2023版新教材高中化学第二章烃第三节芳香烃课时作业新人教版选择性必修3

第三节芳香烃必备知识基础练进阶训练第一层1．苯环结构中，不存在单双键交替结构，不可以作为证据的事实是()A．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色B．苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷C．经实验测得邻二甲苯仅一种结构D．苯在FeBr3存在条件下与液溴发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色2．能说明苯分子中苯环的平面正六边形结构中，碳碳键不是单、双键交替排布，而是完全相同的事实是()A．苯的一元取代物没有同分异构体B．苯的间位二元取代物只有1种C．苯的邻位二元取代物只有1种D．苯的对位二元取代物只有1种3．苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是()A．反应①为取代反应，向反应后的液体中加入水，有机产物在上层B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟C．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物D．反应④中1mol苯最多与3molH2在加热、催化剂作用下发生加成反应4．下列实验操作中正确的是()A．将溴水、FeBr3和苯混合加热即可制得溴苯B．除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液C．苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计水银球应放在混合液中D.制取硝基苯时，应先加2mL浓H2SO4，再加入1.5mL浓HNO3，然后再滴入约1mL苯，最后放在水浴中加热5．下列有机物命名正确的是()A．2­乙基戊烷B．CH3CH2C≡CH1­丁炔C．间二乙苯D．2­甲基­2­丙烯6．下列物质属于苯的同系物的是()7．分子式为C10H14的苯的同系物，共有3个甲基，符合条件的结构有()A．3种 B．6种C．9种 D．10种[答题区]题号1234567答案8.有机化合物A是一种重要的化工原料，在一定条件下可以发生如下反应：已知苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是________(填字母)。A．属于芳香烃 B．属于苯的同系物C．侧链中含碳碳双键 D．有顺反异构体(2)有机化合物A的结构简式为________。(3)请写出A→B反应的化学方程式________，其反应类型________。(4)D具有优良的绝缘、绝热性能，可用作包装材料和建筑材料，在工业上以A为原料生产。写出相关反应的化学方程式________，其反应类型为________。9．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。(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链烃的结构简式__________。(2)已知分子式为C6H6的结构有多种，其中的两种为(Ⅰ)(Ⅱ)①这两种结构的区别表现在：定性方面(即化学性质方面)：Ⅱ能________而Ⅰ不能。a．被酸性高锰酸钾溶液氧化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________mol，而Ⅱ需________mol。②今发现C6H6还可能有另一种如图立体结构：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下列中的________(填入编号)。(4)根据第(3)小题中你判断得到的萘结构简式，它不能解释萘的下列________事实(填入编号)。a．萘不能使溴水褪色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(5)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是____________________________________________。关键能力综合练进阶训练第二层1．有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项的事实不能说明上述观点的是()A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙烯能发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应C．苯与硝酸在加热的条件下发生取代反应，而甲苯在常温下就能与硝酸发生反应D．2­甲基­1­丙烯与溴的CCl4溶液加成速率比己烯与溴的CCl4溶液加成速率快2．乙苯制苯乙烯的原理：，下列说法正确的是()A.该反应是加成反应B．乙苯的同分异构体有3种C．可用KMnO4(H＋)鉴别乙苯和苯乙烯D．苯乙烯分子中最多有8个碳原子共平面3．如图有机物中，同一平面上和同一直线上的碳原子最多数目分别为()A．11、4 B．10、3C．12、3 D．13、44．关于有机化合物和，下列说法错误的是()A．(a)和(b)均能发生取代反应B．(c)和(d)中所有碳原子均可能共平面C．(a)、(b)、(c)、(d)互为同系物D．(a)的二氯取代物有12种(不包含立体异构)5．下列苯的同系物分别与液溴和铁粉发生反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物有3种同分异构体的是()A．邻二甲苯B．C．对二甲苯D．乙苯6．下列关于芳香烃的同分异构体的说法正确的是()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，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2种7．有下列8种物质：①丁烷②丙烯③1­戊炔④苯⑤甲苯⑥乙烯与溴的反应产物⑦聚丙烯⑧环己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是()A．①②③⑤B．④⑥⑦⑧C．①④⑥⑦D．②③⑤⑧8．下列关于有机物的叙述中，不正确的是()A．它难溶于水，但易溶于苯，工业上可以用苯和丙烯加成反应制得B．它会使酸性高锰酸钾溶液褪色C．它有3种一溴代物D．一定温度下可以和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应[答题区]题号12345678答案9.芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如下所示：回答下列问题：(1)A的化学名称是________；A属于________(填“饱和烃”或“不饱和烃”)；(2)A→B的反应类型是________；(3)A→C的化学方程式为________________________________________________________________________；(4)A与酸性KMnO4溶液反应可得到D，写出D的结构简式__________。学科素养升级练进阶训练第三层1．甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代，可得到的分子如下图所示，对该分子的下列叙述中不正确的是()A．分子式为C25H20B．此物质的一氯代物有3种C．此物质属芳香烃D．此分子中所有原子可能处于同一平面上2．如图是立方烷的球棍模型，下列有关说法不正确的是()A．该分子中无手性碳原子B．其二氯代物有3种同分异构体C．它与苯互称为同系物D．它与苯乙烯(C6H5—CH=CH2)互为同分异构体3．苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是()A.是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键4．实验室可用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将苯和液溴的混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞处于关闭状态)。(1)A中发生反应的化学方程式是__________________________。(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B后静置，能够观察到的明显现象是________，充分振荡目的是____________________________，从B中分离出溴苯时需要用到的主要玻璃仪器是__________，B中有关反应的离子方程式是________________________。(3)C中盛放CCl4的作用是__________________________。(4)此实验装置还能用于证明苯和液溴发生的是取代反应。证明是取代反应的第一种方法是______________________________________；证明是取代反应的第二种方法是__________________________________________。第三节芳香烃必备知识基础练1．答案：B解析：不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C—C单键与C=C双键的交替结构，A正确；苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷，因为大π键和碳碳双键都能发生加成反应，不能证明苯环结构中不存在C—C单键与C=C双键的交替结构，B错误；如果是单双键交替结构，邻二甲苯的结构有两种，一种是两个甲基夹C—C，另一种是两个甲基夹C=C，邻二甲苯只有一种结构，说明苯环结构中的化学键只有一种，不存在C—C单键与C=C双键的交替结构，C正确；苯在FeBr3存在下同液溴可发生取代反应，生成溴苯，苯不因化学变化而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，可以证明苯环结构中不存在C—C单键与C=C双键的交替结构，D正确。故选B。2．答案：C解析：苯的碳碳键完全相同，则苯的一元取代物、邻位二元取代物、间位二元取代物、对位二元取代物都没有同分异构体，都只有1种；若苯的碳碳键是单、双键交替排布，苯的一元取代物、间位二元取代物、对位二元取代物仍然只有1种，但邻位二元取代物有XX、两种；答案选C。3．答案：A解析：苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和HBr，溴苯密度大于水，与水互不相溶，在水的下层，A错误；苯的含碳量高，能够在氧气中燃烧，被氧气氧化，燃烧时发出明亮火焰并伴有浓烟，B正确；反应③为取代反应，苯与浓硝酸在50～60℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水，硝基苯属于芳香族化合物，C正确；苯中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的化学键，1mol苯能够与3mol氢气发生加成反应，D正确；故选A。4．答案：B解析：苯与溴水不反应，与液溴在铁粉作催化剂的条件下，反应制取溴苯，故A错误；由于溴苯与氢氧化钠溶液不发生反应，而溴与氢氧化钠溶液能够发生反应，反应后混合液分层，所以可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液，故B正确；用苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，需要测量水的温度，温度计应放在热水中，故C错误；应该先加入浓硝酸，再加入浓硫酸，滴加顺序颠倒，容易发生危险，故D错误；故选B。5．答案：B解析：该烷烃最长链有6个碳，3号碳上有一个支链甲基，所以名称为3­甲基己烷，故A错误；根据命名规则可命名为1­丁炔，故B正确；根据取代基的位置关系可看出该有机物命名为对二乙苯，故C错误；根据命名原则可知，该有机物可命名为2­甲基­1­丙烯，故D错误；故选B。6．答案：B解析：苯的同系物为含有1个苯环而且侧链为饱和烃基的芳香烃，为萘，不属于苯的同系物，故A错误；苯的同系物为含有1个苯环而且侧链为饱和烃基的芳香烃，的侧链为乙基，为饱和烃基，属于苯的同系物，故B正确；苯的同系物为含有1个苯环而且侧链为饱和烃基的芳香烃，的侧链含有不饱和烃基，不属于苯的同系物，故C错误；苯的同系物为含有1个苯环而且侧链为饱和烃基的芳香烃，的侧链含有溴原子，不属于苯的同系物，故D错误；故选B。7．答案：D解析：分子式为C10H14的苯的同系物，共有3个甲基，侧链可能为一个：—C(CH3)3，1种结构；侧链可能为2个：—CH3和—CH(CH3)2，3种结构；侧链可能为3个：—CH3、—CH3、—CH2CH3，6种结构，故共有10种结构。故选D。8．答案：(1)AC(2)(3)加成反应(4)加聚反应解析：有机化合物A的分子式是C8H8，是一种重要的化工原料，能够被酸性KMnO4溶液氧化为C：C6H5COOH，能够在催化剂存在条件下反应变为高分子化合物，可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应，则A是苯乙烯，结构简式是，B是，D是(1)化合物A的结构简式是，含有苯环，且只含有C、H两种元素，因此属于芳香烃，A正确；有机化合物A是苯乙烯，不符合苯的同系物通式CnH2n－6，因此不属于苯的同系物，B错误；化合物A的结构简式是，侧链中含不饱和的碳碳双键，C正确；由于在不饱和C原子上有2个相同的H原子，因此不存在顺反异构体，D错误。(2)根据上述分析可知化合物A的结构简式是。(3)化合物A的结构简式是，通入溴的四氯化碳溶液中，二者发生加成反应产生，该反应的化学方程式为，该反应类型是加成反应。(4)化合物D结构简式是，该物质具有优良的绝缘、绝热性能，可用作包装材料和建筑材料，可由苯乙烯在一定条件下发生加聚反应制取得到，则由A制取D的化学方程式为9．答案：(1)CH≡C－C≡C—CH2—CH3或CH≡C—CH2—C≡C—CH3(2)①ab32②3(3)C(4)a(5)介于C—C单键与C=C双键之间的独特的键解析：(1)C6H6不饱和度为(14－6)/2＝4，若只含有三键，则分子中含有2个三键，符合条件的结构简式为CH≡C—C≡C—CH2—CH3或CH≡C—CH2—C≡C—CH3；(2)①由于Ⅱ中存在双键，可被酸性KMnO4溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，而苯不能发生上述反应，故应选a、b；由于苯环上加氢后得到环己烷(C6H12)，故需消耗3molH2，而Ⅱ中只有两个双键，故需消耗2molH2；②根据等效氢，该结构有1种氢原子，先进行一氯代物，产物有一种，再在一氯代物的基础用一个氯原子代替一个氢原子可得二氯代物，两个氯原子的位置只有三种情况，所以二氯代物有3种同分异构体；(3)萘是一种芳香烃，含有苯环，不饱和度为eq\f(10×2＋2－8,2)＝7，含有两个苯环，结构简式为(4)萘分子碳碳之间的键是介于C—C单键与C=C双键之间的一种特殊的键，由萘的结构简式可知，萘分子能使溴水褪色，选项a错误；萘是一种芳香烃，含有两个苯环，具有苯的一些性质，可以与氢气加成，选项b正确；萘是平面结构，所有原子处于同一平面，选项c正确；萘是对称结构，只有两种氢原子，故一溴代物有两种结构，选项d正确；(5)萘分子碳碳之间的键是介于C—C单键与C=C双键之间的一种特殊的键。关键能力综合练1．答案：B解析：甲苯由于含有甲基，苯环对甲基的化学性质产生了影响，故A正确；乙烯发生加成反应是因为乙烯中存在碳碳双键，不是原子间(或原子与原子团间)的相互影响，故B错误；甲苯由于含有甲基，甲基对苯环的化学性质产生了影响，故C正确；侧链的存在对碳碳双键产生一定影响，使2­甲基­1­丙烯与溴的CCl4溶液加成速率快，故D正确，故选B。2．答案：D解析：该反应消去小分子H2，形成不饱和键(碳碳双键)，属于消去反应，A错误；乙苯的不饱和度为4，含苯环的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯共3种，还有不含苯环的同分异构体，故乙苯的同分异构体多于3种，B错误；乙苯和苯乙烯均能使KMnO4(H＋)溶液褪色，故不可用KMnO4(H＋)鉴别乙苯和苯乙烯，C错误；苯环和乙烯均是平面型分析，单键可旋转，则苯乙烯中所有C原子均可能共面，即苯乙烯分子中最多有8个碳原子共平面，D正确。3．答案：D解析：根据甲烷分子的空间构型是正四面体，乙烯分子的空间构型是平面形，乙炔分子的空间构型是直线形，苯分子空间构型是平面六边形，以及三点确定一个平面可知，从图中可以得出共线碳原子数最多有4个，图中用·标出，；共面碳原子数最多有13个，图中用*标出，。4．答案：C解析：苯环上的氢原子可发生取代反应，且(a)和(b)的苯环均含有H，A正确；(c)和(d)中的碳碳单键可以旋转，故所有碳原子均可能在同一平面上，B正确；同系物是指结构相似在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，(b)与(a)、(c)、(d)结构不相似，C错误；(a)的一氯代物为，共3种，在此基础之上寻找二氯代物为中4种，中1种，共12种，D正确。5．答案：D解析：邻二甲苯的结构对称，苯环上含有2类氢原子，催化剂条件下与液溴发生取代反应所得一溴代物有2种同分异构体，故A不符合题意；间甲乙苯的结构不对称，苯环上含有4类氢原子，催化剂条件下与液溴发生取代反应所得一溴代物有4种同分异构体，故B不符合题意；对二甲苯的结构对称，苯环上含有1类氢原子，催化剂条件下与液溴发生取代反应所得一溴代物只有1种，故C不符合题意；乙苯的结构对称，苯环上含有3类氢原子，催化剂条件下与液溴发生取代反应所得一溴代物有3种同分异构体，故D符合题意；故选D。6．答案：C解析：结构相似、通式相同，相差1个或几个CH2原子团，互为同系物，立方烷的分子式为C8H8，不符合苯的同系物的通式CnH2n－6，说法A错误；苯环中不存在碳碳双键，是同一物质——邻二溴苯，说法B错误；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的种数相同，说法C正确；分子式为C9H12的芳香烃既可能含1个侧链(侧链为－C3H7,可以是正丙基或异丙基，此时有2种结构)，也可能含2个侧链(1个甲基和1个乙基，此时有邻、间、对位3种结构)，还可以含3个侧链(3个甲基，此时有3种结构)，说法D错误。7．答案：C解析：①丁烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故选①；②丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水发生加成反应使溴水褪色，故不选②；③1­戊炔能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水发生加成反应使溴水褪色，故不选③；④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故选④；⑤甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能与溴水反应使溴水褪色，故不选⑤；⑥乙烯与溴的反应产物不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故选⑥；⑦聚丙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故选⑦；⑧环己烯能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水发生加成反应使溴水褪色，故不选⑧；故选①④⑥⑦，答案选C。8．答案：C解析：题中所给的有机物为异丙苯，工业上可以用苯和丙烯发生加成反应制得，该烃属苯的同系物，故难溶于水，易溶于苯，A正确；因该物质属苯的同系物，侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，B正确；苯环上烃基邻间对位有三种取代物，应考虑侧链上的氢原子也可被溴取代，故它有5种一溴代物，C项错误；根据苯的性质，推断此物质一定温度下可以和浓硝酸、浓硫酸的混合物发生硝化反应，D正确；故选C。9．答案：(1)邻二甲苯(或1，2­二甲基苯)不饱和烃(2)取代反应(3)解析：A与Br2在光照条件下能够生成B，A为芳香化合物，结合反应条件可知，A→B之间反应为取代反应，根据B的结构可知，A的结构为与H2在Ni作催化剂发生加成反应生成E()；与Br2在FeBr3作催化剂条件下发生取代反应，苯环上甲基的邻位或对位上氢原子被Br原子取代，因此C为在酸性高锰酸钾下发生氧化反应生成。(1)由上述分析可知，A为，其名称为邻二甲苯(或1，2­二甲基苯)；其中含有苯环，且只含有C、H元素，属于不饱和烃；(2)由上述分析可知，A→B的反应类型是取代反应；(3)A→C为与Br2在FeBr3作催化剂条件下发生取代反应生成，因此反应方程式为(4)为苯的同系物，与苯环相连碳原子上有氢原子，取代基能被酸性高锰酸钾氧化为羧基，因此D为。学科素养升级练1．答案：D解析：分子式为C25H20，A正确；结构对称，共有3种氢，则此物质的一氯代物有3种，B正确；此物质含有苯环，只含C、H两种元素，属芳香烃，C正确；分子中含有类似于甲烷的结构，所有原子不可能处于同一平面上，D错误。2．答案：C解析：由球棍模型可知，立方烷分子中不含连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故A正确；由球棍模型可知，立方烷分子的一氯代物有1种，一氯代物中含有3类氢原子，则二氯代物有3种，故B正确；由球棍模型可知，立方烷分子不含有苯环，不可能与苯互称为同系物，故C错误；由球棍模型和结构简式可知，立方烷分子和苯乙烯的分子式相同，都为C8H8，结构不同，互为同分异构体，故D正确。3．答案：B解析：苯的同系物必须是只含有1个苯环，侧链为烷烃基的同类芳香烃，由结构简式可知，苯并降冰片烯的侧链不是烷烃基，不属于苯的同系物，故A错误；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，故B正确；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5类氢原子，则一氯代物有5种，故C错误；苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误；故选B。4．答案：(1)(2)液体分层，下层油状物颜色变淡使反应充分，除去溶