专题04 有机物空间结构及原子共线、共面的判断（重难点讲义）化学人教版选择性必修3

专题04 有机物空间结构及原子共线、共面的判断 1.掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构。 2.能够根据典型分子的结构对较复杂的有机物分子进行分析、比较，解决原子共线、共面的问题。 一、常见分子的空间结构 1．熟记典型分子的结构 代表物 空间结构 碳原子杂化类型 结构 球棍模型 结构特点 CH4 正四面体 sp3 任意3原子共面，C—C可以旋转 C2H4 平面结构 sp2 6原子共面，C==C不能旋转 C2H2 直线形 sp 4原子共线(面)，C≡C不能旋转 C6H6 平面正六边形 sp2 12原子共面，对角线上4原子共线 2．分子空间结构的基本判断 (1)结构中每出现一个碳碳双键：至少有6个原子共面。 (2)结构中每出现一个碳碳三键：至少有4个原子共线或共面。 (3)结构中每出现一个苯环：至少有12个原子共面。 (4)结构中每出现一个饱和碳原子：分子中所有原子不可能全部共面。 二、有机物分子中原子共线、共面的分析 先观察大分子的结构，找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再依据甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等空间结构和键角展开结构简式，并注意键的旋转。解题时注意题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。 1．直线与平面连接 如乙烯基乙炔()，利用乙烯的平面结构模型和乙炔的直线结构模型分析，所有原子共平面，4个原子共直线。 2．平面与平面连接 如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合。如苯乙烯分子()中共平面的原子至少12个，最多16个。 3．平面与立体连接 如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子中，共平面原子至少6个，最多7个。 4．直线、平面与立体连接 如图所示的分子中共平面原子至少12个，最多19个。其中1,2,3,4、6,8,9,10号原子一定共直线。 三、解答有机物分子中原子共面、共线问题的基本思路 先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板，最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。 1.明确三类结构模板 结构 四面体形 平面形 直线形 模板 ：5个原子构成四面体，有3个原子共面，一定不会所有原子共面 ：6个原子共面；：12个原子共面 a—C≡C—b：4个原子共直线；苯环上处于对角位置的4个原子共直线 2.对照模板确定共线、共面原子数目 需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意三点可确定一个平面；一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内；同时要注意碳碳单键能旋转和问题中的限定性词语(如最多、至少、可能、一定等)。 题型01常见分子的空间结构 【典例01】下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　) A．2-丁烯 B．苯 C．1-丁烯 D． 【变式探究】下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　) A．甲苯 B．乙烷 C．丙炔 D．1,3-丁二烯 题型02 有机物分子中共线的分析 【典例02】CH3—CH==CH—C≡CCF3分子中，共面的碳原子有a个，共线的碳原子有b个，则a、b分别为(　　) A．6,4 B．5,4 C．6,5 D．6,6 【变式探究】某烃的结构简式为，有关其结构说法正确的是(　　) A．所有原子可能在同一平面上 B．所有原子可能在同一条直线上 C．所有碳原子可能在同一平面上 D．所有氢原子可能在同一平面上 题型03 有机物分子中共面的分析 【典例03】在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数为(　　) A．12 B．14 C．18 D．20 【变式探究】下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是(　　) A．CH2==CH—CH==CH2 B． C． D. 题型04 有机物分子中共线共面的分析 【典例04】某烃的结构简式如图所示，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b个，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　) A．3,14,5 B．4,10,2 C．3,14,4 D．3,10,3 【变式探究】下列说法正确的是(　　) A．CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 B．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上 C．中所有碳原子可能都处于同一平面 D．化合物(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面 题型05 综合应用 【典例05】双酚A(如图)是制作粘合剂AB胶的主要原料之一，下列说法正确的是(　　) A．双酚A分子中所有碳原子可能共面 B．双酚A一定共线的碳原子有5个 C．双酚A分子中碳原子的杂化方式有2种 D．双酚A的一氯代物(不考虑—OH的取代)有4种 【变式探究】某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法不正确的是(　　) A．该有机物的分子式为C9H8O2 B．1 mol该有机物最多与4 mol H2发生加成反应 C．该有机物能使溴水褪色是因为发生了取代反应 D．该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上 【巩固练】 1.（24-25高二下·山东泰安·期末）下列关于苯乙炔（）的说法正确的是 A．不能使酸性溶液褪色 B．分子中所有原子共面 C．仅能发生加成反应 D．可溶于水 2.（24-25高二下·福建福州·期末）豪猪烯形状宛如伏地伸刺的动物，其键线式如图。下列有关豪猪烯的说法正确的是 A．豪猪烯与乙烯互为同系物 B．豪猪烯分子中所有的碳原子可能在同一平面上 C．豪猪烯的分子式为C14H20 D．豪猪烯的不饱和度为8 3.（24-25高二下·云南昭通·期末）观察如图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与发生加成反应 4.（24-25高二下·广西钦州·期末）下列说法正确的是 A．中所有原子可能在同一平面 B．等物质的量的溴发生加成反应，其二溴产物有5种(不考虑立体异构) C．不存在芳香族同分异构体 D．烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越高 5.（24-25高二下·湖北·期中）对于苯乙烯（）有下列叙述：①能使酸性溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤ 6.（24-25高二下·四川南充·期中）有机物和反应生成的机理如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子一定共平面 B．X可使溴水和高锰酸钾褪色，原理相同 C．Z分子不存在顺反异构体 D．Z与足量加成后的产物分子中有3个手性碳 7.（24-25高二下·四川绵阳·期中）某抗氧化剂的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A．分子中含有5种官能团 B．能被酸性高锰酸钾溶液氧化，产物有对溴苯甲酸 C．分子中所有的碳原子可能处于同一共面 D．分子中含有2个手性碳原子 8.（24-25高二下·山东·期中）下列关于有机物结构的说法正确的是 A．不存在顺反异构 B．的一氯代物有4种 C．分子中最多有12个碳原子共平面 D．11.2L乙烷和丙烯的混合气体中含3mol碳氢键 9.（24-25高二下·山东临沂·期中）烃是一类重要的有机物，下列说法正确的是 A．的系统命名为：2，4，4-三甲基戊烷 B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C．等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应产物一定是 D．丙烷的五氯代物有4种 10.（24-25高二下·广东深圳·期中）观察下图中有机物的结构简式，下列说法正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C．1mol该物质与1molBr2发生加成反应，可以得到4种不同产物(不考虑立体异构) D．1mol该物质最多可以与6molH2发生加成反应 【强化练】 11.（24-25高二下·广东深圳·期中）下列说法不正确的是 A．正戊烷、正丁烷、异丁烷和丙烷的沸点依次降低 B．同周期元素中第一电离能小于氮元素的有4种 C．有机化合物的一氯代物有5种(含顺反异构，不含对映异构) D．分子中最多7个碳原子共直线 12.（24-25高二下·河南·期中）有机物a可以转化为化合物b和c，转化过程如图所示。下列说法正确的是 A．a中最多有4个碳原子处于一条直线上 B．b中碳原子的杂化方式均为 C．每个c分子中有2个手性碳原子 D．利用质谱法可获得a、b、c三种分子中所含有的化学键或官能团的信息 13.（24-25高二下·河南·期中）已知(a)、(b)、(c)三种有机物的分子式均为。下列叙述错误的是 A．a的七氯代物有2种 B．c最多能与1mol 发生加成反应 C．a、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．a、b、c中只有c的所有碳原子可以共平面 14.（24-25高二下·湖南·期中）已知 、、互为同分异构体，下列说法不正确的是 A．x中所有原子一定处于同一平面 B．y分子中的碳原子存在2种杂化方式 C．z的一氯代物有一种，二氯代物有三种 D．x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色 15.（24-25高二下·湖南常德·期中）某有机物的结构简式如图所示，下列关于该有机物的叙述不正确的是 A．最多有10个碳原子共平面 B．该有机物的分子式为C12H10Cl C．该有机物苯环上的一个H被Cl取代，有3种结构(不考虑立体异构) D．1mol该有机物能与H2发生反应，最多消耗H2的物质的量为4mol 16.（24-25高二下·辽宁锦州·期末）以a为原料，制备d(金刚烷，环状烃，结构高度对称)的合成路线如图。下列说法正确的是 A．a分子中最多有10个原子共平面 B．a与b互为同系物 C．c的分子式为 D．d的一氯代物有2种 17.（24-25高二下·山西太原·期末）现有两种有机物Q(）与P（），下列有关说法正确的是 A．一定条件下，二者均可发生取代反应 B．二者分子中所有碳原子可处于同一平面内 C．二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰，且峰面积之比为3：2. D．Q的一氯代物只有1种，P的一溴代物共有2种(不考虑立体异构) 18.（24-25高二下·天津·期中）观察下图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与7mol H₂发生加成反应 19.（24-25高二下·福建三明·期中）维生素C(M)的分子结构如图所示，下列说法正确的是 A．M分子中所有原子可能在同一平面 B．M分子中仅含有极性共价键 C．M分子中所有原子均满足8电子稳定结构 D．M分子中含有2个手性碳原子 20.（24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中）在EY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法不正确的是 A．M和N互为同分异构体 B．N的一溴代物有5种 C．生成M和N均发生了加成反应 D．N分子中最多有12个碳原子共平面 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 有机物空间结构及原子共线、共面的判断 1.掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构。 2.能够根据典型分子的结构对较复杂的有机物分子进行分析、比较，解决原子共线、共面的问题。 一、常见分子的空间结构 1．熟记典型分子的结构 代表物 空间结构 碳原子杂化类型 结构 球棍模型 结构特点 CH4 正四面体 sp3 任意3原子共面，C—C可以旋转 C2H4 平面结构 sp2 6原子共面，C==C不能旋转 C2H2 直线形 sp 4原子共线(面)，C≡C不能旋转 C6H6 平面正六边形 sp2 12原子共面，对角线上4原子共线 2．分子空间结构的基本判断 (1)结构中每出现一个碳碳双键：至少有6个原子共面。 (2)结构中每出现一个碳碳三键：至少有4个原子共线或共面。 (3)结构中每出现一个苯环：至少有12个原子共面。 (4)结构中每出现一个饱和碳原子：分子中所有原子不可能全部共面。 二、有机物分子中原子共线、共面的分析 先观察大分子的结构，找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再依据甲烷“正四面体”、乙烯“平面形”、乙炔“直线形”和苯“平面形”等空间结构和键角展开结构简式，并注意键的旋转。解题时注意题目要求中常用“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。 1．直线与平面连接 如乙烯基乙炔()，利用乙烯的平面结构模型和乙炔的直线结构模型分析，所有原子共平面，4个原子共直线。 2．平面与平面连接 如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合。如苯乙烯分子()中共平面的原子至少12个，最多16个。 3．平面与立体连接 如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子中，共平面原子至少6个，最多7个。 4．直线、平面与立体连接 如图所示的分子中共平面原子至少12个，最多19个。其中1,2,3,4、6,8,9,10号原子一定共直线。 三、解答有机物分子中原子共面、共线问题的基本思路 先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板，最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。 1.明确三类结构模板 结构 四面体形 平面形 直线形 模板 ：5个原子构成四面体，有3个原子共面，一定不会所有原子共面 ：6个原子共面；：12个原子共面 a—C≡C—b：4个原子共直线；苯环上处于对角位置的4个原子共直线 2.对照模板确定共线、共面原子数目 需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意三点可确定一个平面；一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内；同时要注意碳碳单键能旋转和问题中的限定性词语(如最多、至少、可能、一定等)。 题型01常见分子的空间结构 【典例01】下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(　　) A．2-丁烯 B．苯 C．1-丁烯 D． 【答案】C 【解析】与碳碳双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子一定在同一平面内；与碳碳三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。 【变式探究】下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　) A．甲苯 B．乙烷 C．丙炔 D．1,3-丁二烯 【答案】D 【解析】甲苯中的甲基呈四面体结构，则甲苯中所有原子不可能共平面，A不符合题意；乙烷中两个甲基均呈四面体结构，所有原子不可能共平面，B不符合题意；丙炔中有一个甲基呈四面体结构，所有原子不可能共平面，C不符合题意；碳碳双键是平面结构，因此1,3-丁二烯中两个双键所在的两个面有可能重合，所有原子可能共平面，D符合题意。 题型02 有机物分子中共线的分析 【典例02】CH3—CH==CH—C≡CCF3分子中，共面的碳原子有a个，共线的碳原子有b个，则a、b分别为(　　) A．6,4 B．5,4 C．6,5 D．6,6 【答案】A 【解析】有机物共面的碳原子有6个，共线的碳原子有4个。 【变式探究】某烃的结构简式为，有关其结构说法正确的是(　　) A．所有原子可能在同一平面上 B．所有原子可能在同一条直线上 C．所有碳原子可能在同一平面上 D．所有氢原子可能在同一平面上 【答案】C 【解析】该分子可写为： 根据乙烯、苯的结构为平面形、乙炔为直线形、CH4为四面体及单键可旋转、双键(或三键)不可旋转，从A、B两个图示中可得：当A、B中用虚线所围的两个面完全重合时原子共面的最多，此时所有的碳原子都共面，但共直线的碳原子只有A图中编号的5个碳原子。但由于分子中有—CH3，则—CH3中3个H原子不会同时共面，故所有的原子不会全部共面。 题型03 有机物分子中共面的分析 【典例03】在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数为(　　) A．12 B．14 C．18 D．20 【答案】D 【解析】苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示：。 【变式探究】下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是(　　) A．CH2==CH—CH==CH2 B． C． D. 【答案】C 【解析】CH2==CH—CH==CH2相当于两个碳碳双键所在的平面通过一个碳碳单键相连，通过旋转该单键可以使两个平面共面，故所有原子有可能处于同一平面，A不符合题意；中碳碳三键所在的直线在苯环所在的平面上，故所有原子处于同一平面，B不符合题意；分子中存在甲基，具有四面体形结构，所有原子不可能处于同一平面，C符合题意；相当于两个苯环所在的平面通过一个碳碳单键相连，通过旋转该单键，可以使两个平面共面，故所有原子有可能处于同一平面，D不符合题意。 题型04 有机物分子中共线共面的分析 【典例04】某烃的结构简式如图所示，若分子中共线碳原子数为a，可能共面的碳原子最多为b个，含四面体结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是(　　) A．3,14,5 B．4,10,2 C．3,14,4 D．3,10,3 【答案】C 【解析】已知乙炔为直线形结构，则共有3个碳原子共线；分子中苯环以及C==C为平面形结构，则可能共面的碳原子最多为14个，即所有的碳原子可能共平面；含四面体结构的碳原子为饱和碳原子，共4个。 【变式探究】下列说法正确的是(　　) A．CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 B．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上 C．中所有碳原子可能都处于同一平面 D．化合物(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面 【答案】D 【解析】A项，根据乙烯的空间结构可知，CH3CH==CHCH3分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上，错误；B项，a与c分子中有连接3个碳原子的饱和碳原子，故所有碳原子不可能共平面，错误；D项，d、p分子中都存在饱和碳原子，故只有b的所有原子处于同一平面，正确。 题型05 综合应用 【典例05】双酚A(如图)是制作粘合剂AB胶的主要原料之一，下列说法正确的是(　　) A．双酚A分子中所有碳原子可能共面 B．双酚A一定共线的碳原子有5个 C．双酚A分子中碳原子的杂化方式有2种 D．双酚A的一氯代物(不考虑—OH的取代)有4种 【答案】C 【解析】与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子，具有四面体结构，则所有碳原子不可能共面，故A错误；苯环是平面正六边形结构，饱和碳原子是四面体结构，则双酚A一定共线的碳原子有3个，故B错误；双酚A分子中苯环上碳原子是sp2杂化，饱和碳原子是sp3杂化，故C正确；双酚A结构对称，其一氯代物(不考虑—OH的取代)有3种，其中苯环上两种，甲基上一种，故D错误。 【变式探究】某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法不正确的是(　　) A．该有机物的分子式为C9H8O2 B．1 mol该有机物最多与4 mol H2发生加成反应 C．该有机物能使溴水褪色是因为发生了取代反应 D．该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上 【答案】C 【解析】由结构简式可知，该有机物的分子式为C9H8O2，故A正确；碳碳双键和苯环都能和氢气发生加成反应，则1 mol该有机物最多能和4 mol氢气发生加成反应，故B正确；该有机物含有碳碳双键，能使溴水褪色是因为发生了加成反应，故C错误。 【巩固练】 1.（24-25高二下·山东泰安·期末）下列关于苯乙炔（）的说法正确的是 A．不能使酸性溶液褪色 B．分子中所有原子共面 C．仅能发生加成反应 D．可溶于水 【答案】B 【解析】苯乙炔结构中含有碳碳三键，能被酸性溶液氧化，使酸性溶液褪色，A错误；苯环上的12个原子共平面，乙炔的4个原子共直线，则苯乙炔中所有的原子都可以共平面，B正确；苯环和碳碳三键都能发生加成反应，同时苯环还能发生取代反应、氧化反应，C错误；该有机物中只有苯环和碳碳三键，不溶于水，D错误；故选  B。 2.（24-25高二下·福建福州·期末）豪猪烯形状宛如伏地伸刺的动物，其键线式如图。下列有关豪猪烯的说法正确的是 A．豪猪烯与乙烯互为同系物 B．豪猪烯分子中所有的碳原子可能在同一平面上 C．豪猪烯的分子式为C14H20 D．豪猪烯的不饱和度为8 【答案】D 【解析】豪猪烯中含有环且含有6个碳碳双键，豪猪烯和乙烯的结构不相似，A错误；豪猪烯中含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，甲有的碳原子不可能在同一平面上，B错误；由键线式可知，豪猪烯的分子式为C14H14，C错误；豪猪烯的不饱和度为，D正确；故选  D。 3.（24-25高二下·云南昭通·期末）观察如图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与发生加成反应 【答案】A 【解析】该物质结构根据各官能团特点，可以写作如下结构：，根据碳碳三键上四个原子共线，苯环上12个原子共面，碳碳双键上有5个原子共面，所以该化合物所有原子可能位于同一平面内，A错误；根据其结构：，最多位于同一直线上的碳原子为5个，位置如图：，B正确；化合物中含苯环、碳碳双键和碳碳三键，碳原子采取两种杂化方式，C正确；碳碳三键消耗，苯环消耗，碳碳双键共消耗，总共可以和发生加成反应，D正确；故选  A。 4.（24-25高二下·广西钦州·期末）下列说法正确的是 A．中所有原子可能在同一平面 B．等物质的量的溴发生加成反应，其二溴产物有5种(不考虑立体异构) C．不存在芳香族同分异构体 D．烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越高 【答案】A 【解析】碳碳双键为平面结构，双键碳原子和与其直接相连的碳原子在同一平面上，单键可旋转，则中所有原子可能在同一平面上，A正确；与等物质的量的溴发生加成反应，发生1，2-加成，有3种产物；发生1，4-加成，有1种产物，所以有4种产物，B错误；的不饱和度为4，存在芳香族同分异构体，如，C错误；烷烃的沸点高低规律：碳原子数越多，沸点越高；碳原子数目相同，支链越多，沸点越低，D错误；故选A。 5.（24-25高二下·湖北·期中）对于苯乙烯（）有下列叙述：①能使酸性溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤ 【答案】C 【解析】①苯乙烯分子中有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，出现褪色，①正确； ②苯乙烯子中有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应，出现褪色，②正确； ③苯乙烯不溶于水，③不正确； ④有机物通常都易溶于有机溶剂，苯乙烯可溶于苯中，④正确； ⑤苯乙烯能与浓硝酸发生硝化反应，即取代反应，⑤正确； ⑥根据苯环和乙烯分子都是平面结构，可以判断苯乙烯所有的原子可能共平面，⑥正确。综上所述，其中正确的是①②④⑤⑥；故选C。 6.（24-25高二下·四川南充·期中）有机物和反应生成的机理如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子一定共平面 B．X可使溴水和高锰酸钾褪色，原理相同 C．Z分子不存在顺反异构体 D．Z与足量加成后的产物分子中有3个手性碳 【答案】A 【解析】苯环为平面结构，6和C原子和6个H原子一定共平面，乙炔分子碳碳三键为直线型结构，4个原子全部在一条直线上，所以X分子中所有碳原子一定共平面，A正确；X含有碳碳三键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，也能与高锰酸钾发生氧化反应使高锰酸钾褪色，它们原理不同，B错误；Z分子中含有碳碳双键，存在顺反异构体如图所示，、，C错误；Z与足量H2加成后的产物分子为，与-Br相连的两个碳原子所连的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D错误；故选A。 7.（24-25高二下·四川绵阳·期中）某抗氧化剂的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A．分子中含有5种官能团 B．能被酸性高锰酸钾溶液氧化，产物有对溴苯甲酸 C．分子中所有的碳原子可能处于同一共面 D．分子中含有2个手性碳原子 【答案】B 【解析】分子中含有4种官能团，分别为碳溴键、碳碳双键、酰胺基、酯基，故A错误；被高锰酸钾溶液氧化时，碳碳双键上的碳原子有H，则变为羧基，故产物有对溴苯甲酸，故B正确；该结构在肽键和酯基中间的碳原子处连有几个饱和碳原子，故所有碳原子不可能共平面，故C错误；分子中含有1个手性碳原子，即酰胺基和酯基中间的碳原子，故D错误；故选B。 8.（24-25高二下·山东·期中）下列关于有机物结构的说法正确的是 A．不存在顺反异构 B．的一氯代物有4种 C．分子中最多有12个碳原子共平面 D．11.2L乙烷和丙烯的混合气体中含3mol碳氢键 【答案】B 【解析】碳碳双键两个碳所连基团不同，所以该分子存在顺反异构，A错误；，其中2、6号上的氢原子等效，3、7号上的氢原子等效，4、8号上的氢原子等效，此外两个上的氢原子等效，故该有机物的一氯代物有4种，B正确；分子种含有苯为平面结构，羧基为平面结构，通过单键连接，单键可以旋转，所以分子中最多有11个碳原子共平面，C错误；没有指明气体的温度和压强，无法确定乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少，D错误；故选B。 9.（24-25高二下·山东临沂·期中）烃是一类重要的有机物，下列说法正确的是 A．的系统命名为：2，4，4-三甲基戊烷 B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 C．等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应产物一定是 D．丙烷的五氯代物有4种 【答案】B 【解析】主链有5个碳，取代基在2号、4号碳上，所以系统命名为：2，2，4-三甲基戊烷，A错误；中与苯环相连的甲基碳原子一定在同一平面，单键可以旋转，但是相连苯环碳的对位上的碳原子及连接的甲基处于一条直线上，如图所示，，所以也一定在该平面上，所以至少有10个碳原子处于同一平面上，B正确；等物质的量的1，3-丁二烯与液溴反应，可能发生1,2加成，也可能是发生1,4加成，结构式为或，C错误；丙烷的五氯代物也可理解成C3Cl8有三个氯被氢取代，所以五氯代物的数目与三氯代物的数目相同，可求出三氯代物的数目即可，分别为：CCl3CH2CH3（1,1,1-三氯丙烷）、CHCl2CHClCH3（1,1,2-三氯丙烷）、CHCl2CH2CH2Cl（1,1,3-三氯丙烷）、CH2ClCHClCH2Cl（1,2,3-三氯丙烷）和CH2ClCCl2CH3（1,2,2-三氯丙烷），共有5种，D错误；故选B。 10.（24-25高二下·广东深圳·期中）观察下图中有机物的结构简式，下列说法正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C．1mol该物质与1molBr2发生加成反应，可以得到4种不同产物(不考虑立体异构) D．1mol该物质最多可以与6molH2发生加成反应 【答案】C 【解析】该化合物中，碳原子的孤电子对数都为0，碳碳三键中碳原子形成2个σ键，价电子对数为2，发生sp杂化，其它碳原子都形成3个σ键，价层电子对数为3，发生sp2杂化，则所有原子可能位于同一平面内，A不正确；乙炔分子中4个原子共直线、苯分子中最多4个原子共直线，则该化合物中，至多有5个碳原子(红线上的碳原子)位于同一直线上，B不正确；1mol该物质与1molBr2发生加成反应，可以是碳碳三键发生加成，也可以是1个碳碳双键加成或两个碳碳双键发生的“1,4-加成”，共可得到4种不同产物(不考虑立体异构)，C正确；碳碳双键、碳碳三键、苯环都可以与H2发生加成反应，则1mol该物质最多可以与7molH2发生加成反应，D不正确；故选C。 【强化练】 11.（24-25高二下·广东深圳·期中）下列说法不正确的是 A．正戊烷、正丁烷、异丁烷和丙烷的沸点依次降低 B．同周期元素中第一电离能小于氮元素的有4种 C．有机化合物的一氯代物有5种(含顺反异构，不含对映异构) D．分子中最多7个碳原子共直线 【答案】B 【解析】烷烃的沸点随碳原子数的增多而升高，碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，丙烷有3个碳原子，正丁烷和异丁烷有4个碳原子，异丁烷有支链，正戊烷有5个碳原子，所以沸点：正戊烷>正丁烷>异丁烷>丙烷，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，第ⅤA族元素p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以同周期元素中第一电离能小于N元素的有Li、Be、B、C、O，共5种，B项错误；该有机物有4种不同化学环境的氢原子：，当氯原子取代1号位氢原子时存在顺反异构体，故共有5种一氯代物，C项正确；如图所示：，分子中最多有7个碳原子共直线，D项正确；故选B。 12.（24-25高二下·河南·期中）有机物a可以转化为化合物b和c，转化过程如图所示。下列说法正确的是 A．a中最多有4个碳原子处于一条直线上 B．b中碳原子的杂化方式均为 C．每个c分子中有2个手性碳原子 D．利用质谱法可获得a、b、c三种分子中所含有的化学键或官能团的信息 【答案】C 【解析】根据苯分子中12个原子共平面，乙炔分子中4个原子在同一直线上，可知中5个碳原子共线，A错误；由b的结构简式可知，碳原子的杂化方式为、，B错误；c分子中有2个手性碳原子，如图，C正确；利用质谱法可获得有机物分子的相对分子质量，但不能获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，D错误；故选C。 13.（24-25高二下·河南·期中）已知(a)、(b)、(c)三种有机物的分子式均为。下列叙述错误的是 A．a的七氯代物有2种 B．c最多能与1mol 发生加成反应 C．a、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．a、b、c中只有c的所有碳原子可以共平面 【答案】B 【解析】由结构简式可知，a的一氯代物只有2种，由分子式可知a的一氯代物与七氯代物的数目相等，则a的七氯代物有2种，A项正确；c中含有苯环和碳碳双键，1molc最多能与4mol 发生加成反应，B项错误；a、c中均含有碳碳双键，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项正确；a中含有多个饱和碳原子，所有碳原子不能共平面，b属于饱和烃，所有原子不能共平面，c的所有碳原子可以共平面，D项正确；故选B。 14.（24-25高二下·湖南·期中）已知 、、互为同分异构体，下列说法不正确的是 A．x中所有原子一定处于同一平面 B．y分子中的碳原子存在2种杂化方式 C．z的一氯代物有一种，二氯代物有三种 D．x、y可使氯的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色 【答案】A 【解析】x由苯基和乙烯基通过碳碳单键相连，结合单键可以旋转，x中所有原子可能处于同一平面，也可能不在同一平面，A错误；分子中的碳原子包括碳碳双键中的碳和饱和碳，则存在sp3和sp2两种杂化方式，B正确；z结构高度对称，z中只有1种H原子，其一氯代物只有1种，二氯代物有3种(2个Cl处于立方烷的邻位、面对角线、体对角线)，C正确；x、y中都含有碳碳双键，都能与氯的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，D正确；故选A。 15.（24-25高二下·湖南常德·期中）某有机物的结构简式如图所示，下列关于该有机物的叙述不正确的是 A．最多有10个碳原子共平面 B．该有机物的分子式为C12H10Cl C．该有机物苯环上的一个H被Cl取代，有3种结构(不考虑立体异构) D．1mol该有机物能与H2发生反应，最多消耗H2的物质的量为4mol 【答案】B 【解析】 苯环上6个C共面、碳碳双键及相连的饱和C共面，余下的3个C中有1个C可以通过旋转后在苯环和双键平面上，所以最多有10个碳原子共面，A正确； B．由结构简式可知，其分子式为，B错误； 该有机物苯环上的一个被取代，有邻、间、对3种结构，C正确；1 mol该有机物含有1mol苯环需3molH2，1mol碳碳双键需1molH2，最多消耗物质的量为， D正确；故选B。 16.（24-25高二下·辽宁锦州·期末）以a为原料，制备d(金刚烷，环状烃，结构高度对称)的合成路线如图。下列说法正确的是 A．a分子中最多有10个原子共平面 B．a与b互为同系物 C．c的分子式为 D．d的一氯代物有2种 【答案】D 【解析】a分子式为，共11个原子，其中有1个碳原子为杂化，位于四面体中心，至少有2个H原子不在，2个碳碳双键形成的平面上，故最多有9个原子共平面，A项错误；a结构中含有2个碳碳双键、成1个环，分子式为，b结构中含有2个碳碳双键、成3个环，分子式为，结构不相似，组成相差5个C，6个H，不符合同系物定义，B项错误；c的分子式为，C项错误；d的结构中含有4个、6个，结构对称，核磁共振有2种H原子，故一氯代物有2种，D项正确；故选D。 17.（24-25高二下·山西太原·期末）现有两种有机物Q(）与P（），下列有关说法正确的是 A．一定条件下，二者均可发生取代反应 B．二者分子中所有碳原子可处于同一平面内 C．二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰，且峰面积之比为3：2. D．Q的一氯代物只有1种，P的一溴代物共有2种(不考虑立体异构) 【答案】A 【解析】Q和P中都含有H原子，可以发生取代反应，A正确；有机物P分子中含有多个饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有的碳原子不在同一个平面上，B错误；Q中两个甲基上有6个等效氢原子，苯环上有2个等效氢原子，峰面积之比应为3:1，但是P中两个甲基上有6个等效氢原子，亚甲基上有4个等效氢原子，峰面积之比应为3:2，C错误；Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代，故可得到2种一氯代物，P中有两种不同空间位置的氢原子，故P的一溴代物有2种，D错误；故选A。 18.（24-25高二下·天津·期中）观察下图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有6个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与7mol H₂发生加成反应 【答案】B 【解析】该物质结构根据各官能团特点，可以写作如下结构：，根据碳碳三键上四个原子共线，苯环上12个原子共面，碳碳双键上有六个原子共面，所以该化合物所有原子可能位于同一平面内，A正确；根据其结构：，最多位于同一直线上的碳原子为5个，位置如图：，B错误；该化合物中含苯环、碳碳双键和碳碳三键，碳原子采取sp、sp2两种杂化方式，C正确；碳碳三键消耗，苯环消耗，碳碳双键共消耗，总共可以和发生加成反应，D正确；故选B。 19.（24-25高二下·福建三明·期中）维生素C(M)的分子结构如图所示，下列说法正确的是 A．M分子中所有原子可能在同一平面 B．M分子中仅含有极性共价键 C．M分子中所有原子均满足8电子稳定结构 D．M分子中含有2个手性碳原子 【答案】D 【解析】由图示可知M分子中含有饱和碳，饱和碳与周围四个原子构成四面体结构，故M分子中所有原子一定不在同一平面，A错误；M分子中碳碳之间是非极性共价键，碳原子和氧原子、碳原子和氢原子、氧原子和氢原子之间形成极性共价键，B错误；M分子中氢原子未满足8电子稳定结构，C错误；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，M分子中含有2个手性碳原子，位置为，D正确；故选D。 20.（24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中）在EY沸石催化下，萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。 下列说法不正确的是 A．M和N互为同分异构体 B．N的一溴代物有5种 C．生成M和N均发生了加成反应 D．N分子中最多有12个碳原子共平面 【答案】D 【解析】由题中信息可知，M和N均属于二异丙基萘，两者分子式相同，但是其结构不同，故两者互为同分异构体，A正确；N（）分子中有5种不同化学环境的H，因此其一溴代物有5种，B正确；生成M和N均过程中，丙烯的双键断裂为单键，均发生加成反应，C正确；因为萘分子中的10个碳原子是共面的，由于单键可以旋转，异丙基中最多可以有2个碳原子与苯环共面，因此，N分子中最多有14个碳原子共平面，D错误；故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $