有机物结构式的确定
5．(2016·潮州模拟)某有机物的蒸气，完全燃烧时消耗的氧气体积和生成的二氧化碳体积都是它本身体积的2倍。该有机物可能是( )
①C2H4 ②H2C===C===O(乙烯酮) ③CH3CHO ④CH3COOH A．①② C．①③
B．③④ D．②④
解析：选D 1体积C2H4完全燃烧需要3体积的O2和生成2体积CO2，故①不符合题意；②需要2体积的O2和生成2体积的CO2；③需要2.5体积的O2和生成2体积的CO2；④需要2体积的O2和生成2体积的CO2，故②④符合题意，③不符合题意。
6．化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%，其余为氧，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一：核磁共振仪可以测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰，其面积之比为3∶2∶1，如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。
已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基，试回答下列问题： (1)A的分子式为____________________。
(2)A的结构简式为________________________(任写一种，下同)。 (3)A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出其结构简式。 ①分子中不含甲基的芳香酸：____________________。 ②遇FeCl3溶液显紫色且苯环上只有对位取代基的芳香醛：
________________________________________________________________________。 72.0%6.67!.33%解析：C、H、O的个数之比为：∶∶＝4.5∶5∶1＝9∶10∶2。
12116
根据相对分子质量为150，可求得其分子式为C9H10O2；通过红外光谱图可知：A分子中 除含一个苯环外，还含有 、 和 ，所以A的结构简式可 为 (合理即可)；A的芳香类同分异构体中不含甲基的芳香酸是
；遇FeCl3溶液显紫色，说明含酚羟基，又因为含醛基，且只有两个取代基，所以遇FeCl3溶液显紫色且苯上只有对位取代基的芳香醛是
和
答案：(1)C9H10O2 (2) (3)①
。
②
[探规寻律]
、
“四角度”确定有机物的结构式
1．通过价键规律确定
某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则可直接由分子式确定其结构式，如C2H6，根据碳元素为4价，氢元素为1价，碳碳可以直接连接，可知只有一种结构：CH3—CH3；同理，由价键规律，CH4O也只有一种结构：CH3—OH。
2．通过红外光谱确定
根据红外光谱图可以确定有机物中含有何种化学键或官能团，从而确定有机物的结构。 3．通过核磁共振氢谱确定
根据核磁共振氢谱中峰的种类数和面积比，可以确定不同化学环境下氢原子的种类数及个数比，从而确定有机物的结构。
4．通过有机物的性质确定
根据有机物的性质推测有机物中含有的官能团，从而确定有机物结构。常见官能团的检验方法如下：
官能团种类 碳碳双键或碳碳三键 试剂 溴的四氯化碳溶液 酸性高锰酸钾溶液 判断依据 橙色褪去 紫色褪去 卤素原子 酚羟基 氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、稀硝酸 三氯化铁溶液 溴水 银氨溶液 有沉淀产生 显紫色 有白色沉淀产生 有银镜产生 有砖红色沉淀产生 有二氧化碳气体产生 溶液变红色 醛基 新制氢氧化铜 碳酸钠溶液 羧基 碳酸氢钠溶液 石蕊溶液 考点四|有序思维突破同分异构体的书写及数目判断
难点拉分型——讲细练全
一、从学法上掌握同分异构体的书写规律和数目判断的方法——夯基固本 1．同分异构体的书写规律
(1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：
(2)具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。 (3)芳香族化合物：两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种。 2．同分异构体数目的判断方法
(1)记忆法：记住一些常见有机物异构体数目，如 ①凡只含一个碳原子的分子均无异构体；
②乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔无异构体；
③4个碳原子的烷烃有2种异构体，5个碳原子的烷烃有3种异构体，6个碳原子的烷烃有5种异构体。
(2)基元法：如丁基有4种，则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)替代法：如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H和
Cl互换)；又如CH4的一氯代物只有1种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有： ①同一碳原子上的氢原子等效。 ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。 ③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。 [题组训练]
1．(2016·银川模拟)分子式为C3H4Cl2的链状有机物的同分异构体共有(不包括立体异构)( )
A．6种 C．4种
B．5种 D．3种
解析：选B 可能的结构有：CH2===CHCHCl2、CCl2===CHCH3、 CHCl===CClCH3、CHCl===CHCH2Cl、CH2===CClCH2Cl，B项正确。
2．芳香族化合物A的分子式为C7H6O2，将它与NaHCO3溶液混合加热，有酸性气体产生。那么包括A在内，属于芳香族化合物的同分异构体的数目是( )
A．5 C．3
B．4 D．2
解析：选A 芳香族化合物能与NaHCO3溶液发生反应有CO2气体产生，则此物质为
，
的化合物，依次组合可得：
的同分异构体可以是酯，也可以是既含—CHO，又含—OH
、
计算A在内，共5种。
、、四种。
3．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 C．8种、5种
B．7种、4种 D．8种、4种
解析：选C 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。
4．(2014·山东高考·节选)有机物A( )遇FeCl3溶液显紫色且苯环
上有两个取代基的同分异构体有________种，试分别写出其结构简式________________。
解析：遇FeCl3溶液显紫色，说明A分子结构中含有酚羟基，A中醛基是不饱和的，故结构中应含有—CH===CH2，在苯环上有邻、间、对3种同分异构体。
答案：3 、 、
二、从题型上例析同分异构体题目的解题技巧——精准解题
同分异构体在高考化学命题中的再现率高，除了非常熟悉的常规书写、判断的方法规律外，还需注意类型、不同条件下的同分异构体的判断。
烃的同分异构体
[例1] (2016·岳阳模拟)分子式为C5H10，且含有甲基和碳碳双键的有机物共有(不考虑顺反异构)( )
A．2种 C．4种
B．3种 D．5种
[解析] 当主链为5个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条件的有机物的碳骨架结构为C===C—C—C—C、C—C===C—C—C；当主链为4个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条 件的有机物的碳骨架结构为 、 、 。共有5种，D项正确。
[答案] D
1烷烃同分异构体只存在碳链异构，其书写采用减碳法，具体规则为：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列由邻到间，碳满四价。
2烯烃、炔烃的同分异构体包括碳链异构和官能团位置异构，分两步书写：第一步先写碳链异构；第二步确定不同碳链的官能团位置异构。
3苯的同系物的同分异构要注意存在侧链碳链异构和侧链的位置异构两种情况。
烃的一元取代物的同分异构体
[例2] (2016·西安八校联考)下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有( )
A．2-甲基丙烷
B．环戊烷
第九章(B) 有机化学基础
