2024人教版高中化学选择性必修3同步练习题--专题强化练3　有限定条件的同分异构体的书写（含解析）

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2024人教版高中化学选择性必修3同步
专题强化练3　有限定条件的同分异构体的书写
1.分子式与苯丙氨酸()相同,且同时符合下列两个条件:①有带有两个取代基的苯环;②有一个硝基直接连在苯环上。符合上述条件的有机物有(不考虑立体异构)(　　)
A.3种　　　B.5种　　　C.6种　　　D.10种
2.(2023广西南宁三中期中)有机物A的分子式为C5H10,在一定条件下存在如图所示转化。下列有关说法正确的是(　　)
A.A分子存在顺反异构体
B.B分子中有2个手性碳原子
C.C的同分异构体中,能被氧化为醛的醇有4种(不考虑立体异构)
D.D的同分异构体中,含两种氢原子的只有1种(不考虑立体异构)
3.由丁醇(X)制备戊酸(Z)的合成路线如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.Y的结构有4种
B.X、Z能形成戊酸丁酯,戊酸丁酯最多有16种结构
C.与X互为同分异构体,且不能与金属钠反应的有机物有3种
D.与Z互为同分异构体,且能发生水解反应的有机物有8种
4.请按要求写出符合限定条件的同分异构体。
(1)(2023山东潍坊期中)化合物的同分异构体中,符合下列条件的有　　　　种(不含立体异构)。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含苯环。
(2)(2023浙江宁波期中)写出符合下列条件的水杨酸()的同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　。
①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③能发生水解反应;④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶1∶1。
(3)(2023江西赣州期中联考)已知极其不稳定,A()满足以下条件的同分异构体共有　　　　种(不考虑立体异构)。
①具有稳定的链状结构;②能发生银镜反应;③能与NaHCO3溶液反应生成CO2;④含有2个碳碳双键。
(4)在E()的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为　　　　种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3　有限定条件的同分异构体的书写
1.C 2.C 3.D
1.C　根据题意可知,符合条件的有机物中苯环上有两个取代基,一个取代基为—NO2,另一个取代基为—C3H7,—C3H7有正丙基、异丙基2种结构,两个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,故符合条件的有机物有2×3=6种,C正确。
2.C　反应②为卤代烃的水解反应,根据C的结构简式可逆推出B为,则A为或。A分子可能的两种结构均不存在顺反异构体,A错误;B分子中连接溴原子的碳原子为手性碳原子,即只有1个手性碳原子,B错误;C的同分异构体中,属于醇且能被氧化为醛,说明结构中含—CH2OH,剩余基团为—C4H9,由于—C4H9有4种结构,故符合条件的有机物有4种,C正确;D的同分异构体中,含两种氢原子的结构不止1种,如、,D错误。
3.D　—C4H9有4种结构,Y是丁烷的一溴代物,则Y有4种结构,A正确;戊酸可写成C4H9—COOH,—C4H9有4种结构,则戊酸有4种结构,而丁醇也有4种结构,因此戊酸丁酯最多有4×4=16种结构,B正确;X为丁醇,其同分异构体中不能与金属钠反应的是醚,有
CH3—O—CH2—CH2—CH3、CH3—CH2—O—CH2—CH3和,共3种,C正确;Z是戊酸,其同分异构体中能发生水解反应的为酯,其中HCOOC4H9有4种结构,CH3COOC3H7有2种结构,C3H7COOCH3有2种结构,还有CH3CH2COOCH2CH3,所以共有4+2+2+1=9种,D错误。
4.答案　(1)4　(2)　(3)7
(4)10　、
解析　(1)的分子式为C8H8O2,其同分异构体含有苯环,能发生银镜反应和水解反应,说明结构中含甲酸酯基(),符合条件的同分异构体有4种,分别为、、、。
水杨酸的同分异构体满足条件:①能发生银镜反应,说明含
—CHO;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含酚羟基;③能发生水解反应,说明含酯基,根据O原子数知,应存在HCOO—;④核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为2∶2∶1∶1,说明含有4种氢原子且氢原子个数之比为2∶2∶1∶1,则符合条件的结构简式为。
(3)A的分子式为C6H6O3,其同分异构体满足条件:②能发生银镜反应,说明含—CHO;③能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明含—COOH;①具有稳定的链状结构,则具有,将—CHO标为→,—COOH标为 ,根据“定一移一法”,如图:(4种)、(3种),则符合条件的同分异构体有7种。
(4)满足条件的E的同分异构体中含有1个苯环、3个甲基、1个羧基、1个醛基,将—COOH和—CHO排在苯环的邻、间、对位置,再插入3个甲基(—CH3)可得:、、
、、
、、
、、
、,共有10种。上述同分异构体经银镜反应后酸化,—CHO转化为—COOH,所得产物中核磁共振氢谱有四组氢,即含有四种氢原子,氢原子数量比为6∶3∶2∶1,即2个—CH3处于对称位置,2个—COOH处于对称位置。
方法点津　限定条件的同分异构体的书写方法
　　书写限定条件的同分异构体时,要注意分析限定条件的含义,弄清楚在限定条件下可以确定什么。一般都是根据官能团的特征反应限定官能团的种类(官能团的位置改变时要注意官能团移动的“有序化”),根据氢原子的种类限定对称性(确定等效氢数目时要根据有机物分子的空间结构的对称性进行“有序化”分类判断),再针对已知结构中的可变因素有序书写符合要求的同分异构体。
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