重难提优1 原子共面、共线问题的分析 (含答案）2024-2025学年高中化学选择性必修3（苏教版2019）
文档属性
| 名称 | 重难提优1 原子共面、共线问题的分析 (含答案）2024-2025学年高中化学选择性必修3（苏教版2019） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 217.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-29 15:44:14 | ||
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文档简介
重难提优1 原子共面、共线问题的分析
1. （无锡江阴四校期中联考）关于的说法正确的是( )
A. 分子中的碳原子一定都共平面 B. 分子中共平面的原子数目最多为14
C. 分子中的苯环由单双键交替组成 D. 与Cl2发生取代反应生成两种产物
2. （南通海安高级中学月考）某有机物的键线式如图，下列有关该物质叙述正确的是( )
A. 该分子最多有7个碳原子共面，最多4个碳原子共线
B. 1 mol该物质与 H2充分发生加成反应，能消耗2 mol H2
C. 该物质一氯取代产物种类有6种
D. 该物质与CH3CH(CH3)C≡CCH===CHCH(CH3)2互为同分异构体
3. （南京第五高级中学月考）下列关于有机物M的说法正确的是( )
A. 分子式为C12H16O6
B. 含3个手性碳原子
C. 所有氧原子共平面
D. 与(CH3)2C===O互为同系物
4. （南通中学期中联考）蓝印花布是以蓝草中提取的靛蓝为染料。靛蓝是一种古老的蓝色染料，染色过程中涉及反应：
下列有关有机物的组成与结构的说法正确的是( )
A. 靛白和靛蓝分子中共有5种官能团 B. 靛蓝的分子式为C16H11O2N2
C. 靛白分子中所有原子处在同一平面 D. 靛白分子中有两个手性碳原子
5. （扬州期末）有机物X和 Br2反应生成Z的机理如下：
下列说法正确的是( )
A. X分子中所有原子能共平面
B. X→Y过程中，X和 Br2断开的都是σ键
C. Z存在顺反异构体
D. Z与足量 H2加成后的产物分子中有3个手性碳原子
6. （南通如皋月考）有机物X是一种治疗糖尿病药物的重要中间体，其结构如图所示。下列关于有机物X的说法正确的是( )
A. 分子中所有碳原子可能处于同一平面
B. 分子中含两个手性碳原子
C. 分子中有16个碳原子为sp2杂化
D. 存在顺反异构现象
7. （连云港灌南高级中学期中）化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下：
下列说法正确的是( )
A. X分子中所有碳原子位于同一平面上
B. Y与Z中碳原子杂化轨道类型相同
C. X与Z分子中均含有1个手性碳原子
D. X与HI反应有副产物CH3CH2CH2CH2I产生
8. （南京第二十九中学期中）甲氧苄啶是一种广谱抗菌药，其合成路线中的一步过程如图，下列说法正确的是( )
A. X分子中含氧官能团有醚键、羟基
B. Y分子中含1个手性碳原子
C. X分子中所有碳原子可能共平面
D. 用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别有机物X、Y
9. （哈尔滨第九中学期中）有机化合物M的结构简式如图。下列有关说法正确的是( )
A. M分子中最多有23个原子共面
B. M属于芳香烃
C. M的核磁共振氢谱有5组峰
D. 可用X射线衍射测出M分子中有两种官能团
10. （南京第五高级中学月考）化合物M的结构简式如下，下列说法正确的是( )
A. M分子中处于同一直线上的原子数最多为9个
B. M分子中仅含有1个手性碳原子
C. 1 mol M可以消耗1 mol NaOH
D. M不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
重难提优1 原子共面、共线问题的分析
1. A 根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，分子中的碳原子一定都共平面，A正确；根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，甲烷中最多三个原子共平面，因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面)，B错误；苯环中不含碳碳双键，C错误；与Cl2发生取代反应，一氯代物：取代甲基上的氢有一种产物，取代苯环上的氢有四种产物，此外还有二氯代物、三氯代物等，D错误。
2. C 该分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线，A错误；1 mol碳碳双键能与1 mol H2加成，1 mol碳碳三键能与2 mol H2加成，因此1 mol 该物质充分发生加成反应能消耗3 mol H2，B错误；该物质有6种不同化学环境的氢原子，一氯取代产物种类有6种，C正确；该物质与CH3CH(CH3)C≡CCH===CHCH(CH3)2结构相似，分子式相差两个CH2，不是同分异构体，而是互为同系物，D错误。
3. B 由M的结构简式可知，其分子式为C12H18O6，A错误；同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故M中含三个手性碳原子：，B正确；由M的结构简式可知，形成醚键的氧原子和碳原子均采用sp3杂化，故不可能所有氧原子共平面，C错误；同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故M与(CH3)2C===O不互为同系物，D错误。
4. D 靛白和靛蓝分子中共有羰基、碳碳双键、羟基、亚氨基4种官能团，A错误；靛蓝的分子式为C16H10O2N2，B错误；靛白分子中含有单键C、单键N原子，根据甲烷、氨气的空间构型可知，不可能所有原子处在同一平面，C错误；分子中有两个手性碳原子：(*号标出)，D正确。
5. C X含有甲基，是四面体结构，所有原子不可能共平面，A错误；X→Y过程中，Br2断开的是Br—Br键，属于σ键，X分子中断裂碳碳三键中的一个键，属于π键，B错误；Z分子中含有碳碳双键，且每个双键碳原子上都连接不同的原子或原子团，所以存在顺反异构体，C正确；Z与足量H2加成后的产物分子中，与—Br相连的两个碳原子所连有的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D错误。
6. C 该分子中含有4个直接相连的饱和碳原子，所有碳原子不处于同一平面，A错误；手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子，该分子中含有一个手性碳原子：，B错误；苯环、羰基、碳碳双键中碳原子为sp2杂化，该分子中含sp2杂化方式的碳原子共16个，C正确；碳碳双键一端有2个相同的氢原子，故该物质不存在顺反异构现象，D错误。
7. D X分子中存在饱和碳上连接三个碳原子，故所有碳原子不可能共平面，A错误；Y中碳原子有sp2、sp3两种杂化类型，Z中只有sp3杂化，B错误；X分子中没有手性碳原子，Z中有1个手性碳原子，C错误；X分子开环时，HI中的H原子可分别加在断键的两个碳原子上，故有副产物CH3CH2CH2CH2I产生，D正确。
8. C X分子中含氧官能团有醚键、醛基，A错误；连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Y分子中不含手性碳原子，B错误；苯环为平面结构，单键可以旋转，所以X分子中所有碳原子可能共平面，C正确；X分子中含有醛基，Y分子中含有碳碳双键，X、Y都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有机物X、Y，D错误。
平面与立体连接，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，共平面原子最多7个。
9. A 苯环为平面结构，两个苯环可以共面，中间有个C原子为两个苯环共用，而中间氯原子连接的碳原子全部以单键的方式与其他原子相连，所以该氯原子不可能与苯环共面，所以M分子中最多有23个原子共面，A正确；有机化合物M中含有Cl原子，所以M不属于烃，而是烃的衍生物，B错误；M为对称结构，两个苯环对称，所以M的核磁共振氢谱有3组峰，C错误；M分子中只有碳氯键一种官能团，D错误。
平面与平面通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。如苯乙烯分子中共平面原子最多16个。
10. C 乙炔分子中所有原子共直线，苯分子中处于对角线的原子共直线，则上述分子中共直线的原子最多有6个，A错误；M分子中含有2个手性碳原子(用“*”标出)：，B错误；M分子中所含的酯基可在碱性条件下发生水解反应，根据结构可知，1 mol M可以消耗1 mol NaOH，C正确；M分子中含有碳碳三键，能使酸性KMnO4稀溶液褪色，D错误。
1. （无锡江阴四校期中联考）关于的说法正确的是( )
A. 分子中的碳原子一定都共平面 B. 分子中共平面的原子数目最多为14
C. 分子中的苯环由单双键交替组成 D. 与Cl2发生取代反应生成两种产物
2. （南通海安高级中学月考）某有机物的键线式如图，下列有关该物质叙述正确的是( )
A. 该分子最多有7个碳原子共面，最多4个碳原子共线
B. 1 mol该物质与 H2充分发生加成反应，能消耗2 mol H2
C. 该物质一氯取代产物种类有6种
D. 该物质与CH3CH(CH3)C≡CCH===CHCH(CH3)2互为同分异构体
3. （南京第五高级中学月考）下列关于有机物M的说法正确的是( )
A. 分子式为C12H16O6
B. 含3个手性碳原子
C. 所有氧原子共平面
D. 与(CH3)2C===O互为同系物
4. （南通中学期中联考）蓝印花布是以蓝草中提取的靛蓝为染料。靛蓝是一种古老的蓝色染料，染色过程中涉及反应：
下列有关有机物的组成与结构的说法正确的是( )
A. 靛白和靛蓝分子中共有5种官能团 B. 靛蓝的分子式为C16H11O2N2
C. 靛白分子中所有原子处在同一平面 D. 靛白分子中有两个手性碳原子
5. （扬州期末）有机物X和 Br2反应生成Z的机理如下：
下列说法正确的是( )
A. X分子中所有原子能共平面
B. X→Y过程中，X和 Br2断开的都是σ键
C. Z存在顺反异构体
D. Z与足量 H2加成后的产物分子中有3个手性碳原子
6. （南通如皋月考）有机物X是一种治疗糖尿病药物的重要中间体，其结构如图所示。下列关于有机物X的说法正确的是( )
A. 分子中所有碳原子可能处于同一平面
B. 分子中含两个手性碳原子
C. 分子中有16个碳原子为sp2杂化
D. 存在顺反异构现象
7. （连云港灌南高级中学期中）化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下：
下列说法正确的是( )
A. X分子中所有碳原子位于同一平面上
B. Y与Z中碳原子杂化轨道类型相同
C. X与Z分子中均含有1个手性碳原子
D. X与HI反应有副产物CH3CH2CH2CH2I产生
8. （南京第二十九中学期中）甲氧苄啶是一种广谱抗菌药，其合成路线中的一步过程如图，下列说法正确的是( )
A. X分子中含氧官能团有醚键、羟基
B. Y分子中含1个手性碳原子
C. X分子中所有碳原子可能共平面
D. 用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别有机物X、Y
9. （哈尔滨第九中学期中）有机化合物M的结构简式如图。下列有关说法正确的是( )
A. M分子中最多有23个原子共面
B. M属于芳香烃
C. M的核磁共振氢谱有5组峰
D. 可用X射线衍射测出M分子中有两种官能团
10. （南京第五高级中学月考）化合物M的结构简式如下，下列说法正确的是( )
A. M分子中处于同一直线上的原子数最多为9个
B. M分子中仅含有1个手性碳原子
C. 1 mol M可以消耗1 mol NaOH
D. M不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
重难提优1 原子共面、共线问题的分析
1. A 根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，分子中的碳原子一定都共平面，A正确；根据苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，甲烷中最多三个原子共平面，因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面)，B错误；苯环中不含碳碳双键，C错误；与Cl2发生取代反应，一氯代物：取代甲基上的氢有一种产物，取代苯环上的氢有四种产物，此外还有二氯代物、三氯代物等，D错误。
2. C 该分子最多有7个碳原子共面，最多3个碳原子共线，A错误；1 mol碳碳双键能与1 mol H2加成，1 mol碳碳三键能与2 mol H2加成，因此1 mol 该物质充分发生加成反应能消耗3 mol H2，B错误；该物质有6种不同化学环境的氢原子，一氯取代产物种类有6种，C正确；该物质与CH3CH(CH3)C≡CCH===CHCH(CH3)2结构相似，分子式相差两个CH2，不是同分异构体，而是互为同系物，D错误。
3. B 由M的结构简式可知，其分子式为C12H18O6，A错误；同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故M中含三个手性碳原子：，B正确；由M的结构简式可知，形成醚键的氧原子和碳原子均采用sp3杂化，故不可能所有氧原子共平面，C错误；同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)，组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，故M与(CH3)2C===O不互为同系物，D错误。
4. D 靛白和靛蓝分子中共有羰基、碳碳双键、羟基、亚氨基4种官能团，A错误；靛蓝的分子式为C16H10O2N2，B错误；靛白分子中含有单键C、单键N原子，根据甲烷、氨气的空间构型可知，不可能所有原子处在同一平面，C错误；分子中有两个手性碳原子：(*号标出)，D正确。
5. C X含有甲基，是四面体结构，所有原子不可能共平面，A错误；X→Y过程中，Br2断开的是Br—Br键，属于σ键，X分子中断裂碳碳三键中的一个键，属于π键，B错误；Z分子中含有碳碳双键，且每个双键碳原子上都连接不同的原子或原子团，所以存在顺反异构体，C正确；Z与足量H2加成后的产物分子中，与—Br相连的两个碳原子所连有的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D错误。
6. C 该分子中含有4个直接相连的饱和碳原子，所有碳原子不处于同一平面，A错误；手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子，该分子中含有一个手性碳原子：，B错误；苯环、羰基、碳碳双键中碳原子为sp2杂化，该分子中含sp2杂化方式的碳原子共16个，C正确；碳碳双键一端有2个相同的氢原子，故该物质不存在顺反异构现象，D错误。
7. D X分子中存在饱和碳上连接三个碳原子，故所有碳原子不可能共平面，A错误；Y中碳原子有sp2、sp3两种杂化类型，Z中只有sp3杂化，B错误；X分子中没有手性碳原子，Z中有1个手性碳原子，C错误；X分子开环时，HI中的H原子可分别加在断键的两个碳原子上，故有副产物CH3CH2CH2CH2I产生，D正确。
8. C X分子中含氧官能团有醚键、醛基，A错误；连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Y分子中不含手性碳原子，B错误；苯环为平面结构，单键可以旋转，所以X分子中所有碳原子可能共平面，C正确；X分子中含有醛基，Y分子中含有碳碳双键，X、Y都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有机物X、Y，D错误。
平面与立体连接，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，共平面原子最多7个。
9. A 苯环为平面结构，两个苯环可以共面，中间有个C原子为两个苯环共用，而中间氯原子连接的碳原子全部以单键的方式与其他原子相连，所以该氯原子不可能与苯环共面，所以M分子中最多有23个原子共面，A正确；有机化合物M中含有Cl原子，所以M不属于烃，而是烃的衍生物，B错误；M为对称结构，两个苯环对称，所以M的核磁共振氢谱有3组峰，C错误；M分子中只有碳氯键一种官能团，D错误。
平面与平面通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。如苯乙烯分子中共平面原子最多16个。
10. C 乙炔分子中所有原子共直线，苯分子中处于对角线的原子共直线，则上述分子中共直线的原子最多有6个，A错误；M分子中含有2个手性碳原子(用“*”标出)：，B错误；M分子中所含的酯基可在碱性条件下发生水解反应，根据结构可知，1 mol M可以消耗1 mol NaOH，C正确；M分子中含有碳碳三键，能使酸性KMnO4稀溶液褪色，D错误。