2025年高考化学试题二轮热点题型题型21同分异构体的书写及数目判断含解析答案
展开一、单选题
1.化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,其结构如下图所示。下列有关该化合物的说法正确的是
A.分子式为B.分子中有4种官能团
C.不能与溶液发生反应D.苯环上的一氯代物为3种
2.已知咖啡酸苯乙酯是天然抗癌药——蜂胶的主要活性成分,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.该物质含有4种官能团
B.1 ml该物质最多能与8 ml H2加成
C.该物质苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种
D.该物质所有碳原子不可能全部共平面
3.轴烯是指环上每个碳原子都接有一个碳碳双键的环状烯烃,含n元环的轴烯可以表示为[n]轴烯。如图是三种轴烯的键线式,下列有关说法正确的是
A.a分子中所有原子一定共面
B.a、b、c均存在顺反异构现象
C.b分子中σ键和π键的数目之比为2:1
D.c与足量H2发生反应后所得产物的一氯代物只有一种(不考虑立体异构)
4.下列化学式所表示的烷烃中,其一氯代物不可能只有一种的是
A.B.C.D.
5.下列关于同分异构体的叙述中正确的是
A.新戊烷()的一氯代物有三种
B.丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种
C.丁烷的二氯代物有7种
D.C4H9Cl有5种结构
6.下列烷烃在光照条件下与氯气反应,生成一氯代烃种类最多的是
A.CH3CH2CH3B.
C.D.
7.某烯烃催化加氢可生成2-甲基丁烷,该烯烃的同分异构体有几种(不考虑顺反异构)
A.4B.5C.6D.7
8.下列有关CH2=CH—CH=CH2说法错误的是
A.所有原子可能处于同一平面上B.与溴的加成产物共有2种
C.与异戊二烯互为同系物D.属于炔烃类的同分异构体有2种
9.某烯烃分子式为C9H18,加氢后产物的键线式为 ,该烯烃的同分异构体(不考虑顺反异构)有
A.4种B.5种C.6种D.7种
10.已知甲苯的一氯代物有m种,甲苯与H2完全加成后的产物的一氯代物有n种,则m,n分别有
A.3、3B.3、4C.4、4D.4、5
11.一个苯环同时连有3个、1个和1个,其结构最多有
A.8种B.9种C.10种D.12种
12.下列说法不正确的是
A.含三个甲基的同分异构体有3种
B.表示的有机物共有(不考虑立体异构)20种
C.联苯()属于芳香烃,其二溴代物有15种
D.分子式为属于芳香烃的同分异构体有8种
13.分子式为的有机物中,属于醇的同分异构体有(不考虑立体异构)
A.2种B.3种C.4种D.6种
14.有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是
A.N分子可能存在顺反异构
B.M能使酸性溶液褪色
C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有3种
D.L的同分异构体中,含两种化学环境的氢的结构有2种
15.下列有关有机物的说法正确的是
A.分子式为与的两种有机物一定互为同系物
B.分子式为且属于醇的同分异构体有6种
C.2,4-二甲基-3-氯戊烷不能发生取代反应
D.鉴定有机物结构有关的物理方法有:质谱、红外光谱、元素分析仪、X射线衍射实验
16.中医药是中华民族的瑰宝,厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一,有抗菌、消炎等功效,其结构简式如图a所示。下列说法错误的是
A.厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应
B.图b所示为厚朴酚的一种同分异构体
C.厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面
D.厚朴酚分子中不含手性碳原子
17.下列物质在给定条件下的同分异构体数目最多的是
A.分子组成是C3H8O的同分异构体种数
B.分了组成是C7H8O的同分异构体中属于酚的种数
C.分子组成是C4H8O2的同分异构体中属于酯的种数
D.分子组成是C3H6O的同分异构体种数
18.分子式为的醇,其中在铜催化下能被氧化为醛的同分异构体有
A.2种B.3种C.4种D.8种
19.下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是
A.的一溴代物有5种
B.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C.分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
20.某分子式为的酯,在一定条件下可发生如图所示的转化过程:
已知C能发生消去反应,D和F互为同分异构体,则符合上述条件的酯的结构有
A.3种B.9种C.12种D.16种
21.化合物X和Y在催化剂作用下可以生成化合物M和N。
下列说法正确的是
A.沸点:(CH3)2CHCOOH>化合物N
B.化合物M分子中所有碳原子一定共平面
C.化合物N的含酯基的同分异构体有3种
D.化合物Y苯环上的二氯代物有6种(不考虑立体异构)
22.某分子式为C10H20O2的酯,在一定条件下可发生如图所示的转化过程:
已知D和F互为同分异构体,则符合上述条件的酯的结构有
A.4种B.8种C.12种D.16种
23.有机物的异构化反应如图所示,下列说法错误的是
A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团
B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
24.在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A.均有手性B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同D.闭环螺吡喃亲水性更好
25.有机物X通过“张一烯炔环异构化反应"合成有机物Y的反应如下。下列有关说法错误的是
A.Y中含有两种官能团
B.X和Y互为同分异构体
C.X分子中所有碳原子可能处于同一平面
D.Y苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有 5种
26.的一氯代物有
A.1种B.2种C.3种D.4种
27.下列说法正确的是
A.CH3(C2H5)CHCH(CH3)2的系统命名为2—甲基—3—乙基丁烷
B.硝基苯的结构简式为:
C.C5H10的同分异构体中属于烯烃的有6种(不考虑立体异构)
D.利用乙醇的还原性以及Cr3+、Cr2O的颜色差异来检验酒后驾车
28.下列说法正确的是
A.环戊二烯( )与等物质的量的加成,产物有2种
B.属于烯烃的同分异构体有5种(考虑顺反异构)
C.立方烷( )的六氯代物有6种
D. 有6个碳原子处于同一直线上
29.立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-溴丁烷)存在如图转化关系,下列说法正确的是
A.M转化为N所需的条件为水溶液加热
B.N分子能使溴水褪色,且不存在顺反异构
C.L的同分异构体中,能被氧化为醛的醇有4种
D.L的任一同分异构体中最多有1个手性碳原子
30.下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的判断正确的是
A. 的一溴代物有4种B.CH3CH2C(CH3)3的一氯代物有2种
C.C5H10O属于醛的同分异构体有4种D.C8H10含苯环的同分异构体有3种
二、多选题
31.环己甲醇常用作有机合成的中间体,环己甲酸戊酯(X)经如下反应可生成环己甲醇(Y)。
下列说法正确的是
A.X和Y均有对映异构体
B.Y的核磁共振氢谱会出现6组峰
C.X属于环己甲酸酯结构的同分异构体共有8种(不考虑立体异构)
D.比Y多1个碳的Y的同系物共有3种结构
三、填空题
32.C7H8O属于酚的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱为3∶2∶2∶1的结构简式为 ,其系统命名为 。
33.F(C4H6O2)的含有碳碳双键和酯基的同分异构体有 种(含顺反异构体,不含F),其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是 。
34.M是F( )的同分异构体,同时满足下列条件的M的结构(不考虑立体异构)有 。种。
①遇FeCl3溶液发生显色反②能发生银镜反应③除苯环外不含其他环
35.G的相对分子质量比醋酸苯甲酯( )大14,且为醋酸苯甲酯的同系物,它有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体共有 种,写出其中一种核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:6:2:2:1同分异构体的结构简式 。
①含有苯环②苯环上有三个取代基③既能发生水解反应,又能发生银镜反应。
36.在D( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
37.沙格列汀是治疗糖尿病的常用药物,以下是制备该药物重要中间产物F的合成路线。
已知:表示叔丁氧羰基。
A的其中一种同分异构体是丁二酸分子内脱水后的分子上一个H被取代后的烃的衍生物,核磁共振氢谱图的比例为,写出该同分异构体的结构简式 。(只写一种)
38.有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示,部分试剂及反应条件省略。
已知:(和为烃基)
G的同分异构体中,含有两个的化合物有 个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为的化合物为L,L与足量新制的反应的化学方程式为 。
39.化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如下:
写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性溶液褪色;加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。
40.局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:
回答问题:
X与E互为同分异构体,满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的简式为: (任写一种)。
41.某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。
已知:
请回答:
写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式 。
①分子中含有苯环
②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基()。
42.含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中。除H2C=C=CH-CHO外,还有 种。
43.阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R-COOHR-COClR-CONH2
回答下列问题:
具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有 种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12 c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2:2:1:1的同分异构体结构简式为 。
44.光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
用系统命名法对A命名: ;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物数目为 ,写出其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式: 。
45.在B( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。
46.写出符合下列条件的D()的所有同分异构体的结构简式 (同一碳原子上不能连2个-OH):
①能发生银镜反应但不能发生水解
②核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1
③遇FeCl3,溶液显紫色
47.苯的二元取代物M是酮基布洛芬()的同分异构体,则符合条件的M有 种(不考虑立体异构);
①分子中含有两个苯环,且两个取代基均在苯环的对位;
②遇FeCl3溶液显紫色;
③能发生银镜反应;
④1mlM最多与3mlNaOH反应。
其中不能与溴水发生加成反应的同分异构体的结构简式为 。
四、解答题
48.奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件己简化)。
已知:
回答下列问题:
在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
参考答案:
1.D
【详解】A.分子式为C11H12O5,A错误;
B.该化合物有羧基、酯基、酚羟基三种官能团,B错误;
C.该化合物有羧基,能和NaHCO3反应,C错误;
D.苯环上的等效氢有3个,一氯代物的种数为3,D正确;
故选D。
2.C
【详解】A.该物质中有羟基、碳碳双键、酯基三种官能团,故A错误;
B.1ml苯环结构能和3ml H2加成,1ml碳碳双键能消耗1 mlH2,1 ml该物质最多能与7ml H2加成,故B错误;
C.该物质苯环上总共有6种等效氢,苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种,故C正确;
D.苯环和碳碳双键都是共面结构,单键能够旋转,所有碳原子可能共平面,故D错误;
故选C。
3.A
【详解】A.a中含三个碳碳双键,且直接相连,根据乙烯的分子结构特点及3点共面可知,分子中所有原子都在同一个平面上,A正确;
B.a、b、c结构中碳碳双键上的每一个不饱和碳原子都没有连接两个不同的原子或原子团,不存在顺反异构现象,B错误;
C.1个b分子中含8个C-H键,4个C=C键,4个C-C键,单键是σ键,双键含1个σ键和1个π键,则1个b分子中含16个σ键和4个π键,σ键和π键的数目之比为,C错误;
D.c与足量发生反应后所得产物有2种等效氢,不考虑立体异构,则其一氯代物有2种,D错误;
故选A。
4.B
【详解】A.乙烷只有一种化学环境的氢原子,一氯代物有1种,A项不符合题意;
B.正丁烷、异丁烷均有两种不同化学环境的氢原子,其一氯代物多于1种,B项符合题意;
C.2,2-二甲基丙烷只有一种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有1种,C项不符合题意;
D.2,2,3,3-四甲基丁烷只有一种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有1种,D项不符合题意。
5.B
【详解】
A.新戊烷()的等效氢原子有一种,一氯代物有一种,A错误;
B.CH3CH2CH3的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等,为两种,B正确;
C.丁烷有两种碳链结构,C—C—C—C和,C—C—C—C的二氯代物有6种,的二氯代物有3种,共9种,C错误;
D.C4H9—有4种(C—C—C—C—,),故C4H9Cl有4种结构,D错误;
故选B。
6.C
【详解】A.CH3CH2CH3 有两种等效氢,生成两种一氯代烃;
B. 只有一种等效氢,生成一种一氯代烃;
C. 有四种等效氢,生成四种一氯代烃;
D. 有两种等效氢,生成两种一氯代烃;
故答案为:C。
7.B
【详解】某烯烃催化加氢可生成2-甲基丁烷,该烯烃的同分异构体有:
共5种,故选B。
8.B
【详解】A.碳碳双键为平面结构,两个平面通过单键相连,可以重合,所有原子可处于同一平面上,故A正确;
B.与溴单质1:1加成时可1,2-加成和1,4-加成得到两种加成产物,另外还可以按照1:2与溴加成生成四溴丁烷,故B错误;
C.该结构与异戊二烯均含两个碳碳双键,结构相似,组成上相差1个CH2,两者互为同系物,故C正确;
D.属于炔烃类的同分异构体有1-丁炔,2-丁炔两种,故D正确;
故选:B。
9.B
【详解】
该烯烃分子式为C9H18,说明该烯烃中含有1个碳碳双键,加氢后产物的键线式为,该烷烃结构不存在对称,中红色和粉红色部分碳原子分别等效,因此该烯烃的结构可能为、、、、,共5种;
答案为B。
10.D
【详解】甲苯的一氯代物有、、、,共4种;甲苯与H2完全加成后的产物的一氯代物有、、、、,共5种,故选D。
11.C
【详解】先将3个连到苯环上,得三种结构形式:① ② ③,然后采用定一移一法,①中再连1个和1个,只有1种,②中再连1个和1个,最多有3种,③中再连1个和1个,最多有6种;共10种。
综上所述,答案为C。
12.C
【详解】A.烷烃主链两端各有一个甲基,分子中含有三个甲基,说明烷烃分子中含有一个支链。若主链有6个碳原子,其结构有:CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH(CH3)2,共2种;若主链有5个碳原子,其结构有:CH3CH2CH(CH2CH3)2,故符合条件的同分异构体共有3种,A正确;
B.丁基有四种同分异构体,-C3H6Cl的碳链有两种,分别为-C-C-C或,氯原子在此碳链上的位置有5种,故表示的有机物共有=20种,B正确;
C.含有苯环的烃即芳香烃,故联苯属于芳香烃,其一溴代物有3种,分别为,然后在此基础上再取代一个溴成为二溴代物分别有:7,4,1,共有7+4+1=12种,C错误;
D.当苯环上有一个取代基时,取代基是丙基或异丙基,结构有2种;当苯环上有2个取代基时,取代基为甲基和乙基,共有邻间对三种结构;当苯环上有三个取代基时,取代基只能是三个甲基,共有3种结构。所以属于芳香烃的同分异构体共有8种,D正确;
故选C。
13.C
【详解】分子式为的有机物中,属于醇的同分异构体可以看成丁基(-C4H9)和羟基的结合,丁基有4种,则丁醇有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH 4种,故选C。
14.C
【分析】M的名称为2-甲基-2-丁醇,则M的结构简式为,由转化关系可知,M在浓硫酸作催化剂并加热的条件下发生消去反应生成N,N与发生加成反应生成L,L发生水解反应生成M,则N的结构简式为或,L的结构简式为;
【详解】
A.连接碳碳双键的碳原子连接两个相同的原子或原子团时,该分子没有顺反异构,则、都不存在顺反异构,A错误。
B.M为,由于与烃基相连的碳上没有氢原子,因此无法使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误。
C.当与烃基相连的碳原子上只有1个氢原子时,醇发生催化氧化反应生成酮,满足条件的结构有、、 ,共3种,C正确。
D.连接在同一碳原子上的氢原子等效,连接在同一碳原子上的甲基等效,对应的同分异构体结构有 、 ,含有2种化学环境的氢的结构为 ,只有1种,D错误。
故选C。
15.A
【详解】A.C3H8、C6H14均符合CnH2n+2,它们属于链状烷烃,属于同系物,故A正确;
B.符合条件的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH,共有4种,故B错误;
C.该有机物中含有Cl元素,在NaOH水溶液中发生取代反应,故C错误;
D.鉴定有机物结构有关的物理方法是质谱、红外光谱、核磁共振氢谱,故D错误;
答案为A。
16.B
【分析】由厚朴酚的结构简式可知,厚朴酚含官能团酚羟基、碳碳双键,图a图b有机物结构相同,为同一物质;苯环中所有原子共面,碳碳双键中所有原子共面;手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,以此分析。
【详解】A. 厚朴酚含有酚羟基、碳碳双键可与溴水发生加成反应又可发生取代反应,故A正确;
B. 图b结构与厚朴酚相同,和厚朴酚为同一物质,故B错误;
C. 厚朴酚分子中苯环中所有原子共面,碳碳双键中所有原子共面,则所有碳原子可能共面,故C正确;
D. 手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,由结构图可知厚朴酚分子中不含手性碳原子,故D正确;
故答案选:B。
【点睛】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。
17.D
【详解】分子组成是C3H8O的有机物可能是醇和醚,属于醇的有1—丙醇、2—丙醇,属于醚的有甲乙醚,共3种;分了组成是C7H8O的酚有邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚,共3种;分子组成是C4H8O2的酯有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,共4种;分子组成是C3H6O的有机物可能是醛、酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚等,有丙醛、丙酮、丙烯醇、甲乙烯醚、环丙醇、环氧丙烷等,种数大于4种,则分子组成是C3H6O的同分异构体数目最多,故选D。
18.C
【详解】
分子式为的醇,其中在铜催化下能被氧化为醛,直接与羟基相连的碳原子上有氢,且羟基接在端点位置,符合条件的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2OH、、、,共4种,故选C。
答案为:C。
19.A
【详解】A.从图看一溴代物有5种,A项正确;
B.该物质可写成C4H9COOH,而-C4H9有4种,则该物质的羧酸同分异构体有4种,B项错误;
C.该物质可写出C3H7CHO,而-C3H7有2种则醛的同分异构体有2种,C项错误;
D.C4H10有正丁烷、异丁烷,2种同分异构体,D项错误;
故选A。
20.B
【分析】D和F互为同分异构体,表明D和F均是有机物,F由C连续氧化得到,有机物中能实现连续氧化的物质应为符合RCH2OH结构的醇:;于是,C为醇,E为醛,F为羧酸。为酯,酯类在碱性条件下水解得到醇和羧酸盐,羧酸盐和酸作用生成羧酸。于是B为羧酸盐,D为羧酸。
【详解】D和F互为同分异构体说明D和F含有相同碳原子数。由酯的分子式C10H20O2可知D和F均含有5个碳原子。C为含有5个碳原子的醇,且C能发生消去反应、能被氧化为酸,结构符合RCH2OH的醇。符合条件的醇有CH3(CH2)4OH,CH3CH(CH3)CH2CH2OH,CH3CH2CH(CH3)CH2OH 3种。含有5个碳的羧酸有CH3CH2CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)CH2COOH,CH3CH2CH(CH3)COOH和C(CH3)COOH 4种。因此,酯共有3×4=12种。其中,3种酯(CH3(CH2)3COO(CH2)4CH3,CH3CH(CH3)CH2COOCH2CH2CH(CH3)2,CH3CH2CH(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2CH3形成的D和F是结构完全相同的羧酸,不符合D和F互为同分异构体题意。因此,符合题意的酯类有12-3=9种。
故选B。
21.D
【详解】A.和化合物N互为同分异构体,支链越多,沸点越低,故沸点:,选项A错误;
B.化合物M分子中与甲基相连的碳原子采取杂化,与该碳原子连接的4个原子构成四面体结构,故甲基碳原子不一定在碳碳双键所在平面上,且由于单键可以旋转,苯环所在平面和碳碳双键所在平面不一定共面,故M分子中所有碳原子不一定共平面,选项B错误;
C.化合物N含酯基的同分异构体有、、、,共4种,选项C错误;
D.将化合物Y苯环上的H原子编号如图: ,两个Cl原子分别取代苯环上H原子的位置为1和2、1和3、1和4、2和3、2和4、3和4,即苯环上的二氯代物有6种,选项D正确;
答案选D。
22.C
【分析】D和F互为同分异构体,表明D和F均是有机物。F由C连续氧化得到。有机物中能实现连续氧化的物质应为符合RCH2OH结构的醇。。于是,C为醇,E为醛,F为羧酸。酯类在碱性条件下水解得到醇和羧酸盐,羧酸盐和酸作用生成羧酸。于是B为羧酸盐,D为羧酸。
【详解】
D和F互为同分异构体说明D和F含有相同碳原子数。由酯的分子式C10H20O2可知D和F均含有5个碳原子。C为含有5个碳原子,且结构符合RCH2OH的醇。符合条件的醇有,,和4种。含有5个碳的羧酸有,,和4种。因此,酯共有4×4=16种。其中,4种酯(,,和)形成的D和F是结构完全相同的羧酸,不符合D和F互为同分异构体题意。因此,符合题意的酯类有16-4=12种。
综上所述,答案为C。
23.C
【详解】A.由题干图示有机物X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团,A正确;
B.由题干图示有机物X的结构简式可知,X分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B正确;
C.由题干图示有机物Y的结构简式可知,Y的分子式为:C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有:CH3CH=CHCH(CH3)CHO、CH2=C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2=CHCH(CH3)CH2CHO、CH2=CHCH2CH(CH3)CHO和CH2=CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构),C错误;
D.由题干信息可知,类比上述反应,的异构化产物为: 含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,D正确;
故答案为:C。
24.B
【详解】
A.手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子,闭环螺吡喃含有一个手性碳原子,因此具有手性,开环螺吡喃不含手性碳原子,不具备手性,故A错误;
B.根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确;
C.闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误;
D.开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误;
答案为B。
25.D
【详解】A.Y中含有碳碳双键、醚键两种官能团,故A正确;
B.X和Y分子式都是C13H14O,结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.苯环为平面结构、双键为平面结构、三键为直线结构,所以X分子中所有碳原子可能处于同一平而,故C正确;
D.Y苯环上有3种等效氢,氢原子发生氯代时,一氯代物有 3种,故D错误;
选D。
26.B
【详解】该有机物中不同化学环境的氢原子有2种,因此一氯代物有2种,答案选B。
27.D
【详解】A.烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,故为戊烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,故在2号和3号碳原子上各有一个甲基,故名称为2,3-二甲基戊烷,故A错误;
B.硝基苯即是用硝基取代了苯环上的一个H原子得到的产物,且硝基上N原子与苯环相连,故硝基苯的结构简式为 ,故B错误;
C.烷的同分异构体有CH3-CH2-CH2-CH2-CH3、、 ;若为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,相应烯烃有CH2═CH-CH2-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH2-CH3,即有2种;若为 ,相应烯烃有:CH2═C(CH3)CH2CH3;CH3C(CH3)═CHCH3;CH3CH(CH3)CH═CH2,即有3种异构;若为 ,没有相应烯烃,所以共有5种,故C错误;
D.乙醇能将 还原为Cr3+,表现为重铬酸钾溶液由橙黄色变为墨绿色,体现了乙醇的还原性,故利用乙醇的还原性以及Cr3+、的颜色差异来检验酒后驾车,故D正确;
故选:D。
28.D
【详解】A.环戊二烯( )与等物质的量的加成,可以发生1,2-加成和1,4-加成,生成的产物相同,都为环戊烯,A错误;
B.属于烯烃的同分异构体有、有顺反异构体2种、、、共6种,B错误;
C.立方烷( )的二氯代物有3种,所以六氯代物也只有3种,C错误;
D. 分子中有6个碳原子处于同一直线上,D正确;
故选D。
29.D
【分析】首先,M转化为N,需要在NaOH醇溶液的条件下加热才能转化为烯烃类,其他条件也能转化,但转化过去不是烯烃类,后续转化不符合题意,N发生加成反应转化为L,L是醇类.
【详解】A.M是2-溴丁烷,如果2-溴丁烷在NaOH水溶液中加热则会得到醇,但是得到的醇在H2O和催化剂的作用下就不能转化为L,所以M转化为N是在NaOH醇溶液的条件下加热,故A错误;
B.M在NaOH醇溶液的条件下加热得到的N是或,不论N哪种结构都可以确定N中有碳碳双键,能使溴水褪色,而且存在顺反异构的,故B错误;
C.L的同分异构体为丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、2-甲基丙醇;这四种同分异构体中能被催化氧化成醛的有3种,2-甲基-2-丙醇不能催化氧化,故C错误;
D.L的同分异构体中,只有2-丁醇才有且仅有一个手性碳原子,其他的同分异构体都没有手性碳原子,故D正确;
故本题选D。
【点睛】本题考查同分异构体还有顺反异构的判断等知识点,侧重考查基本概念、物质结构和性质等
30.C
【详解】A. 中的H原子有5种,则一溴代物有5种,A项错误;
B.含有3种H原子,则一氯代物有3种,B项错误;
C.属于醛的同分异构体有,,,共4种,C项正确;
D.分子式为含苯环的有机物有乙苯和邻,间,对二甲苯,共4种同分异构体,D项错误;
答案选C。
31.BC
【详解】A.连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,含有手性碳原子的物质存在对映异构体,X中不一定存在手性碳原子,Y中不存在手性碳原子,即X不一定有对映异构体,Y没有对映异构体,A错误;
B.根据等效氢原理可知,Y分子中含有6中不同原子氢的碳原子,如图所示: ,则Y的核磁共振氢谱会出现6组峰,B正确;
C.已知戊基共有8种,故X属于环己甲酸酯结构的同分异构体共有8种(不考虑立体异构),C正确;
D.同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,比Y多1个碳的Y的同系物即含有环烷烃结构和醇羟基,则有: 等光含有六元环的就有6种,还含有五元环、四元环、三元环的结构,D错误;
故答案为:BC。
32. 3 4—甲基苯酚
【解析】略
33. 5 CH2=C(CH3)OOCH
【详解】分子式满足C4H6O2且含有碳碳双键和酯基的结构有:CH3COOCH=CH2(无顺反异构),HCOOCH2CH=CH2(无顺反异构),HCOOC(CH3)=CH2(无顺反异构),HCOOCH=CHCH3(顺式,反式两种结构),CH2=CHCOOCH3(无顺反异构),共6种,除去F还有5种;其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构为有3种氢且含有醛基,结构简式为CH2=C(CH3)OOCH。
34.16
【详解】M是的同分异构体,的不饱和度为6,①遇FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有酚羟基,②能发生银镜反应,说明含有醛基,③除苯环外不含其他环,由不饱和度可知,该结构中还含有1个碳碳双键,若苯环上有3个取代基,−CH=CH2、—CHO、—OH,有10种结构;若苯环上有2个取代基,则分别为—OH、−CH=CHCHO或—OH、−C(CHO)=CH2,共有6种结构,符合条件的结构有16种。
35. 16 、
【详解】G的相对分子质量比醋酸苯甲酯大14,且为醋酸苯甲酯的同系物,既能发生水解反应,又能发生银镜反应说明说明该同分异构体有—OOCH存在,由苯环上有三个取代基可知,G的结构可以视作二甲苯分子中苯环上的氢原子被—CH2OOCH取代所得结构,其中邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分子中苯环上的氢原子被—CH2OOCH取代所得结构分别为2、3、1,也可以视作甲乙苯分子中苯环上的氢原子被—OOCH取代所得结构,其中邻甲乙苯、间甲乙苯、对甲乙苯分子中苯环上的氢原子被—CH2OOCH取代所得结构分别为4、4、2,共有16种,其中一种核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:6:2:2:1 同分异构体的结构简式为 、 。
36. 13
【详解】能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能是情况有,固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2种可能;将醛基与亚甲基相连,变换酚羟基的位置,这种情况下有3种可能,因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1,说明这总同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为: 。
37.
【详解】丁二酸为,分子内脱水时,两个羧基间脱水,脱水产物分子上一个H被取代后的烃的衍生物是A的同分异构体,核磁共振氢谱图的比例为3:2:1:1,则该同分异构体的结构简式为;
故答案为:。
38. 10 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O↓+6H2O
【详解】
G的同分异构体中,含有两个 的化合物有 、、、、、 、 、 、,OHC-CH(CH2CH3)-CHO共10种,其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:3的化合物为L,L是 ,L与足量新制的反应的化学方程式为 C(CH3)2(CHO)2+4Cu(OH)2+2NaOHC(CH3)2(COONa)2+2Cu2O↓+6H2O。
39.
【详解】的同分异构体碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性溶液褪色,说明其同分异构体为5,且该水解产物为苯甲酸;另一水解产物为丙醇,且加热条件下,铜催化该产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰,由此确定该醇为2-丙醇,由此确定的同分异构体为。
40.
【详解】E的结构为 ,同分异构体满足①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为
41.
【详解】D的同分异构体分子中含有苯环,谱和IR谱检测表明分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基说明同分异构体分子含有醚键或酚羟基,结合对称性,同分异构体的结构简式为 。
42.4
【详解】呋喃是一种重要的化工原料,其同分异构体中可以发生银镜反应,说明其同分异构体中含有醛基,这样的同分异构体共有4种,分别为:CH3-C≡C-CHO、CH≡C-CH2-CHO、 、 。
43. d
【分析】A在FeCl3的条件下与Cl2反应,是引入-Cl,B在酸性高锰酸钾的条件下转化为C,是苯环上的-CH3被氧化为-COOH,结合B、C的结构可知B为,据此分析解题。
【详解】具有相同官能团的B的芳香同分异构体,则含有-Cl、-NO2两种官能团,甲基和硝基邻位时,-Cl还有如图所示3种:,若甲基和硝基处于间位时,-Cl有4种位置,如图所示:,若甲基和硝基处于对位时,-Cl有2种位置,如图所示:,此时共有(3+4+2)=9种,若苯环上只有2个取代基,一种为-CH2NO2、-Cl,二者有邻、间、对3种结构,另一种为-CH2Cl、-NO2,二者也有邻、间、对3种结构,若苯环上只有1个取代基时,即取代基为,此时只有1种结构,所以共有(9+3+3+1)=16种,答案选d;
其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2:2:1:1,说明结构中有4种化学环境的H原子,该物质应为一种对称结结构,则该物质为。
44. 2−甲基丙酸 4 HCOOCH2CH2CH3
【分析】A与加热条件下发生取代反应生成B,B与苯在在加热条件下生成C,C与发生取代反应生成D,D在水溶液中发生水解生成E。
【详解】A主链由3个碳原子,属于羧酸,因此用系统命名法对A命名:2−甲基丙酸;在异丁酸的同分异构体中,属于酯类的化合物有CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2(CH3)2共4种,其中含有4种处于不同化学环境氢原子的异构体的结构简式:HCOOCH2CH2CH3;故答案为:2−甲基丙酸;4;HCOOCH2CH2CH3。
45. 9
【详解】连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为: 、 、 、 、 、 、 、 、 ;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为 。
46.、、
【详解】D为,D的同分异构体符合下列条件:①能发生银镜反应但不能发生水解,说明含有醛基但不含HCOO-;②核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明含有5种氢原子且氢原子个数之比为2∶2∶2∶1∶1;③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,且结构对称,符合条件的结构简式为、、。
47. 10 或
【详解】根据条件M中含有苯环的基团只能是和,连接这两个基团的结构可以是、、、、、、,则符合条件的M共有10种;其中不能与溴水发生加成反应的同分异构体中不含碳碳双键,故结构简式为:或。
48. 13
【分析】有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E,根据有机物E的结构可以推测,有机物C的结构为,进而推断出有机物D的结构为;有机物E与有机物F反应生成有机物G,有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬)。
【详解】能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13种;此时可能是情况有,固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2种可能;将醛基与亚甲基相连,变换酚羟基的位置,这种情况下有3种可能,因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种;其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1,说明这总同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为:;
故答案为:13;。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
B
B
C
B
B
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
C
C
A
B
D
C
A
B
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
D
C
C
B
D
B
D
D
D
C
题号
31
答案
BC
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