2018有機(jī)物中有關(guān)原子共面、共線(xiàn)問(wèn)題的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練試題有詳細(xì)解析專(zhuān)題講解

1、有機(jī)物分子中原子共線(xiàn)、共面問(wèn)題的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練1.下列化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是（）。A.甲苯B.硝基苯C.2-甲基丙烯D.2-甲基丙烷【解答】解：A苯為平面結(jié)構(gòu)，甲苯中甲基碳原子處于苯中H原子位置，所有碳原子都處在同一平面上，故A不符合；B、苯為平面結(jié)構(gòu)，硝基苯中所有碳原子都處在同一平面上，故B不符合；C、乙烯為平面結(jié)構(gòu)，2-甲基丙烯中2個(gè)甲基的碳原子處于乙烯中H原子位置，所有碳原子都處在同一平面上，故C不符合；D、2-甲基丙烷中，3個(gè)甲基處于2號(hào)碳原子四面體白頂點(diǎn)位置，2號(hào)碳原子處于該四面體內(nèi)部，所以碳原子不可能處于同一平面，故D符合。故選：D2.描述CH3CH=CHC三CC

2、F3分子結(jié)構(gòu)的下列J敘述中，正確的是A.6個(gè)碳原子有可能都在一條直線(xiàn)上B.6個(gè)碳原子不可能都在一條直線(xiàn)上C.6個(gè)碳原子有可能都在同一平面上D.6個(gè)碳原子不可能都在同一平面上個(gè)碳原子不可能都在一條直線(xiàn)上，故A錯(cuò)誤，B【解答】解：分子中碳鏈空間結(jié)構(gòu)為平面型，如圖所示。乙快為直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，-CMC-決定了3、4、5、6號(hào)4個(gè)碳原子在同一直線(xiàn)上，2、3、4號(hào)3個(gè)C有健角接近120度。所以6正確；乙烯為平面型結(jié)構(gòu)，決定1、2、3、4號(hào)4個(gè)碳原子在同一平面內(nèi)，而3、4、5、6號(hào)4個(gè)碳原子在同一直線(xiàn)上，3、4號(hào)兩個(gè)C原子已經(jīng)在平面上，因此這條直線(xiàn)在這個(gè)平面上，6個(gè)C原子共面，故CD錯(cuò)誤。故選：B。3 .在Hj

3、CYZ51cH=CHC=CCH3分子中，處于同一平面上的原子數(shù)最多可能是A.12個(gè)B.14個(gè)C.18個(gè)D.20個(gè)【解答】解：在三C-C%分子中，甲基中C原子處于苯中H原子的位置，甲基通過(guò)旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵會(huì)有1個(gè)H原子處在苯環(huán)平面內(nèi)，苯環(huán)平面與碳碳雙鍵形成的平面通過(guò)旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵可以處于同一平面，乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，所以最多有12個(gè)C原子（苯環(huán)上6個(gè)、甲基中2個(gè)、碳碳雙鍵上2個(gè)、碳碳三鍵上2個(gè)）共面。在甲基上可能還有1個(gè)氫原子共平面，則兩個(gè)甲基有2個(gè)氫原子可能共平面，苯環(huán)上4個(gè)氫原子共平面，雙鍵上2個(gè)氫原子共平面，總計(jì)得到可能共平面的原子有20個(gè)，故選：D。I4 .某煌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為口修，分子中含有四面體

4、結(jié)構(gòu)的碳原子（即飽和碳原子）數(shù)為x,在同一直線(xiàn)上的碳原子數(shù)為y一定在同一平面上的碳原子數(shù)為z,則x、v、z分別為（）A.5,6,4B.5,3,6C.5,4,8D.5,3,5一CHeFFHCHI【解答】解：有機(jī)物QHt中，乙烯是平面結(jié)構(gòu)，乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，線(xiàn)可以在面上，所以一定在同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)為6個(gè)，即z=6;在同一直線(xiàn)上的碳原子數(shù)即為符合乙快的結(jié)構(gòu)的碳原子為3個(gè)，即y=3;乙基碳和丙基碳原子是含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子（即飽和碳原子），共5個(gè)，故x=5o故選：Bo5、甲烷分子中的4個(gè)氫原子全部被苯基取代，可得如圖所示的分子，對(duì)該分子的描述不正確的是（）A.分子式為C25H20B.分子中所有原

5、子有可能處于同一平面C.該化合物分子中所有原子不可能處于同一平面D.該物質(zhì)的一氯代物只有三種不同結(jié)構(gòu)【解答】解：A.分子中含有4個(gè)苯環(huán)，共含有25個(gè)C和20個(gè)H,則分子式為C25H20,故A正確;B.分子中含有飽和燃基，具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所有與中間碳原子相連的碳原子不可能在同一平面上，故B錯(cuò)誤；C.分子中含有飽和燃基，具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所有碳原子不可能在同一平面上，故C正確；D.該有機(jī)物四個(gè)苯環(huán)的位置相同，每個(gè)苯環(huán)上有3種位置的氫原子，一氯代物只有三種不同結(jié)構(gòu)，故D正確。故選：Bo6.某煌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。分子中含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子（即飽和碳原子）數(shù)為a,在同一直線(xiàn)上的碳原子數(shù)為b,一定在同

6、一平面內(nèi)的碳原子數(shù)為c,則a,b,c分別為A.4,3,5B.4,3,6C.2,5,4D.4,6,4II【解答】解：有機(jī)物中，含有乙烯的共面基本結(jié)構(gòu)部分，含有乙快的共線(xiàn)基本結(jié)構(gòu)，線(xiàn)可以在面上，所以一定在同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)為6個(gè)，即c=6,在同一直線(xiàn)上的碳原子數(shù)即為符合乙快的結(jié)構(gòu)的碳原子，最多為3個(gè)，即b=3,甲基碳和乙基碳原子是含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子（即飽和碳原子），共4個(gè),故a=4,故選：Bo7,下列分子中的14個(gè)碳原子不可能處在同一平面上的是A.D.CH3【解答】解:含3個(gè)苯環(huán)，均為平面結(jié)構(gòu)，則14個(gè)碳原子都處在同一平面上，故不中與苯環(huán)相連的C及3個(gè)甲基均為四面體構(gòu)型，則14個(gè)碳原子不可能

7、處在同一平面上，故選;H3cCH3含苯環(huán)，且苯環(huán)直接相連，甲基上C與苯環(huán)直接相連，則14個(gè)碳原子可能處在同一平面上，故不選；CH3中2個(gè)苯環(huán)之間的次甲基、甲基均為四面體構(gòu)型，則14個(gè)碳原子不可能處在同一平面上，故選；故選：BD8.在右面的分子結(jié)構(gòu)式中，說(shuō)法是正確的H。八CH,CHQHA.所有的碳原子有可能處在同一個(gè)平面上丫B.所有的碳原子不可能處在同一個(gè)平面上C.所有的氧原子有可能同時(shí)處在苯環(huán)平面上8h=chD.所有的氫原子有可能同時(shí)處在苯環(huán)平面上【解答】解：A.乙烯中兩個(gè)同一個(gè)處于同一平面上，苯環(huán)上所有碳原子處于同一平面上，所以與碳碳雙鍵和苯環(huán)相連的碳原子處于同一平面上，-CH2CH2OH中

8、兩個(gè)碳原子可能在同一平面上，所以該化合物中所有的碳原子有可能處于同一平面上，故A正確；B.乙烯中兩個(gè)同一個(gè)處于同一平面上，苯環(huán)上所有碳原子處于同一平面上，所以與碳碳雙鍵和苯環(huán)相連的碳原子處于同一平面上，-CH2CH2OH中兩個(gè)碳原子可能在同一平面上，所以該化合物中所有的碳原子有可能處于同一平面上，故B錯(cuò)誤；C.酚羥基中氧原子和苯環(huán)共面，-CH2CH2OH中氧原子可能和苯環(huán)共面，所以該分子中所有的氧原子有可能處于苯環(huán)的平面上，故C正確；D.亞甲基和甲烷結(jié)構(gòu)相似，所以該分子中所有氫原子不可能處于同一平面上，故D錯(cuò)誤；故選：AC。9、1999年在一些國(guó)家的某些食品中匕惡英”含量嚴(yán)重超標(biāo)，一時(shí)間掀起了

9、席卷歐洲的匕惡英”恐慌癥。'二惡英”是二苯基-1,4-二氧六環(huán)及其衍生物的通稱(chēng)，其中一種毒性最大的結(jié)構(gòu)是Xx<clCl。C1,關(guān)于這種物質(zhì)的敘述中不正確的是（）A.該物質(zhì)是一種芳香族化合物B.該物質(zhì)是一種鹵代煌C.該物質(zhì)是一種強(qiáng)烈致癌物D.該物質(zhì)分子中所有原子可能處在同一平面上【解答】解：A、該有機(jī)物的分子含有苯環(huán)，屬于芳香族化合物，故A正確；B、燒分子中的氫原子被鹵素原子取代后的化合物稱(chēng)為鹵代煌，鹵代煌中含有C、H和鹵素原子，該有機(jī)物分子中含有O,不是鹵代嫌，故B錯(cuò)誤；C、二惡英是致癌物，四氯代二苯二惡英毒性最大，所以是最危險(xiǎn)的致癌物之一，故C正確；D、苯環(huán)上6個(gè)C原子和與苯環(huán)

10、相連的6個(gè)原子共面，連接苯環(huán)的醒基與苯環(huán)處于同一平面，所以醒基中的氧原子與兩個(gè)苯環(huán)都處于同一平面，所以該分子中所有碳原子都有可能處于同一平面，故D正確；故選：Bo10.環(huán)戊二烯('一,)分子中最多有原子共平面?！窘獯稹拷猓?1)C=C為平面結(jié)構(gòu)，與雙鍵碳直接相連的原子一定在同一平面內(nèi)，根據(jù)環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)可知，5個(gè)C和4個(gè)H都有可能在同一平面內(nèi)，11.已知厥基為平面結(jié)構(gòu)，則分子中最多有原子在同一平面內(nèi)。14個(gè)原子一定共面，因此故答案為：9;【解答】解：-C=O、-C=C-是平面結(jié)構(gòu)，與它們直接相連的原子在同一平面內(nèi),該分子中最多有16個(gè)原子共面；12.已知甲醛分子的所有原子均共平面，某分

11、子具有如下結(jié)構(gòu)：C6H5COCmC-CH3,試回答下列問(wèn)題：(1)在同一直線(xiàn)上的原子最多有個(gè)；(2)一定在同一平面上的原子最多有個(gè)；(3)可能在同一平面上的原子最多有個(gè)。解答：解：(1)該化合物9中，在一條直線(xiàn)上的有1、2、3、4號(hào)碳或4、5、8號(hào)碳及8號(hào)碳上的氫，總共有4個(gè)，如圖，故答案為：4;(2)單鍵可以旋轉(zhuǎn)，一定處于同一平面上的原子有苯環(huán)上的原子及?；螩原子，所以最少有12個(gè)，故答案為：12;(3)由于甲基中的H可能與1號(hào)碳在同一平面，故最多有16+1=17和原子共平面，故答案為：17.13下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是CH3CH3A«3CH3BHC

12、=CCH3CCH2CCH3D.CH3CH-CH3【解答】：解：A、苯為平面結(jié)構(gòu)，甲苯中甲基碳原子處于苯中H原子位置，所有碳原子都處在同一平面上，故A不符合；B、乙快為直線(xiàn)結(jié)構(gòu)，丙快中甲基碳原子處于乙快中H原子位置，所有碳原子處于同一直線(xiàn)，所有碳原子都處在同一平面上，故B不符合；C、2-甲基丙烷中，3個(gè)甲基處于2號(hào)碳原子四面體白頂點(diǎn)位置，2號(hào)碳原子處于該四面體內(nèi)部，所以碳原子不可能處于同一平面，故C符合；D、2-甲基-1-戊烯中，雙鍵兩端的碳原子所連的碳原子都在同一個(gè)平面上，乙基上的碳原子可以和它們共面，故D不符合；故選：Co14.某有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)如下:CHC1F-CH=CCI3關(guān)于該分子結(jié)構(gòu)的

13、說(shuō)法正確的是A.除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線(xiàn)上B.除苯環(huán)外的其余碳原子不可能都在一條直線(xiàn)上C.12個(gè)碳原子不可能都在同一平面上D.12個(gè)碳原子一定都在同一平面上【解答】：解：根據(jù)一的結(jié)構(gòu)可知，分子中含有碳碳雙鍵，相當(dāng)于乙烯的結(jié)構(gòu)，碳碳參鍵，相當(dāng)于乙快的結(jié)構(gòu)，另外苯環(huán)上所有原子都共面，處于對(duì)位的四個(gè)原子共線(xiàn)，A.乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，乙烯是平面方形，則除苯環(huán)以外的其余碳原子不可能都在一條直線(xiàn)上，故A錯(cuò)誤；B.乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，乙烯是平面方形，則除苯環(huán)以外的其余碳原子不可能都在一條直線(xiàn)上，故B正確；C.乙烯和苯是平面型結(jié)構(gòu)，乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，12個(gè)碳原子可能都在同一平面上，故C錯(cuò)誤；D.乙烯

14、和苯是平面型結(jié)構(gòu)，乙快是直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)，12個(gè)碳原子有可能都在同一平面上，但不一定，故D錯(cuò)誤。故選：B。15 .已知碳碳單鍵可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為如圖所示的燒，下列說(shuō)法中正確的是()(A)分子中至少有9個(gè)碳原子處于同一平面上。(B)分子中至少有10個(gè)碳原子處于同一平面上。(C)分子中至少有11個(gè)碳原子處于同一平面上。(D)該煌屬于苯的同系物。C原子處于苯的H原子位置，所以處于苯環(huán)這H原子位置，也處于另一個(gè)苯環(huán)這個(gè)平面。如圖【解答：】解：甲基與苯環(huán)平面結(jié)構(gòu)通過(guò)單鍵相連，甲基的個(gè)平面，兩個(gè)苯環(huán)相連，與苯環(huán)相連的碳原子處于另一個(gè)苯的ch3ch*】,尊所示的甲基碳原子、甲基與苯環(huán)相連的碳原子、苯環(huán)

15、與苯環(huán)相連的碳原子，處于一條直線(xiàn)，所以至少有11個(gè)碳原子共面；該有機(jī)物含有2個(gè)苯環(huán)，不是苯的同系物，故選Co16 .香蘭素是重要的香料之一，它可由丁香酚經(jīng)多步反應(yīng)合成。有關(guān)上述兩種化合物的說(shuō)法正確的是)A.常溫下，1mol丁香酚只能與1molBr2反應(yīng)。B.丁香酚不能FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。C.1mol香蘭素最多能與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。D.香蘭素分子中至少有12個(gè)原子共平面。2molBr2反應(yīng)，故A錯(cuò)誤;【解答：】解：A.常溫下，1mol丁香酚能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)，共與B.苯酚能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，則丁香酚能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，故B昔誤;C.苯環(huán)能與氫氣加成、

16、醛基能與氫氣加成，則1mol香蘭素最多能與4mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，故CE確；D.香蘭素分子中苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，與苯環(huán)直接相連的原子在同一平面內(nèi)，則7個(gè)C原子、3個(gè)HM子、2個(gè)OM子在同一平面內(nèi)，故DE確；故選：CD17.利尿酸在奧運(yùn)會(huì)上被禁用，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列敘述正確的是（）。CtCI0nnCHjA、利尿酸衍生物利尿酸甲酯的分子式是C14H4C12c40日利尿酸分子內(nèi)處于同一平面的原子不超過(guò)10個(gè)。C1mo1利尿酸能與7mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。D利尿酸能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。【解答：】解：A.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可確定分子式為C13H12C12O4與甲醇反應(yīng)生成的酯為C14H14C12O4故

17、A正確;B.苯環(huán)、C=CC=O為平面結(jié)構(gòu)，與苯環(huán)直接相連的原子一定在同一平面內(nèi)，所以利尿酸分子內(nèi)處于同一平面的原子為17個(gè)，故B錯(cuò)誤；C.苯環(huán)、C=CC=O能發(fā)生加成，1mol利尿酸能與5mo1H2發(fā)生加成反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.不含苯酚結(jié)構(gòu)，則利尿酸不能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選：A有機(jī)物分子中原子共線(xiàn)、共面問(wèn)題一.熟記五類(lèi)分子空間構(gòu)型：有機(jī)化學(xué)中，判斷某有機(jī)物中碳原子共線(xiàn)或共面問(wèn)題，是一類(lèi)?？嫉膯?wèn)題,處理這樣的問(wèn)題除了必須具備一定的化學(xué)知識(shí)外，還應(yīng)注意化學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合，運(yùn)用所學(xué)立體幾何知識(shí)，憑借簡(jiǎn)單分子作母體模型解決相關(guān)問(wèn)題.以母體模型為基準(zhǔn)，注意基團(tuán)之間的連接方式，即價(jià)鍵的

18、聯(lián)結(jié)方式從而做出準(zhǔn)確判斷。我們需要掌握煌類(lèi)中甲烷、乙烯、乙快、苯、乙醛等五種分子的空間構(gòu)型，以其為母體模型并將其從結(jié)構(gòu)上衍變至復(fù)雜有機(jī)物中，便能準(zhǔn)確判斷原子是否共線(xiàn)共面。代表物空間構(gòu)型結(jié)構(gòu)球棍模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CH4正四面體I<1:=(%任意3點(diǎn)（原子）共面C-C鍵可以旋轉(zhuǎn)C2H4平面結(jié)構(gòu)rc=/120tG7Hy句6點(diǎn)共面C=C鍵不能旋轉(zhuǎn)C2H2直線(xiàn)型ian&一公isa04點(diǎn)共線(xiàn)（面）C三C鍵不能旋轉(zhuǎn)C6H6平面止六邊形-IiSCi-H,H12產(chǎn)一丁HH1XI12點(diǎn)共面HCHO平面C11/1J4點(diǎn)共面具體如下:甲烷的空間構(gòu)型-正四面體型結(jié)構(gòu)式、分子構(gòu)型如圖一：圖一其鍵角109度28分，

19、很顯然甲烷中一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子不能共面，在甲烷分子中，1個(gè)碳原子和任意2個(gè)氫原子可確定一個(gè)平面，其余的2個(gè)氫原子位于該平面的兩側(cè)，即甲烷分子中有且只有三原子共面（稱(chēng)為三角形規(guī)則）。以甲烷母體模型衍變?yōu)橐宦燃淄椤⒁彝楫?dāng)甲烷分子中某氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代時(shí)，該代替原子的共面問(wèn)題，可將它看作是原來(lái)氫原子位置。若將其中一個(gè)氫原子換成一個(gè)氯原子，由于C-H鍵鍵長(zhǎng)短于C-Cl鍵長(zhǎng)則以氯原子為頂點(diǎn)的正三棱錐如圖二（1）,同樣這五個(gè)原子不能共面。同理將甲烷中的一個(gè)氫原子換為甲基，則變?yōu)橐彝槿鐖D二（2）所示：C-C單鍵可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)以，同樣這些原子不能共面。可見(jiàn)凡是碳原子以單鍵形式存在其所連四個(gè)碳原子不

20、能共面。乙烯的空間構(gòu)型-平面型結(jié)構(gòu)式、分子構(gòu)型如圖三：HHIIH-C=C-H圖三平面型結(jié)構(gòu)，鍵角為120度，C=C所連的四個(gè)氫原子與這兩個(gè)碳原子同在一個(gè)平面上。當(dāng)乙烯分子中某氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代時(shí)，則代替該氫原子的原子一定在乙烯的平面內(nèi)。需要注意的是：C=C不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而C-H鍵可以轉(zhuǎn)動(dòng)。以乙烯母體模型衍變?yōu)楸?-丁烯若將其中的氫原子換成氯原子，其與所有碳?xì)湓庸裁妗Ｈ魧⒁粋€(gè)氫原子換成甲基，即為丙烯則如圖四（1）:將兩個(gè)氫原子換成甲基則為2-丁烯如圖四（2）H圖四（1）圖四（2）顯然，實(shí)線(xiàn)框內(nèi)所有原子共面，由于C-C單鍵轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)線(xiàn)框外的氫原子有一個(gè)可能轉(zhuǎn)到紙面與框內(nèi)所有原子共面，可見(jiàn)

21、凡與C=C直接相連的原子連同自身兩個(gè)碳原子共面。乙煥的空間構(gòu)型-直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型如圖五：.一才H-C=C-H圖五乙快分子中的2個(gè)碳原子和2個(gè)氫原子一定在一條直線(xiàn)上，鍵角為180。當(dāng)乙快分子中的一個(gè)氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代時(shí)，代替該氫原子的原子一定和乙快分子的其他原子共線(xiàn)。四個(gè)原子共直線(xiàn)，OC不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而C-H鍵可以轉(zhuǎn)動(dòng)。以乙快母體模型衍變?yōu)橐蚁┗铱?乙快的直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，若將其中的一個(gè)氫換為乙烯基，在若將其中的另外一個(gè)氫換為甲基，如圖六C=C圖六H實(shí)線(xiàn)框內(nèi)所有原子共面，由于C-C單鍵轉(zhuǎn)動(dòng)，虛、實(shí)線(xiàn)框外的氫原子有一個(gè)可能轉(zhuǎn)到紙面與框內(nèi)所有原子共面.與C-C直接相連的兩個(gè)碳原子和OC中的兩個(gè)碳原子共直線(xiàn)。苯的平面結(jié)構(gòu)苯分子所有原子在同一平面內(nèi)，鍵角為120。當(dāng)苯分子中的一個(gè)氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代時(shí)，代替該氫原子的原子一定在苯分子所在平面內(nèi)。H甲苯中的7個(gè)碳原子（苯環(huán)上的6個(gè)碳原子和甲基上的一個(gè)碳原子），5個(gè)氫原子（苯環(huán)上的5個(gè)氫原子）這12個(gè)原子一定共面。此外甲基上1個(gè)氫原子（H,C,C構(gòu)成三角形）也可以轉(zhuǎn)到這個(gè)平13個(gè)原子共面。同理可分析秦（獷）分子中10個(gè)碳原子，8個(gè)氫原子，共18個(gè)原子共面和意面上，其余