‎ A．10个 B．9个 C．8个 D．6个 解析：选A　该有机物分子结构中存在2个平面，即 13‎ ‎，转动①处的碳碳单键，使苯环所在的平面与碳碳双键所在的平面重合时，该有机物分子中处于同一平面的碳原子最多，为10个，故A项正确。‎ ‎16．某款香水中的香氛主要由以下三种化合物构成，下列说法正确的是(　　)‎ A．月桂烯分子中所有原子可能共平面 B．柠檬醛和香叶醇互为同分异构体 C．香叶醇能发生加成反应、氧化反应、酯化反应 D．三种有机物的一氯代物均有7种(不考虑立体异构)‎ 解析：选C　月桂烯分子中有饱和碳原子，故不可能所有原子共平面，A项错误；柠檬醛的分子式为C10H16O，香叶醇的分子式为C10H18O，两者分子式不同，因此不互为同分异构体，B项错误；香叶醇分子中有碳碳双键、羟基，能发生加成反应、氧化反应、酯化反应，C项正确；月桂烯、香叶醇的一氯代物有7种，柠檬醛的一氯代物有6种，D项错误。‎ ‎17．下列有机物命名及其一氯代物的同分异构体数目正确的是(　　)‎ 选项 命名 一氯代物 A ‎2甲基2乙基丙烷 ‎4‎ B ‎1,3二甲基苯 ‎3‎ C ‎2,2,3三甲基戊烷 ‎6‎ D ‎2,3二甲基4乙基己烷 ‎7‎ 解析：选D　A项，正确的命名为2,2二甲基丁烷，其一氯代物的同分异构体为3种；B项，1,3二甲基苯的一氯代物的同分异构体有4种；C项，2,2,3三甲基戊烷的一氯代物的同分异构体有5种。‎ ‎18．分子式为C9H12O，分子中有一个苯环、一个链烃基且属于酚类的有机物有(　　)‎ 13‎ A．2种　　　　　　　　 　B．4种 C．5种 D．6种 解析：选D　酚羟基与链烃基的位置关系有邻位、间位、对位三种情况，由题意知链烃基为—C3H7，有—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两种不同的结构，所以符合条件的有机物有3×2＝6种，D项正确。‎ ‎19．有机物有多种同分异构体，其中属于酯且苯环上有2个取代基的共有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：选A　由题给信息可知该有机物的同分异构体的苯环上有—CH3和HCOO—两个取代基，二者有邻、间、对三种位置关系。‎ ‎20．某烃结构如有关其结构说法正确的是(　　)‎ A．所有原子可能在同一平面上 B．所有原子可能在同一条直线上 C．所有碳原子可能在同一平面上 D．所有氢原子可能在同一平面上 解析：选C　由于苯环和碳碳双键都是平面结构，而碳碳三键是直线形结构，据此可知，该有机物分子中所有碳原子可能在同一平面上，但一定不在同一直线上；由于分子中含有甲基，所以氢原子不可能在同一平面上。‎ ‎21下列化学式表示的物质，只具有3种同分异构体的是(　　)‎ A．C2H6O　　　　　　　　 B．C3H7Cl C．C5H10 D．C5H12‎ 解析　A项C2H6O有CH3CH2OH和CH3OCH3两种同分异构体，错误；B项C3H7Cl有CH3CH2CH2Cl和 CH3CH ClCH3 两种同分异构体，错误；C项C5H10有CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3) CH2CH3、CH2===CHCH (CH3) 2、CH3CH===C(CH3)2‎ 13‎ 及环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、二甲基环丙烷等多种同分异构体，错误； D项C5H12有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、(CH3)2C(CH3)2三种不同结构，正确。‎ ‎22.主链上有四个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，与它含有相同碳原子数且主链也有四个碳原子的单烯烃的同分异构体有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 解析　主链上有四个碳原子的某种烷烃有两种同分异构体，则该物质的分子式是C6H14，这两种同分异构体分别是若要结构相同的烷烃形成与它含有相同碳原子数且主链也有四个碳原子的单烯烃，则相邻的两个C原子上应该有H原子，能形成一种烯烃 ‎、CH2===C(CH2CH3)2共四种，因此选项是C。‎ ‎23. 并六苯是一种多环芳香烃,并六苯及其衍生物作为有机半导体材料具有潜在应用价值。并六苯的某衍生物结构简式为,其苯环上的氢原子再被1个Cl原子取代的产物有 (　　)‎ A.3种 B.6种 C.7种 D.8种 ‎[解析] 题述有机物结构对称,有7种化学环境不同的氢原子:‎ 13‎ ‎,因此其苯环上的氢原子再被1个Cl原子取代的产物有7种,C正确。‎ ‎24．写出下列特定有机物的结构简式。‎ ‎(1)写出同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎①分子中含有苯环，且苯环上的一氯代物有两种 ‎②与FeCl3溶液发生显色反应 ‎③能发生银镜反应 ‎(2)写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎①苯环上有两个取代基 ‎②分子中有6种不同化学环境的氢 ‎③既能与FeCl3溶液发生显色反应，又能发生银镜反应，水解产物之一也能发生银镜反应 ‎(3) 的一种同分异构体满足下列条件：‎ Ⅰ.能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应 Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环 写出该同分异构体的结构简式：____________________________________________。‎ 13‎ 解析：(1)根据②可知含有酚羟基，根据③可知含有醛基，根据①可知分子对称，采用对位结构，故其结构简式是 ‎(2)根据③可知含有酚羟基、甲酸酯基，根据残基法，还剩余2个C原子，再根据①②可知其结构简式是 ‎(3)该有机物的苯环外还有2个碳原子、2个氧原子及1个不饱和度，能发生银镜反应，能水解，说明存在甲酸酚酯结构；另外还有一个饱和碳原子、1个苯环，结合分子中有6种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。‎ ‎25．(1)有机物CH3CH3、CH3CH===CH2、CH3CH2C≡CH、CH2===CH2、CH≡CH、、CH3CH2OH中与甲烷互为同系物的是________，分子空间构型为平面形的是________，直线形的是________________________。‎ ‎(2)在下列物质中，互为同分异构体的有________；互为同系物的有________；同为一种物质的有________。(分别用物质的序号填空)‎ 13‎ ‎(3)如图为金刚烷的空间结构(碳架)，它的一氯代物有________种，二氯代物有________种。‎ ‎(4)二英是一类具有高毒性芳香族化合物的总称，其母体结构如图：‎ ‎①已知该物质的一氯代物有二种，其七溴代物共有________种；‎ ‎②该物质的二氯取代物共有________种。‎ 解析：(3)为说明清楚，先对碳编号。‎ 从图中可看出，分子内由碳原子构成的最小的环为6元环，这样的环共有4个，且4个环完全等同，整个分子结构中，1,3,5,8号位碳等同，每个C上有1个H,2,6,7,4,10,9号位C等同，每个C上有2个H。由于只存在两种不同位置的H，故一氯代物只有2种。寻找二氯代物有几种的方法：‎ 对两种不同位置的H分类为a、b 6种(注意：b位上有2个H)‎ ‎(4)①该物质的分子式为C12H8O2，根据替代法可知其一氯代物和七溴代物的种类数应相同，都是两种。②该物质的二氯取代物的查找方法可以采用固定一个氯原子，移动另一个氯原子的方法来寻找。‎ 答案：(1)CH3CH3　CH2===CH2、 CH≡CH ‎(2)②④　④⑤　③⑥　(3)2　6　(4)①2　②10‎ 13‎