2.课时跟踪检测练 28.第七章 微专题突破(五) 有机物共线、共面问题 烃的燃烧规律-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦有机物共线共面问题与烃的燃烧规律核心知识点，以分子结构（如甲烷、乙烯、乙炔空间构型）为基础，构建从简单分子到复杂分子共线共面判断的学习支架，同时结合烃燃烧通式与元素守恒，形成从单一烃到混合烃燃烧计算的知识脉络。 资料通过题组分层设计（题组过关、综合应用、迁移创新），融入科学思维（如第2题基于乙炔、乙烯结构模型推理共线共面原子数）和化学观念（如第8题用守恒法分析混合烃燃烧），课中辅助教师系统教学，课后助力学生通过不同难度题目巩固，有效查漏补缺。

微专题突破(五)　有机物共线、共面问题　烃的燃烧规律 (30分钟　50分) 题组过关·夯基础 题组一:有机物的共线、共面问题 1.(2分)下列分子中,可能共平面的原子数最多的是 (　　) A.丙烯　　　　　　　 B.CH≡C—CH3 C.CH3COOH D.异戊烷 【解析】选A。丙烯结构简式为CH2=CHCH3,含碳碳双键、甲基,可能共平面的原子最多7个;CH≡CCH3中含碳碳三键,则最多5个原子共面;乙酸结构简式为CH3COOH,含有羰基结构,则最多6个原子共面;异戊烷结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,含有甲基结构,甲基上2个H与其他原子不共面,则最多6个原子共面。 2.(2分)已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构。则有机物M(CH≡C—CH= CH—CH3)分子中,共直线和共平面的原子数最多分别为 (　　) A.6、11　　 B.5、10　　 C.4、9　　 D.4、11 【解析】选C。根据乙炔、乙烯和甲烷的结构,有机物M的分子结构为,则最多有4个原子共直线,因为单键可以旋转,甲基上3个H原子中,可以有1个H原子旋进面内,因此最多有9个原子共平面,故选C。 3.(4分)有机物通过空间旋转可以使尽可能多的原子共平面,则其最多可能共平面的碳原子数和最多可能共平面的原子数分别是 (　　) A.12,21　 　B.13,20　 　C.13,21　　 D.12,20 【解析】选C。苯为平面结构,与苯环直接相连的碳原子在同一个平面上,碳碳双键是平面结构,和双键碳原子直接相连的原子在同一平面,碳碳三键为直线形结构,与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上,单键可以旋转,因此该有机物中所有碳原子可能共面,即最多可能共面的碳原子数为13;左边甲基通过旋转单键可使1个H原子与C原子共面,右边—CH2CH3可通过旋转单键使两个C原子和甲基上的1个H原子共面,则最多可能共平面的原子数为21。 4.(4分)已知C—C键可以绕键轴自由旋转,结构简式为的烃,下列说法中正确的是 (　　) A.该烃苯环上的一氯代物最多有4种 B.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上 C.分子中最多有14个碳原子处于同一平面上 D.该烃属于链状化合物 【解析】选B。结构对称,该烃苯环上的一氯代物最多有3种,故A错误;该有机物分子中,同一个苯环结构的碳原子及与该环相连的碳原子共面,两个苯环相连直线上的6个碳共面,分子中至少有6+2+3=11个碳原子处于同一平面上,故B正确;分子中最多有16个碳原子处于同一平面上,故C错误;该有机物含有2个苯环,不是链状化合物,故D错误。 【补偿训练】把a mol H2和b mol C2H4混合,在一定条件下使它们一部分发生反应生成w mol C2H6,将反应混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量为 (　　) A.a+3b B.+3b C.+3b+w D.+3b-w 【解析】选B。根据守恒关系,消耗的O2与生成的C2H6多少无关。 题组二:烃的燃烧规律 5.(2分)1 mol某气态烃完全燃烧生成2 mol CO2和36 g水,该烃为 (　　) A.丙烷　　 B.乙烷　 　C.乙烯　　 D.乙炔 【解析】选C。令该烃的分子组成为CxHy,1 mol该烃完全燃烧,生成2 mol CO2和=2 mol H2O,根据C原子守恒有1 mol×x=2 mol×1,解得x=2,根据H原子守恒有1 mol×y=2 mol×2,解得y=4,该有机物的分子式为C2H4,为乙烯。 6.(2分)一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g。则混合气体中CO2的质量为 (　　) A.12.5 g　 B.13.2 g　 C.19.7 g　 D.24.4 g 【解析】选B。无水CaCl2增重25.2 g为H2O的质量,故n(H2O)==1.4 mol,据H原子守恒n(CH4)=n(H2O)=×1.4 mol=0.7 mol,据C原子守恒n(CO)+n(CO2)=0.7 mol,又m(CO)+m(CO2)=49.6 g-25.2 g=24.4 g,所以有[0.7 mol -n(CO2)]×28 g·mol-1+n(CO2)×44 g·mol-1=24.4 g,解得n(CO2)=0.3 mol,m(CO2)= 0.3 mol×44 g·mol-1=13.2 g。 7.(2分)下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成的水的质量也不变的是 (　　) A.C2H4、C4H8　　　　　 B.C8H10、C4H10 C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8 【解析】选A。要使混合物总质量一定,无论以何种比例混合,生成水的量不变,必须满足有机物中H的含量相等。A项,C2H4和C4H8二者最简式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三项中有机物的最简式不相同,含H量都不相同,故生成水的量一定会变,错误。 8.(2分)某烷烃和某单烯烃的混合气体6.72 L(标准状况),使其完全燃烧,产生的气体完全通过P2O5固体,P2O5固体质量增加13.50 g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加了23.10 g,另取该混合气体2.24 L(标准状况),通过足量溴水,溴水质量增加了1.40 g。该混合气体由哪两种烃组成 (　　) A.甲烷和丙烯 B.甲烷和丁烯 C.乙烷和乙烯 D.乙烷和丁烯 【解析】选B。标准状况下,6.72 L混合气体总物质的量为=0.3 mol,五氧化二磷吸收水蒸气,即五氧化二磷增加质量为水蒸气质量,水的物质的量为=0.75 mol,碱石灰吸收二氧化碳,即碱石灰增加质量为二氧化碳质量,二氧化碳物质的量为=0.525 mol,因此该混合气体平均分子式为C1.75H5,因此混合气体中一定含有甲烷,标准状况下,2.24 L混合气体物质的量为0.1 mol,混合气体质量为0.1 mol×26 g·mol-1=2.6 g,溴水增加质量为1.40 g,则单烯烃质量为1.40 g,甲烷质量为(2.6-1.40) g=1.2 g,即甲烷物质的量为=0.075 mol,单烯烃物质的量为(0.1-0.075) mol=0.025 mol,单烯烃摩尔质量为=56 g·mol-1,单烯烃为C4H8。 综合应用·拓思维 9.(4分)下面有关有机化合物分子中原子的共线共面说法正确的是 (　　) A.正丁烷分子中4个碳原子不可能处于同一平面上 B.甲苯()分子最多有12个原子处于同一平面上,最多4个原子共线 C.四苯乙烯()分子中所有碳原子不可能位于同一平面 D.分子最多有7个碳原子共面,最多3个碳原子共线 【解析】选D。正丁烷分子中每个碳原子都具有甲烷结构特点,甲烷中最多有3个原子共平面,单键可以旋转,故正丁烷分子中4个碳原子可能处于同一平面上,但不可能在一条直线上,故A错误;苯分子中所有原子共平面,甲烷分子中最多有3个原子共平面,单键可以旋转,甲苯相当于甲烷分子中的一个氢原子被甲基取代,则甲苯()分子含有苯环所在的平面至少有12个原子,甲基上3个H通过单键旋转最多有1个H与之共面,即最多有13个原子处于同一平面上,苯环对位上的4个原子共线,即最多4个原子共线,故B错误;苯、乙烯分子中所有原子共平面,单键可以旋转,该分子相当于乙烯分子中的氢原子被苯基取代,四苯乙烯()分子中含有4个苯环平面和一个碳碳双键平面,四个苯环平面通过单键旋转可以共面,即分子中所有碳原子都可能位于同一平面,故C错误;分子中含有碳碳双键平面和碳碳三键直线,故最多有7个碳原子共面,最多3个碳原子共线,故D正确。 10.(4分)由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到的CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断不正确的是(　　) A.混合气体可能是甲烷和乙烯 B.混合气体中可能含有C3H4 C.混合气体中不可能有乙烷 D.混合气体中一定有乙炔(CH≡CH) 【解析】选D。由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,则混合气体中一定含CH4,另外一种烃中H原子数为4,可知混合气体可能是甲烷和乙烯,故A正确;混合气体中一定含CH4,另外一种烃中H原子数为4,则混合气体中可能含有C3H4,故B正确;混合气体中一定含CH4,另外一种烃中H原子数为4,则混合气体中不可能有乙烷,故C正确;由上述分析可知,两种烃中H原子数均为4,则一定不含乙炔,故D错误。 11.(4分)根据下列事实所作的结论,正确的是(　　) 编号 事实 结论 A 甲、乙两种有机物分子式均为C4H8 甲和乙均含有 B a与b两种有机物互为同系物 则等质量a与b燃烧,所消耗的氧气物质的量一定不相等 C 质量相同的甲、乙两种烃完全燃烧时产生质量相同的水 等质量的甲和乙完全燃烧时消耗的氧气也一定相同 D 某有机物的分子式为C8H8 该有机物分子中不可能只有单键 【解析】选C。甲和乙的分子式均为C4H8,甲和乙可能均为烯烃;也可能一种为环烷烃,一种为烯烃,故A错误;最简式相同的同系物,如烯烃,a、b的质量相同时,耗氧量相同,若最简式不相同的同系物,则耗氧量不一样,故B错误;质量相同的甲、乙两种烃完全燃烧时产生质量相同的水,说明烃中H的百分含量相同,则C的百分含量也相同,故C和H的质量相同,则耗氧量也相同,故C正确;分子式为C8H8的有机物可能为立方烷,立方烷中只存在C—C和C—H键,故D错误。 12.(14分)依据A~E几种烃分子的示意图或结构填空。 (1)E的分子式是______________。(2分)  (2)属于同一物质的是__________(填字母)。(2分)  (3)与C互为同系物的是______________(填字母)。(2分)  (4)等物质的量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是______________(填字母,下同);等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是______________。(4分)  (5)在120 ℃,1.01×105 Pa下,A和C分别与足量O2混合点燃,完全燃烧后恢复至初始状态,气体体积没有变化的是__________。(2分)  (6)C的某种同系物的分子式为C8H18,其一氯代物只有一种,该烃的结构简式为__________________。(2分)  【解析】由图可知A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷,D为苯、E为丙烷,C、E为同种物质,A、C互为同系物。(1)E为丙烷,分子式为C3H8。(2)属于同一物质的是C、E,为丙烷的结构简式和球棍模型。(3)上述分子中属于C的同系物的是A,二者均为烷烃。(4)由图可知A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷,D为苯、E为丙烷,设烃为CxHy时,等质量的烃时含H的质量分数越大、消耗氧气越多,等物质的量时x+越大,消耗氧气越多,则等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是D,等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是A。(5)120 ℃条件下水为气体,燃烧通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g),完全燃烧前后气体体积没有变化,则1+(x+)=x+,故y=4,所以只要是含有4个H原子的即符合题意,所以完全燃烧后气体体积没有变化的是A(甲烷)。(6)分子式为C8H18,为烷烃,一种同分异构体的一氯代物只有一种,则结构对称,只有一种H原子,结构简式为(CH3)3C—C(CH3)3。 答案:(1)C3H8　(2)C、E　(3)A　(4)D　A (5)A　(6)(CH3)3C—C(CH3)3 迁移创新·提素能 13.(4分)如图是某高分子的片段,只含碳、氢两种元素。若该高分子的单体为M,关于该物质和M的说法正确的是 (　　) A.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.等质量的该物质和M完全燃烧消耗的O2数目均为2NA C.1 mol M分子中,一定共平面的原子数目为7NA D.等物质的量的M和它的同分异构体,分子中的共价键数目一定相等 【解析】选D。该高聚物没有碳碳不饱和键,不能与溴发生加成反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;该高聚物及M的量不能确定,不能计算消耗氧气的数目,故B错误;M为CH2=CHCH3,碳碳双键及其连接的原子为平面结构,由于碳碳单键可以旋转,甲基中氢原子不一定处于碳碳双键的平面内,分子中一定有6个原子共面,1 mol M分子中一定共平面的原子数目为6NA,故C错误;M的同分异构体为,均含有9个共价键,故D正确。 - 9 - 学科网（北京）股份有限公司 $