专题03 有机化合物同分异构体的判断（重难点训练）化学鲁科版必修第二册

专题03 有机化合物同分异构体的判断 建议时间：25分钟 突破一 有机物分子同分异构体的书写与判断 1．乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3－O－CH3)互为哪种同分异构体 A．官能团位置异构 B．官能团类型异构 C．顺反异构 D．碳骨架异构 【答案】B 【解析】乙醇与二甲醚的官能团不同，乙醇的官能团为羟基，二甲醚的官能团为醚键，二者为同分异构体，属官能团类型异构，故答案选B。 2．下列关于同分异构体的分类错误的是 A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3　属于碳链异构 B．CH3－CH=CH－CH3与CH2=CH－CH2－CH3　属于官能团异构 C．CH≡C-C2H5与CH3-C≡C-CH3属于位置异构 D．CH2=CH－CH=CH2与CH3-C≡C-CH3属于官能团异构 【答案】B 【解析】A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3　碳链发生改变，属于碳链异构，A项正确；B．CH3－CH=CH－CH3与CH2=CH－CH2－CH3　为官能团位置异构，不属于官能团异构，B项错误；C．CH≡C-C2H5与CH3-C≡C-CH3属于官能团位置异构，C项正确；D．CH2=CH－CH=CH2与CH3-C≡C-CH3中官能团不同，属于官能团异构，D项正确；答案选B。 3．下列关于同分异构体异构方式的说法中，正确的是    A．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于碳链异构 B．  和    属于位置异构 C．CH2＝C(CH3)2和CH3CH＝CHCH3属于官能团异构 D．CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3属于位置异构 【答案】A 【解析】A．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2碳的骨架不同，前者没有支链，后者有支链，属于碳链异构，故A正确；B．和属于顺反异构，不是位置异构，故B错误；C．CH2═C(CH3)2和CH3CH═CHCH3的官能团相同，位置不同，属于碳链异构、位置异构，故C错误；D．CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3的官能团不同，属于官能团异构，故D错误；故选A。 突破二 有机物分子同分异构体的数目判断 4．下列关于有机物的同分异构体的说法中，不正确的是 A．C6H14的同分异构体共5种 B．C5H10的同分异构体共10种 C．C4H10O同分异构体有6种 D．分子式为C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种 【答案】C 【解析】A．是己烷，其同分异构体数目为5种（正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷），A正确；B．的同分异构体包括烯烃和环烷烃。烯烃有5种构造异构烯烃的构造异构有5种（1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯），环烷烃有5种（环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、1,1-二甲基环丙烷、1,2-二甲基环丙烷），不考虑立体异构时，共有10种，B正确； C．的同分异构体包括醇和醚。丁醇有4种（1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇），醚有3种（甲丙醚、乙醚、异丙基甲醚），总计7种，但C选项描述为6种，C错误；D．的酯类同分异构体为甲酸丙酯（2种，分为正丙酯、异丙酯）、乙酸乙酯（1种）、丙酸甲酯（1种），共4种，D正确；故答案选C。 5．下列关于同分异构体的判断错误的是 A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应的有3种 B．偏二肼的化学式为，则不含碳碳键的同分异构体有3种 C．的同分异构体中，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有9种 D．的同分异构体中，含有苯环的有4种 【答案】A 【解析】A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应，满足条件的同分异构体为甲酸酯，结构有、、、共4种，A错误；B．可能有6种结构：CH3NHNHCH3、CH3CH2NHNH2、(CH3)2NNH2、NH2CH2CH2NH2、CH3CH(NH2)2、CH3NHCH2NH2，其中不含碳碳键的同分异构体为CH3NHNHCH3、(CH3)2NNH2、CH3NHCH2NH2，B正确；C．的苯环上有3个不同的取代基，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有10-1=9种（除去其本身），C正确；D．分子式为C7H7Cl，含有一个苯环，其不饱和度=，侧链不含不饱和键，则侧链可能为1个为-CH2Cl，有2个侧链为-Cl、-CH3，有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的同分异构体共有4种，D正确；故选A。 6．某烃A经红外光谱分析，含有、和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86.下列有关A的描述合理的是 A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1，则A的一氯代物有4种 B．A的同分异构体有6种 C．烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．符合要求的烃A的可能结构有3种 【答案】A 【解析】含有-CH3、-CH2-和三种基团，应为烷烃，则通式为CnH2n+2，质谱分析得出质荷比最大的数据为86，相对分子质量为86，则14n+2=86，n=6，应为己烷；A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1说明含有4种H原子，为3-甲基戊烷，有4种等效氢，则A的一氯代物有4种，A正确；B．A为己烷，同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、、共5种，B错误；C．A为己烷，烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；D．符合要求的烃A的可能结构有2种：、，D错误；答案选A。 突破三 有机物分子等效氢、手性碳数目判断 7．某化合物分子式为，含有苯环结构，且核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为 A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 【答案】B 【解析】根据分子式C8H8O2，计算不饱和度Ω=(8×2+2-8)=5，因为含有苯环(不饱和度为4)，所以还含有一个双键(不饱和度为1)；从核磁共振氢谱图可知，有4组峰，说明分子中有4种不同化学环境的氢原子据以上分析解答。含有苯环，不饱和度为5，故支链上有一个双键，核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种氢原子，峰面积之比为2：2：1：3，则四种H原子个数之比=2：2：1：3；当只有1个支链时，存在以下情况：①—COOCH3有1种同分异构；②—OOCCH3有1种同分异构；当存在2个支链时，存在以下情况：①支链为—COOH和—CH3，处于对位，有1种同分异构体；②支链为—CH3和—O—CHO，处于对位，有1种同分异构体，③支链为—O—CH3和—CHO，处于对位，有1种同分异构体，④支链为—OH和—COCH3，处于对位，有1种同分异构； 则同分异构体中核磁共振氢谱图符合图的物质种数共6种，故B正确；故选：B。 8．关于有机化合物的结构和性质，下列说法错误的是 A．立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 B．的一氯代物有3种 C．的同分异构体中，不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构 D．分子式为的物质能催化氧化成醛的同分异构体有4种。 【答案】C 【解析】A．立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，六硝基立方烷的结构与二硝基立方烷的结构种类数目相同，二硝基立方烷的结构有3种，A正确；B．如图，其一氯代物有3种，B正确；C．如图，其分子式为，其核磁共振氢谱只有一组峰，C错误；D．分子式为C5H12O，能催化氧化成醛的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH 、(CH3)2CHCH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)3CCH2OH四种，D正确；故答案为：C。 9．回答下列问题。 （1）符合下列条件的的同分异构体有 种。 ①能发生银镜反应；②能与2倍物质的量的反应；③苯环上的取代基不超过3个。 写出其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式： 。 （2）的同分异构体具有如下性质，则有 种。 ①乙基与苯环直接相连；该物质能与反应；③侧链能使灼热的变红。 【答案】（1）16 （2）33 【解析】（1）①的同分异构体能发生银镜反应，说明其分子中含有醛基或结构；该物质能与2倍物质的量的氢氧化钠反应，且分子中只有2个氧原子，则可能存在2个酚羟基，或存在1个水解后生成酚羟基的酯基，综上可得该物质分子中存在结构；苯环上的取代基不超过3个，则苯环上可能的取代基组合包括与、与、、与，其中2个取代基可能的位置关系有邻、间、对3种，3个取代基可能的组合有10种(、、，其中数字标注为的位置)，共有16种。其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为。（2）题中物质分子式为，不饱和度为4，其同分异构体分子中乙基与苯环直接相连，苯环不饱和度为4，说明侧链中不含不饱和键；该物质能与氢氧化钠反应，说明分子中含有4个酚羟基；侧链能使灼热的氧化铜变红，说明侧链上与羟基相连的碳原子连有氢原子，则的结构可以视作丁醇、丁醇、甲基丙醇分子中烃基上的氢原子被、或取代所得结构，丁醇、丁醇分子中烃基上的氢原子被取代基取代各有4种结构，甲基丙醇分子中烃基上的氢原子被取代基取代有3种结构，则符合条件的同分异构体共有种。 突破四 限定条件有机物同分异构体的书写 10．化合物II()的某种同分异构体含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱图上只有4组峰，写出其中一种化合物的结构简式：______________。 【答案】(或) 【解析】化合物Ⅱ的某种同分异构体含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且核磁共振氢谱图上只有4组峰，说明存在对称结构，符合条件的同分异构体为(或)。 11．F()的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________________。 ①酸性条件下能水解生成M和N，M和N均可被酸性KMnO4溶液氧化且生成相同的芳香族化合物，②该芳香族化合物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶1。 【答案】 【解析】F的一种同分异构体同时满足下列条件：酸性条件下能水解生成M和N，M和N均可被酸性KMnO4溶液氧化且生成相同的芳香族化合物，根据不饱和度知，符合条件的结构中含有酯基且水解生成苯甲酸和醇，醇能被氧化为苯甲酸，该芳香族化合物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶1，结构对称，符合条件的结构简式为。 12．的一种同分异构体X同时符合下列条件。X的结构简式为___________。 ①分子具有顺反异构体；②能与Na2CO3溶液反应；③酸性条件下水解后，含苯环的有机物中只有2种不同化学环境的氢。 【答案】 【解析】①分子具有顺反异构体即碳碳双键的每个碳原子上连接的基团不同；②能与Na2CO3溶液反应，含有－OH或－COOH；③酸性条件下水解(含有－COOR)，则X中含有－OH和－COOR，又酸性条件下水解后，含苯环的有机物中只有2种不同化学环境的氢(结构高度对称)，此物质为；符合条件的的同分异构体的结构简式为。 建议时间：25分钟 1．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 【答案】C 【解析】A．正戊烷CH3CH2CH2CH2CH3，含有3种氢，一氯代物有3种，A错误； B．2-甲基丁烷，含有4种氢，一氯代物有4种，B错误；C．2，2-二甲基丙烷，含有1种氢，一氯代物有1种，C正确； D．3-甲基丁烷，命名错误，正确命名应为2-甲基丁烷，D错误；故选C。 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 【解析】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．下列说法正确的是 A．己烷有4种同分异构体 B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体 C．氟利昂-12( )有两种同分异构体 D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，两者互为同系物 【答案】B 【解析】A．，己烷有5种同分异构体，A错误；B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；正丁烷与异丁烷互为同分异构体，B正确； C．由于甲烷是正四面体形结构，因此氟利昂-12只有1种结构，C错误；D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，但结构不同，两者不互为同系物，D错误；故选B。 4．下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的判断正确的是 A．的一溴代物有4种 B．分子式为C3H6Cl2的有机物共有5种 C．C8H10含苯环的同分异构体有3种 D．C5H10属于烯烃共有5种 【答案】D 【解析】A．的一溴代物有环上的4种和甲基上1种共有5种，A错误；B．分子式为C3H6Cl2的有机物可以看作C3H8中的两个氢原子被两个氯取代，碳链上的3个碳中，两个氯取代一个碳上的氢，有两种，即CH3－CH2－CHCl2 （取代另一端甲基上的氢原子是一样的）、CH3－CCl2－CH3；分别取代两个碳上的氢，有两种，即CH2Cl－CH2－CH2Cl（两个边上的），CH2Cl－CHCl－CH3 （一中间一边上），共有四种，B错误；C．烃的分子式为C8H10，该烃含苯环的结构，为苯的同系物，为乙苯或二甲苯，二甲苯有邻、间、对三种，故4种同分异构体，C错误；D．分子式为C5H10，属于烯烃的结构共有（不考虑顺反异构）CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH(CH3)2、CH2=C(CH3)CH2CH3、CH3CH=C(CH3)2，共计5种，D正确；答案选D。 5．下列有关同分异构体数目的判断错误的是 A．异丁烷的二溴代物有3种 B．甲基环己烷（）的一氯代物有4种 C．炔烃的同分异构体有3种 D．分子式为的芳香族类有机化合物有5种 【答案】B 【解析】A．异丁烷的二溴代物有、、三种结构，故A正确；B．甲基环己烷分子的结构简式为，分子中有5种不同化学环境的氢原子，因此其一氯代物有5种，故B错误；C．炔烃的同分异构体中属于炔烃的有：、、，共3种，故C正确；D．的芳香族类有机化合物如果是醚类，有1种结构；属于醇类，有1种结构，属于酚类，有3种结构，共5种，故D正确；答案选B。 6．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 【答案】A 【解析】由图可知，A为丙烷；B为2-丁烯，分子式为C4H8；C为异丁烷，分子式为C4H10；D为环丁烷，分子式为C4H8；E为2-甲基-1-丙烯，分子式为C4H8，据此作答。A．分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体，B与E分子式相同(均为C4H8)，结构不同，互为同分异构体，B与C分子式不同，不互为同分异构体，故A错误；B．结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物，A和C均是烷烃，在分子组成上相差1个CH2，两者互为同系物，故B正确；C．饱和烃是一类有机化合物，其分子中的碳原子之间主要通过单键连接，形成饱和的碳链或碳环结构，A和C属于烷烃，D为环丁烷，均为饱和烃，故C正确；D．B、D、E分子式均为C4H8，分子通式符合CnH2n，故D正确；故答案选A。 7．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 【解析】（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。 8．写出3个同时符合下列条件的化合物B()的同分异构体的结构简式_______________。 ①核磁共振氢谱表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子； ②与过量HBr反应生成邻苯二酚()。(已知＋RBr) 【答案】、、 【解析】B除苯环外还含有1个溴、3个碳、2个氧、1个不饱和度，结合条件②中的信息可知1个不饱和度应为环状结构；据①核磁共振氢谱表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子，则应该为对称结构；②与过量HBr反应生成邻苯二酚，结合已知反应原理；符合条件的同分异构体为：、、。 9．的一种同分异构体能同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 ①分子中含有苯环，无碳氧键  ②有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰 【答案】或 【解析】B为，其的同分异构体分子中：含有苯环，无碳氧键，有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰，则说明该结构要对称，符合条件的结构简式为、，故答案为：或。 10．的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应； ②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。 【答案】 【解析】A的分子式为，其同分异构体同时满足下列条件：①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应，说明含有酚羟基，但不含有醛基；②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3，说明还有酯基。得到的酸假如为甲酸，不满足条件①；得到的酸假如为乙酸，核磁共振氢谱图中峰个数为2，对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数不为3，不满足条件②；得到的酸假如为丙酸，核磁共振氢谱图中峰个数为3，对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数为2，只能为对苯二酚，则该同分异构体的结构简式：。 11．胺类化合物K与互为同分异构体，则符合下列条件的K有 种。 ①只含两种官能团，且同种官能团的氢原子化学环境完全相同； ②遇FeCl3溶液显紫色 写出其中核磁共振氢谱检测表明分子中有4种不同环境的氢原子，峰面积比为4：3：2：1的一种同分异构体： (任写一种即可)。 【答案】4 、(任写一种) 【解析】遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基，的D的不饱和度为4，苯环的不饱和度为4，则符合条件K中除了苯环外不含其它环或双键，应该含有2个酚羟基和2个氨基，且结构对称，根据碳原子数可知，还含一个甲基，则符合条件的结构简式为、、、，共有4种；符合峰面积之比为4∶3∶2∶1的结构有、；故答案为4；、(任写一种)。 12．W为的同分异构体，同时满足下列条件的W的结构有 (写出结构简式，不考虑立体异构)。 ①含有苯环，核磁共振氢谱有5组吸收峰； ②1molW最多能与2mol反应。 【答案】、 【解析】E除苯环外含有3个碳、4个氧、2个不饱和度；W为E的同分异构体，W中含有苯环，核磁共振氢谱中有5组吸收峰，1molQ最多能与2mol碳酸氢钠反应，则1个W中含有2个羧基，剩余1个碳形成烷基，则满足条件的W有，共2种。 13．有多种同分异构体，写出符合以下条件的结构简式 (只写顺式结构)。 ①具有顺反结构     ②含有酚羟基     ③分子中苯环上的一溴代物有两种 【答案】 【解析】G的同分异构体符合条件：①具有顺反结构；②含有酚羟基；③分子中苯环上的一溴代物有两种，说明苯环上有2种等效氢，则符合条件的顺式结构为。 建议时间：10分钟 1．（2023·山东卷）有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是 A．依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 C．含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构) D．类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 【答案】C 【解析】A．由题干图示有机物X、Y的结构简式可知，X含有碳碳双键和醚键，Y含有碳碳双键和酮羰基，红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰，故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团，A正确；B．由题干图示有机物X的结构简式可知，X分子中存在两个碳碳双键所在的平面，单键可以任意旋转，故除氢原子外，X中其他原子可能共平面，B正确；C．由题干图示有机物Y的结构简式可知，Y的分子式为：C6H10O，则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有：CH3CH=CHCH(CH3)CHO、CH2=C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2=CHCH(CH3)CH2CHO、CH2=CHCH2CH(CH3)CHO和CH2=CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构)，C错误；D．由题干信息可知，类比上述反应，的异构化产物为：含有碳碳双键和醛基，故可发生银镜反应和加聚反应，D正确；故答案为：C。 2．（2023·辽宁卷）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是    A．均有手性 B．互为同分异构体 C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好 【答案】B 【解析】A．手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，因此闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示，，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；B．根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；C．闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；D．开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错误；答案为B。 3．（2021·山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是 A．N分子可能存在顺反异构 B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子 C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种 D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种 【答案】AC 【解析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为。A．顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素，使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象，、都不存在顺反异构，故A错误；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为、、、、、、、，任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，故B正确； C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有：、、，共3种，故C错误；D．连接在同一碳原子上的氢原子等效，连接在同一碳原子上的甲基等效，由B项解析可知，L的同分异构体中，含有2种化学环境的氢原子的结构为，故D正确； 综上所述，说法错误的是AC，故答案为：AC。 4．（2024•全国甲卷）I()的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 【答案】9 【解析】对于有机物I的同分异构体，可以发生银镜反应说明含有醛基；含有手性碳原子，说明有饱和碳原子，可以得到其主体结构为，因其含有两个酚羟基和手性碳原子，则满足条件的同分异构体有9种。情况①——手性碳原子的两个苯环，一个是苯环，另一个是连有两个羟基的苯环，有6种：分别为：、、、、、；两个羟基分别连接在两个苯环上，有3种：、、。 5．（2025·重庆卷）G的同分异构体中，满足下列条件的有_______种。 ①：存在和2个环外π键；②：不含－OH与sp杂化的碳原子 写出其中核磁共振氧谱峰面积比为(3∶2∶2∶2∶1)的结构简式___________。 【答案】10 【解析】G的分子式为C10H10O2，不饱和度为6，存在和2个环外键，说明分子中除了苯环外还存在2个双键结构，不含－OH与sp杂化的碳原子，说明不含有羟基、羧基、碳碳三键，则苯环的支链可以为：①属于醛或酮的有：－CH2－CH2－CO－CHO、－CH2－CO－CH2－CHO、－CH2－CO－CO－CH3、－CH2－CH(CHO)2、－CH2－O－CH＝CH－CHO、；属于酯的有：、－CH2－COO－CH＝CH2、－CH2－OOC－CH＝CH2、，总计10种同分异构体；核磁共振氧谱峰面积比为(3∶2∶2∶2∶1)，则分子总有1个甲基，满足条件的结构简式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 有机化合物同分异构体的判断 建议时间：25分钟 突破一 有机物分子同分异构体的书写与判断 1．乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3－O－CH3)互为哪种同分异构体 A．官能团位置异构 B．官能团类型异构 C．顺反异构 D．碳骨架异构 2．下列关于同分异构体的分类错误的是 A．CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3　属于碳链异构 B．CH3－CH=CH－CH3与CH2=CH－CH2－CH3　属于官能团异构 C．CH≡C-C2H5与CH3-C≡C-CH3属于位置异构 D．CH2=CH－CH=CH2与CH3-C≡C-CH3属于官能团异构 3．下列关于同分异构体异构方式的说法中，正确的是    A．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于碳链异构 B．  和    属于位置异构 C．CH2＝C(CH3)2和CH3CH＝CHCH3属于官能团异构 D．CH3CH2CH2COOH和CH3COOCH2CH3属于位置异构 突破二 有机物分子同分异构体的数目判断 4．下列关于有机物的同分异构体的说法中，不正确的是 A．C6H14的同分异构体共5种 B．C5H10的同分异构体共10种 C．C4H10O同分异构体有6种 D．分子式为C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种 5．下列关于同分异构体的判断错误的是 A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应的有3种 B．偏二肼的化学式为，则不含碳碳键的同分异构体有3种 C．的同分异构体中，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有9种 D．的同分异构体中，含有苯环的有4种 6．某烃A经红外光谱分析，含有、和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86.下列有关A的描述合理的是 A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1，则A的一氯代物有4种 B．A的同分异构体有6种 C．烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．符合要求的烃A的可能结构有3种 突破三 有机物分子等效氢、手性碳数目判断 7．某化合物分子式为，含有苯环结构，且核磁共振氢谱图符合下图的物质种数为 A．5种 B．6种 C．7种 D．8种 8．关于有机化合物的结构和性质，下列说法错误的是 A．立方烷()经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有3种 B．的一氯代物有3种 C．的同分异构体中，不存在核磁共振氢谱只有一组峰的结构 D．分子式为的物质能催化氧化成醛的同分异构体有4种。 9．回答下列问题。 （1）符合下列条件的的同分异构体有 种。 ①能发生银镜反应；②能与2倍物质的量的反应；③苯环上的取代基不超过3个。 写出其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为的同分异构体的结构简式： 。 （2）的同分异构体具有如下性质，则有 种。 ①乙基与苯环直接相连；该物质能与反应；③侧链能使灼热的变红。 突破四 限定条件有机物同分异构体的书写 10．化合物II()的某种同分异构体含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱图上只有4组峰，写出其中一种化合物的结构简式：______________。 11．F()的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________________。 ①酸性条件下能水解生成M和N，M和N均可被酸性KMnO4溶液氧化且生成相同的芳香族化合物，②该芳香族化合物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1∶1。 12．的一种同分异构体X同时符合下列条件。X的结构简式为___________。 ①分子具有顺反异构体；②能与Na2CO3溶液反应；③酸性条件下水解后，含苯环的有机物中只有2种不同化学环境的氢。 建议时间：25分钟 1．分子式为C5H12，一氯代物只有一种的烷烃的名称为 A．正戊烷 B．2-甲基丁烷 C．2，2-二甲基丙烷 D．3-甲基丁烷 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．下列说法正确的是 A．己烷有4种同分异构体 B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体 C．氟利昂-12( )有两种同分异构体 D．乙烯和环丙烷分子式相差CH2，两者互为同系物 4．下列有关同分异构体数目(不考虑立体异构)的判断正确的是 A．的一溴代物有4种 B．分子式为C3H6Cl2的有机物共有5种 C．C8H10含苯环的同分异构体有3种 D．C5H10属于烯烃共有5种 5．下列有关同分异构体数目的判断错误的是 A．异丁烷的二溴代物有3种 B．甲基环己烷（）的一氯代物有4种 C．炔烃的同分异构体有3种 D．分子式为的芳香族类有机化合物有5种 6．图中表示碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合，则下列说法错误的是 A．图中属于同分异构体的是B、C、E B．图中A和C是同系物 C．属于饱和烃的物质有：A、C、D D．分子通式符合CnH2n的物质有：B、D、E 7．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。 8．写出3个同时符合下列条件的化合物B()的同分异构体的结构简式_______________。 ①核磁共振氢谱表明：分子中有4种不同化学环境的氢原子； ②与过量HBr反应生成邻苯二酚()。(已知＋RBr) 9．的一种同分异构体能同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 ①分子中含有苯环，无碳氧键  ②有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰 10．的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应； ②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。 11．胺类化合物K与互为同分异构体，则符合下列条件的K有 种。 ①只含两种官能团，且同种官能团的氢原子化学环境完全相同； ②遇FeCl3溶液显紫色 写出其中核磁共振氢谱检测表明分子中有4种不同环境的氢原子，峰面积比为4：3：2：1的一种同分异构体： (任写一种即可)。 12．W为的同分异构体，同时满足下列条件的W的结构有 (写出结构简式，不考虑立体异构)。 ①含有苯环，核磁共振氢谱有5组吸收峰； ②1molW最多能与2mol反应。 13．有多种同分异构体，写出符合以下条件的结构简式 (只写顺式结构)。 ①具有顺反结构     ②含有酚羟基     ③分子中苯环上的一溴代物有两种 建议时间：10分钟 1．（2023·山东卷）有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是 A．依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 C．含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构) D．类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 2．（2023·辽宁卷）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是    A．均有手性 B．互为同分异构体 C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好 3．（2021·山东）立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是 A．N分子可能存在顺反异构 B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子 C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种 D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种 4．（2024•全国甲卷）I()的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)。 ①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可发生银镜反应。 5．（2025·重庆卷）G的同分异构体中，满足下列条件的有_______种。 ①：存在和2个环外π键；②：不含－OH与sp杂化的碳原子 写出其中核磁共振氧谱峰面积比为(3∶2∶2∶2∶1)的结构简式___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $