鲁科版（2019）化学选择性必修三 第1章 专题强化练1 有机化合物的共线、共面问题（含解析）

第1章　有机化合物的结构与性质　烃
专题强化练1　有机化合物的共线、共面问题
1.(2020湖北宜昌模拟,)下列有关化合物的说法正确的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.所有原子共平面
B.其一氯代物有6种
C.是苯的同系物
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2020广东广州中大附中高二下期中,)以下分子中,可能共平面的原子数最多的是(　　)
A. B.
C. D.
3.(2020河北张家口高三上期末,)丁烷有两种不同的结构,分别为正丁烷和异丁烷,均可用作制冷剂,下列关于丁烷的说法正确的是(　　)
A.异丁烷的沸点高于正丁烷的沸点
B.正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
C.可以通过酸性KMnO4溶液鉴别正丁烷和异丁烷
D.丁烷的一氯代物共有4种结构(不包含立体异构)
4.()某烃的结构简式为。若分子中共线的碳原子数为a,可能共面的碳原子数最多为b,饱和碳原子数为c,则a、b、c分别是(　　)
A.3、4、5 B.4、10、4
C.3、10、4 D.3、14、4
5.(2020湖南衡阳八中高二上第二次月考,)化合物(甲)、 (乙)、 (丙)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是(　　)
A.甲的同分异构体只有乙和丙两种
B.甲中所有原子一定处于同一平面
C.甲、乙、丙均可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.甲、乙、丙的二氯代物种数最少的是丙
6.(2020浙江湖州中学高二下月考,)某烃的结构简式为,分子中含有饱和碳原子数为x,在同一直线上的碳原子数为y,一定在同一平面上的碳原子数为z,则x、y、z分别为(　　)
A.4,3,5 B.4,3,6
C.4,4,8 D.4,6,4
7.(2020河北张家口高二下月考,)对三联苯()是一种有机合成的中间体。下列关于对三联苯的说法中正确的是(　　)
A.对三联苯属于苯的同系物
B.对三联苯分子中至少有16个原子共平面
C.对三联苯的一氯代物有6种
D.0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗5.1 mol O2
8.()关于的下列说法中正确的是(深度解析)
A.最多有4个C原子共平面
B.除苯环外的C原子共直线
C.所有C原子可能共平面
D.最多有3个C原子共直线
9.(2020黑龙江牡丹江一中高三下月考,)最近我国科学家研制一种具有潜力的纳米电子学材料——石墨炔,图中丁为它的结构片段。下列有关说法中,错误的是　(　　)
乙
　　　甲　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　丁
A.甲分子中的6个溴原子位于同一平面上
B.丙的二氯代物有2种
C.丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.石墨炔和C60是碳的同素异形体
10.(2020湖北襄阳高二下月考,)某物质只含C、H、O三种元素,其分子的球棍模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。
(1)该物质中含氧官能团的结构简式为　。?
(2)下列物质中,与该物质互为同分异构体的是　　　　(填字母)。?
A.CH3CH2CH2COOH
B.OHCCH(CH3)CHO
C.CH3CH2CHCHCOOH
D.CH2CHCOOCH3
(3)该分子中共平面的原子数最多为　　　　。(已知羧基的四个原子可以共平面)?
专题强化练1　有机化合物的共线、共面问题
1.D
2.B
3.D
4.D
5.D
6.B
7.B
8.C
9.B
1.D　苯环和脂环之间为C—C键,可自由旋转,饱和碳原子和与其连接的四个原子一定不在同一平面上,所以所有的原子一定不共平面,故A错误;苯环有3种H,脂环含有2种H,共含有5种H,则该有机物的一氯代物有5种,故B错误;含有碳碳双键,不是苯的同系物,故C错误;含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D正确。
2.B　A项,该分子结构相当于两个甲基取代了甲烷的两个氢原子,所以最多有5个原子共面;B项,乙烯为平面形分子,甲基上有2个H原子与其他原子不共面,所以最多有7个原子共面;C项,乙炔为直线形分子,甲基上有2个H原子与其他原子不共面,所以最多有5个原子共面;D项,该分子中最多有6个原子共面;故选B。
3.D　丁烷的同分异构体中,支链越多,熔、沸点越低,所以正丁烷的沸点高于异丁烷,故A错误;碳碳单键可以旋转,正丁烷中所有碳原子可能共平面,故B错误;正丁烷和异丁烷都不与酸性高锰酸钾溶液反应,现象相同,无法鉴别,故C错误;正丁烷的一氯代物有2种,异丁烷的一氯代物有2种,所以丁烷的一氯代物有4种,故D正确。
4.D　乙炔为直线形分子,与—CCH相连的C原子共线,则分子中共线的碳原子有3个;该分子中所有的碳原子可能共平面,则分子中可能共面的碳原子最多有14个;该分子中含有饱和碳原子的数目为4,故选D。
5.D　甲的同分异构体可以是环状化合物、链状化合物,甲的同分异构体不仅仅有乙和丙,故A错误;甲中苯环、碳碳双键均为平面结构,且单键可旋转,则甲中所有原子可能在同一平面内,故B错误;丙分子中只含有饱和碳原子,不能与Br2反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;甲的二氯代物有14种,乙的二氯代物有4种,丙的二氯代物有3种,则它们二氯代物的同分异构体数目最少的是丙,故D正确。
6.B　1个该分子中含有饱和碳原子的个数为4;分子中与—CCH相连的碳原子在同一直线上,则该分子中在同一直线上的碳原子数为3;该分子中一定在同一平面上的碳原子数为6;故选B。
7.B　对三联苯分子中含有3个苯环,与苯的结构不相似,所以不属于苯的同系物,故A错误;因为苯环是平面正六边形结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,所以所有原子可能共面,若将苯环围绕连接苯环的碳碳单键转动,则有部分原子会不在同一平面上,但该分子中至少有16个原子共平面,故B正确;对三联苯分子中有4种H原子,所以对三联苯的一氯代物有4种,故C错误;对三联苯的分子式为C18H14,1 mol该物质完全燃烧消耗氧气的物质的量为18 mol+144 mol=21.5 mol,则0.2 mol对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗O2的物质的量为0.2 mol×21.5=4.3 mol,故D错误。
8.C　碳碳单键可以旋转,该有机物分子中所有C原子可能共平面,故A错误,C正确;乙炔是直线形分子,共线的原子共有4个,乙烯是平面形分子,共线的原子共有2个,则该有机物分子中除苯环外的C原子不可能共直线,故B错误;该有机物分子中最多有5个C原子共直线,故D错误。
方法技巧
常见的有机化合物中甲烷是正四面体形分子,乙烯和苯是平面形分子,乙炔是直线形分子,其他有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断。
9.B　苯环中所有原子共平面,溴原子取代苯中H原子生成甲,所以甲中所有原子共平面,故A正确;丙的二氯代物有3种,故B错误;丙中含有碳碳三键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;石墨炔中只含C元素,C60中只含C元素,都为单质,二者互为同素异形体,故D正确。
10.答案　(1)—COOH　(2)BD　(3)10
解析　(1)根据分子的球棍模型可知,该物质的结构简式为CH2C(CH3)COOH,所含的含氧官能团为—COOH。(2)A项,CH3CH2CH2COOH与CH2C(CH3)COOH的分子式不同,不互为同分异构体;B项,OHCCH(CH3)CHO与CH2C(CH3)COOH的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;C项,CH3CH2CHCHCOOH与CH2C(CH3)COOH的分子式不同,不互为同分异构体;D项,CH2CHCOOCH3与CH2C(CH3)COOH的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。(3)碳碳双键是平面结构、羧基的四个原子可以共平面,则该分子中共平面的原子(标有“·”)数最多为10个,如图
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