高考化学一轮复习强化训练七同分异构体（含解析）

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强化训练七　同分异构体  1．下列有机化合物的同分异构体数目前者大于后者的是(不考虑立体异构)(　　)A．C3H8与C4H10B．C4H10O(醇)与C5H10O2(酸)C．C5H12与C4H8D．C4H8Cl2与C4H8O2(酯)答案　D解析　C3H8只有一种结构；C4H10有2种同分异构体，A错误。C4H10O(醇)和C5H10O2(酸)可分别写为C4H9—OH和C4H9—COOH，两者同分异构体的数目相同，B错误。C5H12有3种同分异构体：正戊烷、异戊烷和新戊烷；C4H8有5种同分异构体：CH2==CH—CH2—CH3、CH3CH===CHCH3、(CH3)2C===CH2、，C错误。确定C4H8Cl2的同分异构体先分析碳骨架异构，有与2种情况，然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，其中碳骨架为时有6种同分异构体，碳骨架为时有3种同分异构体，共9种；C4H8O2属于酯类的同分异构体有4种：甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，D正确。2．下列有机物有4种同分异构体的是(　　)A．分子式为C4H10的烷烃的二氯取代物B．分子式为C4H8O2的有机物C．乙苯的一氯取代物D．和H2加成生成2­甲基­3­乙基戊烷的单烯烃答案　D解析　分子式为C4H8Cl2的同分异构体有CH2ClCHClCH2CH3、CH2ClCH2CHClCH3、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CHClCHClCH3、CHCl2CH2CH2CH3、CH3CCl2CH2CH3、共9种；分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体有2种羧酸：CH3CH2CH2COOH、，有4种酯：HCOOCH2CH2CH3、、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，还有羟基醛、羟基酮等；乙苯的苯环上有3种类型的氢原子，乙基有2种类型的氢原子，故乙苯有5种一氯取代物；和H2加成生成2­甲基­3­乙基戊烷的单烯烃有 ，共4种，本题选D。3．有机物C11H16中苯环上有两个侧链的同分异构体的数目为(不考虑立体异构)(　　)A．12  B．24  C．20  D．18答案　D解析　C11H16的不饱和度为4，分子中除苯环外不含其他不饱和键。两个支链有邻、间、对3种位置关系，分别是甲基和丁基(有4种不同的结构)时，共有3×4 ＝12种不同的结构；分别是乙基和丙基(有2种不同的结构)时，共有3×2＝6种不同的结构，故其同分异构体的数目为18，本题选D。4．分子式为C5H12O的物质，其中属于醇的同分异构体以及这些醇发生消去反应生成烯烃的种类分别为(　　)A．7种、5种  B．7种、4种C．8种、5种  D．8种、4种答案　C解析　书写同分异构体时，一般按碳链异构→官能团异构→位置异构的顺序书写。结合题意，碳链与正戊烷相同时一个H原子被—OH取代的醇有3种，碳链与异戊烷相同时一个H原子被—OH取代的醇有4种，碳链与新戊烷相同时一个H原子被—OH取代的醇有1种，所以醇的同分异构体共有8种；上述醇发生消去反应生成的烯烃有1­戊烯、2­戊烯、2­甲基­1­丁烯、3­甲基­1­丁烯、2­甲基­2­丁烯，共5种。5．分子式为C4H7ClO2的同分异构体甚多，其中能与NaHCO3溶液发生反应产生CO2的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)A．6种  B．5种  C．4种  D．3种答案　B解析　能与NaHCO3溶液反应产生CO2的有机物中含有羧基，符合题意的C4H7ClO2的同分异构体为1个氯原子取代羧酸C4H8O2中非羧基上的氢原子得到的产物，C4H8O2属于羧酸的结构简式有CH3CH2CH2COOH、，两者非羧基上的氢原子分别有3种、2种，因此符合题意的C4H7ClO2的同分异构体共有5种，B正确。6．氟乙酸甲酯(C3H5O2F)是一种重要的含氟化合物，具有高毒性，在医药、农药领域有着广泛的用途。其具有结构的同分异构体有(不考虑OF结构及立体异构)(　　)A．4种      B．5种      C．6种    D．7种答案　D解析　由题意可写出符合条件的同分异构体：CH3COOCH2F、CH2FCOOCH3、FCH2CH2COOH、CH3CHFCOOH、HCOOCH2CH2F、HCOOCHFCH3、FCOOCH2CH3，共7种，本题选D。7．分子式为C6H12O2且可以与碳酸氢钠溶液反应的有机化合物(不考虑立体异构)有(　　)A．5种  B．6种  C．7种  D．8种答案　D解析　分子中含有两个氧原子，且能与碳酸氢钠溶液反应的是羧酸。先不考虑羧基碳原子，还剩5个碳原子，碳链为时，羧基有3种连接方式；碳链为时，羧基有4种连接方式；碳链为时，羧基只有1种连接方式。故满足题述条件的有机化合物有8种，D正确。8．相对分子质量为128的有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O，若A含一个六元碳环且可与NaHCO3溶液反应，则环上一氯代物的数目为 (　　)A．2      B．3     C．4    D．5答案　C解析　有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O，说明该有机物一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。A能与NaHCO3溶液发生反应，说明A中含有—COOH，再由题目信息可推知A的结构简式为，该分子环上有4种类型的氢原子，故其环上一氯代物的数目为4。9．分子式为C9H12O，苯环上有两个取代基且含羟基的化合物，其可能的结构有(　　)A．9种      B．12种     C．15种     D．16种答案　C解析　羟基可以是酚羟基，如 ，共6种；可以是醇羟基，如，共9种。所以符合题意的化合物共15种，选C。10．7.4 g有机物A(仅含碳、氢、氧三种元素)与足量的氧气充分反应后，将所得产物依次通过盛有浓H2SO4和碱石灰的装置，两装置分别增重9 g、17.6 g；同温同压下，A蒸气的密度是H2的37倍。则能够与钠反应放出H2的A的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　)A．6种       B．5种      C．4种     D．3种答案　C解析　根据有机物A燃烧产生的水和二氧化碳的质量可以求出A中碳、氢原子个数比为2∶5，根据同温同压下，A蒸气的密度是H2的37倍可知，A的相对分子质量为74，再结合其同分异构体能够与钠反应放出H2，可以求出A的分子式为C4H10O。根据碳链结构，可得A的醇类同分异构体有4种，其含羟基的碳骨架结构有：11．有机物X的蒸气相对氢气的密度为51，X中氧元素的质量分数为31.37%，则能在碱溶液中发生化学反应的X的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　)A．15种     B．14种     C．13种     D．12种答案　C解析　Mr(X)＝51×2＝102，X分子中，N(O)＝102×31.37%÷16＝2，设X的分子式为CxHyO2，由相对分子质量知，102－32＝70,70÷12＝5……10，可得X的分子式为C5H10O2，符合题给限定条件的X的同分异构体属于羧酸或酯。羧酸可写成C4H9—COOH，它有4种不同的结构；酯的结构可以分类书写：甲酸丁酯有4种(丁基有4种结构)、乙酸丙酯有2种(丙基有2种结构)、丙酸乙酯有1种、丁酸甲酯有2种(丁酸的烃基为丙基，丙基有2种结构)，共9种酯。因此符合条件的同分异构体共有13种。12．1,4­丁二醛的结构简式为，X与1,4­丁二醛互为同系物，且比1,4­丁二醛的相对分子质量大28，则X的结构有(不考虑立体异构)(　　)A．6种       B．7种       C．8种         D．9种答案　D解析　X为1,4­丁二醛的同系物，说明X中含有两个醛基；X的相对分子质量比1,4­丁二醛大28，说明X比1,4­丁二醛多两个CH2原子团，则符合条件的X为，有9种结构，含醛基的碳骨架分13．有机物A的分子式为C8H12，能发生下列转化：已知：(R、R′代表烃基或氢)。满足上述条件的A的结构有(不考虑立体异构)(　　)A．2种      B．3种       C．4种       D．5种答案　B解析　分析图示转化关系可知，C为HCHO，B为，结合已知信息可知A可能的结构为、、。14．分子式为C5H10O3的有机物与碳酸氢钠溶液反应生成C5H9O3Na，与足量金属钠反应生成C5H8O3Na2。则该有机物的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　)A．10种    B．11种     C．12种    D．13种答案　C解析　C5H10O3的不饱和度为1，且分子式为C5H10O3的有机物与碳酸氢钠溶液反应生成C5H9O3Na，与足量金属钠反应生成C5H8O3Na2，说明该有机物结构中含有1个羧基和1个羟基。C5H10O3只考虑有一个羧基时有以下四种碳骨架结构(1、2、3……代表羟基位置，如图所示)，故符合条件的同分异构体共有12种。15．组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体结构)(　　)A．16种     B．28种      C．48种      D．60种答案　C解析　C4H10为CH3CH2CH2CH3时，分子中有2种不同化学环境的氢原子，故有2种丁基；C4H10为CH3CH(CH3)CH3时，分子中有2种不同化学环境的氢原子，故有2种丁基，故丁基(—C4H9)共有4种结构；取代基 上的等效氢原子有4种，取代基上的等效氢原子有3种，取代基上的等效氢原子有4种，取代基上的等效氢原子有1种，则—C4H8Cl 共有12种结构，共有4×12＝48种结构。16．某酯的分子式满足CnH2nO2(n为正整数)，其相对分子质量不大于160，在酸性条件下水解生成两种相对分子质量相等的有机物，该酯有(不考虑立体异构)(　　)A．15种  B．23种  C．28种  D．32种答案　B解析　分子式为CnH2nO2(n为正整数)的酯的相对分子质量不大于160，则有14n＋32≤160，求得n≤9，在酸性条件下水解生成相对分子质量相等的醇(饱和)和酸，则醇分子中碳原子数比酸中碳原子数多1，可能的组合有C2H5OH和HCOOH、C3H7OH(2种)和CH3COOH、C4H9OH(4种)和CH3CH2COOH、C5H11OH(8种)和C3H7COOH(2种)，第一组形成的酯只有1种，第二组形成的酯有2种，第三组形成的酯有4种，第四组形成的酯有16种，共有23种。17．某烷烃主链上有4个C原子的结构有2种，含有相同C原子数且主链上也有4个C原子的单烯烃的同分异构体有(　　)A．2种  B．4种  C．5种  D．7种答案　B解析　烷烃的碳骨架为。符合要求的烯烃有4种，碳骨架为 18．分子式为C3H2Cl6的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)A．3种        B．4种      C．5种      D．6种答案　B解析　可以通过两个氢原子的位置，确定同分异构体的种类，B正确。19．某有机物A分子式为C7H14O2，在酸性条件下发生水解反应生成B和C，在相同温度和压强下，同质量B和C的蒸气所占体积相同，则A的可能结构有(　　)A．4种  B．5种  C．6种  D．7种答案　A解析　相同温度和压强下，同质量B和C的蒸气所占体积相同，则B、C的相对分子质量相等，故水解产物为丙酸(CH3CH2COOH)和丁醇(C4H9OH)，丙酸只有一种结构，而丁醇有4种结构(CH3CH2CH2CH2OH、，故A的可能结构有4种。20．同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。分子式为C5H10O2的有机物可能是羧酸或酯类物质，它们所具有的同分异构体的种数分别为(　　)A．3种、6种  B．4种、9种C．5种、7种  D．6种、8种答案　B解析　(1)该有机物为羧酸时，可写为C4H9COOH，—C4H9有4种结构，故羧酸的同分异构体有4种；(2)该有机物为酯类时，可以是①甲酸与丁醇形成的酯，甲酸的结构有1种，丁醇的结构有4种，共4种；②乙酸和丙醇形成的酯，乙酸的结构有1种，丙醇的结构有2种，共2种；③丙酸和乙醇形成的酯，丙酸的结构有1种，乙醇的结构有1种，共1种；④丁酸和甲醇形成的酯，丁酸的结构有2种，甲醇的结构有1种，共2种，故酯类的同分异构体有4＋2＋1＋2＝9种，B正确。