2024年高考化学二轮复习专题-同分异构体的书写及数目判断（新高考专用）
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 等效氢法判断一元取代物的种类 【题型二】 烷烃同分异构体的书写与判断 【题型三】 烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断 【题型四】 芳香族化合物同分异构体的书写与判断 【题型五】 醇的同分异构体的书写与判断 【题型六】 酚的同分异构体的书写与判断 【题型七】醛、酮的同分异构体的书写与判断 【题型八】 酯的同分异构体的书写与判断 【题型九】 限定条件下的同分异构体的书写 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】等效氢法判断一元取代物的种类
1．有机物①、②、③结构如图。下列说法正确的是
A．①的一氯代物有6种
B．②分子中所有碳原子可能处于同一平面
C．③的一氯代物有6种
D．①、②、③都能使溴水因化学反应而褪色，且互为同分异构体
2．苯烯莫德是一种小分子药物，因可用于抑制多种自身免疫疾病而成为研究热点，其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该有机物的分子式为 B．分子中所有碳原子可能处于同一平面
C．苯环上的一溴代物有4种 D．完全氢化后所得产物中含有2个手性碳原子
【题型二】烷烃同分异构体的书写与判断
3．碳原子数小于20的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
4．烃是一类重要的化工原料，研究烃类物质的结构和性质具有重要意义。下列说法正确的是
A．烷烃的通式为，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B． 和 互为同分异构体
C．分子式为和的烷烃的一氯代物同分异构体的数目可能相同
D．1丙炔与氯气先发生加成反应，然后发生取代反应，最多消耗氯气5
【题型三】烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断
5．烯烃A的分子式为，其主链上有4个碳原子的结构有(不考虑立体异构)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
6．某单炔烃加成后所得烷烃主链含5个碳原子，含3个支链(两个甲基、一个乙基)。则满足该条件的单炔烃共有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【题型四】芳香族化合物同分异构体的书写与判断
7．下列说法不正确的是
A．含三个甲基的同分异构体有3种
B．表示的有机物共有(不考虑立体异构)20种
C．联苯()属于芳香烃，其二溴代物有15种
D．分子式为属于芳香烃的同分异构体有8种
8．可用 表示，且能被酸性溶液氧化生成 的有机物共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．8种 C．10种 D．12种
【题型五】醇的同分异构体的书写与判断
9．分子式为的有机物中，属于醇的同分异构体有(不考虑立体异构)
A．2种 B．3种 C．4种 D．6种
10．分子式为C6H14O的醇，经催化氧化生成醛的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
【题型六】酚的同分异构体的书写与判断
11．有机物的结构简式可以用键线式表示，如：可表示为，某有机物的多种同分异构体中，属于芳香酚的一共有(不考虑立体异构)
A．3种 B．4种 C．5种 D．9种
12．一定条件下，抗坏血酸(VC)容易转变成脱氢抗坏血酸(DHA)，它们的结构式如下图所示。下列说法正确的是
A．抗坏血酸的分子式为C6H7O6
B．抗坏血酸分子中的碳原子一定在同一平面上
C．利用酸性KMnO4溶液可以区分VC和DHA
D．苯六酚的结构如上图所示，与DHA互为同分异构体
【题型七】醛、酮的同分异构体的书写与判断
13．已知有四种同分异构体，则属于醛的同分异构体数目是
A．1 B．2 C．3 D．4
14．下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是
A．C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
B．分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C．分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D．分子组成是C6H12O2属于酯的同分异构体有20种
【题型八】酯的同分异构体的书写与判断
15．C5H10O2属于羧酸和酯的同分异构体种数分别为
A．4种、9种 B．4种、10种 C．8种、11种 D．8种、12种
16．某分子式为的酯，在一定条件下可发生如图所示的转化过程：
已知C能发生消去反应，D和F互为同分异构体，则符合上述条件的酯的结构有
A．3种 B．9种 C．12种 D．16种
【题型九】限定条件下的同分异构体的书写
17．化合物A()的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)。
i.含苯环ii.含硝基，且硝基与碳原子相连。
18．在D(C13H18O3)的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种；
①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
1．等效氢原子的种类的判断
（1）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
（2）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
（3）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．烷基种数法：
烷基有几种，其一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种，—C3H7有2种，—C4H9有4种。
3．烯烃同分异构书写
ⅰ．双键替换法
ⅱ．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
4．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）侧链有2个取代基：有“邻”“间”“对”三种。
①两个相同的取代基
、、
②两个不同的取代基
、、
（3）侧链有3个取代基：采取“定二移一”的方法
①三个相同的取代基：有“连”“偏”“均”三种。
②三个取代基两个相同，一个不同
先固定两个相同的取代基，即邻、间、对三种，再加另一个，从第一个开始书写，去掉重复的即可。例如二氯一溴苯的种数，第一步先在苯上进行二氯取代，得三种（邻、间、对）二氯苯，然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代，共有（2+3+1＝6）六种。
③三个取代基完全不同
方法一样，这时间位和邻位四种位置完全不一样，对位两种，共十种。
5．C8H10O的芳香族同分异构体
芳香醇类的同分异构体：
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
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
①苯环上含－OH和－CH2CH3两个取代基，有邻、间、对3种
、、CH3CH2－OH
②苯环上含－OH和2个－CH3两个取代基，有6种
、、、、、
6．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
2．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）
3．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：
7．烃基组合法
（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
8．酯基插入法
（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）。
9．限制条件的同分异构体结构的推断分析
常见限定条件 对应的官能团或结构
能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出气体(CO2) －COOH
能与钠反应产生H2 －OH或－COOH
能与Na2CO3溶液反应 －OH(酚)或－COOH
能与NaOH溶液反应 －OH(酚羟基)或－COOH或－COOR或－X
能发生银镜反应或能 含醛基(－CHO)、甲酸酯(HCOOR)
能与FeCl3溶液发生显色反应 －OH(酚羟基)
能发生水解反应 －COO(酯基)R或－X(碳卤键)或－CONH－(酰胺基)
既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应) 甲酸酯(HCOOR)
10．限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征
①几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性
②化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
1．分子式为的脂肪烃，分子中含有2个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．5种 C．4种 D．3种
2．分子式为C5H10的有机物的同分异构体的数目为(不考虑立体异构)
A．8种 B．9种 C．10种 D．11种
3．某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个 ，则该结构的烃的一氯取代物(不考虑立体异构)最多可能有
A．5种 B．7种 C．9种 D．10种
4．组成和结构可用 表示的有机物(不考虑立体结构)共有
A．3种 B．12种 C．20种 D．36种
5．某六碳单烯烃与氯气在一定条件下发生取代反应只生成一种一氯取代物，则该六碳单烯烃与氢气加成后产物的结构为
A．
B．
C．
D．
6．分子式为C5H12O的醇，其同分异构体有
A．8种 B．7种 C．6种 D．5种
7．中医药是中华民族的瑰宝，厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一，有抗菌、消炎等功效，其结构简式如图a所示。下列说法错误的是
A．厚朴酚能够使溴水褪色
B．图b所示为厚朴酚的一种同分异构体
C．厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面
D．厚朴酚分子与足量氢气加成，可消耗
8．下列有关同分异构体的说法正确的是
A．分子式为的有机物中含有结构的同分异构体有12种
B．螺 庚烷()的二氯代物有4种
C．芳香族化合物能与反应生成 ，该芳香化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有17种
D．有机物的同分异构体中，其中属于酯且苯环上有2个取代基的同分异构体有2种
9．分子式为的有机物R在酸性条件下可水解为酸和醇，下列说法不正确的是
A．这些醇和酸重新组合可形成的酯共有12种
B．R的同分异构体有4种
C．R水解得到的酸至少有5对共用电子对
D．R水解得到的醇发生消去反应，可得到4种烯烃
10．相对分子质量相同的酸和醇生成酯C7H14O2，则符合此条件的酯的同分异构体数为( )
A．4 B．6 C．8 D．10
11．X为有机物的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式 。
①含有苯环
②有三种不同化学环境的氢原子，个数比为6∶2∶1
③1molX与足量金属Na反应可生成2gH2
12．符合下列条件的A(C9H10O3)的同分异构体有 种。
①A能与NaHCO3反应生成CO2气体且官能团与苯环直接相连
②A与FeCl3溶液发生显色反应
③苯环上有三个取代基2024年高考化学二轮复习专题-同分异构体的书写及数目判断（新高考专用）
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 等效氢法判断一元取代物的种类 【题型二】 烷烃同分异构体的书写与判断 【题型三】 烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断 【题型四】 芳香族化合物同分异构体的书写与判断 【题型五】 醇的同分异构体的书写与判断 【题型六】 酚的同分异构体的书写与判断 【题型七】醛、酮的同分异构体的书写与判断 【题型八】 酯的同分异构体的书写与判断 【题型九】 限定条件下的同分异构体的书写 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】等效氢法判断一元取代物的种类
1．有机物①、②、③结构如图。下列说法正确的是
A．①的一氯代物有6种
B．②分子中所有碳原子可能处于同一平面
C．③的一氯代物有6种
D．①、②、③都能使溴水因化学反应而褪色，且互为同分异构体
【答案】C
【解析】A．①结构对称，含5种化学环境的H，则它的一氯代物有5种，故A错误；
B．②分子中中间碳原子为甲烷的结构，根据甲烷的正四面体可知，所有碳原子不可能处于同一平面，故B错误；
C．③中有6种化学环境的H，其一氯代物有6种，故C正确；
D．①中不含碳碳双键，不能使溴水因化学反应而褪色；②、③能使溴水因化学反应而褪色，三者互为同分异构体，故D错误。
答案选C。
2．苯烯莫德是一种小分子药物，因可用于抑制多种自身免疫疾病而成为研究热点，其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该有机物的分子式为 B．分子中所有碳原子可能处于同一平面
C．苯环上的一溴代物有4种 D．完全氢化后所得产物中含有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】A．由有机物的结构简式可知，分子式为，A正确；
B．连接两个甲基的碳原子是饱和碳原子，是四面体结构，则所有碳原子不可能处于同一平面，B错误；
C．苯环上的一溴代物有4种，如图，C正确；
D．完全氢化后的产物中含有2个手性碳原子，如图（带“*”的碳原子为手性碳
原子），D正确；
答案选B。
【题型二】烷烃同分异构体的书写与判断
3．碳原子数小于20的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】D
【解析】烷烃分子中，连在同一个碳原子上的氢原子等效，具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效，烷烃的一氯取代物只有一种，说明该烷烃中只有一种等效氢原子，在碳原子数的所有烷烃的同分异构体中，其一氯取代物只有一种的烷烃分别是：甲烷、乙烷、2，2-二甲基丙烷、2，2，3，3-四甲基丁烷、2，2，4，4-四甲基-3，3-二叔丁基戊烷，共计5种，故选D。
4．烃是一类重要的化工原料，研究烃类物质的结构和性质具有重要意义。下列说法正确的是
A．烷烃的通式为，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B． 和 互为同分异构体
C．分子式为和的烷烃的一氯代物同分异构体的数目可能相同
D．1丙炔与氯气先发生加成反应，然后发生取代反应，最多消耗氯气5
【答案】C
【解析】A．烷烃中碳的质量分数可表示为，随n的增大，比值增大，故A错误；
B．两者均为2-甲基丁烷，为同种物质，故B错误；
C．为乙烷，其一氯代物只有一种，为戊烷，若为新戊烷结构，则其一氯代物也只有一种，故C正确；
D．1nol丙炔可与2mol氯气发生加成反应，加成产物中含4molH，能与4mol氯气发生取代反应，因此最多消耗6mol氯气，故D错误；
故选：C。
【题型三】烯烃、炔烃同分异构体的书写与判断
5．烯烃A的分子式为，其主链上有4个碳原子的结构有(不考虑立体异构)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】C
【分析】
根据减碳法作取代基，书写C6H12主链上有4个碳原子的同分异构体，据此解答。
【解析】分子式为C6H12的烯烃，主链有4个碳原子的同分异构体，说明仍然含有1个碳碳双键，若只含有一个支链，即剩余2个碳形成乙基，结构简式为： ，若为2个支链，则有2个甲基，分别为：、、，故总共有4种结构，故合理选项是C
6．某单炔烃加成后所得烷烃主链含5个碳原子，含3个支链(两个甲基、一个乙基)。则满足该条件的单炔烃共有
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】B
【解析】某单炔烃加成后所得烷烃主链含5个碳原子，含3个支链(两个甲基、一个乙基)，乙基只能连在中间碳原子上，甲基有3种不同位置， 、 、 ，单炔烃分子中有一个碳碳三键， 有一个碳碳三键的位置，即 ； 有1种碳碳三键的位置，即 ； 有1种碳碳三键的位置，即 ，所以满足该条件的单炔烃共有3种，故选B。
【题型四】芳香族化合物同分异构体的书写与判断
7．下列说法不正确的是
A．含三个甲基的同分异构体有3种
B．表示的有机物共有(不考虑立体异构)20种
C．联苯()属于芳香烃，其二溴代物有15种
D．分子式为属于芳香烃的同分异构体有8种
【答案】C
【解析】A．烷烃主链两端各有一个甲基，分子中含有三个甲基，说明烷烃分子中含有一个支链。若主链有6个碳原子，其结构有：CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH(CH3)2，共2种；若主链有5个碳原子，其结构有：CH3CH2CH(CH2CH3)2，故符合条件的同分异构体共有3种，A正确；
B．丁基有四种同分异构体，-C3H6Cl的碳链有两种，分别为-C-C-C或，氯原子在此碳链上的位置有5种，故表示的有机物共有=20种，B正确；
C．含有苯环的烃即芳香烃，故联苯属于芳香烃，其一溴代物有3种，分别为，然后在此基础上再取代一个溴成为二溴代物分别有：7，4，1，共有7+4+1=12种，C错误；
D．当苯环上有一个取代基时，取代基是丙基或异丙基，结构有2种；当苯环上有2个取代基时，取代基为甲基和乙基，共有邻间对三种结构；当苯环上有三个取代基时，取代基只能是三个甲基，共有3种结构。所以属于芳香烃的同分异构体共有8种，D正确；
故选C。
8．可用 表示，且能被酸性溶液氧化生成 的有机物共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．8种 C．10种 D．12种
【答案】A
【解析】被酸性溶液氧化生成 ，说明连苯环的碳上至少有一个氢原子，再根据的结构有、两种，的结构有、、、四种，其中不符合要求，因此符合要求的共有种，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
【题型五】醇的同分异构体的书写与判断
9．分子式为的有机物中，属于醇的同分异构体有(不考虑立体异构)
A．2种 B．3种 C．4种 D．6种
【答案】C
【解析】分子式为的有机物中，属于醇的同分异构体可以看成丁基（-C4H9）和羟基的结合，丁基有4种，则丁醇有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH 4种，故选C。
10．分子式为C6H14O的醇，经催化氧化生成醛的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
【答案】C
【解析】分子式为C6H14O的醇，它的同分异构体中，经氧化可生成醛，且连接羟基的碳原子上含有两个氢原子，确定C6H14的同分异构体，-OH取代C6H14中甲基上的H原子，C6H14的同分异构体有：①CH3CH2CH2CH2CH2CH3、②CH3CH2CH2CH（CH3）2、③CH3CH2CH（CH3）CH2CH3、④CH3CH2C（CH3）3、⑤CH（CH3）2CH（CH3）2，①中甲基处于对称位置，-OH取代甲基上的H原子有1种结构；②中甲基有2种，-OH取代甲基上的H原子有2种结构；③中甲基有2种，-OH取代甲基上的H原子有2种结构；④中甲基有2种，-OH取代甲基上的H原子有2种结构；⑤中甲基有1种，-OH取代甲基上的H原子有1种结构；故符合条件的C6H14O的同分异构体有8种，故选C。
【题型六】酚的同分异构体的书写与判断
11．有机物的结构简式可以用键线式表示，如：可表示为，某有机物的多种同分异构体中，属于芳香酚的一共有(不考虑立体异构)
A．3种 B．4种 C．5种 D．9种
【答案】D
【解析】试题分析：该有机物的分子式为C8H10O，不饱和度为（2×8+2-10）÷2=4，苯环的不饱和度为4，芳香酚中含有一个苯环和一个羟基，含有两个碳，若是一个乙基，则有邻、间、对三种同分异构体，若有2个甲基，两个甲基位于邻位，则有2种，两个甲基位于间位，则有3种，两个甲基位于对位，有1种，一共有9种，答案选D。
12．一定条件下，抗坏血酸(VC)容易转变成脱氢抗坏血酸(DHA)，它们的结构式如下图所示。下列说法正确的是
A．抗坏血酸的分子式为C6H7O6
B．抗坏血酸分子中的碳原子一定在同一平面上
C．利用酸性KMnO4溶液可以区分VC和DHA
D．苯六酚的结构如上图所示，与DHA互为同分异构体
【答案】D
【解析】A．根据结构简式可知抗坏血酸的分子式为C6H8O6，A错误；
B．抗坏血酸分子中含有3个饱和碳原子，所有碳原子不一定在同一平面上，B错误；
C．VC和DHA均能使酸性KMnO4溶液褪色，不能利用酸性KMnO4溶液区分VC和DHA，C错误；
D．苯六酚的结构与DHA不同，分子式相同，与DHA互为同分异构体，D正确；
答案选D。
【题型七】醛、酮的同分异构体的书写与判断
13．已知有四种同分异构体，则属于醛的同分异构体数目是
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】D
【解析】C4H9Cl 有四种同分异构 体，即丁基有4种同分异构体，C5H10O 属于醛则含有-CHO，剩余部分为丁基，同分异构体有4种，故C5H10O 属于醛的同分异构体数目是4，故选D。
14．下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是
A．C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
B．分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
C．分子组成是C4H8O属于醛的同分异构体有3种
D．分子组成是C6H12O2属于酯的同分异构体有20种
【答案】D
【解析】A． C4H10有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，故A错误；
B． 羧酸含有-COOH，C5H10O2的羧酸可写为C4H9-COOH，C4H9-有4种，故分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有4种，故B错误；
C． C4H8O的醛可写为C3H7-CHO，C3H7-有2种，故分子组成是C4H8O属于醛类的同分异构体有2种，故C错误；
D． 分子式为C6H12O2，属于酯的同分异构体有如下几种情况：①甲醇和戊酸形成的酯，甲醇没有同分异构体，戊酸有4种同分异构体，则形成的酯有4种；②乙醇和丁酸形成的酯，乙醇没有同分异构体，丁酸有2种同分异构体，则形成的酯有2种；③丙醇和丙酸形成的酯，丙醇2种同分异构体，丙酸没有同分异构体，则形成的酯有2种；④丁醇和乙酸形成的酯，丁醇4种同分异构体，乙酸没有同分异构体，则形成的酯有4种；④戊醇和甲酸形成的酯，戊醇8种同分异构体，甲酸没有同分异构体，则形成的酯有8种；综上可知：属于酯的同分异构体共有20种，故D正确；
故选D。
【题型八】酯的同分异构体的书写与判断
15．C5H10O2属于羧酸和酯的同分异构体种数分别为
A．4种、9种 B．4种、10种 C．8种、11种 D．8种、12种
【答案】A
【解析】C5H10O2属于羧酸，则改写为C4H9COOH，由于C4H10有两种结构，每种结构有2种位置的氢，相当于羧基取代氢原子，则属于羧酸的有4种结构；酯是羧酸和醇发生酯化反应得到的，则有甲酸丁酯有四种(丁
醇有四种结构)，乙酸丙酯有两种(丙醇有四种结构)，丙酸乙酯一种结构，丁酸甲酯有两种结构(丁酸有两种结构)，因此酯类共有9种；故A符合题意。
综上所述，答案为A。
16．某分子式为的酯，在一定条件下可发生如图所示的转化过程：
已知C能发生消去反应，D和F互为同分异构体，则符合上述条件的酯的结构有
A．3种 B．9种 C．12种 D．16种
【答案】B
【分析】D和F互为同分异构体，表明D和F均是有机物，F由C连续氧化得到，有机物中能实现连续氧化的物质应为符合RCH2OH结构的醇：；于是，C为醇，E为醛，F为羧酸。为酯，酯类在碱性条件下水解得到醇和羧酸盐，羧酸盐和酸作用生成羧酸。于是B为羧酸盐，D为羧酸。
【解析】D和F互为同分异构体说明D和F含有相同碳原子数。由酯的分子式C10H20O2可知D和F均含有5个碳原子。C为含有5个碳原子的醇，且C能发生消去反应、能被氧化为酸，结构符合RCH2OH的醇。符合条件的醇有CH3(CH2)4OH，CH3CH(CH3)CH2CH2OH，CH3CH2CH(CH3)CH2OH 3种。含有5个碳的羧酸有CH3CH2CH2CH2COOH，CH3CH(CH3)CH2COOH，CH3CH2CH(CH3)COOH和C(CH3)COOH 4种。因此，酯共有3×4=12种。其中，3种酯（CH3(CH2)3COO(CH2)4CH3，CH3CH(CH3)CH2COOCH2CH2CH(CH3)2，CH3CH2CH(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2CH3形成的D和F是结构完全相同的羧酸，不符合D和F互为同分异构体题意。因此，符合题意的酯类有12-3=9种。
故选B。
【题型九】限定条件下的同分异构体的书写
17．化合物A()的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)。
i.含苯环ii.含硝基，且硝基与碳原子相连。
【答案】20
【解析】A的结构简式为，A的同分异构体满足以下条件：i.含苯环，ii.含硝基，且硝基与碳
原子相连，按照由整到散的思路，如果只有1个取代基，结构有、，如果有两个取代基，结构有：(共3种位置)、(共3种位置)、(共3种位置)，如果有3个取代基，结构有(共10种位置，除掉其本身还有9种)，故满足条件的A的同分异构体共有20种。
18．在D(C13H18O3)的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种；
①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
【答案】 13
【解析】能发生银镜反应说明该结构中含有醛基，能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基，则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能是情况有，固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上，变换甲基的位置，这种情况下有4种可能；固定醛基、酚羟基的位置处在间位上，变换甲基的位置，这种情况下有4种可能；固定醛基、酚羟基的位置处在对位上，变换甲基的位置，这种情况下有2种可能；将醛基与亚甲基相连，变换酚羟基的位置，这种情况下有3种可能，因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种。其中，核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2：2：2：1：1，说明这总同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构，因此，这种同分异构体的结构简式为：。
1．等效氢原子的种类的判断
（1）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
（2）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
（3）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．烷基种数法：
烷基有几种，其一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种，—C3H7有2种，—C4H9有4种。
3．烯烃同分异构书写
ⅰ．双键替换法
ⅱ．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
4．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）侧链有2个取代基：有“邻”“间”“对”三种。
①两个相同的取代基
、、
②两个不同的取代基
、、
（3）侧链有3个取代基：采取“定二移一”的方法
①三个相同的取代基：有“连”“偏”“均”三种。
②三个取代基两个相同，一个不同
先固定两个相同的取代基，即邻、间、对三种，再加另一个，从第一个开始书写，去掉重复的即可。例如二氯一溴苯的种数，第一步先在苯上进行二氯取代，得三种（邻、间、对）二氯苯，然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代，共有（2+3+1＝6）六种。
③三个取代基完全不同
方法一样，这时间位和邻位四种位置完全不一样，对位两种，共十种。
5．C8H10O的芳香族同分异构体
芳香醇类的同分异构体：
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
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
①苯环上含－OH和－CH2CH3两个取代基，有邻、间、对3种
、、CH3CH2－OH
②苯环上含－OH和2个－CH3两个取代基，有6种
、、、、、
6．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
2．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）
3．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：
7．烃基组合法
（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
8．酯基插入法
（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）。
9．限制条件的同分异构体结构的推断分析
常见限定条件 对应的官能团或结构
能与NaHCO3或Na2CO3溶液反应放出气体(CO2) －COOH
能与钠反应产生H2 －OH或－COOH
能与Na2CO3溶液反应 －OH(酚)或－COOH
能与NaOH溶液反应 －OH(酚羟基)或－COOH或－COOR或－X
能发生银镜反应或能 含醛基(－CHO)、甲酸酯(HCOOR)
能与FeCl3溶液发生显色反应 －OH(酚羟基)
能发生水解反应 －COO(酯基)R或－X(碳卤键)或－CONH－(酰胺基)
既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应) 甲酸酯(HCOOR)
10．限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片：明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)
(2)组装分子：要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征
①几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性
②化学特征包括等效氢、核磁共振氢谱
1．分子式为的脂肪烃，分子中含有2个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A．6种 B．5种 C．4种 D．3种
【答案】B
【解析】的脂肪烃为链状单烯烃，分子中有2个甲基的同分异构体有：、、、、，共5种，答案选B。
2．分子式为C5H10的有机物的同分异构体的数目为(不考虑立体异构)
A．8种 B．9种 C．10种 D．11种
【答案】C
【解析】C5H10的不饱和度为1，属于链状单烯烃或环烷烃，同分异构体有：
链状单烯烃：、、、、；
环烷烃：、、、、；共10种，故选C。
3．某烷烃相对分子质量为86，如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个 ，则该结构的烃的一氯取代物(不考虑立体异构)最多可能有
A．5种 B．7种 C．9种 D．10种
【答案】C
【解析】根据烷烃的通式 CnH2n+2，14n+2=86，解得n=6，该分子A是己烷，含有上述基团的分子有 CH3CH2CH2CH(CH3)2和CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，CH3CH2CH2CH(CH3)2分子是不对称分子，一氯代物有5种，CH3CH2CH(CH3)CH2CH3分子对称分子，一氯代物有 4种，共9种，根据分析答题。
故选C。
4．组成和结构可用 表示的有机物(不考虑立体结构)共有
A．3种 B．12种 C．20种 D．36种
【答案】C
【解析】C4H9-有4种结构，-C3H6Cl有5种结构，故该有机物有种结构。故选C。
5．某六碳单烯烃与氯气在一定条件下发生取代反应只生成一种一氯取代物，则该六碳单烯烃与氢气加成后产物的结构为
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】六碳单烯烃与氯气在一定条件下发生取代反应只生成一种一氯取代物，说明该单烯烃结构对称，该六碳单烯烃的结构为，与氢气加成后产物为，故选D。
6．分子式为C5H12O的醇，其同分异构体有
A．8种 B．7种 C．6种 D．5种
【答案】A
【解析】由题意知，分子式为C5H12O的醇为饱和一元醇，其同分异构体属于醇，其中碳链结构如下：，共8种。
故答案选A。
7．中医药是中华民族的瑰宝，厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一，有抗菌、消炎等功效，其结构简式如图a所示。下列说法错误的是
A．厚朴酚能够使溴水褪色
B．图b所示为厚朴酚的一种同分异构体
C．厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面
D．厚朴酚分子与足量氢气加成，可消耗
【答案】B
【解析】A．厚朴酚含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应使溴水褪色，A项正确；
B．单键可旋转，图b结构与厚朴酚相同，和厚朴酚为同一物质，B项错误；
C．厚朴酚分子中苯环上原子以及与苯环直接相连的原子共面，碳碳双键中所有原子共面，单键可旋转，则所有碳原子可能共面，C项正确；
D．苯环可以和3molH2加成，碳碳双键可以和1molH2加成，厚朴酚一共可与氢气发生加成反应，D项正确。
答案选B。
8．下列有关同分异构体的说法正确的是
A．分子式为的有机物中含有结构的同分异构体有12种
B．螺 庚烷()的二氯代物有4种
C．芳香族化合物能与反应生成 ，该芳香化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有17种
D．有机物的同分异构体中，其中属于酯且苯环上有2个取代基的同分异构体有2种
【答案】C
【解析】A．分子式为C5H10O2且含有—COO—基团的有机物可以是酯，也可以是羧酸。若为酯，可以是甲酸和丁醇生成的酯(HCOOC4H9)，C4H9-有4种结构，故共有4种，即HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOC(CH3)3；若为乙酸和丙醇生成的酯(CH3COOC3H7)，C3H7-有2种结构，故共有2种，即CH3COOCH2CH2CH3、CH3COOCH(CH3)2；若为丙酸和乙醇生成的酯(CH3CH2COOCH2CH3)，则只有1种；若为丁酸甲酯(C3H7COOCH3)，C3H7-有2种结构，故共有2种，即CH3CH2CH2COOCH3、(CH3)2CHCOOCH3；酯
共有9种。若为羧酸，则为C4H9-COOH，C4H9-有4种结构，故羧酸共有4种，两类相加共13种，故A错误；
B．螺 [3，3] 庚烷 ( ) 的二氯代物，两个氯原子可在相同、不同的碳原子上，可在同一个环或不同的环，有 1，1- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 1，2- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 1，3- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 2，2- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 1，1’- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 1，2’- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷； 2，2’- 二氯螺（ 3 ， 3 ）庚烷 7 种，故 B错误；
C．分子式为的含有苯环有机物，能与反应生成 ，含有羧基和苯环，可能含有1个侧链，侧链为-CH2COOH，可能含有2个侧链，侧链为-COOH、-CH3，有邻、间、对三种，故符合条件的同分异构体有：或或或，共有4种，其一氯代物的种类分别为：4种、5种、5种、3种，共17种，故C正确；
D．由题给信息可知该有机物的同分异构体中苯环上的取代基为-CH3和-OOCH，应有邻、间、对三种同分异构体，故D错误；
故选C。
9．分子式为的有机物R在酸性条件下可水解为酸和醇，下列说法不正确的是
A．这些醇和酸重新组合可形成的酯共有12种
B．R的同分异构体有4种
C．R水解得到的酸至少有5对共用电子对
D．R水解得到的醇发生消去反应，可得到4种烯烃
【答案】D
【解析】A．分子式为有机物R在酸性条件下可水解为酸和醇，则水解为酸的结构有：甲酸、乙酸、丙酸三种，水解为醇的结构有：甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇四种，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有3×4=12种，故A正确；
B．由R的分式可知，其同分异构体应为4个碳的酯，则其结构有甲酸与丙醇酯化，甲酸与2-丙醇酯化，乙酸与乙醇酯化，丙酸与甲醇酯化， 其同分异构体共有4种，故B正确；
C．R水解得到的最简单的酸为甲酸，有5对共用电子对，故C正确；
D．R水解得到的醇有甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇四种，其中甲醇不能发生消去反应，丙醇、2-丙醇消去反应均得到丙烯，所以可得到2烯烃，故D错误；
故答案选D。
10．相对分子质量相同的酸和醇生成酯C7H14O2，则符合此条件的酯的同分异构体数为( )
A．4 B．6 C．8 D．10
【答案】A
【解析】相对分子质量相同的酸和醇生成酯C7H14O2，因此，酸比醇少一个碳原子，则酸的碳原子数为3，醇的碳原子数为5；含有3个碳原子的羧酸只有1种结构，为CH3CH2COOH；4个碳的醇可以看做丁烷上的一个氢原子被羟基取代的产物，由于丁烷有两种结构：正丁烷和异丁烷，正丁烷中有两种不同环境的氢原子，则正丁烷形成的醇有2种结构，异丁烷结构中有三种不同环境的氢原子，则异丁烷形成的醇有2种结构，则4个碳原子的醇共有4种结构，则由这种酸和醇形成的酯的同分异构体共有4种，答案选A。
11．X为有机物的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式 。
①含有苯环
②有三种不同化学环境的氢原子，个数比为6∶2∶1
③1molX与足量金属Na反应可生成2gH2
【答案】、
【解析】的分子式为C8H9O2I，要求含苯环，支链最多含两个C，且1molX与足量Na反应可生成2g氢气，那就证明X有两个酚羟基或醇羟基，又因为有三种不同化学环境的氢原子，个数比为6∶2∶1，那一定是有两个甲基和两个酚羟基，则符合条件的X的结构简式为和
12．符合下列条件的A(C9H10O3)的同分异构体有 种。
①A能与NaHCO3反应生成CO2气体且官能团与苯环直接相连
②A与FeCl3溶液发生显色反应
③苯环上有三个取代基
【答案】10
【解析】由分子式C9H10O3计算Ω＝5，由题意可知，苯环、羧基占Ω＝4＋1＝5，其余均为单键相连，苯环上有三个取代基，分别为—CH2CH3、—OH、—COOH，根据“定二移一”法，固定—CH2CH3、—OH，在苯环上
邻、间、对三种位置关系，移动—COOH，共有4＋4＋2＝10种同分异构体。
