2010年理科综合考试化学热点问题分析

hongkj 2010-08-12

展开全文

有机物同分异构体的考查方式及解题策略

纵观近几年的理科综合试题，对于有机化学的考查任然是理科综合考试中化学考试内容的热点，其中对于有机物同分异构体的考查任然是重点，只是考查的形式和对象不同而已。在《大纲》中明确指出要“了解有机化合物存在异构现象，能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式”，对这一部分知识的考查主要有两种呈现方式：（1）选择题中简单有机物的同分异构体的数目确定；（2）在有机推断和合成题中相对较复杂的有机物限定条件要求判断个数或补充部分同分异构体。下面就进几年的考题具体分析下解答这类题目的方法。

考查方式一：同分异构体的基本类型，如碳链异构、官能团位置异构、官能团异构

1、氟烷麻醉作用比吗啡强100倍。氟烷化学式为C₂HClBrF₃，则沸点不同的上述氟烷有（） A．4种 B．3种 C．2种 D．1种

【参考答案】A

【解题策略】本题考查同分异构体的书写，由于分子式已经限定，此分子没有碳链异构，官能团异构，考虑官能团位置异构是本题的核心问题，观察氟烷的分子特点一个碳原子上有三个氟原子，改变一个氟原子的位置，分别换成H、Cl、Br，就写出其四种同分异构体。

2、有三种不同的基团，分别为－X、―Y、―Z，若同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目是( )

A. 10 B. 8 C. 6 D. 4

【参考答案】A

【解题策略】本题直接给出了组成该物质的官能团，只需要考虑位置异构问题，则邻位3种：XYZ，XZY，ZXY；邻间位6种：XY-Z，XZ-Y，YX-Z，YZ-X，ZX-Y，ZY-X；间位1种：X-Y-Z，共有10种。

考查方式二：根据等效氢原则，写出特殊的同分异构体

1、含碳原子个数为10或小于10的烷烃中，其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有 ( ) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种

【参考答案】A

【解题策略】按照等效氢原则，要尽量找到10个碳原子以下的烷烃分子中，对称性很高的分子，小于11个碳原子的烷烃中，只有一种一卤代物的，甲烷和乙烷符合，以及甲烷型的新戊烷（即将甲烷上的四个氢原子换成四个甲基）和乙烷型的2,2,3,3—四甲基丁烷（即将乙烷上的六个氢原子换成六个甲基）符合，共4种。故应选C。

考查方式三：根据所给分子式，分析同分异构体数目

下列有机物的一氯取代物其同分异构体的数目相等的是 ( )

【参考答案】B、D。

【解题策略】首先判断对称面：①和④无对称面，②和③有镜面对称，只需看其中一半即可。然后，看有否连在同一碳原子上的几个甲基：①中有两个甲基连在一碳上，六个氢原子等效；③中有也有两个甲基连在同一碳原子上，加上镜面对称，应有十二个氢原子等效。最后用箭头确定不同的氢原子。如下所示，即可知①和④都有七种同分异构体，②和③都只有4种同分异构体。

考查方式四： 限定条件的同分异构体的书写是近几年考试的热点

1．现有A、B两种有机化合物，已知：

①它们的分子中含有相同数目的碳原子和氧原子，B可以看成A中一个氢原子被氨基取代得到；

②它们的分子中氢元素的质量分数相同，相对分子质量都不超过170，A中碳元素的质量分数为72.00％；

③它们都是一取代苯，分子中都没有甲基，都有一个羧基。

请按要求填空：

⑴A、B的分子中氢元素的质量分数都是___________；

⑵A的结构简式是________________________；

⑶A有一同分异构体C是对位二取代苯，能发生银镜反应也能与金属钠反应，但官
能团不直接与苯环相连，C的结构简式是________________________；

⑷B有一同分异构体D是苯环上的一硝基化合物，其苯环和侧链上的一溴代物各有
两种，D的结构简式是__________________________。

【参考答案】 ⑴ 6.67% ⑵ ⑶
⑷

【解题策略】首先确定A、B的分子式，根据题设条件，B的式量比A大15，又因为其式量都小于170，故A的式量小于170-15=155，又因为A的组成为一个苯环、一个羧基和若干个CH₂原子团，故其式量为77+45+14*n<155，解得n=2，A中无甲基，则得出A的分子式为C₉H₁₀O_2,。其结构简式为：。根据A的式量球算A中氢元素的质量分数为6.67%。有了前两问的基础，本题对同分异构体的考查在（3）(4)两问，根据（3）中描述首先确定官能团位置为苯环的对位，再根据其能发生银镜反应确定有-CHO，能与金属钠反应说明有-OH，又官能团不与苯环直接相连，综合得出C的结构简式为。最后根据A的分子式，由于B可以看成A中一个氢原子被氨基取代则B的分子式为C₉H₁₁O₂N，根据（4）中描述D是苯环上的一硝基化合物，其苯环和侧链上的一溴代物各有两种，说明取代基处在苯环的对位上，而且，剩下的3个碳原子上的氢原子应为两种不同的氢，故确定D的结构简式为：。
【练习】

阿斯匹林（aspirin）的有效成分是乙酰水杨酸，它是19世纪末合成成功的，作为一个有效的解热止痛、治疗感冒的药物，至今仍广泛使用，有关报道表明，人们正在发现它的某些新功能。阿斯匹林是由水杨酸（邻羟基苯甲酸）与乙酸酐进行酯化反应而得的。

水杨酸乙酸酐乙酰水杨酸

（1）乙酰水杨酸的含氧官能团分别是_____________和酯基。

（2）乙酰水杨酸能在稀酸和NaOH溶液中水解。写出乙酰水杨酸与稀酸溶液共热的化学

方程式：___________。

（3）写出同时符合下列四个要求的水杨酸的同分异构体：　　　　　　。

①含有苯环；

②能发生银镜反应，不能发生水解反应；

③在稀NaOH溶液中，1 mol该同分异构体能与2 mol NaOH发生反应；

④只能生成两种一氯代产生。

（4）已知酚羟基遇FeC1₃溶液显紫色，但显色反应要在中性或弱酸性溶液进行。现要求用已有的知识检验出乙酰水杨酸分子中存在酯基。有人设计了如下的实验方案：

取一支洁净的试管，向其中加入2mL阿斯匹林清液，然后再滴入2 滴稀硫酸，将溶液在酒精灯上加热片刻后，滴入2滴FeC1₃溶液，振荡，无明显现象；再向其中逐滴加入Na₂CO₃溶液，振荡，出现了紫色。你认为逐滴加入Na₂CO₃溶液的目的是_____________。从此实验你得到的启示有_____________。