2018有机物中有关原子共面、共线问题的专项训练试题有详细解析专题讲解

1、有机物分子中原子共线、共面问题的专项训练1.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是（）。A.甲苯B.硝基苯C.2-甲基丙烯D.2-甲基丙烷【解答】解：A苯为平面结构，甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故A不符合；B、苯为平面结构，硝基苯中所有碳原子都处在同一平面上，故B不符合；C、乙烯为平面结构，2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故C不符合；D、2-甲基丙烷中，3个甲基处于2号碳原子四面体白顶点位置，2号碳原子处于该四面体内部，所以碳原子不可能处于同一平面，故D符合。故选：D2.描述CH3CH=CHC三CC

2、F3分子结构的下列J叙述中，正确的是A.6个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能都在一条直线上C.6个碳原子有可能都在同一平面上D.6个碳原子不可能都在同一平面上个碳原子不可能都在一条直线上，故A错误，B【解答】解：分子中碳链空间结构为平面型，如图所示。乙快为直线型结构，-CMC-决定了3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上，2、3、4号3个C有健角接近120度。所以6正确；乙烯为平面型结构，决定1、2、3、4号4个碳原子在同一平面内，而3、4、5、6号4个碳原子在同一直线上，3、4号两个C原子已经在平面上，因此这条直线在这个平面上，6个C原子共面，故CD错误。故选：B。3 .在Hj

3、CYZ51cH=CHC=CCH3分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是A.12个B.14个C.18个D.20个【解答】解：在三C-C%分子中，甲基中C原子处于苯中H原子的位置，甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内，苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面，乙快是直线型结构，所以最多有12个C原子（苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个）共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面，则两个甲基有2个氢原子可能共平面，苯环上4个氢原子共平面，双键上2个氢原子共平面，总计得到可能共平面的原子有20个，故选：D。I4 .某煌的结构简式为口修，分子中含有四面体

4、结构的碳原子（即饱和碳原子）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、v、z分别为（）A.5,6,4B.5,3,6C.5,4,8D.5,3,5一CHeFFHCHI【解答】解：有机物QHt中，乙烯是平面结构，乙快是直线型结构，线可以在面上，所以一定在同一平面内的碳原子数为6个，即z=6;在同一直线上的碳原子数即为符合乙快的结构的碳原子为3个，即y=3;乙基碳和丙基碳原子是含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子），共5个，故x=5o故选：Bo5、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A.分子式为C25H20B.分子中所有原

5、子有可能处于同一平面C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D.该物质的一氯代物只有三种不同结构【解答】解：A.分子中含有4个苯环，共含有25个C和20个H,则分子式为C25H20,故A正确;B.分子中含有饱和燃基，具有甲烷的结构特点，所有与中间碳原子相连的碳原子不可能在同一平面上，故B错误；C.分子中含有饱和燃基，具有甲烷的结构特点，所有碳原子不可能在同一平面上，故C正确；D.该有机物四个苯环的位置相同，每个苯环上有3种位置的氢原子，一氯代物只有三种不同结构，故D正确。故选：Bo6.某煌的结构简式为。分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a,在同一直线上的碳原子数为b,一定在同

6、一平面内的碳原子数为c,则a,b,c分别为A.4,3,5B.4,3,6C.2,5,4D.4,6,4II【解答】解：有机物中，含有乙烯的共面基本结构部分，含有乙快的共线基本结构，线可以在面上，所以一定在同一平面内的碳原子数为6个，即c=6,在同一直线上的碳原子数即为符合乙快的结构的碳原子，最多为3个，即b=3,甲基碳和乙基碳原子是含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子），共4个,故a=4,故选：Bo7,下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是A.D.CH3【解答】解:含3个苯环，均为平面结构，则14个碳原子都处在同一平面上，故不中与苯环相连的C及3个甲基均为四面体构型，则14个碳原子不可能

7、处在同一平面上，故选;H3cCH3含苯环，且苯环直接相连，甲基上C与苯环直接相连，则14个碳原子可能处在同一平面上，故不选；CH3中2个苯环之间的次甲基、甲基均为四面体构型，则14个碳原子不可能处在同一平面上，故选；故选：BD8.在右面的分子结构式中，说法是正确的H。八CH,CHQHA.所有的碳原子有可能处在同一个平面上丫B.所有的碳原子不可能处在同一个平面上C.所有的氧原子有可能同时处在苯环平面上8h=chD.所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上【解答】解：A.乙烯中两个同一个处于同一平面上，苯环上所有碳原子处于同一平面上，所以与碳碳双键和苯环相连的碳原子处于同一平面上，-CH2CH2OH中

8、两个碳原子可能在同一平面上，所以该化合物中所有的碳原子有可能处于同一平面上，故A正确；B.乙烯中两个同一个处于同一平面上，苯环上所有碳原子处于同一平面上，所以与碳碳双键和苯环相连的碳原子处于同一平面上，-CH2CH2OH中两个碳原子可能在同一平面上，所以该化合物中所有的碳原子有可能处于同一平面上，故B错误；C.酚羟基中氧原子和苯环共面，-CH2CH2OH中氧原子可能和苯环共面，所以该分子中所有的氧原子有可能处于苯环的平面上，故C正确；D.亚甲基和甲烷结构相似，所以该分子中所有氢原子不可能处于同一平面上，故D错误；故选：AC。9、1999年在一些国家的某些食品中匕恶英”含量严重超标，一时间掀起了

9、席卷欧洲的匕恶英”恐慌症。'二恶英”是二苯基-1,4-二氧六环及其衍生物的通称，其中一种毒性最大的结构是Xx<clCl。C1,关于这种物质的叙述中不正确的是（）A.该物质是一种芳香族化合物B.该物质是一种卤代煌C.该物质是一种强烈致癌物D.该物质分子中所有原子可能处在同一平面上【解答】解：A、该有机物的分子含有苯环，属于芳香族化合物，故A正确；B、烧分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代煌，卤代煌中含有C、H和卤素原子，该有机物分子中含有O,不是卤代嫌，故B错误；C、二恶英是致癌物，四氯代二苯二恶英毒性最大，所以是最危险的致癌物之一，故C正确；D、苯环上6个C原子和与苯环

10、相连的6个原子共面，连接苯环的醒基与苯环处于同一平面，所以醒基中的氧原子与两个苯环都处于同一平面，所以该分子中所有碳原子都有可能处于同一平面，故D正确；故选：Bo10.环戊二烯('一,)分子中最多有原子共平面。【解答】解：(1)C=C为平面结构，与双键碳直接相连的原子一定在同一平面内，根据环戊二烯的结构可知，5个C和4个H都有可能在同一平面内，11.已知厥基为平面结构，则分子中最多有原子在同一平面内。14个原子一定共面，因此故答案为：9;【解答】解：-C=O、-C=C-是平面结构，与它们直接相连的原子在同一平面内,该分子中最多有16个原子共面；12.已知甲醛分子的所有原子均共平面，某分

11、子具有如下结构：C6H5COCmC-CH3,试回答下列问题：(1)在同一直线上的原子最多有个；(2)一定在同一平面上的原子最多有个；(3)可能在同一平面上的原子最多有个。解答：解：(1)该化合物9中，在一条直线上的有1、2、3、4号碳或4、5、8号碳及8号碳上的氢，总共有4个，如图，故答案为：4;(2)单键可以旋转，一定处于同一平面上的原子有苯环上的原子及玻基上C原子，所以最少有12个，故答案为：12;(3)由于甲基中的H可能与1号碳在同一平面，故最多有16+1=17和原子共平面，故答案为：17.13下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是CH3CH3A«3CH3BHC

12、=CCH3CCH2CCH3D.CH3CH-CH3【解答】：解：A、苯为平面结构，甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故A不符合；B、乙快为直线结构，丙快中甲基碳原子处于乙快中H原子位置，所有碳原子处于同一直线，所有碳原子都处在同一平面上，故B不符合；C、2-甲基丙烷中，3个甲基处于2号碳原子四面体白顶点位置，2号碳原子处于该四面体内部，所以碳原子不可能处于同一平面，故C符合；D、2-甲基-1-戊烯中，双键两端的碳原子所连的碳原子都在同一个平面上，乙基上的碳原子可以和它们共面，故D不符合；故选：Co14.某有机物分子结构如下:CHC1F-CH=CCI3关于该分子结构的

13、说法正确的是A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B.除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C.12个碳原子不可能都在同一平面上D.12个碳原子一定都在同一平面上【解答】：解：根据一的结构可知，分子中含有碳碳双键，相当于乙烯的结构，碳碳参键，相当于乙快的结构，另外苯环上所有原子都共面，处于对位的四个原子共线，A.乙快是直线型结构，乙烯是平面方形，则除苯环以外的其余碳原子不可能都在一条直线上，故A错误；B.乙快是直线型结构，乙烯是平面方形，则除苯环以外的其余碳原子不可能都在一条直线上，故B正确；C.乙烯和苯是平面型结构，乙快是直线型结构，12个碳原子可能都在同一平面上，故C错误；D.乙烯

14、和苯是平面型结构，乙快是直线型结构，12个碳原子有可能都在同一平面上，但不一定，故D错误。故选：B。15 .已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为如图所示的烧，下列说法中正确的是()(A)分子中至少有9个碳原子处于同一平面上。(B)分子中至少有10个碳原子处于同一平面上。(C)分子中至少有11个碳原子处于同一平面上。(D)该煌属于苯的同系物。C原子处于苯的H原子位置，所以处于苯环这H原子位置，也处于另一个苯环这个平面。如图【解答：】解：甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基的个平面，两个苯环相连，与苯环相连的碳原子处于另一个苯的ch3ch*】,尊所示的甲基碳原子、甲基与苯环相连的碳原子、苯环

15、与苯环相连的碳原子，处于一条直线，所以至少有11个碳原子共面；该有机物含有2个苯环，不是苯的同系物，故选Co16 .香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合成。有关上述两种化合物的说法正确的是)A.常温下，1mol丁香酚只能与1molBr2反应。B.丁香酚不能FeCl3溶液发生显色反应。C.1mol香兰素最多能与3mol氢气发生加成反应。D.香兰素分子中至少有12个原子共平面。2molBr2反应，故A错误;【解答：】解：A.常温下，1mol丁香酚能发生取代反应、加成反应，共与B.苯酚能与FeCl3溶液发生显色反应，则丁香酚能与FeCl3溶液发生显色反应，故B昔误;C.苯环能与氢气加成、

16、醛基能与氢气加成，则1mol香兰素最多能与4mol氢气发生加成反应，故CE确；D.香兰素分子中苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子在同一平面内，则7个C原子、3个HM子、2个OM子在同一平面内，故DE确；故选：CD17.利尿酸在奥运会上被禁用，其结构简式如图所示。下列叙述正确的是（）。CtCI0nnCHjA、利尿酸衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H4C12c40日利尿酸分子内处于同一平面的原子不超过10个。C1mo1利尿酸能与7mol氢气发生加成反应。D利尿酸能与氯化铁溶液发生显色反应。【解答：】解：A.由结构简式可确定分子式为C13H12C12O4与甲醇反应生成的酯为C14H14C12O4故

17、A正确;B.苯环、C=CC=O为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，所以利尿酸分子内处于同一平面的原子为17个，故B错误；C.苯环、C=CC=O能发生加成，1mol利尿酸能与5mo1H2发生加成反应，故C错误；D.不含苯酚结构，则利尿酸不能与FeC13溶液发生显色反应，故D错误；故选：A有机物分子中原子共线、共面问题一.熟记五类分子空间构型：有机化学中，判断某有机物中碳原子共线或共面问题，是一类常考的问题,处理这样的问题除了必须具备一定的化学知识外，还应注意化学与数学的结合，运用所学立体几何知识，凭借简单分子作母体模型解决相关问题.以母体模型为基准，注意基团之间的连接方式，即价键的

18、联结方式从而做出准确判断。我们需要掌握煌类中甲烷、乙烯、乙快、苯、乙醛等五种分子的空间构型，以其为母体模型并将其从结构上衍变至复杂有机物中，便能准确判断原子是否共线共面。代表物空间构型结构球棍模型结构特点CH4正四面体I<1:=(%任意3点（原子）共面C-C键可以旋转C2H4平面结构rc=/120tG7Hy句6点共面C=C键不能旋转C2H2直线型ian&一公isa04点共线（面）C三C键不能旋转C6H6平面止六边形-IiSCi-H,H12产一丁HH1XI12点共面HCHO平面C11/1J4点共面具体如下:甲烷的空间构型-正四面体型结构式、分子构型如图一：图一其键角109度28分，

19、很显然甲烷中一个碳原子和四个氢原子不能共面，在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余的2个氢原子位于该平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。以甲烷母体模型衍变为一氯甲烷、乙烷当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。若将其中一个氢原子换成一个氯原子，由于C-H键键长短于C-Cl键长则以氯原子为顶点的正三棱锥如图二（1）,同样这五个原子不能共面。同理将甲烷中的一个氢原子换为甲基，则变为乙烷如图二（2）所示：C-C单键可以自由转动以，同样这些原子不能共面。可见凡是碳原子以单键形式存在其所连四个碳原子不

20、能共面。乙烯的空间构型-平面型结构式、分子构型如图三：HHIIH-C=C-H图三平面型结构，键角为120度，C=C所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。需要注意的是：C=C不能转动，而C-H键可以转动。以乙烯母体模型衍变为丙烯、2-丁烯若将其中的氢原子换成氯原子，其与所有碳氢原子共面。若将一个氢原子换成甲基，即为丙烯则如图四（1）:将两个氢原子换成甲基则为2-丁烯如图四（2）H图四（1）图四（2）显然，实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面，可见

21、凡与C=C直接相连的原子连同自身两个碳原子共面。乙焕的空间构型-直线型结构式、空间构型如图五：.一才H-C=C-H图五乙快分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180。当乙快分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙快分子的其他原子共线。四个原子共直线，OC不能转动，而C-H键可以转动。以乙快母体模型衍变为乙烯基乙快.乙快的直线形结构，若将其中的一个氢换为乙烯基，在若将其中的另外一个氢换为甲基，如图六C=C图六H实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，虚、实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面.与C-C直接相连的两个碳原子和OC中的两个碳原子共直线。苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。H甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子（H,C,C构成三角形）也可以转到这个平13个原子共面。同理可分析秦（犷）分子中10个碳原子，8个氢原子，共18个原子共面和意面上，其余