大单元九 有机化学基础
第27讲 烃
练习1 同分异构体 同系物 有机物共线与共面
1. 某有机物M的结构简式如图所示。下列关于M的说法正确的是(C)
M
A. M与乙炔互为同系物
B. M分子中所有碳原子共平面
C. 1 mol M最多可与5 mol H2发生加成反应
D. M与互为同分异构体
【解析】 M与乙炔含有的官能团不完全相同，二者不互为同系物，A错误；M分子中含有连接3个碳原子的饱和碳原子，这4个碳原子一定不共平面，故M分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；碳碳三键、碳碳双键均能与H2发生加成反应，1 mol M最多可与5 mol H2发生加成反应，C正确；M的分子式为C12H14，的分子式为C12H10，分子式不同，二者不互为同分异构体，D错误。
2. 下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(C)
A. 2-丁烯 B. 甲苯
C. 1-丁烯 D.
【解析】 与碳碳双键相连的6个原子一定在同一平面内，A不符合题意；苯环上的12个原子一定在同一平面内，B不符合题意；单键可以旋转，故CH2==CH—CH2—CH3(1-丁烯)分子中所有碳原子不一定在同一平面上，C符合题意；与碳碳三键碳原子直接相连的4个原子在同一直线上，D不符合题意。
3. 有机物a和苯通过反应合成b的过程如图所示(无机小分子产物略去)。下列说法错误的是(C)
A. 该反应是取代反应
B. 若R为—C4H9，则a有4种同分异构体
C. 若R为烃基，则b一定是苯的同系物
D. 若R为—CH==CH—CH3，b中所有碳原子可能都共平面
【解析】 —R取代了苯环上的氢原子，该反应是取代反应，A正确；—C4H9有4种结构，则a有4种同分异构体，B正确；苯的同系物分子中，苯环上的侧链是烷基，若R为含有碳碳双键或碳碳三键的烃基，则b一定不是苯的同系物，C错误；单键可以旋转，若R为—CH==CH—CH3，则b中所有碳原子可能都共平面，D正确。
4. (2024·秦淮区)下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是(D)
A. 甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
B. 已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C. 菲的结构为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D. C5H12的一氯代物有3种
【解析】 甲苯苯环上有3种H原子，含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基2种，所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有6种产物，A正确；丙烷的二氯代物异构体种类与丙烷的六氯代物异构体种类相同，均为四种，B正确；为对称结构，有如图所示的5种H原子，所以与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物，C正确；正戊烷一氯代物有3种，异戊烷一氯代物有4种，新戊烷的一氯代物有1种，故C5H12的一氯代物共8种，D错误。
5. 分子中，处于同一平面上的原子最多有(D)
A. 12个 B. 14个
C. 18个 D. 20个
【解析】 苯分子中12个原子共平面，乙烯分子中6个原子共平面，乙炔分子中4个原子共直线，单键可以旋转，每个—CH3上最多只有1个氢原子在苯环所在的平面上，故处于同一平面上的原子最多有20个。故选D。
6. 下列说法正确的是(D)
A. 和互为同分异构体
B. 与是同一种物质
C. 、互为同分异构体
D. 的一氯代物有8种
【解析】 前者不饱和度是5，后者不饱和度是6，二者不互为同分异构体，A错误；二者互为顺反异构体，B错误；前者不饱和度是1，后者不饱和度是2，二者不互为同分异构体，C错误；分子中共有8种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物有8种，D正确。
7. 下列有关分子结构的叙述正确的是(D)
A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B. 所有原子都在同一平面上
C. 处于同一平面的碳原子最多有8个
D. 12个碳原子有可能都在同一平面上
【解析】 由乙烯分子中6个原子共平面、不共直线知，该分子中，除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上，A错误；该分子中含有采取sp3杂化的碳原子，所有原子不可能都在同一平面上，B错误；处于同一平面的碳原子最多有12个，C错误，D正确。
8. 分子中，在同一平面上的碳原子至少有(C)
A. 7个 B. 8个
C. 9个 D. 14个
【解析】 苯分子中12个原子共平面，单键可以旋转，如图所示：，4、7、8、11号(共4个)碳原子共直线，故该分子中，至少有9个碳原子共平面。故选C。