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《芳香烃》试题库试题组一eq\a\vs4\al([学业水平层次A])1.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是()A.苯是无色带有特殊气味的液体B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体C.苯在一定条件下能与溴发生取代反应D.苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质,故不可能发生加成反应【解析】由于苯的特殊结构,决定了它既具有饱和烃的性质(取代反应),又具有不饱和烃的性质(加成反应)。【答案】D2.苯环结构中不存在单键与双键的交替结构,可以作为证据的是()①苯不能使溴水褪色②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应④经测定,邻二甲苯只有一种结构⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是×10-10mA.①②④⑤ B.①②③⑤C.①②③ D.①②【解析】若苯环结构中存在单键与双键的交替结构,则苯环上六个碳碳键的键长不相等,即邻二甲苯有两种结构;且能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。【答案】A3.下列物质中属于苯的同系物的是()【解析】苯的同系物分子中只含一个苯环,且分子式符合通式CnH2n-6。【答案】D4.下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是()A.溴苯 B.对二甲苯C.氯乙烷 D.丙烯【解析】B项,对二甲苯中甲基上的氢原子只有1个与苯环共面;C项,氯乙烷分子中碳原子所连接的四个原子形成四面体结构;D项,丙烯分子中甲基上只有1个氢原子与共面。【答案】A5.下列说法中,正确的是()A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6)B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质C.苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液褪色D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应【解析】芳香烃是分子里含有一个或多个苯环的烃类化合物,而苯的同系物仅指分子里只含有一个苯环,苯环的侧链全部为烷烃基的烃类化合物,其通式为CnH2n-6(n>6),A、B项错误;苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而苯不能使其褪色。【答案】D6.不具有的性质是()A.在一定条件下与H2发生加成反应B.在一定条件下与浓硝酸发生硝化反应C.与溴水发生加成反应D.在光照条件下与Cl2发生侧链上的取代反应【解析】苯及其同系物在催化剂作用下可以与卤素单质发生苯环上的取代反应;但不能与溴水发生加成反应。【答案】C7.用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来,该试剂是()A.硫酸溶液 B.水C.溴水 D.KMnO4酸性溶液【答案】D8.在eq\a\vs4\al(①丙烯②乙烯③苯④)甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是()A.①② B.②③C.③④ D.②④【解析】根据甲烷的正四面体结构可知含—CH3的烃分子中,所有原子一定不在同一平面上;而乙烯和苯分子中所有原子共平面。【答案】B9.已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,对于结构简式为下图所示的烃,下列说法中正确的是()A.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上B.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上C.该烃苯环上的一氯取代物最多有3种D.该烃是苯的同系物【解析】该烃的分子中含有两个苯环结构,不属于苯的同系物,该烃是对称结构,苯环上的一氯代物有四种;根据苯的分子结构及碳碳单键能旋转可判断该分子中至少有9个碳原子在同一平面上。【答案】B10.化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体,人们发现等电子体间的结构和性质相似(即等电子原理),B3N3H6被称为无机苯,它与苯是等电子体,则下列说法中不正确的是()A.无机苯分子中只含有极性键B.无机苯能发生加成反应和取代反应C.无机苯的二氯取代物有3种同分异构体D.无机苯不能使KMnO4酸性溶液褪色【解析】由信息可知,无机苯的结构和性质与苯相似,可知B、D正确;再结合苯的分子结构可知无机苯的结构为,该分子结构中只含有极性键,A项正确;其二氯取代物有四种,其中,二氯取代物有四种,C项不正确。【答案】C11.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程,回答下列问题:(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出分子式为C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式_________________。(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为:①这两种结构的区别表现在以下两方面:定性方面(即化学性质方面):(Ⅱ)能________(填字母),而(Ⅰ)不能。a.被高锰酸钾酸性溶液氧化b.与溴水发生加成反应c.与溴发生取代反应d.与氢气发生加成反应定量方面(即消耗反应物的量的方面):1molC6H6与H2加成时:(Ⅰ)需要H2________mol,而(Ⅱ)需要H2________mol。②今发现C6H6还可能有一种如图所示的立体结构,该结构的二氯代物有________种。(3)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是________(填字母)。(4)现代化学认为,萘分子中碳碳键是________。【解析】(1)按题中要求写出一种即可,其中两个—C≡C—位置可以相邻,也可以间隔。(2)①由于Ⅱ中存在双键,故Ⅱ可被KMnO4酸性溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而Ⅰ不能发生上述反应,故应选a、b;由于Ⅰ加氢后形成环己烷(C6H12),故需3molH2,而Ⅱ中有2mol双键,故需2molH2。②根据对称性即可确定二个氯原子的相对位置,故二氯代物有3种。(3)根据分子式可推断出其结构简式。(4)萘中的碳碳键应与苯中的碳碳键相同。【答案】(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(2)①ab32②3(3)C(4)介于单键和双键之间独特的键eq\a\vs4\al([能力提升层次B])12.某烃的分子式为C8H10,它不能使溴水褪色,但能使KMnO4酸性溶液褪色,该有机物苯环上的一氯代物只有2种,则该烃是()【解析】用※表示苯环上氢原子被氯原子取代的不同位置【答案】A13.已知苯与一卤代烷烃在催化剂作用下可生成苯的同系物,例如:+HX,则在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯时,最好应该选用()A.CH3CH3和Cl2 B.CH2=CH2和Cl2C.CH3CH3和HCl D.CH2=CH2和HCl【解析】根据题目信息,可以判断合成乙苯时所用的原料是苯和一氯乙烷,所以首先必须合成CH3CH2Cl。CH3CH3和HCl不反应,CH2=CH2和Cl2反应生成CH2ClCH2Cl,而CH3CH3和Cl2虽然在光照条件下能够发生取代反应生成CH3CH2Cl,但是烷烃的卤代反应产物有多种,原料利用率低而且难以分离,所以在有机合成上价值不大,一般不会选用。【答案】D14.某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的倍,在铁屑存在时与溴发生反应,能生成2种一溴代物。该有机物可能是()【解析】由题意知,该有机物的相对分子质量Mr=16×=120。由碳原子数和氢原子数之比可得,该烃的分子式为C9H12,是苯的同系物。因铁屑存在时与溴发生反应,能生成2种一溴代物,说明苯环上的一溴代物有2种,只能是B项,而D中苯环上的一溴代物有4种。【答案】B15.苯和溴的取代反应的实验装置如下图所示,其中A为带支管口的试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。填写下列空白:(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):________________。(2)试管C中苯的作用是____________________________________。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)反应2min~3min后,在B中可观察到的现象是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有________(填字母)。【解析】苯与液溴剧烈反应生成Br和HBr气体,从导管出来的气体中会混有一定量的溴蒸气,混合气体进入试管C可将气体中溴蒸气除去(利用相似相溶原理)。气体在经D、E两装置时,分别可以观察到紫色石蕊试液变红,AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,装置F是尾气吸收装置,以防环境污染。【答案】(1)2Fe+3Br2=2FeBr3(2)除去HBr气体中混有的溴蒸气D试管中石蕊试液慢慢变红,且在导管口处有白雾产生,E试管中出现浅黄色沉淀(3)瓶底有无色油状液体产生(4)D、E、F16.请认真阅读下列三个反应:利用这些反应,按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。(试剂和条件已略去)A、B、C、D的结构简式分别为________、________、________、________。试题组二A组(巩固基础)1.下列关于苯的说法中,正确的是()A.苯的分子式为C6H6,它不能使KMnO4酸性溶液褪色,属于饱和烃B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同解析:从苯的分子式C6H6看,其氢原子数未达饱和,应属于不饱和烃,而苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,是由于苯分子中的碳碳键都相同,是一种介于单键与双键之间的独特的键所致;苯的凯库勒式()并未反映出苯的真实结构,只是由于习惯而沿用,不能由其来认定苯分子中含有双键,因而苯也不属于烯烃;在催化剂的作用下,苯与液溴反应生成了溴苯,发生的是取代反应而不是加成反应;苯分子为平面正六边形结构,其分子中6个碳原子之间的价键完全相同。答案:D2.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是 ()A.先加入足量的KMnO4酸性溶液,然后再加入溴水B.先加入足量溴水,然后再加入KMnO4酸性溶液C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热解析:要鉴别出己烯中是否混有甲苯,用C项中的方法显然无法验证;而D中反应物会把己烯氧化也不可以;只能利用溴水和KMnO4酸性溶液,若先加KMnO4酸性溶液,己烯也可以使KMnO4酸性溶液褪色,故A项不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烃,不能与KMnO4酸性溶液反应,若再加入KMnO4酸性溶液褪色,则说明有甲苯,故B项正确。答案:B3.下列化合物中既易发生取代反应,也可发生加成反应,还能使KMnO4酸性溶液褪色的是()A.乙烷 B.乙醇C.丙烯 D.苯解析:取代反应加成反应KMnO4酸性溶液褪色ABCD答案:C4.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有()①②③④⑤⑥A.①②③B.⑥C.③④⑤⑥D.①②③④⑤⑥解析:苯的同系物在催化剂的作用下,只发生苯环上的取代反应,可取代与甲基相邻、相间、相对位上的氢原子,也可以同时取代。答案:C5.在烧焦的鱼肉中,含有一种强烈的致癌物质3,4-苯并芘,其结构简式为,它是一种稠环芳香烃,其分子式是() 解析:根据有机物中的成键特点可以判断出其分子式为C20H12。答案:A6.导学号36370038美国魏考克斯合成的一种有机分子,像一尊释迦牟尼佛,被称为释迦牟尼分子。有关该有机分子的说法正确的是()A.该有机物属于苯的同系物mol该有机物完全燃烧需消耗25molO2mol该有机物最多可以与10molH2发生加成反应D.该有机物的一氯代物的同分异构体有12种解析:该有机物不属于苯的同系物,A项不正确;该有机物分子式为C22H12,消耗25molO2,B正确;1mol该有机物最多与11molH2发生加成反应,C项不正确;该有机物为对称结构,其一氯代物的同分异构体有6种,D项不正确。答案:B7.下列对有机物结构或性质的描述,错误的是()A.一定条件下,Cl2可与甲苯发生苯环上的取代反应B.乙烷和丙烯的物质的量共1mol,完全燃烧生成3molH2OC.光照下2,2-二甲基丙烷与Br2反应,其一溴取代物只有一种D.苯的二氯代物有3种,说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而成的六元环结构解析:由Br2可与甲苯发生苯环上的取代反应可推知,Cl2在一定条件下也会发生苯环上的取代反应。C2H6、C3H6分子中均含6个H原子,所以1mol混合物中含6molH,燃烧后生成3molH2O。2,2-二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4,只有一种位置的氢原子,其一溴取代物只有一种。苯的邻二氯化物只有1种,故D错误。答案:D~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填字母);(2)能够发生加成反应的烃有种;(3)一卤代物种类最多的是(填字母);(4)能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是(填字母);(5)写出实验室制D的化学方程式:;(6)写出F发生硝化反应的化学方程式:。解析:由球棍模型可知A为CH4,B为C2H6,C为CH2CH2,D为HC≡CH,E为CH3CH2CH3,F为,G为。根据各物质的组成和性质回答各问题。答案:(1)D(2)4(3)G(4)C、D、G(5)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑(6)+HO—NO2+H2O9.下图为苯和溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。填写下列空白:(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):。(2)试管C中苯的作用是。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为。(3)反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是。(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有(填字母)。解析:仔细观察实验装置图,结合制溴苯的实验原理,弄清各仪器内发生的反应及产生的现象,该实验能清楚观察到生成物以及能除去HBr气体中的溴蒸气,消除了Br2对HBr检验的干扰,能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。答案:(1)+Br2+HBr(2)吸收HBr气体中的Br2蒸气D中石蕊溶液变红,E中产生浅黄色沉淀(3)NaOH溶液的底部有无色油珠产生,产生白雾(4)DEFB组(提升能力)1.已知C—C可以绕键轴旋转,对于结构简式如图所示的烃,下列说法正确的是()A.分子中最多有14个碳原子处于同一平面上B.分子中至少有7个碳原子处于同一平面上C.该烃的一氯取代物最多有4种D.该烃是苯的同系物解析:当两个苯环绕两个苯之间的C—C键轴旋转到一个平面时,分子中的14个碳原子都处于同一平面上,否则是9个碳原子处于同一平面,故A正确、B错误;该烃的一氯取代物最多有5种,C错误;该烃分子中含有两个苯环,故不是苯的同系物,D错误。答案:A2.下列关于苯的叙述正确的是()A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃D.反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键解析:反应①为苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A错误。反应③为苯的硝化,属于取代反应,生成硝基苯,为烃的衍生物,C错误。苯分子中无碳碳双键,D错误。答案:B3.导学号36370039某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使KMnO4酸性溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有()种 种种 种解析:该烃的分子式为C10H14,符合分子通式CnH2n-6,它不能使溴水褪色,但可使KMnO4酸性溶液褪色,说明它是苯的同系物;因其分子中只含一个烷基,可推知此烷基为—C4H9,它具有以下4种结构:①—CH2CH2CH2CH3,②—CH(CH3)CH2CH3,③—CH2CH(CH3)2,④—C(CH3)3,由于第④种侧链上与苯环直接相连的那个碳原子上没有氢原子,不能发生侧链氧化,因此符合条件的烃只有3种。答案:B4.导学号36370040下列关于芳香烃的同分异构体的说法中正确的是()A.立方烷()存在与苯互为同系物的同分异构体B.苯的二溴代物中,与互为同分异构体C.已知的苯环上的二溴代物有9种,则苯环上的四溴代物也有9种D.分子式为C9H12的芳香烃共有两种解析:立方烷的分子式为C8H8,不符合苯的同系物的通式CnH2n-6,A项错误;由于苯环中不是碳碳双键,所以与是同一物质,B项错误;由于的苯环上的氢原子数一共是6个,所以苯环上的二溴代物与四溴代物种数相同,C项正确;分子式为C9H12的芳香烃既可能含一个侧链(,共2种结构),也可能含两个侧链(1个甲基和1个乙基,有邻、间、对位3种结构),还可能含三个侧链(3个甲基,共3种结构),D项错误。答案:C5.烷基取代苯环上的氢原子生成的可以被KMnO4酸性溶液氧化成,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧化得到。(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是;乙能被KMnO4酸性溶液氧化,且分子结构中只含有一个烷基,则乙可能的结构有种。(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种。试写出丙所有可能的结构简式:。解析:(1)苯环上有六个碳原子,还剩四个碳原子,由题给信息可知甲不能被KMnO4酸性溶液氧化,则只能是一种结构;丁基共有四种结构:①—CH2CH2CH2CH3、②、③、④,除④外其余三种与苯环相连后得到的物质都可被KMnO4酸性溶液氧化。(2)丙的苯环上的一溴代物只有一种,说明丙的分子结构高度对称。答案:(1)3(2)、、、6.导学号36370041某同学设计如下图所示装置制备一硝基甲苯。实验步骤如下:①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1∶3)的混合物(混酸);②在三颈烧瓶里装15mL甲苯;③装好其他药品,并组装好仪器;④向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;⑤控制温度,大约反应10分钟至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现;⑥分离出一硝基甲苯。(已知:甲苯的密度为g·cm-3,沸点为℃;硝基苯的密度为g·cm-3,沸点为℃)根据上述实验,回答下列问题:(1)实验方案中缺少一个必要的仪器,它是。本实验的关键是控制温度在30℃左右,如果温度过高,产生的后果是。(2)简述配制混酸的方法:,浓硫酸的作用是。(3)L仪器名称是,其作用是,进水口是。(4)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式:,注明反应类型:。(5)分离产品方案如下:操作1的名称是,操作2必需的玻璃仪器有:。(6)经测定,产品1的核磁共振氢谱中有3个峰,则其结构简式为;产品2的核磁共振氢谱中有5个峰,它的名称为。解析:(1)本实验需要控制温度,装置中没有温度计。如果温度过高,甲苯的苯环上邻、对位氢都可以被硝基取代,一硝基取代物产率变低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热量,且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,如果将浓硝酸注入浓硫酸中可能引起液滴飞溅,应采用类似浓硫酸稀释的操作方法配制混酸。(3)甲苯、硝酸都易挥发,冷凝装置使反应物冷凝回流,提高原料利用率。(4)甲苯苯环上的氢原子被硝基(—NO2)取代,类似苯与浓硝酸反应。(5)混合液中有机物与无机物分层,用分液操作分离有机物与无机物,由于对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点不同,可以采用蒸馏法分离这两种产物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中氢原子种类分别为3种、5种,在核磁共振氢谱中分别有3个峰、5个峰。答案:(1)温度计生成二硝基甲苯、三硝基甲苯(2)取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌催化剂、吸水剂(3)冷凝管冷凝回流,提高原料利用率b(4)+HO—NO2+H2O取代反应(或硝化反应)(5)分液酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管)、锥形瓶(6)邻硝基甲苯试题组三一、选择题(每小题5分,共55分)1.下列物质由于发生化学反应,既能使溴水褪色又能使酸性KMnO4溶液褪色的是()A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯2.苯和乙烯相比较,下列叙述正确的是()A.都可以与溴水发生取代反应B.都容易发生加成反应C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应D.乙烯易被高锰酸钾酸性溶液氧化,苯不能被高锰酸钾酸性溶液氧化3.苯(C6H6)与乙炔(C2H2)比较,下列叙述不正确的是()A.都能燃烧,且在空气中燃烧均产生黑烟B.都能发生加成反应C.都能被KMnO4氧化,使KMnO4酸性溶液褪色D.等质量的苯和乙炔,完全燃烧时耗氧量相同4.甲烷分子的四个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基所取代,则可得到的分子如图如示,对该分子的描述不正确的是()A.化学式为C25H20B.所有碳原子都在同一平面上C.此物质属于芳香烃类化合物D.该物质的一氯代物有3种同分异构体5.下列反应中,属于取代反应的是()A.苯在氯化铁存在时与氯气的反应B.苯在镍作催化剂时与氢气的反应C.苯在空气中燃烧D.苯与溴水混合振荡溴水分层6.在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应,大约需117~125kJ·mol-1的能量,但1,3-环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应,反应热为·mol-1,以上事实表明()A.1,3-环己二烯加氢是吸热反应B.1,3-环己二烯比苯稳定C.苯加氢生成环己烷是吸热反应D.苯比1,3-环己二烯稳定7.仅用一种试剂鉴别如下物质:苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是()A.溴水B.FeCl3溶液C.酸性KMnO4D.AgNO3溶液8.某有机物分子结构简,下列关于该有机物分子结构的说法中,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个碳原子有可能都在同一平面上9.下列叙述正确的是()A.苯分子是环状结构,其性质跟环烷烃相似B.表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃相同C.苯的分子式为C6H6,分子中的碳原子没有达到饱和,因此能使溴水褪色D.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,而苯的同系物却能使KMnO4酸性溶液褪色10.下列液体混合物,能用分液漏斗分离的是()A.溴苯和溴B.正己烷和水C.苯和硝基苯D.乙醇和水11.下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是()A.苯不与溴水发生加成反应B.苯不能被酸性KMnO4溶液氧化C.1mol苯能与3molH2发生加成反应D.苯能够燃烧产生浓烟二、简答题(共45分)12.(10分)人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。回答下列问题:(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出分子式为C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式:________。(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为:(Ⅰ)和(Ⅱ)。①这两种结构的区别表现在以下两方面:定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能________(填字母),而Ⅰ不能。a.被高锰酸钾酸性溶液氧化b.与溴水发生加成反应c.与溴发生取代反应d.与氢气发生加成反应定量方面(即消耗反应物的量方面):1molC6H6与H2加成时:Ⅰ需________mol,而Ⅱ需________mol。②今发现C6H6还可能有一种如图所示的立体结构,该结构的二氯代物有______种。(3)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是________(填字母)。(4)萘的结构简式不能解释的事实是_______(填字母)。a.萘不能使高锰酸钾酸性溶液褪色b.萘能与H2发生加成反应c.萘分子中所有原子在同一平面上d.一溴代萘(C10H7Br)只有两种同分异构体(5)现代化学认为,萘分子中碳碳键是________。13.(14分)如图为某学生设计的制取溴苯的装置(1)图中的错误①______________________________;②____________________________________。(2)按加入的顺序写出烧瓶内所装的试剂是。(3)与烧瓶口连接的垂直向上的导管的作用是_______________。(4)反应过程中,在锥形瓶中的导管出口处会发生的现象是________________________________________,这是因为____________________________________。(5)反应完毕后,向锥形瓶中的溶液中滴入AgNO3溶液,现象是____________________,这是因为生成了,反应的离子方程式为_______________。(6)反应完毕后,将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有色不溶于水的液体,这是因为的缘故。在粗产品溴苯中加入可以除去杂质,反应的离子方程式为____________________。(7)烧瓶中发生反应的化学方程式为______________。14.(12分)实验室制取硝基苯常用如图装置,请回答下列问题:(1)苯的硝化反应是在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行的,混酸的添加顺序是先___后加________________。(2)请写出该反应的方程式_________________________________。(3)被水浴加热的试管口处都要带一长导管,其作用是________。(4)苯的化学性质是易取代,那么除了苯的硝化反应外,你还能写出其他的取代反应方程式吗?请写出___________________________。15.(9分)苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响,其规律为:(1)苯环上新导入的取代基所占的位置主要决定于原有取代基的性质。(2)可以把原有取代基分成两类:第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位,如—OH、—CH3(或烷烃基)、—Cl、—Br、—O—COR等,第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位,例如,—NO2、—SO3H、—CHO等。请写出下图②④⑤三步反应的化学方程式②_______________________________________。④___________________________________________。⑤__________________________________________。试题组四一、选择题(每小题5分,共55分)1.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是()A.③④B.②③④⑤⑥C.①②⑤⑥D.②⑤2.分子组成为C9H12的苯的同系物,已知苯环上只有一个取代基,下列说法中正确的是()A.该有机物不能发生加成反应,但能发生取代反应B.该有机物不能使KMnO4酸性溶液褪色,但能使溴水褪色C.该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上D.该有机物的一溴代物最多有6种同分异构体3.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有()A.2种B.3种C.4种D.5种4.能用KMnO4溶液而不能用溴水鉴别的是()A.甲烷和乙烯B.1,3-丁二烯和丁烯C.苯和丙苯D.氢氧化钠溶液和苯酚溶液5.下列有关甲苯的实验事实中,与苯环上的甲基有关(或受到影响)的是()A.甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能C.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰D.1mol甲苯与3molH2发生加成反应6.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应所得的产物可能有()A.①②③B.只有⑦C.④⑤⑥⑦D.全部7.下列化合物分别与铁粉及液溴的混合物反应,苯环上的氢原子被取代生成的一溴代物只有一种同分异构体的是()A.乙苯B.1,3,5-三甲基苯C.1,2,4-三甲基苯D.1,2,3-三甲基苯8.已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为,A苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有()A.9种B.10种C.11种D.12种9.跟卤素发生取代反应,生成的一卤代物只有一种的是:A.②④B.②③⑥C.②③④D.只有②10.下列物质中,既能因发生化学反应而使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是()①CH3CH2CH2CH3②CH3CH2CH=CH2A.①②③④B.②③④C.②④D.只有②11.有机物中碳和氢原子个数比为3:4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机物可能是()二、简答题(共45分)12.(8分)结合已学知识,并根据下列一组物质的特点回答相关问题。(1)邻二甲苯的结构简式为________(填编号,从A~E中选择)。(2)A、B、C之间的关系为________(填序号)。a.同位素b.同系物c.同分异构体d.同素异形体(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程:___________________________________。(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称,熔沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔沸点由高到低的顺序:______(填编号)。13.(10分)有4种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各题要求的分别是:(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应,但在铁屑作用下能与液溴反应的是________,生成的有机物名称是________,反应的化学方程式为:________,此反应属于________反应。(2)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。(4)不与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是___________。14.(15分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为%。(1)A的分子式为____________。(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为____________,反应类型是____________。条件下反应的化学方程式________________________。(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为%,写出此化合物的结构简式_______________________。(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为_________________________。15.(12分)已知:①RNH2+R′CH2Cleq\o(→,\s\up7(一定条件))RNHCH2R′+HCl(R和R′代表烃基)②苯的同系物能被高锰酸钾氧化,如:(苯胺,弱碱性,易被氧化)化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物,其合成路线如图所示:请回答下列问题:(1)B物质的结构简式是___________________。(2)写出反应①、②的化学方程式:①_______________________________________;②__________________________________。(3)反应①~⑤中,属于取代反应的是________(填反应序号)。试题组五一、选择题1、氟利昂12是甲烷的氯、氟卤代物,结构式为。下列有关叙述正确的是()A.它有两种同分异构体B.它是平面分子C.它只有一种结构D.它有4种同分异构体2、既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中的少量乙烯的操作方法是()A.混合气通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶B.混合气通过盛溴水的洗气瓶C.混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶D.混合气跟适量氯化氢混合3、某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有()A.2种
B.3种C.4种
D.5种4、已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷(C8H8)的分子结构相似,如右图。则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为(
)A.6
B.5C.4
D.35、下列叙述中,错误的是()A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯6、对二甲苯是苯的同系物,也是一种化学工业的重要原料,下列说法正确的是(
)A.对二甲苯的一氯代物有三种B.对二甲苯的所有原子可能在同一平面内C.对二甲苯能使溴水和酸性高锰酸钾因发生化学反应而褪色D.在一定条件下,对二甲苯能发生氧化反应、还原反应、取代反应、加成反应7、芳香族化合物A的分子式为C7H6O2,那么包括A在内,属于芳香族化合物的同分异构体的数目为(
)种
种
种
种8、在分子中,处于同一平面上的原子数最多可能是()A.12个B.14个C.16个D.20个9、下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键10、下列关于苯酚的叙述不正确的是()A.苯酚是一种弱酸,滴加指示剂变色B.苯酚在水溶液中能按下式电离:C.苯酚钠在水溶液中几乎不能存在,会水解生成苯酚,所以苯酚钠溶液显碱性D.苯酚有腐蚀性,溅在皮肤上可用酒精冲洗11、下列有关反应原理及其应用,不正确的是()A.苯与浓硝酸反应:制备TNT炸药B.葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液反应:尿糖检测C.醋酸能与CaCO3、Mg(OH)2等反应:用食醋除去暖水瓶中的水垢D.乙烯和水反应生成乙醇:制取工业酒精二、非选择题12、实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯。试回答下列各小题:(Ⅰ)若用图甲装置进行制备实验,回答下列问题:(1)A中预先需加入的试剂是
,E中需加入的试剂是
。(2)仪器B除导气外的作用是
,进水口为
(选填字母“a”或“b”)。
(Ⅱ)若用图乙装置进行制备实验,回答下列问题:(1)C中盛放CCl4的作用是
;(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,写出有关的离子方程式
,然后用
仪器分离出溴苯(仍含有少量苯);(3)反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有
(填现象)生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于
(填有机反应类型)。13、实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯。试回答下列各小题:(Ⅰ)若用图甲装置进行制备实验,回答下列问题:(1)A中预先需加入的试剂是
,E中需加入的试剂是
。(2)仪器B除导气外的作用是
,进水口为
(选填字母“a”或“b”)。
(Ⅱ)若用图乙装置进行制备实验,回答下列问题:(1)C中盛放CCl4的作用是
;(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,写出有关的离子方程式
,然后用
仪器分离出溴苯(仍含有少量苯);(3)反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有
(填现象)生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于
(填有机反应类型)。14、铁可以作为苯与溴发生取代反应的催化剂,该反应是发热反应。有三个研究性学习小组,为了探究苯与溴发生的反应是取代反应,分别设计了以下甲、乙、丙三套实验装置(图中夹持装置的仪器均未画出),甲、乙、丙三套装置中,圆底烧瓶上的长导管可以使是苯和部分溴蒸气冷凝回流。请你回答下列问题:(F、J装置中的导气管不能伸入到溶液内)(1)苯与溴发生取代反应的化学方程式_______________________________。(2)甲、乙、丙三套装置中不能达到实验目的的装置是________________,其原因是_____________________________________________________。(3)能够达到实验目的,但是实验装置存在某些缺陷,请你选出有缺陷的装置,并将存在的缺陷相应的填写在下表中,可以不填满。装置的名称存在的缺陷(4)请你根据(3)中的分析,重新组装一套比较完善的实验装置来完成实验,用实验装置的字母写出组装的顺序(按气流从左至右的方向)_______________________________。15、溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:按下列合成步骤回答问题:苯溴溴苯密度/g·cm—3沸点℃8059156水中溶解度微溶微溶微溶
(1)写出a中生成溴苯的化学方程式;(2)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了__________气体(写化学式),继续滴加至液溴滴完。装置d装置的作用是
。(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;②滤液依次用l0mL水、8mLl0%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
;③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是
。(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为__
(写名称);要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填入正确选项前的字母)。A.重结晶
B.过滤
C.萃取
D.蒸馏参考答案1、答案C2、答案B解析乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,与溴加成生成1,2二溴乙烷常温下为液体。3、答案B解析该烃的分子式为C10H14,符合分子通式CnH2n-6,它不能使溴水褪色,但可以使酸性KMnO4溶液褪色,说明它是苯的同系物。因其分子中只含一个烷基,可推知此烷基为—C4H9,它具有以下四种结构:①—CH2CH2CH2CH3、②—CH(CH3)CH2CH3、③—CH2CH(CH3)2、④—C(CH3)3,其中第④种侧链上与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,不能发生侧链氧化,因此符合条件的烃只有3种。4、C5、选D。苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃水浴加热发生取代反应生成硝基苯,其中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,A项正确;苯乙烯中的碳碳双键和苯环都可以和氢气发生加成反应,故在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B项正确;乙烯可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,碳碳双键断开分别加溴原子,生成1,2-二溴乙烷,C项正确;甲苯与氯气在光照下应该发生甲基上的取代反应,不是生成2,4-二氯甲苯,D项错误。6、D7、选A。A的分子式为C7H6O2只能有一个苯环,剩余部分可能是①一个羧基,即苯甲酸;②一个酯基,即C6H5OOCH;③一个醛基与一个羟基,并且一个醛基与一个羟基接在苯环上有邻、间、对3种。8、考点:常见有机化合物的结构.专题:有机物分子组成通式的应用规律.分析:在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断.注意单键可以旋转.解答:解:在分子中,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,乙炔是直线型结构,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.点评:本题考查有机物结构中共面、共线问题,难度中等,关键是空间想象,做题时注意从甲烷、乙烯、苯和乙炔的结构特点判断有机分子的空间结构,单键可以旋转.9、选B。乙酸含有羧基,酸性比碳酸强,可与NaHCO3溶液反应生成CO2,A项正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不属于高分子化合物,B项错误;甲烷和氯气的反应与苯和硝酸的反应均为取代反应,C项正确;碳碳双键可以与溴发生加成反应从而使溴的四氯化碳溶液褪色,苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,D项正确。10、11、解析甲苯与浓HNO3发生取代反应生成2、4、6三硝基甲苯(简称TNT),TNT是一种烈性炸药,A项不正确。答案A12、(10分)(除特殊说明外,每空1分)(Ⅰ)(1)Fe或FeBr3,碱石灰
。(2)冷凝反应物使之回流;a
。(Ⅱ)(1)吸收HBr中的溴蒸汽;(2)Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O(2分),
分液漏斗;(3)浅黄色沉淀,取代反应。13、(Ⅰ)(1)Fe或FeBr3,碱石灰
。(2)冷凝反应物使之回流;a
。(Ⅱ)(1)吸收HBr中的溴蒸汽;(2)Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O(2分),
分液漏斗;(3)浅黄色沉淀,取代反应。14、(14分)(1)(4分)N,Na(2)(4分)NH4HSO4,c(H+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)或c(NH4+)>c(HSO4-)>c(H+)>c(SO42-)c(OH-)(3)(2分)102a-14,(4)(4分)碱性;分别取等物质的量浓度NaCl溶液和NH4Cl溶液,测定其pH,NaCl溶液的pH=7,NH4Cl溶液pH<7,所以NaOH碱性>NH3·H2O。(分别取等物质的量浓度的NaOH溶液和NH4Cl溶液,测定其pH,NaCl溶液的pH>NH4Cl,所以NaOH碱性>NH3·H2O。其它合理答案也给分)15、(1)
+Br2
+HBr(2)HBr,
吸收HBr和Br2。(3)②除去HBr和未反应的Br2,并防止倒吸。
③干燥(4)苯,
D。试题组六一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)1.(2022·重庆高二检测)下列说法中错误的是()A.石油中含C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油B.含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物D.煤中含苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来【答案】D【解析】煤是含多种无机物和有机物的混合物,并不含苯和甲苯等芳香烃,但煤干馏的产物煤焦油中含苯和甲苯,可通过分馏的方法将它们分离出来。2.(2022·山东淄博高二检测)下列反应不属于取代反应的是()A.酯化反应B.乙烯与溴水的反应C.苯的硝化反应D.苯与液溴的反应【答案】B3.(2022·唐山高二检测)已知下列有机物:①硝基苯、②环己烷、③甲苯、④苯磺酸、⑤溴苯、⑥邻二甲苯。其中不能由苯通过一步反应直接制取的是()A.②④B.①③⑤C.①②⑥D.③⑥【答案】D4.(2022·湖北武汉高二检测)50~60℃时,苯与浓硝酸在浓硫酸催化下可制取硝基苯,反应装置如图。下列对该实验的描述错误的是()A.最好用水浴加热,并用温度计控温B.长玻璃管起冷凝回流作用C.提纯硝基苯时只需直接用水去洗涤,便可洗去混在硝基苯中的杂质D.加入过量硝酸可以提高苯的转化率【答案】C【解析】该反应温度不超过100℃,所以用水浴加热,A项正确;因反应物受热易挥发,所以用长玻璃管起冷凝回流作用,B项正确;用水洗涤不能除去没反应完的苯,因为苯不溶于水而易溶于硝基苯,C项错误;加入过量硝酸可以使平衡向右移动,从而提高苯的转化率,D项正确。5.(2022·天津高二检测)将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有()A.仅①②③B.仅⑦C.仅④⑤⑥⑦D.全部【答案】C【解析】苯及其同系物在铁粉作用下与液溴发生反应,苯环上的氢原子被取代,可取代与甲基相邻、相间、相对位置上的氢原子,也可以有2个或多个氢原子同时被取代。甲基对苯环的作用,使—CH3邻、对位上的氢原子变得活泼,容易被取代,实验测定,邻、对位上的取代物比间位上的取代物多一些,但并不是无间位取代物。6.(2022·福州高二检测)要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是()A.先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液C.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热【答案】B7.(双选)(2022·山东泰安高二检测)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面内的有()A.乙烷B.甲苯C.氟苯D.四氯乙烯【答案】CD【解析】由烷烃的结构特点可知乙烷中所有原子不会处于同一平面内;甲苯中所有原子不会都处于同一平面内;氟苯是氟原子取代苯中氢原子形成的,所以氟苯所有原子都在同一平面内;由乙烯的结构特点可知四氯乙烯中所有原子都在同一平面内,故C、D正确。8.用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质,正确的是()A.溴苯中的溴(碘化钾溶液)B.硝基苯中的硝酸(氢氧化钠溶液)C.乙烷中的乙烯(氢气)D.苯中的甲苯(水)【答案】B9.(2022·湖北黄冈高二检测)下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是()A.①②B.②③C.③④D.②④【答案】D【解析】②中—C(CH3)3的中心碳位于一个四面体的中心,故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。④中同时连接两个苯环的那个碳原子、苯环及与它连接的甲基碳原子不可能在同一平面上,可知该题应选②④。10.(2022·山东昌乐高二检测)不具有的性质是()A.在一定条件下与H2发生加成反应B.在一定条件下与浓硝酸发生硝化反应C.与溴水发生加成反应D.在光照条件下与Cl2发生侧链上的取代反应【答案】C【解析】苯及其同系物在催化剂作用下可以与卤素单质发生苯环上的取代反应;但不能与溴水发生加成反应。11.(双选)下列属于取代反应的是()A.苯与液溴混合后撒入铁粉B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色C.甲苯制三硝基甲苯D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷【答案】AC【解析】苯与液溴混合后撒入铁粉发生取代反应;乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应;甲苯制三硝基甲苯是硝化反应,也是取代反应;苯和氯气生成六氯环己烷是加成反应。12.下列叙述中,错误的是()A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4二氯甲苯【答案】D【解析】苯与浓硝酸、浓硫酸共热发生取代反应,生成,A正确;苯乙烯()在合适条件下与H2发生加成反应,生成乙基环己烷(),B正确;乙烯与Br2发生加成反应生成1,2二溴乙烷(BrCH2CH2Br),C正确;甲苯与氯气在光照下发生苯环侧链上的取代反应,不能生成2,4二氯甲苯,D错误。二、非选择题(本题包括4小题,共40分)13.(2022·湖北高二检测)(1)下列有机物中属于脂肪烃的是________,属于芳香烃的是________,属于苯的同系物的是________,属于脂环烃的是________(填序号)。(2)烃A的相对分子质量是106,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色。当用FeBr3作催化剂时,能与溴反应,生成的一溴代物只有一种,则烃A的名称是________,它生成一溴代物的化学方程式是:________________________________________________________________________。【答案】(1)③④⑥②⑤⑤③④(2)对二甲苯14.(2022·山东滨州高二检测)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:(1)常温下含碳量最高的气态烃是________(填字母)。(2)能够发生加成反应的烃有________种。(3)写出实验室制D的化学方程式:________________________________________________________________________。(4)写出F发生硝化反应的化学方程式:________________________________________________________________________。【答案】(1)D(2)4(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(4)【解析】由A~G的分子球棍模型可知A为CH4、B为CH3CH3、C为CH2=CH2、D为CH≡CH、E为CH3CH2CH3、F为。其中乙炔的最简式是CH,是含碳量最高的气态烃;含有碳碳双键、碳碳三键以及含苯环的分子能发生加成反应;实验室制取乙炔的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;苯发生硝化反应的方程式是+HNO3(浓)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(50~60℃))+H2O15.(2022·经典习题选萃)下表是有机物A、B的有关信息。AB①能使溴的四氯化碳溶液褪色②比例模型为③能与水在一定条件下反应生成醇①由C、H两种元素组成②球棍模型为根据表中信息回答下列问题:(1)写出在一定条件下,A生成高分子化合物的化学反应方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)A与氢气发生加成反应后生成分子C,C在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n=________时,这类有机物开始出现同分异构体。(3)B具有的性质是________(填序号)。①无色无味液体②有毒③不溶于水④密度比水大⑤与酸性KMnO4溶液和溴水反应使之褪色⑥任何条件下不与氢气反应(4)写出在浓硫酸作用下,B的相对分子质量最小的同系物与浓硝酸反应的化学方程式:________________________________________________________________________。【答案】(1)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(一定条件))(2)4(3)②③(4)16.(2022·山东潍坊高二检测)实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。请回答下列问题:(1)反应需在50~60℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是________,其优点是________________________和__________________________________________。(2)在配制混合酸时应将________加入________中去。(3)该反应的化学方程式是__________________________________________。(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是____________________________。(5)反应完毕后,除去混合酸,所得粗产品用如下操作精制:①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④用10%NaOH溶液洗正确的操作顺序是________(填序号)。【答案】(1)水浴加热便于控制温度受热均匀(2)浓硫酸浓硝酸(3)(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中,造成污染(5)②④②③①【解析】(1)反应条件中加热温度在100℃以下时,可以采用水浴加热法,此方法优点在于使反应物受热均匀,且易于控制温度。(2)配制混合酸时,应将浓硫酸加入浓硝酸中去。(4)由于缺乏冷凝回流装置,苯、浓硝酸等受热易挥发,造成环境污染。(5)结合苯、硝基苯、浓硫酸、浓硝酸的物理化学性质,可知粗产品先用水洗去多数酸液,再用10%的NaOH溶液洗去水洗未洗净的少量酸液,然后再水洗洗去NaOH溶液,经过干燥得到苯与硝基苯的混合物,再经蒸馏即可得到纯净的硝基苯。试题组七一、选择题1.下列叙述中,错误的是()A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4二氯甲苯解析:甲苯与氯气在光照下反应,氯原子取代甲基上的氢原子,而不是取代苯环上的氢原子,D项错误。答案:D2.苯环和侧链相互影响,下列关于甲苯的实验事实中,能说明苯环对侧链有影响的是()A.甲苯能与浓硝酸、浓硫酸反应生成三硝基甲苯B.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色C.甲苯能燃烧产生带浓烟的火焰D.1mol甲苯能与3molH2发生加成反应解析:A项,甲苯和苯都能与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应,不能说明苯环对侧链有影响;B项,甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,生成苯甲酸,说明苯环对侧链有影响;C项,烃燃烧产生带浓烟的火焰与烃中碳的含量有关,不能说明苯环对侧链有影响;D项,1mol甲苯或1mol苯都能与3molH2发生加成反应,不能说明苯环对侧链有影响,故选B。答案:B3.分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应。该有机物在一定条件下与H2完全加成,其生成物的一氯代物的种类有()A.3种B.4种C.5种D.6种解析:分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应,可以判断出一定是甲苯,甲苯与氢气完全加成后,生成甲基环己烷,分子中有五种不等效氢原子,因此其生成物的一氯代物的种类共有五种。答案:C4.如图是两种烃的球棍模型,有关它们的说法,正确的是()A.两者互为同分异构体B.两者都是苯的同系物C.两者都能使酸性KMnO4溶液褪色D.两者的一氯代物的数目相等解析:根据球棍模型可确定A的结构简式为,可以看出,两者分子式不同,不是同分异构体;两者都含有苯环,但A的侧链不是乙基,因此A不是苯的同系物,而B是苯的同系物;两者的侧链中直接与苯环连接的碳原子上都有氢原子,故两者都能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色;A分子中有5种H原子(乙烯基上2种,苯环上3种),其一氯代物有5种,B分子中有4种H原子(两个甲基上的H原子是1种,苯环上有3种),其一氯代物有4种,数目不相等。答案:C5.甲苯的苯环上有5个氢原子,其中若有两个氢原子分别被羟基(—OH)和氯原子(—Cl)取代,则可形成的有机物同分异构体有()A.9种 B.10种C.12种 D.15种解析:二取代物的书写可以采用定一议二法:先在苯环上确定氯原子(—Cl)的位置,再讨论羟基(—OH)的几种可能位置。答案:B6.在分子中,能在同一平面上的碳原子至少有()A.7个 B.8个C.9个 D.14个解析:苯环是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面,且处在对角线位置的碳原子、氢原子共直线。分析如左下图的结构时,受苯环书写形式的局限而认为至少1~8碳原子共平面,实质上应该是4、7、8、11四个碳原子共直线,两个苯环所确定的平面可以绕该直线旋转,若两个平面如右下图所示,至少有9个碳原子共面。若两个平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,最多有14个碳原子共面。答案:C7.工业上将苯蒸气通过炽热的铁合成可作热载体的化合物,该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种,1mol该化合物催化氢化时最多消耗6mol氢气。这种化合物可能是()解析:1mol甲苯只能与3molH2发生加成反应,A不正确;1molB物质能与6molH2发生加成反应,但其苯环上的一氯代物只有1种,B不正确;C中的一氯代物有2种;D中有2个苯环,可与6molH2发生加成反应,其苯环上的一氯代物有邻、间、对3种同分异构体。答案:D8.分子组成为C9H12的苯的同系物,已知苯环上只有一个取代基,下列说法中正确的是()A.该有机物不能发生加成反应,但能发生取代反应B.该有机物不能使KMnO4酸性溶液褪色,但能使溴水褪色C.该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上D.该有机物的一溴代物最多有6种同分异构体解析:A项:苯环可发生加成反应,错误;B项:苯的同系物可使KMnO4酸性溶液褪色,不能使溴水褪色,错误;C项:由于侧链为烷烃基(—C3H7),故所有原子不可能共平面,错误;D故正确答案为D。答案:D9.跟卤素发生取代反应,生成的一卤代物只有一种的是:A.②④ B.②③⑥C.②③④ D.只有②解析:卤代物的种类分别为①2种②1种③1种④6种⑤6种(④、⑤是一样的)⑥1种。答案:B10.下列物质中,既能因发生化学反应而使溴水褪色,又能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是()①CH3CH2CH2CH3②CH3CH2CH=CH2A.①②③④ B.②③④C.②④ D.只有②解析:①丁烷不能使溴水褪色,也不能使高锰酸钾酸性溶液褪色;②1丁烯分子中含有碳碳双键,既能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,也能被高锰酸钾酸性溶液氧化而使高锰酸钾酸性溶液褪色;③苯分子结构稳定,不能被高锰酸钾酸性溶液氧化,但是可以萃取溴水中的溴而使溴水褪色;④邻二甲苯苯环上的甲基可以被高锰酸钾酸性溶液氧化,从而使高锰酸钾酸性溶液褪色,二甲苯也可萃取溴水中的溴使溴水褪色,但是萃取属于物理变化过程;因此本题中符合题意的只有②。答案:D11.分子式为C8H8的有机物,能使溴的CCl4溶液褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色,并且它的分子中碳上的一个氢原子被氯取代后的一氯代物只有一种,该有机物可能是()解析:B项的分子式为C8H10,与题意不符,B项错误;C项的分子式为C8H8,但分子中不含不饱和键,不能使溴的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;A、D项的有机物都能使溴的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,但A项的一氯代物不止1种,D项的一氯代物只有1种,故A项错误,D项正确。答案:D12.某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为34,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的倍,在铁屑存在时与溴发生反应,能生成2种一溴代物。该有机物可能是()A.CH≡C—C(CH3)2C(CH3)3C.(CH3)2C=CH—C(CH3)2CH2CH3D.解析:由题意知,该有机物的相对分子质量Mr=16×=120。由碳原子数和氢原子数之比为34可得,该烃的分子式为C9H12,是苯的同系物。铁屑存在时与溴发生反应,能生成2种一溴代物,说明苯环上的一溴代物有2种,只能是B项,D项苯环上的一溴代物有4种。答案:B二、填空题13.苯的同系物中,有的侧链能被KMnO4酸性溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14,甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是______________;乙能被KMnO4酸性溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有________种。(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式:______________________________________________________。解析:本题主要考查苯的同系物的结构推断及性质。(1)据题目信息,苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能,故分子式为C10H14,有两个侧链的苯的同系物有3×3=9(种)可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位,或4个相同的侧链。答案:14.某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为%。(1)A的分子式为____________。(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为____________,反应类型是____________。(3)已知:。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式___________。(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为%,写出此化合物的结构简式__________________。(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为__________________________________________________________。解析:A分子中含碳原子N(C)=eq\f(104×%,12)=8,由104-8×12=8可以判断剩余部分为氢原子,且N(H)=8。A的分子式为C8H8。因分子中含有苯环,A可表示为C6H5-C2H3,即A为。答案:(1)C8H815.已知:①RNH2+R′CH2Cleq\o(→,\s\up7(一定条件))RNHCH2R′+HCl(R和R′代表烃基)②苯的同系物能被高锰酸钾氧化,如:化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物,其合成路线如图所示:请回答下列问题:(1)B物质的结构简式是______________________。(2)写出反应①、②的化学方程式:①___________________________________________________;②___________________________________________________。(3)反应①~⑤中,属于取代反应的是__________(填反应序号)。解析:根据题给信息及有机物的衍变关系可知,①反应的化答案:(1)16.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:苯溴溴苯密度/g·cm-3沸点/℃8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题:(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是______________;(2)液溴滴完后,
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