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专题讲座（十一） 同分异构体的书写与数目判断
第一部分：高考真题感悟
1．（2022·江苏·高考真题）精细化学品Z是X与 反应的主产物，X→Z的反应机理如下：
下列说法不正确的是
A．X与 互为顺反异构体
B．X能使溴的 溶液褪色
C．X与HBr 反应有副产物生成
D．Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】A．X与 互为顺反异构体，故A正确；B．X中含有碳碳双键，故能使溴的 溶
液褪色，故B正确；C．X是不对称烯烃，与HBr发生加成反应还可以生成 ，故C正
确；D．Z分子中含有的手性碳原子如图： ，含有1个手性碳原子，故D错误；故选
D。
2．（2021·重庆·高考真题）我国化学家开创性提出聚集诱导发光(AIE) 概念， HPS作为经典的AIE分子，可由如图路线合成
下列叙述正确的是
A．X中苯环上的一溴代物有5种
B．1mol X最多与7mol H 发生加成反应
2
C．生成1molHPS同时生成1molLiCl
D．HPS 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A．X中苯环上有3种H原子，则X中苯环上的一溴代物有3种，A项错误；B．X中含两个苯环
和1个碳碳三键，1molX最多与8molH 发生加成反应，B项错误；C．对比HPS与Y的结构简式，Y与
2
(C H)SiCl 反应生成1molHPS的同时生成2molLiCl，C项错误；D．HPS中含碳碳双键，可使酸性KMnO
6 5 2 2 4
溶液褪色，D项正确；答案选D。
3．（2021·辽宁·高考真题）有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是
A．a的一氯代物有3种 B．b是 的单体
C．c中碳原子的杂化方式均为 D．a、b、c互为同分异构体
【答案】A
【解析】A．根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种如图所示： ，A正确；B．b的加聚产物是： ， 的单体是苯乙烯不是b，B错误；C．c中碳原子的杂化方式由6
个 ，2个sp3，C错误；D．a、b、c的分子式分别为：C H，C H，C H，故c与a、b不互为同分异构
8 6 8 6 8 8
体，D错误；故答案为：A。
4．（2022·海南·高考真题）化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下，下列有关该化合物说法正确
的是
A．能使 的 溶液褪色 B．分子中含有4种官能团
C．分子中含有4个手性碳原子 D．1mol该化合物最多与2molNaOH反应
【答案】AB
【解析】A．根据结构，“E7974”含有碳碳双键，可使Br 的CCl 溶液褪色，A正确；B．由结构简式可知，
2 4
分子中含有如图 ，其中有两个酰胺基，共4种官能团，B正确；C．
连有4个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，因此化合物“E7974”含有的手性碳原子如图
，共3个，C错误；D．分子中均能与NaOH溶液反应，故1mol该化合物最多与
3molNaOH反应，D错误；答案选AB。
5．（2021·海南·高考真题）我国化工专家吴蕴初自主破解了“味精”的蛋白质水解工业生产方式。味精的
主要成分为谷氨酸单钠盐。 是谷氨酸(结构简式如下)的同分异构体，与谷氨酸具有相同的官能团种类与
数目。下列有关说法正确的是
A．谷氨酸分子式为 B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子
C．谷氨酸单钠能溶于水 D． 的数目(不含立体异构)有8种
【答案】CD
【解析】A．根据谷氨酸的结构简式，可知分子式为 ，故A错误；B．谷氨酸分子(
)中有1个手性碳原子(用*标出)，故B错误；C．谷氨酸单钠属于钠盐，能溶
于水，故C正确；D． 有(不含立体异构) 、
、 、 、 、、 、 ，共8种，故D正确；
选CD。
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·河北衡水·二模）抗帕金森症的药物M，其结构简式如图，下列有关M的说法正确的是
A．属于芳香烃
B．分子中所有的碳原子不可能共平面
C．苯环上的二氯代物有7种(不考虑立体异构)
D．分子中有三个碳碳双键
【答案】B
【解析】A．M中含有羟基和N原子，属于芳香族化合物，不属于芳香烃，A错误；B．连接羟基的碳原
子通过单键连接其他三个碳原子，故所有碳原子不可能共平面，B正确；C．用定一移一的方法，可确定
苯环上的二氯代物有6种，C错误；D．分子中不存在碳碳双键，苯环上的碳碳键不是单双键交替排列的，
而是σ键和大π键，D错误；故选B。
2．（2022·北京·模拟预测）对甲基苯酚用于制作除草剂、医药上的消毒剂、香料。下列说法不正确的是
A．可与NaOH、NaCO 发生反应
2 3
B．核磁共振氢谱峰面积之比为1：2：2：3
C．可与甲醛发生缩聚反应，与Br 发生取代反应
2D．含有苯环的同分异构体共有3种(不包含对甲基苯酚)
【答案】D
【解析】A．对甲基苯酚分子中含（酚）羟基，具有弱酸性，可与NaOH、NaCO 发生反应，A正确；B．
2 3
根据对称性可知对甲基苯酚分子有4种等效氢，如图 （序号代表等效氢种类），其等效氢的个数
之比分别为：1：2：2：3，所以核磁共振氢谱峰面积之比为1：2：2：3，B正确；C．对甲基苯酚分子中
含（酚）羟基，可与甲醛发生缩聚反应，与浓Br 水在催化剂作用下发生溴代（取代）反应，C正确；D．
2
含有苯环的同分异构体分别为：邻甲基苯酚、间甲基苯酚、苯甲醇（ ）和 共有4种，D
错误；故选D。
3．（2022·安徽师范大学附属中学模拟预测）糠醛可选择性转化为糠醇或2-甲基呋喃(如图)。下列说法错
误的是
A．糠醛中所有的碳原子可能共平面 B．糠醛与 互为同系物
C．糠醛不存在含苯环的同分异构体 D．2-甲基呋喃的一氯代物有4种
【答案】B
【解析】A．糠醛中有碳碳双键，故可能所有的碳都在一个平面上，A正确；B．二者官能团不同，不属于
同系物，B错误；C．糠醛分子中有5个碳原子，其同分异构体中不可能形成苯环，C正确；D．2-甲基呋喃的有四个碳原子上有氢原子，且一氯代物有4种，D正确；故选B。
4．（2022·上海市南洋模范中学模拟预测）以某双环烯酯(结构如图)为原料，可以制得一种耐腐、耐高温
的表面涂料，在北京冬奥会场馆建设中有广泛应用。有关该双环烯酯的说法正确的是
A．该双环烯酯分子中至少有12个原子共平面
B．1mol该双环烯酯能与3molH 发生加成反应
2
C．该双环烯酯的水解产物都能使溴水褪色
D．该双环烯酯完全加氢后的产物的一氯代物有7种
【答案】C
【解析】A．该双环烯酯分子不含有苯环，因此不是至少有12个原子共平面，故A错误；B．1mol该双环
烯酯含有2mol碳碳双键，因此能与2molH 发生加成反应，故B错误；C．该双环烯酯的水解产物都含有
2
碳碳双键，因此都能使溴水褪色，故C正确；D．该双环烯酯完全加氢后的产物的一氯代物有9种,即
，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）巴洛沙韦酯能抑制流感病毒帽状依赖型核酸内切酶，从而抑制
病毒RNA的合成。3，4-二氟苯甲酸(M)是合成巴洛沙韦酯的原料之一，其结构如图所示。下列说法正确的
是
A．M在一定条件下能发生取代、加成、氧化、消去反应
B．M中的所有原子一定在同一平面上
C．M的同分异构体中，含酯基且能发生银镜反应的芳香化合物有5种
D．M与3，4-二氟-2-甲基苯甲酸互为同系物【答案】D
【解析】A．M中F原子连接在苯环上，不能发生消去反应，选项A错误；B．C-C单键可以旋转，M中
苯环和羧基相连的单键可旋转，所有原子不一定在同一平面上，选项B错误；C．能发生水解和银镜反应
说明有 结构，可得
( 取代有2种)、 ( 取代有3种)、 ( 取代有1种)，共6种，
选项C错误；D．M名称为3，4-二氟苯甲酸，与3，4-二氟-2-甲基苯甲酸结构相似，组成上相差1个CH
2.
二者互为同系物，选项D正确；答案选D。
6．（2022·贵州贵阳·模拟预测）下列关于有机物的说法不正确的是
A．2-戊烯分子存在顺反异构
B．三联苯( )的一氯代物有4种
C．抗坏血酸分子( )中有2个手性碳原子
D．立方烷 经硝化可得到六硝基立方烷，其可能的结构有4种
【答案】D
【解析】A．2-戊烯结构简式是CHCH=CHCH CH，物质分子中碳碳双键两端的两个不饱和碳原子连接了
3 2 3
2个不同的原子和原子团，因此2-戊烯分子存在顺反异构，A正确；B．三联苯分子有2条对称轴，物质分
子中含有4种不同位置的H原子，因此其一氯代物有4种，B正确；C．手性碳原子是连接4个不同的原子
或原子团的C原子。根据抗坏血酸分子结构简式可知：该物质分子中有2个手性碳原子，用“※”标志为
，B正确；D．立方烷分子中有8个H原子，其经硝化得到的六硝基立方烷可看作
是立方烷分子中的6个H原子被-NO 取代产生的物质，其种类数目与物质分子中2个H原子被-NO 取代产
2 2生的物质种类数目相同。在立方烷的二硝基取代产物中，2个-NO 在立方烷中的位置可能位于相邻两个顶
2
点位置、面对角线位置和体对角线位置，故可能的结构有3种，因此立方烷经硝化可得到六硝基立方烷，
其可能的结构有3种，D错误；故合理选项是D。
7．（2022·上海虹口·模拟预测）醇类化合物 发生分子内脱水，可能得到的二
烯烃有
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【答案】C
【解析】醇类化合物 发生分子内脱水，可能得到的二烯烃有
、 、 共3种；故选C。
8．（2022·安徽·模拟预测）2022年北京冬奥会创造了历史，开启了全球冰雪运动新篇章。冬奥会场馆建设
中用到一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料，该双环烯酯的结构如图所示，下列说法正确
的是
A．该双环烯酯的分子式为C H O
14 22 2
B．该双环烯酯完全加氢后，产物的一氯代物有9种
C．该双环烯酯分子中有2种含氧官能团
D．该双环烯酯和溴水发生氧化反应使其褪色
【答案】B
【解析】A．该双环烯酯的分子式为C H O，故A错误；B．该双环烯酯完全加氢后的产物是
14 20 2，该双环烯酯的一氯代物有9种 ，故B正
确；C．该双环烯酯分子含有碳碳双键、酯基官能团，只有1种含氧官能团，故C错误；D．该双环烯酯分
子含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而褪色，故D错误；故选：B。
9．（2022·四川省泸县第二中学模拟预测）m、n、p是有机合成中常见的3种小分子。下列说法错误的是
A．m的分子式为C HO
5 8 2
B．n、p互为同系物
C．p可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
D．n的含羧基的同分异构体共有8种(不包括立体异构)
【答案】B
【解析】A．根据m的结构可知，m的分子式为C HO，A正确；B，同系物需要有相同种类和数量的官
5 8 2
能团，p中含有碳碳双键，n中没有碳碳双键，则n、p不是同系物，B错误；C．p中含有甲基，能和氯气
发生取代反应，含有碳碳双键，能发生加成和氧化反应，C正确；D．n含有6个碳，不饱和度为1，其同
分异构体含有羧基，则剩余5个碳形成的碳链有三种可能， ，这种结构的碳链有3种位置，
，这种结构的碳链有4种位置， ，这种结构的碳链有1种位置，则含羧基的同分
异构体共有8种，D正确；故答案选B。
10．（2022·河北·模拟预测）咖啡酸片常用于手术时止血，其活性成分咖啡酸的结构简式如图所示，下列
说法正确的是A．一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为3：1
B．1mol该物质与足量饱和 溶液反应，可放出22.4L (标准状况)
C．1mol该物质与足量浓溴水反应，消耗3mol
D．含有2个酚羟基、1个碳碳双键和1个羧基的咖啡酸的同分异构体有11种
【答案】B
【解析】A．能与Na反应的官能团有-OH和-COOH，能与NaOH反应的官能团为-COOH、酚羟基，故一
定量咖啡酸分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为1：1，A项错误；B．能与 反
应的官能团为-COOH，参与反应的-COOH与生成CO 之比为1：1，故1mol该物质与足量饱和 溶
2
液反应，可放出1molCO ，标况下体积为22.4L，B项正确；C．咖啡酸中存在1个碳碳双键，能与Br 发
2 2
生加成反应，消耗1molBr ，该物质还存在酚羟基，故还可与Br 发生邻对位取代反应，结构中有2个酚羟
2 2
基，根据取代位置，可以与3molBr 发生取代反应，故1mol该物质与足量浓溴水反应，共消耗4mol ，
2
C项错误；D．含有2个酚羟基、1个碳碳双键和1个羧基的物质，如果取代基为-CH=CH-COOH或
，则取代基的位置有 中为1、2， 中为1、2、3， 中
为1，此时满足条件结构共为2×(2+3+1)=12，其中咖啡酸的同分异构体为12-1=11，但取代基还可以为-
CH=CH 和-COOH，故满足条件的咖啡酸同分异构体大于11种，D项错误；答案选B。
2
11．（2022·重庆·二模）阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为下列说法正确的是
A．阿魏酸中存在顺反异构，与氢气完全加成后的产物不含手性碳原子
B．香兰素、阿魏酸均可与 溶液反应
C．阿魏酸的加聚产物不能使溴水褪色
D．与香兰素互为同分异构体，分子中有5种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物有4种
【答案】D
【解析】A．阿魏酸中存在碳碳双键的顺反异构，与氢气完全加成后的产物为
，其中含带*的碳原子连接四个互不相同原子或原子团，即含手性碳原
子，A错误；B．香兰素中不存在羧基不可与 溶液反应，阿魏酸存在羧基可与 溶液反应，
B错误；C．阿魏酸中碳碳双键发生加聚反应，产物 ，其中酚羟基的邻位碳原子上有
氢可与溴发生取代反应，故能使溴水褪色，C错误；D．能发生银镜反应的酚类化合物，其中含有醛基或
甲酸基和酚羟基，从香兰素的结构简式确定其分子式为C HO，不饱和度为5，又分子中有5种不同化学
8 8 3环境的氢，故符合条件的结构有： 、 、
、 ，共4种，D正确；故选D。
12．（2021·重庆市江津中学校模拟预测）有机物 有多种同分异构体，其中属于酯类且
氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)
A．13种 B．16种 C．9种 D．19种
【答案】D
【解析】有机物 的同分异构体中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多种，
其中苯环可能有2个取代基，也可能有3个取代基。若苯环上有2个取代基，则取代基有3种情况，分别
为—Cl和—OOCCH 、—Cl和—CHOOCH、—Cl和—COOCH ，2个取代基的位置也有3种情况，分别是
3 2 3
邻、间、对，即若苯环上有2个取代基，共有9种同分异构体；若苯环上有3个取代基，分别是—Cl和—
OOCH、—CH，先将2个取代基分别定于邻、间、对三种位置，第3个取代基共有4+4+2=10种连接方式，
3
共有10种同分异构体，则一共有19种同分异构体，故D项正确，答案选D。
二、主观题（共5小题，共40分，每空4分）
13．（2022·河南·模拟预测节选）在F（ ）的同分异构体中，同时满足下列条件的有
___________种(不考虑立体异构)。
a．含一个苯环和两个甲基
b．能与FeCl 溶液发生显色反应
3
c．既能发生银镜反应，又能发生水解反应上述同分异构体中，经水解反应后，其中含苯环的产物酸化后的核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积比为
3∶1∶1的原同分异构体的结构简式为___________(任填两种)。
【答案】16 、 、 、 (任填两种)
【解析】F分子式是C H O，其同分异构体满足条件：a．含一个苯环和两个甲基；b．能与FeCl 溶液发
9 10 3 3
生显色反应，说明含有酚羟基；c．既能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明含有HCOO-，则其可能
结构为 、 、 、 、 、 、 、 、
、 、 、 、 、 、 、 ，共16种
不同结构；在上述同分异构体中，经水解反应后，其中含苯环的产物酸化后的核磁共振氢谱有3组峰，且
峰面积比为3∶1∶1的同分异构体的结构简式为 、 、 、
，可任写其中两种结构简式；
14．（2022·四川·模拟预测节选）芳香化合物W是D（ ）的同分异构体且满足下列条件：
①苯环上有三个取代基：
②分子中含有一NH ；
2
③1 mol W与饱和NaHCO 溶液充分反应能产生2 mol CO
3 2
W的结构有_______种，其中核磁共振氢谱显示五组峰，其面积比为2∶2∶2∶2∶1的结构简式为_______。【答案】 16
【解析】D的分子式为C HON，含-NH ，能与NaHCO 产生2molCO ，即含有2个-COOH，还有一个C
9 9 4 2 3 2
的烷基。若烷基与氨基相连，即考虑以下三种苯环（ ）上-CHNH 取代，有
2 2
2+3+1=6种。若烷基与-COOH相连，即考虑 三种结构苯环上-NH 取代
2
有4+4+2=10种。所以D的同分异构体满足条件的有16种。峰面积为2:2:2:2:2的同分异构体应该为对称结
构，即为 。答案为16种； ；
15．（2022·青海·海东市第一中学一模节选）芳香化合物X与E（ ）互为同分异构体，X既能与
FeCl 溶液发生显色反应又能发生水解反应，则符合题意的X有_______种，其中核磁共振氢谱有4组峰，
3
峰面积之比为1∶2∶2∶3的结构简式为_______(写两种)。
【答案】19
【解析】X能与FeCl 溶液发生显色反应说明含有酚羟基，能发生水解反应说明含有酯基，则符合题意的
3
X，若苯环上有3个取代基-OH、HCOO-、-CH，则3个取代基的位置异构有10种，若苯环上有2个取代
3
基-OH、CHCOO-，则2个取代基的位置异构有3种，若苯环上有2个取代基-OH、HCOOCH -，则2个取
3 2
代基的位置异构有3种，若苯环上有2个取代基-OH、CHOOC-，则2个取代基的位置异构有3种，所以
3共有19种，其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3的结构简式为 。
16．（2022·江西·模拟预测节选）C（ ）有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构
体有_______种。
①苯环上有3个取代基
②能发生银镜反应又能发生水解反应，且水解产物之一遇FeCl 溶液呈紫色。
3
其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为1：4：6：2：1，其结构简式为_______。
【答案】26 、
【解析】C的结构简式为 ，能发生银镜反应又能发生水解反应，且水解产物之一遇
FeCl 显紫色，说明一定有 连在苯环上，C除苯环外不饱和度为1，其同分异构体中已确定存在酯
3
基，则剩余原子团均为烷基，即苯环上还有两个烷基取代基，且两个取代基共有4个碳原子，可分成一个
和一个 或两个 ，如果是一个 和一个 ，若 和-OOCH处于邻位，则-C H
3 7
有4种位置，-C H 本身有两种结构，因此此时有4×2=8种同分异构体，同理若 和-OOCH处于间位，
3 7
则-C H 有4种位置，此时有8种同分异构体，若 和-OOCH处于对位，则-C H 有2种位置，此时有4
3 7 3 7
种同分异构体；如果是两个-C H，若两个-C H 处于邻位，则-OOCH有2种位置，若两个-C H 处于间位，
2 5 2 5 2 5
则-OOCH有3种位置，若两个-C H 处于对位，则-OOCH有1种位置，因此共有8+8+4+2+3+1=26种同分
2 5
异构体。其中核磁共振谱有5种峰，峰面积之比为1:4:6:2:1的结构为 、。
17．（2022·内蒙古包头·一模节选） 的同分异构体有多种，同时符合下列两个条件的同分异
构体共有_______ 种。
①与 含有相同官能团
②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链
写出一个符合上述条件且同分异构体中核磁共振氢谱有五个峰的有机物的结构简式_______。
【答案】7 或者
【解析】 中含有羧基和-SH，要求①与 含有相同官能团 ，则含-COOH、-
SH；②含有一个四元环且环上有一个或两个侧链，则环为 ；故结构中含有环 、-COOH、-
SH、1个饱和碳；环上有一个或两个侧链，则取代基有以下情况：
，1种；-CHCOOH、-SH，有3种（ ，数字代表-CHCOOH的取代位置）；-
2 2
CHSH、-COOH，有3种（ ，数字代表-COOH的取代位置）；
2
故共7种情况；其中核磁共振氢谱有五个峰的有机物的结构简式为 或者
；
