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题型九 陌生有机物的结构、性质与转化
1．判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路
2．同分异构体的判断步骤
(1)判断有无类别异构：根据分子式判断该有机物是否有类别异构，如碳架
异构、位置异构、官能团异构。
(2)同一类物质，写出官能团的位置异构体
①碳链异构体按“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律
书写。
②分合思维法——书写醇或酸的同分异构体，如书写C5H11OH 的同分异构
体，先写出C5H12的同分异构体；再写出上述同分异构体分子中的一个氢原子被
—OH 取代得出的C5H11OH 的同分异构体。
③顺序思维法——书写多官能团的有机物的同分异构体，如丙烷上三个氢
原子分别被一个- NH 2、一个—OH、一个苯基取代，先写出被- NH 2取代的同分
异构体，接着写出被—OH 取代的同分异构体，最后写出被苯基取代的同分异
构体(顺序可颠倒)。
3．有机物官能团的性质
(1)常见有机物官能团(或其他基团)与性质的关系
官能团
常见的特征反应及其性质
碳碳双
①加成反应：使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色；
键、碳
碳三键
②氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
①水解反应：卤代烃在NaOH 水溶液中加热生成醇；
②消去反应：部分卤代烃在NaOH 醇溶液中共热生成
不饱和烃
醇羟基
①与活泼金属(Na)反应放出H2；
②催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰
基；
③与羧酸发生酯化反应生成酯
酚羟基
①弱酸性：能与NaOH 溶液反应；
②显色反应：遇FeCl3溶液发生显色反应；
③取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀
醛基
①氧化反应：a.与银氨溶液反应产生光亮的银镜；
b.与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀；
②还原反应：与H2加成生成醇
羧基
①使紫色石蕊溶液变红；
②与NaHCO3溶液反应产生CO2；
③与羟基发生酯化反应
酯基
水解反应：①酸性条件下水解生成羧酸和醇；
②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇
(2)有机反应中的定量关系
①在烷烃的取代反应中，1 mol 卤素单质取代1 mol H，同时生成1 mol
HX(X 表示卤素原子)。
②1 mol
加成需要1 mol H2或1 mol Br2；1 mol 醛基或酮羰基可消耗
1 mol H2；1 mol 甲醛完全被氧化消耗4 mol Cu(OH)2。
③1 mol 苯完全加成需要3 mol H2。
④与NaHCO3反应生成气体：1 mol —COOH 生成1 mol CO2。
⑤与Na 反应生成气体：1 mol —COOH 生成0.5 mol
H2；1 mol —OH 生成0.5 mol H2。
⑥与NaOH 反应：1 mol —COOH( 或酚羟基)消耗1 mol NaOH ；1 mol
(R′为链烃基)消耗1 mol NaOH；1 mol
消耗2
mol NaOH。
1．(2025·湖北卷，11)桥头烯烃Ⅰ的制备曾是百年学术难题，下列描述正确
的是( )
A．Ⅰ的分子式是C7H12
B．Ⅰ的稳定性较低
C．Ⅱ有2 个手性碳
D．Ⅱ经浓硫酸催化脱水仅形成Ⅰ
解析：B 由图可知，Ⅰ分子中含有7 个碳原子、10 个氢原子，其分子式是
C7H10，A 项错误；Ⅰ中存在桥头双键，由于桥头双键具有较大的环张力，这种
结构使得分子的能量较高，所以Ⅰ的稳定性较低，B 项正确；手性碳原子是指
与四个不同的原子或基团相连的碳原子，观察Ⅱ的结构可知，Ⅱ中有3 个手性
碳，C 项错误；Ⅱ经浓硫酸催化脱水时，羟基所连碳原子的邻位碳原子有两种
不同的情况，且其上均有氢原子，所以脱水反应的产物有两种，D 项错误。
2．(2025·河南卷，7)化合物M 是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天
然产物，其结构如图所示。下列有关M 的说法正确的是( )
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M 最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
解析：C 由化合物M 的结构可以看出，分子中含有饱和碳原子，因此分
子中所有的原子不可能共平面，A 错误；1 个M 分子中含有的2 个酚羟基和1
个羧基均能与NaOH 发生反应，含有的1 个酯基可以水解生成1 个酚羟基和1
个羧基，水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH 发生反应，因此1 mol M 最多能
消耗5 mol NaOH，B 错误；M 分子中含有的酚羟基和羧基可以发生取代反应，
含有的苯环可以和H2发生加成反应，C 正确；M 分子中含有酚羟基和羧基，可
以形成分子间氢键，M 分子内处于邻位的酚羟基和羧基可以形成分子内氢键，
D 错误。
3．(2025·云南卷，6)化合物Z 是某真菌的成分之一，结构如图。下列有关
该物质说法错误的是( )
A．可形成分子间氢键
B．与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C．能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D．1 mol Z 与Br2的CCl4溶液反应消耗5 mol Br2
解析：D 有机物Z 中含羟基和羧基，可形成分子间氢键，A 项正确；分子
中羟基与乙酸、羧基与乙醇均可发生酯化反应，B 项正确；分子中含有羧基，
能与NaHCO3溶液反应生成CO2，C 项正确；分子中含2 个碳碳双键，1 mol Z 只
能消耗2 mol Br2，D 项错误。
4．(2025·陕晋宁青卷，4)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。下列
关于AA2G 的说法正确的是( )
A．不能使溴水褪色
B．能与乙酸发生酯化反应
C．不能与NaOH 溶液反应
D．含有3 个手性碳原子
解析：B AA2G 分子中含有碳碳双键，能够与Br2发生加成反应，从而使
溴水褪色，A 错误；该分子结构中含有醇羟基，可以与乙酸发生酯化反应，B
正确；该分子结构中含有酯基，可以在碱性条件下水解，故能与NaOH 溶液反
应，C 错误；手性碳原子是指连有4 个不同原子或原子团的饱和碳原子，该分
子结构中，六元环上的C 原子均为手性碳原子，则手性碳原子数大于3，D 错
误。
5．(2025·河北卷，6)丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构
简式如下：
下列说法正确的是( )
A．K 中含手性碳原子
B．M 中碳原子都是sp2杂化
C．K、M 均能与NaHCO3反应
D．K、M 共有四种含氧官能团
解析：D K 中环上碳原子均为sp2杂化，饱和碳原子均为甲基碳原子，所
以不含手性碳原子，A 错误；M 中甲基碳原子为sp3杂化，B 错误；K 中的酚羟
基不能与NaHCO3溶液反应，K 中不含能与NaHCO3溶液反应的官能团，M 中
羧基可与NaHCO3溶液反应，C 错误；K、M 中共有羟基、醚键、羰基、羧基四
种含氧官能团，D 正确。
6．(2025·山东卷，14 改编)以异丁醛(M)为原料制备化合物Q 的合成路线如
下，下列说法错误的是( )
A．M 系统命名为2-甲基丙醛
B．若M＋X→N 原子利用率为100%，则X 是甲醛
C．不能用酸性KMnO4溶液鉴别N 和Q
D．P→Q 过程中有CH3COOH 生成
解析：D 去掉M(
)中的一个甲基侧链，剩余结构(虚线框内)为主
链，主链官能团为醛基，共三个C 原子，命名为丙醛，自醛基碳开始编号，取
代基甲基位于2 号碳上，因此M 系统命名为2-甲基丙醛，A 正确；对比M 和N
的组成，M 的分子式为C4H8O，N 的分子式为C5H10O2，M＋X→N 原子利用率
为100%，则X 的分子式为CH2O，若X 是甲醛，反应过程中M 中醛基所连碳
上的C—H 键与甲醛中的C===O 键发生加成反应得到N，B 正确；N 中的羟基
和醛基与Q 中的碳碳双键都可以使酸性KMnO4溶液褪色，因此无法鉴别，C 正
确；P→Q 可分为以下几步进行：
①P 中的两个酯基在碱性条件下水解后酸化：
②其中一个羧基与分子中的羟基在酸性条件下酯化成环：
③加热到一定温度另一个—COOH 脱去一个CO2(脱羧)得到Q：
整个过程没有生成CH3COOH，D 错误。
7．(2025·河南卷，11)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔
的应用前景，一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P 的路线如图所示。
下列说法错误的是( )
A．E 能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．由E、F 和G 合成M 时，有HCOOH 生成
C．P 在碱性条件下能够发生水解反应而降解
D．P 解聚生成M 的过程中，存在C—O 键的断裂与形成
解析：B E 中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化
碳溶液褪色，A 正确；F 中“CH2”上含有活性较大的α-H，可先与甲醛发生加成
反应，然后所得产物与E 发生加成、酯交换反应即可得到M 和CH3OH，具体
反应过程可表示如下：
B 错误；P 中含有酯基，可以发生水解反应生成小分子而降解，C 正确；P
解聚过程中，
中虚线处C—O 键断开，然后a、
b 处相连即可得到M，D 正确。
限时规范训练
(建议用时：30 分钟 满分：42 分)
选择题：每小题3 分，共42 分。
1．(2025·北京卷，4)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种
常见的有机溶剂，沸点较高，水溶性好。下列说法不正确的是( )
A．乙腈的电子式：
B．乙腈分子中所有原子均在同一平面
C．乙腈的沸点高于与其相对分子质量相近的丙炔
D．乙腈可发生加成反应
解析：B 乙腈的电子式为
，结构简式为CH3—C≡N，因为
甲基碳原子为sp3杂化，故分子中不可能所有原子共平面，A 正确、B 错误；乙
腈分子中含有氰基，分子极性较强；而丙炔(HC≡C—CH3)结构较为对称，分子
极性较弱，故乙腈的沸点高于丙炔，C 正确；乙腈分子结构中含有不饱和的—
C≡N，可发生加成反应，D 正确。
2．(2025·甘肃卷，3)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品
质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是( )
A．该分子含1 个手性碳原子
B．该分子所有碳原子共平面
C．该物质可发生消去反应
D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：B 连接4 个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，故该分
子中羟基所连碳原子为手性碳原子，A 正确；该分子中存在连接3 个碳原子的
饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，B 错误；该物质中羟基所连碳原子的
邻位碳原子上有氢原子，能发生消去反应，C 正确；该物质中含有碳碳双键，
能与Br2发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，D 正确。
3．(2025·南宁二模)丹参是《本草纲目》记载的一味中药，丹参醇是其有效
成分，结构简式如图所示。下列关于丹参醇的说法正确的是( )
A．分子中含3 个手性碳原子
B．消去反应的有机产物最多有2 种
C．红外光谱可鉴定有3 种含氧官能团
D．1 mol 该分子最多与5 mol H2发生加成反应
解析：C 分子中有2 个手性碳(如图标*号碳原子)：
，A 错
误；消去反应的有机产物最多有3 种，出现双键的位置：
，B 错
误；红外光谱可以鉴定有机物的化学键和官能团，图中含氧官能团有羟基、羰
基、醚键三种，C 正确；1 mol 该有机物最多可与7 mol H2发生加成反应，D 错
误。
4．(2025·安徽卷，4)一种天然保幼激素的结构简式如下：
下列有关该物质的说法，错误的是( )
A．分子式为C19H32O3
B．存在4 个C—O σ 键
C．含有3 个手性碳原子
D．水解时会生成甲醇
解析：B 该有机物分子中含1 个酯基、2 个碳碳双键、1 个三元环，故不
饱和度为4，含19 个C 原子，则H 原子个数为19×2＋2－4×2＝32，分子式为
C19H32O3，A 正确；该分子中含4 个碳氧单键和1 个碳氧双键，单键都是σ 键，
双键中有1 个σ 键和1 个π 键，所以该有机物分子中存在5 个C—O σ 键，B 错
误；手性碳原子是指连有4 个互不相同的原子或原子团的碳原子，该物质分子
中含3 个手性碳原子：
(*标记处为手性碳原子)，C 正确；
该有机物中含—COOCH3结构，水解时会生成甲醇，D 正确。
5．(2025·南昌二模)达普司他是一种治疗贫血的药物，如图是合成达普司他
的一种中间体的结构式，下列说法错误的是( )
A．该有机分子中不存在手性碳原子
B．1 mol 该有机分子最多消耗6 mol NaOH
C．该有机分子含5 种不同化学环境的氢原子
D．该有机物存在含有苯环和酯基的同分异构体
解析：B 该有机分子结构中不含手性碳原子，A 正确；1 mol 该有机分子水
解最多消耗4 mol NaOH，B 错误；该有机分子结构对称，含5 种等效氢原子，C
正确；该有机分子不饱和度为6，苯环不饱和度为4，酯基不饱和度为1，可存
在含有苯环和酯基的同分异构体，D 正确。
6．(2025·驻马店三模)口服ACE 抑制剂——卡托普利(Captopril)的结构如图
所示，已知—SH(巯基)化学性质类似醇羟基。下列关于卡托普利的说法正确的
是( )
A．其中含氧官能团只有羧基和酮羰基
B．1 mol 该有机物最多消耗40 g NaOH
C．能发生取代反应和氧化反应
D．分子中没有手性碳原子
解析：C 卡托普利的含氧官能团有羧基和酰胺基，A 错误；酰胺基、羧基
都能与NaOH 反应，1 mol 该有机物最多能与2 mol NaOH 即80 g NaOH 反应，B
错误；羧基能发生酯化反应，酰胺基能发生水解反应，均属于取代反应，巯基
(—SH)类似醇羟基，能发生氧化反应，C 正确；卡托普利分子中有2 个手性碳
原子，如图：
，D 错误。
7．(2025·武汉调研)优黄原酸(结构简式如图所示)的钙盐和镁盐是天然染料
“印度黄”中的主要着色成分。下列有关优黄原酸的说法正确的是( )
A．分子式为C19H15O10
B．分子中含有6 个手性碳原子
C．能与FeCl3溶液发生显色反应
D．1 mol 该物质最多消耗5 mol NaOH
解析：C 该有机物的分子式为C19H16O10，A 错误；分子中含有如图
“*”所示的5 个手性碳原子，B 错误；优黄原酸分子中含
有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，C 正确；1 mol 该物质含有1 mol 酚羟
基、1 mol 羧基，最多消耗2 mol NaOH，D 错误。
8．(2025·重庆二模)有机物X 在一定条件下可转变为有机物Y。下列说法错
误的是( )
A．X 不存在手性碳原子
B．X 分子中所有碳原子可能共平面
C．X 与Y 互为同分异构体
D．Y 可发生氧化、加成和取代反应
解析：B X 结构中没有手性碳原子，A 正确；X 结构中，含有连有4 个C
原子的饱和C 原子，分子中所有碳原子不可能共平面，B 错误；X 与Y 的分子
式相同，结构不同，互为同分异构体，C 正确；Y 结构中，苯环上的甲基、羟
基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，苯环可以与氢气发生加成反应，苯环上的氢
原子可以被取代，D 正确。
9．(2025·驻马店三模)制备有机物Y 的最后一步如图所示。下列说法正确的
是( )
A．X 可以与Br2的CCl4溶液反应
B．Y 存在顺反异构体
C．1 mol X 最多与2 mol NaOH 反应
D．X→Y 反应类型为消去反应
解析：A X 中含有碳碳双键，能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，A 正确；
Y 分子中的碳碳双键中有一个碳原子连了两个氢原子，故不存在顺反异构，B
错误；X 中酯基能水解生成羧基和酚羟基，羧基和酚羟基均能与NaOH 反应，
所以1 mol X 最多与3 mol NaOH 反应，C 错误；对比X、Y 和溴苯的结构简式
可知，X→Y 是X 中酚羟基的H 原子被苯环取代的反应，即反应类型为取代反
应，不是消去反应，D 错误。
10．(2025·清华大学附中三模)缬沙坦具有降血压效果持久稳定、毒副作用
小等特点，其合成中间体X 的结构简式如图所示。下列关于X 的说法错误的是(
)
A．该有机物中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
B．该有机物中含有3 种官能团
C．一定条件下1 mol X 可与8 mol H2发生加成反应
D．该有机物分子中只有1 个手性碳原子
解析：A 该有机物中苯环、酯基中的碳原子为sp2杂化，—CN 中的碳原
子为sp 杂化，单键中的碳原子为sp3杂化，A 错误；该有机物中含酯基、亚氨
基、氰基共3 种官能团，B 正确；1 mol 苯环可与3 mol H2发生加成反应，1 mol
—CN 可与2 mol H2发生加成反应，故1 mol X 可与8 mol H2发生加成反应，C 正
确；如图所示：
，圈中碳原子为手性碳原子，该有机物分
子中只有1 个手性碳原子，D 正确。
11．(2025·威海三模)某抗生素药物分子结构如图。下列关于该物质的说法
错误的是( )
A．含有四种含氧官能团
B．含有6 个手性碳原子
C．能发生水解反应
D．1 mol 该物质最多可与3 mol H2反应
解析：B 该分子中的含氧官能团有酮羰基、酰胺基、醚键、羧基四种，A
正确；如图
，该分子中的手性碳原子(带*号)共有7 个，B 错
误；该分子中含有酰胺基，能发生水解反应，C 正确；该分子中含有的酮羰基
和碳碳双键均能与H2发生加成反应，则1 mol 该物质最多可与3 mol H2反应，D
正确。
12．(2025·石家庄二模)最近，科学家首次完成了天然有机化合物M 的全合
成，结构简式如图所示。下列关于M 的说法错误的是( )
A．分子中含有8 个手性碳原子
B．能发生加聚和消去反应
C．1 mol M 与NaOH 溶液反应，最多消耗3 mol NaOH
D．1 mol M 最多能与5 mol H2发生加成反应
解析：D 如图
中标记*号的8 个碳原子为手性碳原子，
A 正确；该有机物中含碳碳双键可发生加聚反应，含醇羟基且与醇羟基相连碳
原子的邻位碳原子上有H 原子，可发生消去反应，B 正确；结构中有3 个酯基
与NaOH 反应，则1 mol M 与NaOH 溶液反应，最多消耗3 mol NaOH，C 正确；
该有机物中只有2 个碳碳双键与氢气发生加成反应，则1 mol M 最多能与2 mol
H2发生加成反应，D 错误。
13．(2025·江苏卷，9)化合物Z 是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，
部分合成路线如下：
下列说法正确的是( )
A．1 mol X 最多能和4 mol H2发生加成反应
B．Y 分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1 2∶
C．Z 分子中所有碳原子均在同一个平面上
D．Z 不能使Br2的CCl4溶液褪色
解析：B X 中不饱和键均可以与H2发生加成反应，则1 mol X 最多能和6
mol H2发生加成反应，A 错误；饱和碳原子采用sp3杂化，碳碳双键的碳原子采
用sp2杂化，1 个Y 分子中，采用sp3杂化的碳原子有2 个，采用sp2杂化的碳原
子有4 个，数目比为1 2∶，B 正确；
中1 号碳原子为饱和碳原子，与
2、3、4 号碳原子直接相连，这4 个碳原子不可能全部共面，C 错误；Z 分子中
含有碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液褪色，D 错误。
14．(2025·黑吉辽内蒙古卷，10)人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造
成DNA 损伤，原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。下列说法错误的
是( )
A．该反应为取代反应
B．Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应
C．Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应
D．乙烯在UV 下能生成环丁烷
解析：A 对比Ⅰ、Ⅱ的结构简式可知，题目所给反应中，Ⅰ的碳碳双键断
开，2 分子Ⅰ在UV 条件下发生加成反应获得1 分子Ⅱ，A 错误；Ⅰ、Ⅱ中均含
有羟基，可发生酯化反应，B 正确；Ⅰ、Ⅱ中均含有酰胺基，可发生水解反应，
C 正确；类比Ⅰ→Ⅱ反应机理可知，2 个乙烯分子在UV 条件下双键均断开，再
成键形成四元环获得环丁烷，D 正确。
