专题12 同分异构体的判断方法-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（人教版2019必修第二册）

专题12 同分异构体的判断方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、有机化合物的同分异构现象 1．概念 化合物分子式相同而结构不同的现象称为 现象。分子式相同而 的化合物互为同分异体。 2． 类型 3．常考官能团异构 组成通式 不饱和度(Ω) 可能的类别异构 CnH2n 1 烯烃和环烷烃 CnH2n－2 2 炔烃、二烯烃和环烯烃 CnH2n＋2O 0 饱和一元醇和醚 CnH2nO 1 饱和一元醛和酮、烯醇等 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸和酯、羟基醛等 4．立体异构：顺反异构 （1）顺式异构：相同的原子或原子团在碳碳双键的 （2）反式异构：相同的原子或原子团在碳碳双键的 （3）对映异构：单键碳原子上连4个不同的原子或原子团 二、同分异构体的书写规律 —根据有机物分子式判断其可能的类别异构。 　↓ —确定各类别异构中可能的碳链异构。 　↓ —在各异构碳链上移动官能团，得到不同异构体。 　↓ — 三、同分异构体的书写步骤 ①书写同分异构体时，首先判断该有机物是否有类别异构。 ②对每一类物质，先写出碳链异构体，再写出官能团的位置异构体。 ③碳链异构体按“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由邻到间”的规律书写。 ④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原则检查是否有书写错误。 例如：寻找符合分子式C4H10O的同分异构体有多少种。 C4H10O C4共有两条碳骨架，分别为C—C—C—C和，若为醇，羟基连在碳原子上，位置有共4种；若为醚，醚键可用插入法放于两个碳原子之间，位置有共3种。因此符合C4H10O分子式的共有7种同分异构体。 四、卤代烃的同分异构体的书写判断 1．等效氢法判断一元取代物的种类 （1）规则：等效氢原子的种类数等于一元取代物的种类数。 （2）等效氢原子的种类的判断 Ⅰ.分子中同一个碳原子上的氢原子等效。 ①CH4分子中的4个氢原子等效 ②CH3CH2CH3分子中“－CH2－”上的的2个氢原子等效 Ⅱ.与同一个碳原子相连的甲基上的氢原子等效。 ①新戊烷（）分子中的12个氢原子等效。 ②CH3CH2CH3分子中“－CH3”上的的6个氢原子等效 Ⅲ.同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。 ①分子中，在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢。 ②分子中的18个氢原子等效。 2．二卤代烃的同分异构体判断方法：定一动一法 “定一”时，有几种氢就有几种情况；“动一”时，在“定一”确定的每一条碳骨架上寻找第二个取代基的位置。如乙烷的二氯代物共有 种。 3．多卤代烃的同分异构体判断方法：换元法 即一种烃若有m个H可被取代，则它的n元取代物与(m－n)元取代物种类相等。如乙烷的一氯代物有 种，二氯代物有 种，三氯代物有 种，四氯代物有 种，五氯代物有 种，六氯代物有 种。 五、烷烃同分异构体的书写与判断 1．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．步骤（以C6H14为例）： （1）确定碳链 ①先写直链：C－C－C－C－C－C ②减少1个碳原子，将其作为支链并移动位置： 、 ③减少2个碳原子，将其作为一个支链（乙基）或两个支链（甲基）并移动位置， 、 ④“先整后分”、“先同后异” ⑤甲基不能连接在1号碳原子上，乙基不能连接在2号碳原子上： ⑥从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。 （2）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2－CH2CH3、CH3－CH2CH2CH3、、CH3－CH3 六、烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断 1．方法：双键替换法 2．步骤（以C5H10为例）： （1）按照烷烃同分异构体的书写步骤，写出可能的碳架结构： （2）根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点，在碳架上可能的位置添加双键（箭头所指的位置）。 （3）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH2＝CHCH2CH2CH3、CH3CH＝CHCH2CH3、CH2CH2CH3、CH3－CHCH3、CH3－CH＝CH2 七、炔烃同分异构体的书写与判断 1．方法：叁键替换法 2．步骤（以C5H8为例）： （1）按照烷烃同分异构体的书写步骤，写出可能的碳架结构： （2）根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点，在碳架上可能的位置添加三键（箭头所指的位置）。 （3）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3、CH3－C≡CH。 八、芳香族化合物同分异构体的书写方法 1．芳香烃的同分异构体 （1）侧链有一个取代基：侧链有几种同分异构体，该芳香烃就有几种同分异构体 ①C3H7：侧链丙基－C3H7有2种结构，故其芳香烃的同分异构体有2种 ②C4H9：侧链丁基－C4H9有4种结构，故其芳香烃的同分异构体有4种 ③C5H11：侧链戊基－C5H11有8种结构，故其芳香烃的同分异构体有8种 （2）等效氢法判断芳香烃一卤代物的数目 “等效氢”就是在有机物分子中处于相同或完全对称位置的氢原子，任一等效氢原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质 例：甲苯和乙苯苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)： （3）侧链有2个取代基：有“邻”“间”“对”三种。 ①二取代苯：可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对三种异构体 例：在苯环上接2个—X或一个—X、一个—Y，均有3种 （4）侧链有3个取代基：采取“定二移一”的方法 ①三取代苯：先固定两个原子或原子团，再逐一插入第三个原子或原子团 例：在苯环上接3个—X，共有3种 ②在苯环上接2个—X、1个—Y，共有6种 ③在苯环上接1个—X,1个—Y,1个—Z，共有10种 2．芳香烃的多元取代物的同分异构体 （1）等效氢法：画出芳香烃的同分异构体，通过等效氢法或定一移一法找出一元取代物或多元取代物的同分异构体。 （2）找取代基法：判断取代基数目找出取代基的种类位置异构找出同分异构体种类 九、醇的同分异构体 1．跨类异构：相同碳原子数的饱和一元醇和饱和醚互为同分异构体 2．C5H12O的同分异构体 醇类的同分异构体：羟基取代法 醚类的同分异构体：氧插入法 ①C5H12OC5H11OHC5H12用羟基取代戊烷分子中的氢原子 ②画出戊烷的碳链有3种连接方式 ③在碳链各碳原子上连接羟基，用“↓”表示连接的不同位置。 结论：分子式为C5H12O的有机物共8种醇和6种醚，总共14种同分异构体。 八、酚的同分异构体 1．类别异构：相同碳原子数的酚、芳香醇和芳香醚互为同分异构体 C7H8O的芳香族同分异构体 C8H10O的芳香族同分异构体 （1）芳香醇类的同分异构体： CH2OH ①只有1个侧链： CH2CH2OH、－CH3 ②有2个侧链（－CH3和－CH2OH）：有邻、间、对三种 、 、CH3－CH2OH （2）芳香醚类的同分异构体： OCH3 ①只有1个侧链：OCH2CH3、CH2OCH3 ②有2个侧链（－CH3和－OCH3）：有邻、间、对三种 、、CH3－OCH3 （3）酚的同分异构体： 苯环上含－OH和－CH3两个取代基，有邻、间、对三种 、、 CH3－OH ①苯环上含－OH和－CH2CH3两个取代基，有邻、间、对3、、CH3CH2－OH ②苯环上含－OH和2个－CH3两个取代基，有6种 、、、、、 九、醛、酮的同分异构体 1．官能团类型异构 （1）相同碳原子数的饱和一元醛、 等互为同分异构体 （2）C3H6O的常见同分异构体 醛 酮 环醇 烯醇 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH2＝CH－CH2OH （3） 醛类碳骨架异构的写法－－“取代法” （1）C4H8O的醛C3H7－CHO（2种，－C3H7有2种） （2）C5H10O的醛C4H9－CHO（4种，－C4H9有4种） （3）C6H12O的醛C5H11－CHO（8种，－C5H11有8种） 酮类碳骨架异构的写法－－“插入法” （1）将C5H10O去掉一个酮基后还剩余4个碳原子，其碳骨架有以下2种结构： （2）找出对称结构，将酮基放在合适的位置，一共有如下3个位置可以安放： 十、酯的同分异构体的判断 烃基组合法 酯基插入法 （1）R－－OR'，R从H原子开始，R'到－CH3结束 （2）C5H10O2的酯类同分异构体 ①甲酸酯类：H－－OC4H9，酯种类：H原子种类（1）×丁基种类（4）＝4种 ②乙酸酯类：CH3－－OC3H7，酯种类：甲基种类（1）×丙基种类（2）＝2种 ③丙酸酯类：C2H5－－OC2H5，酯种类：乙基种类（1）×乙基种类（1）＝1种 ④丁酸酯类：C3H7－－OCH3，酯种类：丙基种类（2）×甲基种类（1）＝2种 （1）酯基插入方式：－－O－和－O－－ （2）分子式为C9H12O2的芳香酯的同分异构体是在CH2CH3中插入酯基 （3）插入的酯基分别在中的①②③④位置 ①插入①得到O－－CH2CH3和－O－CH2CH3。 ②插入②得到CH2－O－－CH3和CH2－－O－CH3。 ③插入③时得到O－－H和－O－H（是羧酸，舍去）。 ④插入④时得到CH2CH2－O－－H和CH2CH2－－O－H（是羧酸，舍去）。 【例1】某化合物的分子式为C5H11Cl，结构分析表明，该分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个Cl—，它的可能结构有4种，请写出这4种可能的结构简式： 、 、 、 。 【例2】某烷烃的结构简式为，其二氯代物有 A．15种 B．14种 C．13种 D．12种 【例3】判断下列特定有机物的同分异构体的数目。 (1)分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有________种。 (2)有机物有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有________种。 (3)有机物的同分异构体很多，符合下列条件的同分异构体有________种。 ①苯的衍生物　②含有羧基和羟基　③分子中无甲基 1．下列关于同分异构体的叙述正确的是 A．新戊烷的一氯代物有1种 B．丙烷中7个氢原子被溴原子取代的产物有1种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．有6种结构 2．下列关于同分异构体的说法中，正确的是 A．苯的邻位二氯代物有2种结构 B．CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构 C．异丁烷和2−甲基丙烷互为同分异构体 D．C4H9-OH丁醇有4种结构 3．新己烷(2，2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料，其结构简式如图，下列关于该物质的说法错误的是 A．分子式为C6H14 B．可发生取代、氧化、分解反应 C．一氯代物有3种 D．它的同分异构体有5种 4．下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 5．下列说法正确的是 A．C4H10有2种同分异构体 B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体 C．环丙烷和乙烷是同系物，同系物的性质相同 D．和互为同分异构体 6．下列说法正确的是 A．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 B．氟利昂的结构式为，它有2种同分异构体 C．CO和互为同素异形体 D．与互为同系物 7．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成2种一氯代物的是 A．CH3CH3 B． C． D． 8．某链状烷烃的相对密度为的43倍，其有多种同分异构体，其中含4个甲基的烷烃的数目是 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 9．下列说法错误的是 A．和互为同分异构体 B．与互为同系物 C．异戊烷的一氯代物共有4种同分异构体 D．与是同一种物质 10．碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种 A．2 B．3 C．4 D．5 11．有机物及其一氯代物的同分异构体数目分别为（不考虑立体异构） A．1种和3种 B．2种和7种 C．3种和8种 D．3种和14种 12．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 13．根据同分异构体的概念，判断下列物质互为同分异构体的是 A．CH3CH2CH3 和 CH3CH2CH2CH3 B．N2和CO C．CH3CH2CH2OH和 CH3OCH2CH3 D．红磷和白磷 14．由七个碳原子形成的烷烃，若其主链碳原子数为5，则其结构式有 A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 15．分子式为C5H12且仅含有2个—CH3的结构共有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 16．结构简式如下图的烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后，可能形成的一氯代物的种类是 A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 17．某有机物的球棍模型如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是 A．该有机物的分子式为C4H8 B．该有机物的一氯代物有4种 C．该有机物是的同分异构体 D．该有机物与互为同系物 18．下列化合物中，与CH3CH(CH3)CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH2CH3 19．如图为含4个碳原子的6种烃分子模型(氢原子没有画出)，下列描述正确的是 A．与d互为同分异构体的是c B．b、f的分子式均为 C．a的一氯代物只有一种 D．a可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 20．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 22．正丁烷与异丁烷的分子结构模型如下图所示，二者互为 A．同位素 B．同分异构体 C．同系物 D．同素异形体 23．按要求回答下列问题 (1)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其只有一种氢结构简式 ， 其中直链烷烃的习惯命名为 。 (2)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同系物的有 (填序号)。 ①CH3CH2OH  ② 37Cl  ③石墨  ④  ⑤35Cl  ⑥CH3COOH  ⑦金刚石   ⑧      ⑨丁烷   ⑩ (3)，该单体的结构简式为 ；的二氯取代物有 种。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 同分异构体的判断方法 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一、有机化合物的同分异构现象 1．概念 化合物分子式相同而结构不同的现象称为同分异构现象。分子式相同而结构不同的化合物互为同分异体。 2． 类型 3．常考官能团异构 组成通式 不饱和度(Ω) 可能的类别异构 CnH2n 1 烯烃和环烷烃 CnH2n－2 2 炔烃、二烯烃和环烯烃 CnH2n＋2O 0 饱和一元醇和醚 CnH2nO 1 饱和一元醛和酮、烯醇等 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸和酯、羟基醛等 4．立体异构：顺反异构 （1）顺式异构：相同的原子或原子团在碳碳双键的同侧 （2）反式异构：相同的原子或原子团在碳碳双键的异侧 （3）对映异构：单键碳原子上连4个不同的原子或原子团 二、同分异构体的书写规律 —根据有机物分子式判断其可能的类别异构。 　↓ —确定各类别异构中可能的碳链异构。 　↓ —在各异构碳链上移动官能团，得到不同异构体。 　↓ — 三、同分异构体的书写步骤 ①书写同分异构体时，首先判断该有机物是否有类别异构。 ②对每一类物质，先写出碳链异构体，再写出官能团的位置异构体。 ③碳链异构体按“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由邻到间”的规律书写。 ④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原则检查是否有书写错误。 例如：寻找符合分子式C4H10O的同分异构体有多少种。 C4H10O C4共有两条碳骨架，分别为C—C—C—C和，若为醇，羟基连在碳原子上，位置有共4种；若为醚，醚键可用插入法放于两个碳原子之间，位置有共3种。因此符合C4H10O分子式的共有7种同分异构体。 四、卤代烃的同分异构体的书写判断 1．等效氢法判断一元取代物的种类 （1）规则：等效氢原子的种类数等于一元取代物的种类数。 （2）等效氢原子的种类的判断 Ⅰ.分子中同一个碳原子上的氢原子等效。 ①CH4分子中的4个氢原子等效 ②CH3CH2CH3分子中“－CH2－”上的的2个氢原子等效 Ⅱ.与同一个碳原子相连的甲基上的氢原子等效。 ①新戊烷（）分子中的12个氢原子等效。 ②CH3CH2CH3分子中“－CH3”上的的6个氢原子等效 Ⅲ.同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。 ①分子中，在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢。 ②分子中的18个氢原子等效。 2．二卤代烃的同分异构体判断方法：定一动一法 “定一”时，有几种氢就有几种情况；“动一”时，在“定一”确定的每一条碳骨架上寻找第二个取代基的位置。如乙烷的二氯代物共有 2　种。 3．多卤代烃的同分异构体判断方法：换元法 即一种烃若有m个H可被取代，则它的n元取代物与(m－n)元取代物种类相等。如乙烷的一氯代物有 1　种，二氯代物有 2　种，三氯代物有 2　种，四氯代物有 2　种，五氯代物有 1　种，六氯代物有 1　种。 五、烷烃同分异构体的书写与判断 1．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．步骤（以C6H14为例）： （1）确定碳链 ①先写直链：C－C－C－C－C－C ②减少1个碳原子，将其作为支链并移动位置： 、 ③减少2个碳原子，将其作为一个支链（乙基）或两个支链（甲基）并移动位置， 、 ④“先整后分”、“先同后异” ⑤甲基不能连接在1号碳原子上，乙基不能连接在2号碳原子上： ⑥从主链上取下来的碳原子数，不能多于主链所剩部分的碳原子数。 （2）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH3CH2CH2CH2CH2CH3、CH3CH2－CH2CH3、CH3－CH2CH2CH3、、CH3－CH3 六、烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断 1．方法：双键替换法 2．步骤（以C5H10为例）： （1）按照烷烃同分异构体的书写步骤，写出可能的碳架结构： （2）根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点，在碳架上可能的位置添加双键（箭头所指的位置）。 （3）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH2＝CHCH2CH2CH3、CH3CH＝CHCH2CH3、CH2CH2CH3、CH3－CHCH3、CH3－CH＝CH2 七、炔烃同分异构体的书写与判断 1．方法：叁键替换法 2．步骤（以C5H8为例）： （1）按照烷烃同分异构体的书写步骤，写出可能的碳架结构： （2）根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点，在碳架上可能的位置添加三键（箭头所指的位置）。 （3）补写氢原子：根据碳原子形成4个共价键，补写各碳原子所结合的氢原子数。 CH≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3、CH3－C≡CH。 八、芳香族化合物同分异构体的书写方法 1．芳香烃的同分异构体 （1）侧链有一个取代基：侧链有几种同分异构体，该芳香烃就有几种同分异构体 ①C3H7：侧链丙基－C3H7有2种结构，故其芳香烃的同分异构体有2种 ②C4H9：侧链丁基－C4H9有4种结构，故其芳香烃的同分异构体有4种 ③C5H11：侧链戊基－C5H11有8种结构，故其芳香烃的同分异构体有8种 （2）等效氢法判断芳香烃一卤代物的数目 “等效氢”就是在有机物分子中处于相同或完全对称位置的氢原子，任一等效氢原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质 例：甲苯和乙苯苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)： （3）侧链有2个取代基：有“邻”“间”“对”三种。 ①二取代苯：可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对三种异构体 例：在苯环上接2个—X或一个—X、一个—Y，均有3种 （4）侧链有3个取代基：采取“定二移一”的方法 ①三取代苯：先固定两个原子或原子团，再逐一插入第三个原子或原子团 例：在苯环上接3个—X，共有3种 ②在苯环上接2个—X、1个—Y，共有6种 ③在苯环上接1个—X,1个—Y,1个—Z，共有10种 2．芳香烃的多元取代物的同分异构体 （1）等效氢法：画出芳香烃的同分异构体，通过等效氢法或定一移一法找出一元取代物或多元取代物的同分异构体。 （2）找取代基法：判断取代基数目找出取代基的种类位置异构找出同分异构体种类 九、醇的同分异构体 1．跨类异构：相同碳原子数的饱和一元醇和饱和醚互为同分异构体 2．C5H12O的同分异构体 醇类的同分异构体：羟基取代法 醚类的同分异构体：氧插入法 ①C5H12OC5H11OHC5H12用羟基取代戊烷分子中的氢原子 ②画出戊烷的碳链有3种连接方式 ③在碳链各碳原子上连接羟基，用“↓”表示连接的不同位置。 结论：分子式为C5H12O的有机物共8种醇和6种醚，总共14种同分异构体。 八、酚的同分异构体 1．类别异构：相同碳原子数的酚、芳香醇和芳香醚互为同分异构体 C7H8O的芳香族同分异构体 C8H10O的芳香族同分异构体 （1）芳香醇类的同分异构体： CH2OH ①只有1个侧链： CH2CH2OH、－CH3 ②有2个侧链（－CH3和－CH2OH）：有邻、间、对三种 、 、CH3－CH2OH （2）芳香醚类的同分异构体： OCH3 ①只有1个侧链：OCH2CH3、CH2OCH3 ②有2个侧链（－CH3和－OCH3）：有邻、间、对三种 、、CH3－OCH3 （3）酚的同分异构体： 苯环上含－OH和－CH3两个取代基，有邻、间、对三种 、、 CH3－OH ①苯环上含－OH和－CH2CH3两个取代基，有邻、间、对3、、CH3CH2－OH ②苯环上含－OH和2个－CH3两个取代基，有6种 、、、、、 九、醛、酮的同分异构体 1．官能团类型异构 （1）相同碳原子数的饱和一元醛、饱和一元酮、脂环醇、烯醇等互为同分异构体 （2）C3H6O的常见同分异构体 醛 酮 环醇 烯醇 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH2＝CH－CH2OH （3） 醛类碳骨架异构的写法－－“取代法” （1）C4H8O的醛C3H7－CHO（2种，－C3H7有2种） （2）C5H10O的醛C4H9－CHO（4种，－C4H9有4种） （3）C6H12O的醛C5H11－CHO（8种，－C5H11有8种） 酮类碳骨架异构的写法－－“插入法” （1）将C5H10O去掉一个酮基后还剩余4个碳原子，其碳骨架有以下2种结构： （2）找出对称结构，将酮基放在合适的位置，一共有如下3个位置可以安放： 十、酯的同分异构体的判断 烃基组合法 酯基插入法 （1）R－－OR'，R从H原子开始，R'到－CH3结束 （2）C5H10O2的酯类同分异构体 ①甲酸酯类：H－－OC4H9，酯种类：H原子种类（1）×丁基种类（4）＝4种 ②乙酸酯类：CH3－－OC3H7，酯种类：甲基种类（1）×丙基种类（2）＝2种 ③丙酸酯类：C2H5－－OC2H5，酯种类：乙基种类（1）×乙基种类（1）＝1种 ④丁酸酯类：C3H7－－OCH3，酯种类：丙基种类（2）×甲基种类（1）＝2种 （1）酯基插入方式：－－O－和－O－－ （2）分子式为C9H12O2的芳香酯的同分异构体是在CH2CH3中插入酯基 （3）插入的酯基分别在中的①②③④位置 ①插入①得到O－－CH2CH3和－O－CH2CH3。 ②插入②得到CH2－O－－CH3和CH2－－O－CH3。 ③插入③时得到O－－H和－O－H（是羧酸，舍去）。 ④插入④时得到CH2CH2－O－－H和CH2CH2－－O－H（是羧酸，舍去）。 【例1】某化合物的分子式为C5H11Cl，结构分析表明，该分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个Cl—，它的可能结构有4种，请写出这4种可能的结构简式： 、 、 、 。 【答案】 【解析】　先将两个—CH2和一个分别组合成两种方式，然后再分别添上两个—CH3和一个Cl—，共得到4种同分异构体。 【例2】某烷烃的结构简式为，其二氯代物有 A．15种 B．14种 C．13种 D．12种 【答案】A 【详解】 的一氯代物有5种：、、、、。其中进一步生成二氯代物有5种结构，取代位置如图：；进一步生成二氯代物有4种结构，取代位置如图：；进一步生成二氯代物有3种结构，取代位置如图：；进一步生成二氯代物有1种结构；进一步生成二氯代物有2种结构、；故共有15种二氯代物，答案选A。 【例3】判断下列特定有机物的同分异构体的数目。 (1)分子式是C8H8O2的芳香酯的化合物有________种。 (2)有机物有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有________种。 (3)有机物的同分异构体很多，符合下列条件的同分异构体有________种。 ①苯的衍生物　②含有羧基和羟基　③分子中无甲基 【答案】　(1)6　(2)6　(3)7 【解析】　(1)C8H8O2可拆成C6H5—C2H3O2，甲酸的酯有4种，分别是、、、；乙酸的酯有1种：；苯甲酸的酯有1种：，共6种。 (2)将中的羧基—COOH拆成—CHO和—OH，可以使苯甲醛的2个苯环氢原子被2个羟基取代，方法是逐一取代，一羟基取代物有、、，二羟基取代物有、、、、、，共6种。 (3)将的酯基—COOCH3写成—CH2COOH，考虑邻、间、对有3种结构，分别是、、，再将—CH2—移到羟基与苯环之间构成醇，同样邻、间、对有3种结构，分别是、、，还有，共7种。 1．下列关于同分异构体的叙述正确的是 A．新戊烷的一氯代物有1种 B．丙烷中7个氢原子被溴原子取代的产物有1种 C．丁烷的二氯代物有7种 D．有6种结构 【答案】A 【详解】A．新戊烷分子中只含有1类氢原子，则新戊烷的一氯代物只有1种，故A正确； B．由丙烷的分子式CH3CH2CH3可知，丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代所得结构与1个氢原子被溴原子取代所得结构的数目相等，丙烷分子中含有2类氢原子，一溴代物的数目为2，则丙烷分子中7个氢原子被溴原子取代的产物有2种，故B错误； C．丁烷的同分异构体为正丁烷和异丁烷，正丁烷的一氯代物有2种、二氯代物有6种，异丁烷的一氯代物有1种、二氯代物有3种，则丁烷的二氯代物共有9种，故C错误； D．戊烷有三种结构，正戊烷的一氯代物有3种，异戊烷的一氯代物有4种，新戊烷的一氯代物有1种，则一氯戊烷共有8种结构，故D错误； 故选B。 2．下列关于同分异构体的说法中，正确的是 A．苯的邻位二氯代物有2种结构 B．CH3CH2CH2CH3的二氯代物有7种结构 C．异丁烷和2−甲基丙烷互为同分异构体 D．C4H9-OH丁醇有4种结构 【答案】D 【详解】A．苯的邻位二氯代物只有一种结构，A错误； B．CH3CH2CH2CH3的二氯代物有6种结构，分别为CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CCl2CH2CH3、CH3CHClCHClCH3，B错误； C．异丁烷与2-甲基丙烷为同一种物质，C错误； D．丁基异构数目等于丁醇的异构体数目，则丁醇的可能结构有4种，分别为：CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)OH、(CH3)2CHCH2OH、C(CH3)3OH，D正确； 故选D。 3．新己烷(2，2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料，其结构简式如图，下列关于该物质的说法错误的是 A．分子式为C6H14 B．可发生取代、氧化、分解反应 C．一氯代物有3种 D．它的同分异构体有5种 【答案】D 【详解】A．根据新己烷的结构可知，其含有6个C原子和14个H原子，分子式为C6H14，故A正确； B．新己烷是烷烃，烷烃可发生取代、氧化、分解反应，故B正确； C．从左往右给新己烷中主链上碳原子编号，2号碳上的三个甲基上的氢原子是等效氢，其上的一氯代物是1种，3号碳上和4号上的一氯代物各一种，总共3种，故C正确； D．己烷有5种同分异构体，   ，除去2，2-二甲基丁烷，还有4种，故D错误； 答案选D。 4．下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A．含四个甲基的同分异构体有8种 B．的一氯代物有4种 C．分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D．“立方烷”，如图所示，呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【答案】C 【详解】 A．含四个甲基的同分异构体有、、、、、、、，共8种，故A正确； B．的一氯代物有、、、，共4种，故B正确； C．正丁烷是二氯代物有6种、异丁烷的二氯代物有3种，分子式为的有机物的二氯取代物有9种，故C错误； D．“立方烷”，其二氯代物有3种，分子中有8个H原子，根据“换元法”，其六氯代物也有3种，故D正确； 选C。 5．下列说法正确的是 A．C4H10有2种同分异构体 B．相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体 C．环丙烷和乙烷是同系物，同系物的性质相同 D．和互为同分异构体 【答案】A 【详解】A．C4H10有2种同分异构体即CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2，A正确； B．同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，相对分子质量相同分子式不一定相同如H3PO4和H2SO4等，B错误； C．环丙烷和乙烷的结构不相似，不是同系物，同系物的性质相似，但不完全相同，C错误； D．和的分子式相同、结构也相同，属于同一物质，而不互为同分异构体，D错误； 故答案为：A。 6．下列说法正确的是 A．丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体 B．氟利昂的结构式为，它有2种同分异构体 C．CO和互为同素异形体 D．与互为同系物 【答案】A 【详解】A．丙酮和环氧丙烷的分子式都是，结构不同，互为同分异构体，A项正确； B．根据甲烷的正四面体结构，氟利昂的结构式为，它只有1种结构，B项错误； C．同素异形体是由同种元素组成的性质不同的单质，CO和不符合该定义，C项错误； D．结构相似，在分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互称为同系物，与结构不同，分子式相同，不符合定义，D项错误； 答案选A。 7．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成2种一氯代物的是 A．CH3CH3 B． C． D． 【答案】B 【分析】要判断一氯代物的种数，需要对烃中等效氢原子种数进行判断。 【详解】A．A结构中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，故A错误； B．B结构中有两种等效氢，一氯代物有两种，故B正确； C．C结构中四个甲基等效，甲基上的氢原子也等效，只有一种氢原子，一氯代物只有一种，故C错误； D．D结构中有四种等效氢原子，一氯代物有四种，故D错误； 答案选B。 8．某链状烷烃的相对密度为的43倍，其有多种同分异构体，其中含4个甲基的烷烃的数目是 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】A 【详解】 某链状烷烃的相对密度为H2的43倍，则该烃的相对分子质量为43×2=86，烷烃的通式为CnH2n＋2，则有12n＋2n＋2=86，求得n=6，可知该烃的分子式为C6H14。含4个甲基的烷烃可能是、共2种，故本题选A。 9．下列说法错误的是 A．和互为同分异构体 B．与互为同系物 C．异戊烷的一氯代物共有4种同分异构体 D．与是同一种物质 【答案】A 【详解】A．两者为同种物质，故A项错误； B．CH3CH3与CH3CH(CH3)2均为饱和烷烃，分子式相差2个CH2，互为同系物，故B项正确； C．异戊烷为2-甲基丁烷，结构简式为：(CH3)2CHCH2CH3，一氯代物有CH2ClCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl的共有4种同分异构体，故C项正确； D．与均含有苯环和2个甲基，且都处于苯环的邻位，是同一种物质，故D正确； 故本题选A。 10．碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有多少种 A．2 B．3 C．4 D．5 【答案】B 【详解】碳原子数小于8的链状烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有CH4、CH3CH3、C(CH3)4，共3种，选B。 11．有机物及其一氯代物的同分异构体数目分别为（不考虑立体异构） A．1种和3种 B．2种和7种 C．3种和8种 D．3种和14种 【答案】C 【详解】是戊烷，有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。其中正戊烷有3类氢原子，异戊烷有4类氢原子，新戊烷有1类氢原子，因此其一氯代物的同分异构体数目为8种。 答案选C。 12．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．与比分子少1个“CH2”原子团，二者互为同系物，A不符合题意； B．与的分子式都为C4H10，但结构不同，二者互为同分异构体，B符合题意； C．与的分子式不同，二者不互为同分异构体，C不符合题意； D．比的分子少2个H原子，二者的分子式不同，不互为同分异构体，D不符合题意； 故选B。 13．根据同分异构体的概念，判断下列物质互为同分异构体的是 A．CH3CH2CH3 和 CH3CH2CH2CH3 B．N2和CO C．CH3CH2CH2OH和 CH3OCH2CH3 D．红磷和白磷 【答案】C 【详解】A．CH3CH2CH3 、CH3CH2CH2CH3分子式分别为C3H8、C4H10，都属于链状烷烃，结构相似，分子组成上相差1个“CH2”，两者互为同系物，不互为同分异构体，A项不符合题意； B．N2是单质，N2和CO分子式不同，不互为同分异构体，B项不符合题意； C．CH3CH2CH2OH和 CH3OCH2CH3的分子式都为C3H8O，结构不同，两者互为同分异构体，C项符合题意； D．红磷和白磷是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，不互为同分异构体，D项不符合题意； 答案选C。 14．由七个碳原子形成的烷烃，若其主链碳原子数为5，则其结构式有 A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 【答案】B 【分析】主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，则可能含有1个支链为-CH2CH3，可能含有2个-CH3，据此书写符合条件的结构进行解答。 【详解】主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，若含有1个支链为-CH2CH3，则为CH3CH2CH2(CH2CH3)2，只有1种； 若含有2个侧链，则有侧链个，则为：CH3CH2C(CH3)2CH2CH3，CH3CH2CH2C(CH3)2CH3，CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3，CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3，有4种；共有5种； 故选B。 15．分子式为C5H12且仅含有2个—CH3的结构共有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】A 【详解】分子式为C5H12，该分子为戊烷，戊烷有三种同分异构体，分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷，正戊烷分子中有两个甲基，异戊烷分子中有三个甲基，新戊烷分子中有四个甲基，故答案选A。 16．结构简式如下图的烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后，可能形成的一氯代物的种类是 A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 【答案】B 【详解】该物质分子中最长碳链中含有6个C原子，该物质名称是3-甲基-4-乙基己烷，物质分子中含有7种不同位置的H原子，因此该烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后，可能形成的一氯代物的种类是7种，故合理选项是B。 17．某有机物的球棍模型如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是 A．该有机物的分子式为C4H8 B．该有机物的一氯代物有4种 C．该有机物是的同分异构体 D．该有机物与互为同系物 【答案】D 【详解】A．该有机物的分子式为C4H10，A错误； B．该有机物的等效氢有两类，故一氯代物有2种，B错误； C．该有机物是饱和烷烃，和烯烃不是同分异构体，C错误； D．该有机物和都是饱和烷烃，互为同系物，D正确； 故选D。 18．下列化合物中，与CH3CH(CH3)CH2CH3互为同分异构体的是 A．CH4 B．CH3CH3 C．CH3CH2CH3 D．CH3CH2CH2CH2CH3 【答案】D 【分析】同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，据此分析解题。 【详解】A．CH4与CH3CH(CH3)CH2CH3的分子式不相同，不是互为同分异构体，A不符合题意； B．CH3CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3的分子式不相同，不是互为同分异构体，B不符合题意； C．CH3CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3的分子式不相同，不是互为同分异构体，C不符合题意；     D．CH3CH2CH2CH2CH3与CH3CH(CH3)CH2CH3的分子式相同，且结构不同，是互为同分异构体，D符合题意； 故选D。 19．如图为含4个碳原子的6种烃分子模型(氢原子没有画出)，下列描述正确的是 A．与d互为同分异构体的是c B．b、f的分子式均为 C．a的一氯代物只有一种 D．a可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】B 【分析】根据烃分子模型可判断a是异丁烷，b是2－甲基丙烯，c是2－丁烯，d是1，3－丁二烯，e是1－戊炔，f是环丁烷，据此解答。 【详解】A．d和c的分子式不同，不互为同分异构体，与d互为同分异构体的是e，A错误。 B．由图可知，b、f的分子式均为，互为同分异构体，B正确。 C．由图可知，a中有两种等效氢，其一氯代物只有两种，C错误。 D．a是异丁烷，属于烷烃，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。 答案选B。 20．下列化合物中，与互为同分异构体的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】的分子式为C5H12，分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体。 【详解】A．的分子式为C2H6，二者分子式不同，不是同分异构体，故不选A； B．的分子式为C3H8，二者分子式不同，不是同分异构体，故不选B； C．的分子式为C5H12，但是二者结构相同，是同一物质，不是同分异构体，故不选C； D．的分子式为C5H12，二者分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故选D； 故选D。 21．分子式为的同分异构体共有(不考虑立体异构) A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【详解】分子式为的同分异构体有、，共4种，B正确； 答案选B。 22．正丁烷与异丁烷的分子结构模型如下图所示，二者互为 A．同位素 B．同分异构体 C．同系物 D．同素异形体 【答案】B 【详解】正丁烷和异丁烷的分子式均为C4H10，分子式相同，结构不同，互为同分异构体，选B。 23．按要求回答下列问题 (1)相对分子质量为72的烷烃的分子式为 ，写出其只有一种氢结构简式 ， 其中直链烷烃的习惯命名为 。 (2)下列物质中互为同分异构体的有 ，互为同素异形体的有 ，互为同位素的有 ，是同系物的有 (填序号)。 ①CH3CH2OH  ② 37Cl  ③石墨  ④  ⑤35Cl  ⑥CH3COOH  ⑦金刚石   ⑧      ⑨丁烷   ⑩ (3)，该单体的结构简式为 ；的二氯取代物有 种。 【答案】(1) C5H12 C(CH3)4 正戊烷 (2) ④⑧ ③⑦ ②⑤ ④⑨或⑧⑨ (3) 7 【详解】（1）烷烃的通式为CnH2n+2，则14n+2=72，n=5，烷烃的分子式为C5H12，其分子中只有一种氢原子的结构中，氢原子全部构成-CH3，且连在性质相同的碳原子上，所以其结构简式为：C(CH3)4，其中直链烷烃的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3，习惯命名为：正戊烷。答案为：C5H12；C(CH3)4；正戊烷； （2）④和⑧   的分子式相同，二者互为同分异构体，故选④⑧，③石墨和⑦金刚石属于性质不同的两种碳单质，二者互为同素异形体，故选③⑦，②37Cl和⑤35Cl是质量数不同的两种氯原子，二者互为同位素，故选②⑤，④和⑧与⑨丁烷，属于分子式不同的烷烃，它们互为同系物，故选④⑨或⑧⑨。答案为：④⑧；③⑦；②⑤；④⑨或⑧⑨； （3）的链节为，该单体的结构简式为；的二氯取代物有、、、、、、，共7种。答案为：；7。 【点睛】书写二氯代物的可能结构时，考虑二个Cl连在同一个碳原子上，连在不同的碳原子上。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$