1、专题重点突破(七)学习目标1.熟练掌握有机物同分异构体的判断与书写方法。2.学会常见有机物的鉴别方法。3.掌握有机物分离与提纯的方法。一、有机物同分异构体的判断与书写方法1有机物的类别异构体的判断(1)烯烃环烷烃。通式：CnH2n(n3)(2)炔烃二烯烃。通式：CnH2n2(n4)(3)饱和一元醇饱和一元醚。通式：CnH2n2O(n2)(4)醛酮、烯醇、环醚、环醇。通式：CnH2nO(n3)(5)羧酸酯、羟基醛、羟基酮。通式：CnH2nO2(n3)(6)酚芳香醇、芳香醚。通式：CnH2n6O(n7)(7)硝基烷氨基酸。通式：CnH2n1NO2(n2)2同分异构体数目的判断方法(1)基元法：例如
2、丁基有四种，则丁醇、戊醛、戊酸等都有四种同分异构体；C3H7有两种，C5H11有八种。(2)替代法：例如二氯苯(C6H4Cl2)有三种同分异构体，四氯苯也有三种同分异构体(将H替代Cl)；又如CH4的一氯代物只有一种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种。(3)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：同一碳原子上的氢等效；同一碳原子上的甲基氢原子等效；位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。(4)记忆法：记住一些常见有机物同分异构体的数目，如乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无同分异构体；含4个碳原子的烷烃有2种同分异构体，含5个碳原子的烷烃有3种同分异构体，含6个碳原子的烷烃有5种
3、同分异构体。3限定条件书写同分异构体(1)思维流程根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。结合所给有机物有序思维：碳链异构位置异构官能团类别异构。确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。(2)注意事项在限定条件下书写同分异构体时，要看清所限范围，分析已知同分异构体的结构特点，对比联想找出规律书写，同时注意碳四价原则和官能团存在位置的要求。芳香化合物同分异构体a注意烷基的类别与个数，即碳链异构。b若有2个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。具有官能团的有机物一般的书写顺序：碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。书写要有序进行，如书写酯类物质的同分异构体时，可采用逐一增加碳原子的方法。如C8H8
4、O2含苯环的属于酯类的同分异构体有甲酸某酯：、(邻、间、对)；乙酸某酯：；苯甲酸某酯：。练中感悟1下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是()A戊烷有2种同分异构体BC8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种DCH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应，只生成1种一氯代烃答案C解析戊烷有3种同分异构体，A错误；C8H10属于芳香烃的同分异构体的结构简式有、，共有4种同分异构体，B错误；3个碳原子的丙基有2种异构体，所以取代苯环上的一个氢原子分别得到邻、间、对各3种同分异构体，共6种，C正确；CH3CH2CH2CH3光照条件下与Cl2
5、发生取代反应，得到2种一氯代物，D错误。2分子式为C7H14O2的有机物Q，在稀硫酸溶液中加热可转化为乙醇与另一种酸性物质，则Q的结构最多有()A6种 B4种 C3种 D2种答案B解析因水解有乙醇生成，故Q是由戊酸与乙醇反应形成的酯，戊酸可表示为C4H9COOH，丁基有4种，则戊酸有4种，因此Q也最多有4种，B项正确。3.有机化合物9,10二甲基菲的结构如图所示。其苯环上七氯代物的同分异构体有()A8种 B5种 C4种 D3种答案C解析苯环上共有8个H原子，根据“互补法”知，其苯环上七氯代物的数目与一氯代物的数目相同，为4种，C项正确。4写出同时满足下列条件的E()的一种同分异构体的结构简式_
6、。.分子中含有2个苯环.分子中含有3种不同类型的氢原子答案或解析符合条件的同分异构体中，除2个苯环外的结构中还有一个不饱和键和3种不同类型的氢原子，两个苯环应处于对称位置上，故其结构简式为或。5戊二酸(HOOCCH2CH2CH2COOH)的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_种(不含立体异构)。能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体既能发生银镜反应，又能发生水解反应其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为611的是_(写结构简式)。答案5解析根据“能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体”，确定含有羧基；“既能发生银镜反应，又能发生水解反应”，确定含有醛基和酯基；同分异构体含有羧基、醛基和酯基，
7、确定其是甲酸形成的酯，可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH。根据“核磁共振氢谱显示的3组峰，且峰面积比为611”确定其结构简式为。二、有机物的检验与鉴别检验有机物常用的方法(1)观察有机物溶解性。(2)检查液态有机物的相对密度。(3)观察有机物的燃烧情况。(4)检验有机物的官能团。如下表：官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液橙红色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去卤素原子NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液有沉淀产生
8、醇烃基钠有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2有红色沉淀产生羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出练中感悟6下列试剂中，可用来鉴别苯酚溶液、乙醇、甲苯、NaOH溶液、AgNO3溶液的是()A盐酸 B新制的Cu(OH)2CFeCl3溶液 DNa2CO3溶液答案C解析将FeCl3溶液滴入题给溶液中的现象分别为溶液变紫色、无明显现象、液体分层且无色液体(甲苯)在上层、产生红褐色沉淀、产生白色沉淀。7可用于鉴别下列三种物质的一组试剂是()银氨溶液溴的四氯化碳溶液氯化铁溶液氢氧化钠溶液A B C D答案A解析A项，水杨醛和茉莉醛均含有醛基，能与银氨
9、溶液发生银镜反应，而香豆素3羧酸不含醛基，不能发生银镜反应，故可用银氨溶液将香豆素3羧酸鉴别出来；水杨醛含有酚羟基，与氯化铁溶液反应显紫色，而茉莉醛中没有酚羟基，不发生此现象，故可用将水杨醛和茉莉醛鉴别开，符合题意。C项，水杨醛含有酚羟基，能与NaOH溶液反应，但无明显现象，不能用将水杨醛和茉莉醛鉴别开，不符合题意；水杨醛中含有醛基，茉莉醛中含有醛基和碳碳双键，香豆素3羧酸中含有碳碳双键，碳碳双键和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，醛基与溴发生氧化反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，故利用和不能鉴别三种物质，B、D项不符合题意。三、有机物的分离与提纯分离提纯方法选择根据有机物的水
10、溶性、互溶性以及酸碱性等，可选择不同的分离方法，达到分离和提纯的目的。在进行分离操作时，通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏；根据物质的溶解性不同，采用萃取、结晶或过滤的方法；有时，也可以采用水洗法、酸洗法或碱洗法来进行提纯操作。练中感悟8为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是()选项被提纯物质除杂试剂分离方法A苯(苯甲酸)生石灰蒸馏B乙酸乙酯(乙酸)氢氧化钠溶液分液C乙烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液洗气D苯(苯酚)浓溴水过滤答案A解析苯甲酸能与氧化钙反应生成难挥发的苯甲酸钙，然后蒸馏可分离出苯，A正确；乙酸乙酯、乙酸均与NaOH溶液反应，不能除杂，应选碳酸钠
11、溶液，利用分液法除杂，B错误；乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳，引入新杂质，应选溴水，利用洗气法除杂，C错误；除杂时应能将杂质除去并不能引入新的杂质，如加入浓溴水，生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯，不能得到纯净的苯，并引入新的杂质，不能用来除杂，应加入NaOH溶液后分液，D错误。9下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离出溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案D解析乙醇与水互溶，不能作萃取剂
12、，A错误；乙酸乙酯与乙醇互溶，不能用分液的方法分离，B错误；除去硝酸钾中的氯化钠可用重结晶的方法，是由于氯化钠在水中的溶解度受温度变化的影响较小，C错误；乙醚和丁醇互溶，但沸点差别较大，可用蒸馏的方法进行分离，D正确。10选用适宜的试剂和分离方法除去下列各混合物中的杂质(括号内为杂质)。混合物除杂试剂分离方法溴苯(溴)NaOH溶液分液硝基苯(混酸)H2O、NaOH溶液分液苯(乙苯)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液分液乙醇(水)CaO蒸馏乙酸乙酯(少量水)无水MgSO4或无水Na2SO4过滤苯酚(苯甲酸)NaHCO3溶液分液肥皂(甘油)NaCl盐析乙烷(乙烯)溴水洗气课时对点练题组一同分异构体的
13、书写与判断1下列有机物同分异构体数目判断错误的是()选项有机物同分异构体数目A分子式为C5H123B分子式为C5H10，能使溴的四氯化碳溶液褪色5C分子式为C4H10O，能与Na反应生成氢气4D分子式为C4H8O2，能与NaHCO3反应3答案D解析A项，戊烷有3种同分异构体，分别为正戊烷、异戊烷与新戊烷，故A正确；B项，能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明为戊烯，分别为1戊烯、2戊烯、2甲基1丁烯、2甲基2-丁烯、3-甲基-1-丁烯，故总共有5种，故B正确；C项，能与Na反应生成H2，说明为醇类，C4H10O可写成C4H9OH，丁基有4种结构，故总共应有4种醇，故C正确；D项，能与NaHCO3反应说
14、明为羧酸，C4H8O2可写成C3H7COOH，丙基有2种，故D错误。2分子式为C5H10O2的有机物A，有果香味，不能使紫色石蕊试液变红，但可在酸性条件下水解生成有机物B和C，其中C能被催化氧化成醛，则A可能的结构共有()A1种 B6种 C18种 D28种答案B解析分子式为C5H10O2的有机物A，有果香味，不能使紫色石蕊试液变红，则不属于羧酸类，且酸性条件下可水解成有机物B和C，其中C能被催化氧化成醛，所以A属于饱和一元酸和饱和一元醇形成的酯。若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，其中能氧化为醛的醇有2种，则满足题意的酯有2种；若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，其中能氧化为醛的醇有1种，则这样的酯有
15、1种；若为丙酸和乙醇酯化，乙醇只有1种能氧化为乙醛，丙酸有1种，这样的酯有1种；若为丁酸和甲醇酯化，甲醇只有1种，能氧化为甲醛，丁酸有2种，这样的酯有2种。故A可能的结构共有6种。3分子式为C4H10O的醇与分子式为C4H6O2的链状结构羧酸形成的酯(不考虑立体异构)共有()A8种 B10种 C12种 D14种答案C解析分子式为C4H10O的醇的结构有CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)3COH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH，共4种同分异构体；C4H6O2的链状结构羧酸的结构是CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、CH2=C(CH3)COOH，共3
16、种同分异构体，形成的酯(不考虑立体异构)共有3412种。4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()A9种 B12种 C15种 D16种答案C5邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有()A3种 B4种 C5种 D6种答案C解析将COOH、CH3组合成COOCH3与CH3COO连在苯环上有2种；将COOH变换成HCOO，再与CH3连在苯环上，有邻、间、对3种异构体，故共有5种异构体，即：、。题组二有机物的检验与鉴别6下列叙述错误的是()A用金属钠可区分乙醇和乙醚B用酸性高锰酸钾溶液可区分己烷和3-己烯C用水可区分苯和溴
17、苯D用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛答案D解析金属钠能与乙醇反应生成氢气，与乙醚不反应，A正确；3-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而己烷不能，B正确；苯的密度比水小，在上层，溴苯的密度比水大，在下层，C正确；甲酸甲酯和乙醛都含有醛基，都能与新制的银氨溶液反应，D错误。7可把苯酚、硫氰化钾、乙醛、氢氧化钠四种溶液鉴别出来的试剂是()AFeCl3溶液 B碳酸氢钠溶液C乙酸溶液 D乙醇答案A解析加入氯化铁溶液，苯酚溶液呈紫色，硫氰化钾溶液呈红色，乙醛溶液无现象，氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，可鉴别，A正确。题组三有机物的分离与提纯8除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)，采用的试剂和除杂方法错误的是
18、()选项含杂质的物质试剂除杂方法AC2H4(SO2)NaOH溶液洗气BC6H6(液溴)铁粉蒸馏CC6H5NO2(HNO3)NaOH溶液分液DC2H2(H2S)CuSO4溶液洗气答案B解析A项，混合气体通过NaOH溶液时，SO2和NaOH反应，而乙烯则不反应，正确；B项，铁粉相当于催化剂，发生苯的溴代反应，达不到除杂的目的，错误；C项，HNO3能与NaOH反应，而硝基苯不反应，故可除杂，又因为硝基苯不溶于水(密度大于水)，再进行分液即可，正确；D项，H2S能和CuSO4反应：CuSO4H2S=CuSH2SO4，而C2H2则不反应，这样可达到除杂的目的，正确。9下列实验能获得成功的是()A乙醇中含
19、乙酸杂质，可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去B苯、溴水、铁粉混合制成溴苯C用酸性高锰酸钾溶液来区别甲烷和乙烯D可用分液漏斗分离乙酸和水答案C解析乙醇中含乙酸杂质，可加入碳酸钠溶液洗涤除去乙酸，但乙醇溶于水，溶液不分层，无法用分液方法分离，A错误；用铁作催化剂时，苯与溴水不反应，与液溴反应生成溴苯，B错误；甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；乙酸溶于水，溶液不分层，无法用分液方法分离，D错误。10结构不同的二甲基氯苯有()A4种 B5种 C6种 D7种答案C解析本题可采用“有序分析法”求解。(1)先分析两个甲基在苯环上的异构情况，可得3种结构：、 (2)再分析上述3
20、种结构中苯环上加上一个氯原子后的异构情况：可得、2种异构体；可得、3种异构体；可得1种同分异构体，由此可知二甲基氯苯有6种不同的结构(即异构体)。11某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：能发生银镜反应加入少量新制的氢氧化铜，沉淀不溶解与含有酚酞的NaOH溶液共热时，溶液红色逐渐变浅。下列叙述中正确的是()A一定有甲酸乙酯和甲酸B一定有甲酸乙酯和乙醇C一定有甲酸乙酯，可能有甲醇和乙醇D几种物质都一定有答案C解析现象能发生银镜反应说明可能有甲酸、甲酸乙酯；现象说明无甲酸；现象说明含有酯，即甲酸乙酯，故该物质中一定含有甲酸乙酯，可能含有甲醇和乙醇，一定无甲酸。
21、12的一种同分异构体满足下列条件：(1)能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。(2)分子中有6种不同类型的氢分子，且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式：_。答案解析采取官能团拼凑法解答该题：能发生银镜反应说明含有CHO；能水解说明含有酯基；水解产物能与FeCl3溶液作用发生显色反应，说明水解产物中含有酚羟基，故该分子含有的酯基为酚羟基与羧酸反应生成的；结合该化合物的分子式为C14H12O2，兼顾两个苯环以及所叙述的基团，可知结构为“2个苯环、1个CH3、1个OOCH”，该分子中只有6种氢，则CH3与OOCH处于对位，即为。13有机物含两个COOCH3基团的同
22、分异构体共有_种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体的结构简式为_。答案4解析两个COOCH3基团在端点，故可写出其满足条件的同分异构体有：H3COOCCH2CH2CH2COOCH3、共四种，其中具有较强的对称性，只有两种类型的氢原子。14某实验小组用下图所示的装置制备一硝基甲苯(包括邻硝基甲苯和对硝基甲苯)：反应原理： (产品1) (产品2)实验步骤：配制浓硫酸与浓硝酸(体积比按13)的混合物(即混酸)40 mL；在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发)；按图所示装好药品，并装好其他仪器；向三颈烧瓶里加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)；控制温度约为50 ，反应大约1
23、0 min，三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现；分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。可能用到的有关数据如下：密度/gcm3沸点/溶解性甲苯0.866110.6不溶于水，易溶于硝基甲苯产品11.286237.7不溶于水，易溶于液态烃产品21.162222不溶于水，易溶于液态烃请回答下列问题：(1)实验前需要先在三颈烧瓶中加入少许_，目的是_。(2)冷凝管的作用是_；冷却水从冷凝管的_(填“a”或“b”)端进入。(3)仪器A的名称是_，在使用之前必须进行的操作是_。(4)分离产品的方案如下：操作1的名称是_；操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管(接液管)和_
24、、_。(5)本实验中一硝基甲苯的产率为_(填字母)。A77.5% B68.7% C62.3% D53.0%答案(1)碎瓷片(或沸石)防止暴沸(2)冷凝回流a(3)分液漏斗检漏(4)分液蒸馏烧瓶冷凝管(5)A解析(2)甲苯易挥发，冷凝管可使挥发出的甲苯冷凝回流，从而提高了反应物的利用率。(4)题中涉及的有机物不溶于水而无机物溶于水，所以分离有机混合物和无机混合物的方法是分液。产品1、2的沸点不同，可用蒸馏的方法进行分离。(5)13 g甲苯理论上可生成137 g一硝基甲苯，故产率100%77.5%。15某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图)，用环己醇制备环己烯。有关反应方程式为H2O(1)制备
25、粗品：将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀；若颠倒两种试剂的加入顺序，可能出现的现象是_。为了防止暴沸，可在A中放入_，缓慢加热至反应完全，在试管C中得到环己烯粗品；长导管B除了导气外还具有的作用是_，试管C置于冰水浴中的目的是_。(2)制备精品：环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。已知：类别 密度/gcm3熔点/沸点/溶解性环己醇0.9625161能溶于水环己烯0.8110383难溶于水往粗品中加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，在上层的是_(填“水层”或“有机层”)，分液后用_(填字母)洗涤环己烯。aKMnO4溶液 b稀H2SO4 cNa2CO3溶液再将环己烯按
26、如图装置进行蒸馏，该装置中缺少的仪器是_，冷却时冷凝水从_(填“f”或“g”)口进入。实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是_。(3)以下区分环己烯精品和粗品的试剂或方法，合理的是_(填字母)。a酸性高锰酸钾溶液 b金属钠c测定沸点答案(1)硫酸液滴飞溅(或其他合理答案)碎瓷片(或沸石)冷凝使环己烯液化，减少挥发(2)有机层c温度计g制备粗品时环己醇随产品一起蒸出(或蒸馏时温度较低、蒸馏时间较短等其他合理答案)(3)b解析(1)向浓硫酸中加入环己醇的现象，与向浓硫酸中加入水的现象相似；为防止加热时发生暴沸现象，通常在加热前向容器中加入适量的沸石或碎瓷片；长导管B还具有冷凝的作用；冰水浴的作用是减少环己烯的挥发。(2)环己烯的密度比水小，与水混合分层后，有机层在上，水层在下；环己烯粗品中含有少量酸性杂质，因此用Na2CO3溶液洗涤；蒸馏环己烯的装置中，应有温度计。(3)环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质，因此可利用金属钠来鉴别环己烯精品和粗品。
