专题8 专题探究5 有机物分子中原子共线、共面问题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）

第一单元阶段综合 于错题本 黑题 阶段强化 限时：35min 1.*从化石燃料中获取有机物是化工产业常 中少量的乙烯 用方式之一。下列说法正确的是 ( C.实验室中可用酸性KMnO,溶液鉴别丁烷 A.石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物 和丁烯 B.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分 D.工业上可利用乙烯与HCl的加成反应制得 馏得到 较纯净的CH,CH2Cl C.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清 5.*(2025·四川资阳高一月考)乙烯的同系 洁燃料 物2-丁烯(CH,CH=CHCH)存在以下转化 D.汽油、煤油、柴油等石油分馏的产物，属于 关系：正丁烷LCH,CH=CHCH,②， 不可再生能源 M(C4H,Br)。下列说法错误的是 2.**有机化合物在人类生活和生产中必不可 A.反应①和反应②的反应类型相同 少。下列对有机物的叙述正确的是( B.2-丁烯分子中最多有8个原子共平面 A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物 C.2-丁烯使溴水和酸性KMnO,溶液褪色的 B.乙烯、乙炔分子中所有原子在同一个平 原理相同 面上 D.反应②的产物M只有一种结构 C.环己烷( 和苯( 均属于不饱 6.*(2025·江西宜春高一期末)柠檬烯是一 种食用香料，其结构简式如图所示。下列有 和烃 关柠檬烯的分析正确的是 D.某有机物完全燃烧后生成C02和H,0,说 A.柠檬烯的一氯代物有6种 CH 明该有机物中一定含有C、H、0元素 B.一定条件下，该物质可发生加 3.*(2024·河北衡水高一期中)关于有机反 成、氧化反应 应类型的以下判断不正确的是 ( C.该烃不可以发生取代反应 选项 有机反应 反应类型 D.该烃属于乙烯的同系物 A 苯与H,反应生成环己烷 加成反应 7.*(2024·山西吕梁高一期末)化合物X和 B 甲烷与氯气混合光照爆炸 取代反应 Br2反应的主产物是Z,反应机理如下： 乙烯与溴的CCl4溶液反应 取代反应 0 乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色 氧化反应 CH-CH-CH,+Br, C一CH+Br 4.*下列叙述错误的是 A.1mol乙烯先与HBr发生加 气体 气体 H-CHCH 成反应，再与Br2(g)发生取 溴水 代反应，最多消耗2.5mol Br2(g) 下列说法正确的是 B.实验室中可用如图所示方法除去乙烷气体 A.X与苯互为同系物 必修第二册·SJ黑白题066 B.X中所有原子可能在同一个平面 密度/ C.X和HBr按物质的量比为1：1发生加成 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 (g·cm3) 反应时，其产物只有1种结构 苯 5.5 80 0.88 不溶于水 D.该反应若在NaCl水溶液中进行，产物可能 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 Br 浓硝酸 83 1.4 易溶于水 CHCH一CH 浓硫酸 338 1.84 易溶于水 CI 实验步骤如下： 8.*C02的有效利用可以缓解温室效应和能 取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝 源短缺问题。我国科研人员在Na-Fe,O4 酸配制成混合酸，将混合酸小心地加入B中。 和HMCM-22的表面将C02转化为烷烃，其 把0.2mol(15.6g)苯加入A中。向室温下的 过程如图所示： 苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混合 CH CH, CH CH,H.C CH CH 均匀。在50~60℃下发生反应，直至反应结 CH,=CH,H,C CH, CO CH2=CH-CH, CH,CH… 束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗 C0+H,0+H∠ (X) (Y) +H2 Na-Fe,O HMCM-22 中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。 (1)推测Na-Fe,04和HMCM-22在反应中的 分出的产物加入无水CaCL,颗粒，静置片刻， 作用为 弃去CaCL2,进行蒸馏纯化，收集205~210℃ (2)写出X的所有同分异构体的结构简式： 馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： (3)下列关于X和Y的说法正确的是 (1)图中B仪器的名称为 图中装置 (填字母)。 C的作用是 A.最简式相同 (2)制备硝基苯的化学方程式为 B.都有4种一氯代物（不考虑立体异构） C.互为同分异构体 (3)为了使反应在50~60℃下进行，常用的 (4)在同温同压下，蒸气密度是H2的15倍的 气态烷烃M的结构简式为 加热方式是 。 反应结束并冷却至室 其与氯气反应生成一氯代烃的化学方程式为 温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄 色的原因是 9.某科学小组制备硝基苯的实验装置如 (用化学方程式说明)，实验室常用氢氧化钠 图，有关信息如下表： 溶液除去该有色物质，涉及的离子方程式 为 ● (4)将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静 置，产物应在 (填“上”或“下”)层。 (5)本实验所得到的硝基苯的产率是 搅拌器 (结果保留3位有效数字)。 专题8黑白题0672.B解析：含碳元素的化合物绝大多数属于有机化合物，但有少数例 外，如C0、C02、碳酸及碳酸盐等属于无机化合物，A错误；乙烯为平 面结构，乙炔为直线结构，则乙烯和乙炔分子中所有原子在同一平面 上，B正确：环烷烃属于饱和烃，C错误；某有机物在氧气中完全燃 烧，得到C02和H20,说明该有机物中一定含有碳、氢两种元素，但 不能确定是否含有氧元素，D错误。 3.C解析：苯与氢气在高温、高压、，催化剂的条件下发生反应◇+ 3音◇，该反皮为加成反成，人正确，甲院与氢气混合 光照爆炸，甲烷中氢原子被氯原子取代，该反应为取代反应，B正确； 乙烯含有碳碳双键，能和溴反应生成1,2-二溴乙烷，化学方程式为 Br2+CH2=CH2一→BCH2CH2Br,该反应为加成反应，C不正确；乙 炔使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为乙炔被高锰酸钾氧化，该反应为 氧化反应，D正确。 4.A解析：乙烯的结构简式为CH2一CH2,1mol乙烯先与HBr发生加 成反应生成1 mol CH3CH2Br,1 mol CH3CH2Br再与Br2(g)发生取代 反应，最多消耗5 mol Br2.(g),A错误；乙烯可与溴发生加成反应，而 乙烷与溴水不反应，可以将乙烷和乙烯的混合气体通入溴水中除去 乙烯，B正确；丁烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而丁烷不可以，因 此可用酸性KMnO4溶液鉴别丁烷和丁烯，C正确；乙烯与HCl的加 成反应可以制得较纯净的CH,CH,Cl,D正确。 5.C解析：2-丁烯使溴水褪色是发生加成反应，使酸性KM0,溶液褪 色是被氧化，原理不同，C错误。 6.B解析：由柠檬烯的结构简式可知，柠檬烯中有8种不同化学环境 的H,则其一氯代物有8种，A错误：该有机物中含有碳碳双键，它可 以发生加成、氧化反应，B正确：该有机物中含有烷基，可以发生光 照条件下的取代反应，C错误：该有机物中含有2个碳碳双键和一个 环，与乙烯结构不相似，故该烃不属于乙烯的同系物，D错误。 7.D解析：X中含双键，苯中不含有双键，X与苯不互为同系物，A错 误：X中含甲基，所有原子不能共平面，B错误；X和HBr按物质的量 比为1：1发生加成反应时，加成的位置在双键的两个碳原子上，其 产物有2种结构（溴原子加在与苯环直接相连的碳原子上或淚原子 加在与苯环直接相连的第二个碳原子上)，C错误：该反应若在NaCl 水溶液中进行，根据Y到Z的过程可知，可能有氯离子参与反应，产 Br 物可能有〈《 一CH一CH一CH3,D正确。 CI 8.(1)催化作用(2)CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4(3)B (4)CH,CH,CH,CH+CICH,CH.CH+HCI 解析：(1)在Na-Fe304和HMCM-22的表面将C02转化为烷烃， Na-FeO,和HMCM-22的化学性质和质量在反应中不改变，其作用 为催化作用。(2)X为含5个碳的烷烃，X的所有同分异构体的结构简 式为CH3CH2CH2CH2CH3、C(CH3)4。(3)X为CH3CH(CH3)CH2CH3、 Y为CH,CH2CH(CH3)CH2CH2,二者最简式不相同，A错误；X和Y 都有4种不同化学环境的氢原子，则都有4种一氯代物（不考虑立体 异构)，B正确：X和Y都为烷烃，不能使酸性KMnO,溶液褪色，C错 误；X和Y的结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，则X和Y 互为同系物，不互为同分异构体，D错误。(4)在同温同压下，蒸气密 度是H2的15倍的气态烷烃M的相对分子质量为30，则M为乙烷， 结构简式为CH3CH3,其与氯气反应生成一氯代烃的化学方程式 CH,CH,+C,光恩CH,CH,Cl+HC。 正本参考答案 9.(1)分液漏斗冷凝回流(2)《+H0-N0,0-0 浓硫酸 -N0,+H,0(3)水浴加热4HN0,△4N0,↑+0，↑ +2H202N02+20H—N03+N02+H20(4)下(5)73.2% 解析：(1)由仪器的结构特征分析，图中B仪器的名称为分液漏斗； 仪器C为球形冷凝管，其作用为冷凝回流。(2)在50~60℃、浓硫酸 作用下，苯和浓硝酸发生取代反应可以制备硝基苯。(3)为了使反 应在50~60℃下进行，常用的加热方式是水浴加热。所得粗硝基苯 中溶有浓硝酸分解产生的N0,等杂质而呈黄色，化学方程式为 4HN0,△4N0,↑+0，↑+2H,0,实验室常用氢氧化钠溶液除去该 有色物质，因为二氧化氮能和氢氧化钠溶液反应生成亚硝酸钠、硝酸 钠和水，离子方程式为2N02+20H一NO3+N02+H20。(4)由表 知：通常硝基苯是密度比水大且不溶于水的液体，则将粗产品置于分 液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层。(5)苯完全反应生成硝 基苯的理论产量为0.2mol×123g·mol-1=24.6g,所以本实验所得 到的硝基苯的产率是，18×100%≈73.2%。 24.6g 专题探究5 有机物分子中原子共线、共面问题 黑题 专题强化 题号1 234 5 67 答案BDDC DDB CH3 1.B解析：CH,CH-CH3分子中有3个碳原子连在同一碳原子上， 4个碳原子肯定不在同一平面上，故A项不符合题意：根据乙烯的结 构可知，CH,CH一CHCH,分子中4个碳原子肯定在同一平面上，故 B项符合题意；CH2=CHCH2CH,分子中4个碳原子可能在同一平 面上，也可能不在同-平面上，故C项不符合题意；(CH)CCH=CH2 分子中所有碳原子不可能处于同一平面上，故D项不符合题意。 2.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， 则共平面的原子最多有20个。 3.D解析：苯是平面对称型分子，处于对位上的2个碳原子和2个氢 原子共直线，A错误；CH,一CH=CH2中甲基上至少有1个氢原子 不和其他原子共平面，B错误：因为该环状结构不是平面结构，所以 所有碳原子不可能在同一平面上，C错误；该分子中在同一条直线上 的原子至多有8个，如图《〉〉》 一，再加上其中 一个苯环上剩余的8个原子，至少有16个原子共平面，D正确。 4.C解析：首先利用乙烯模型中键角为120°，乙炔模型为直线形，苯 ⑧CH ⑦C H③CCH, 环健角为120°，将有机物的结构绘制如图：HC合℃④⑤H ① 6 ④⑦⑧号三个碳原子一定共线，所以共线的碳原子数为3：苯环和② ③④⑤⑦号碳原子构成的乙烯面可以共平面，一共有11个碳原子， 因为④⑦⑧号三个碳原子一定共线，所以⑧号碳原子一定也在这个 黑白题27 平面内，①⑥号碳原子也可能在这个面内（此时有14个碳原子共 面)；以四个单键与其他原子连接的碳原子为四面体结构，故有①② ⑤⑥号碳原子符合。 5.D解析：该有机物分子中含有碳碳三键、碳碳双键2种官能团，A错 误；苯环为平面形结构，与苯环直接相连的碳原子与苯环共面，且三 键具有乙炔的直线形结构特点，而单键可旋转，因此该有机物分子中 最少有6+2+1=9个碳原子在同一平面内，B错误；连接碳碳三键的 碳原子与苯环对角线的碳原子可共直线，共4个，C错误；与苯环、碳 碳双键直接相连的原子为平面形结构，且三键具有乙炔的直线形结 构，饱和碳原子为四面体结构，与该碳原子在同一平面上的原子最多 有2个，根据三点确定一个平面，且单键可旋转，该有机物分子中最 多有14个碳原子在同一平面内，D正确。 6.D解析：该有机物可看成CH中的4个H原子被2个《和 2个H,C《代替，2个☐)对称，2个H,C《对 称，给该有机物中的碳原子编号如下： 10 H.C- CH,。该物质中最多有4个碳原子共 线（图中1、2、5、6号碳原子），A错误：6号碳原子为饱和碳原子，与 之直接相连的4个碳原子构成四面体结构，所有碳原子不可能在同 一平面上，B错误；该有机物中有6种H原子(《Q上有3种H, H,C《上有3种HD),其一氯代物最多有6种，C错误；由于 单键可以旋转，所以该有机物中最多有25个原子共平面（最多共平 面的原子为H,C中的7个C,苯环上4个H、甲基中 1个H,另一个，C《○中的7个C苯环上4个H、甲基中 1个H以及6号碳原子，共25个原子)，D正确。 7.B解析：正丁烷分子中的4个碳原子呈锯齿状，不在一条直线 上，A错误；苯是平面结构，甲苯中甲基C原子代替苯中H原子的位 置，甲苯分子中7个碳原子都在同一平面上，B正确；丙烯的结构式 所以丙烯中只有2个碳原子在一条直线上， C错误；2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上， D错误。 四技巧点拨 确定分子中共线、共面的原子个数的技巧： (1)三键原子和与之直接相连的原子共直线，苯环上处于对位 的2个碳原子和与之直接相连的原子共直线。(2)任意三个原子 一定共平面。(3)双键原子和与之直接相连的原子共平面，苯环 碳原子和与苯环直接相连的原子共平面。(4)分子中出现饱和碳 原子，则所有原子不可能都在同一平面上。(5)单键可以旋转。 (6)注意“可能”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件。 必修第二册·SJ 第二单元 食品中的有机化合物 课时1乙醇 白题 基础过关 题号1 2 345 6 7 8 答案ADDADADB 1.A解析：该物质的结构简式中含羟基，属于醇，A正确；该物质中含 有氧元素，因此不属于环烷烃，B错误：该物质中不含苯环且含有氧 元素，因此不属于芳香烃，C错误：该物质属于醇，醇是烃的衍生物， D错误。 2.D解析：乙醇分子中含有甲基，甲基的结构简式为一CH3,电子式为 H ·C:H,A错误；乙醇的分子式为C,H。0,结构简式为CH,CH,OH, H B错误：乙醇分子中羟基的结构简式为一0H,电子式为O:H,C错 误：乙醇分子的空间填充模型为 ,D正确。 3.D解析：检测原理根据乙醇的还原性与重铬酸钾发生氧化还原反 应，同时乙醇需挥发至呼出气体中才能被检测，故①③有关，②④ 无关。 4.A解析：乙醇与水能按任意比例互溶，故不能用分液的方法进行分 离，A不正确。 5.D解析：乙醇是非电解质，溶于水后不发生电离，因此乙醇溶液显中 性，A、B错误：乙醇燃烧生成二氧化碳和水，只能说明乙醇分子中含 有C、H元素，C错误；根据乙醇能与Na反应，乙烷与Na不反应这一 事实说明乙醇羟基中的氢原子比乙烷中的氢原子活泼，D正确。 6.A解析：钠与乙醇的反应比相同条件下钠与水的反应缓慢得 多，A错误；脱脂棉中滴酸性高锰酸钾溶液的目的是吸收挥发出的乙 醇，B正确：钠与乙醇反应生成氢气，反应一段时间后有气体生成逸 出，有气体附着在钠块表面，钠块会上浮，C正确；一段时间后将尖嘴 管口的气体点燃，并在火焰上罩一干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠出 现，说明有氢气产生，D正确。 7.D解析：乙醛易被氧化，乙醇、乙醛均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇和乙醛，D错误。 8.B解析：当试管：中收集到无色液体时，也可能是挥发的乙醇冷凝， 不能说明乙醇发生催化氧化反应，B错误。 四技巧点拨 乙醇催化氧化反应的实质 将弯成螺 原理20u+0,△2Cu0 旋状的铜 丝灼烧 现象铜丝由红色变为黑色 CH,CHO+Cu+H,O← △ HH =====如= 原理 H-C-C--H+CuO 将灼烧后 的铜丝插 HO片H 入乙醇中 现象铜丝由黑色变为红色 9.(1)将收集到的气体点燃，在火焰上方罩一干燥的冷烧杯，若能燃烧 或发出爆鸣声并且杯壁有水滴，则证明该气体是氢气(2)乙醇分 子中含有乙基和羟基，乙醚分子中含有乙基(3)羟基上的氢原子 可与钠发生置换反应乙基上的氢原子不能与钠发生反应 黑白题28