2021年高中化学竞赛题苯及其同系物

中学化学竞赛试题资源库——苯及其同系物A组A．AA烷烃同系物B烯烃同系物C炔烃同系物D苯同系物C．CA1种B2种C3种D4种A．下列有机物注入水中振荡后分层且浮于水面是AA苯B溴苯C四氯化碳D乙醇D．DA溴和四氯化碳B苯和溴苯C汽油和苯D硝基苯和水C．CA乙烯乙炔B苯己烷C苯甲苯D己烷环己烷D．下列分子内各原子均在同一平面上是①甲烷②乙烯③乙炔④DA所有B只有①C②和③D②③④B．以苯为原料，不能一步制得是BA环己烷B苯磺酸钠C溴苯D硝基苯B．由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。BA苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷DDA4种B6种C8种D10种C．CA4个B5个C6个D7个D．苯环上有一种－C4H9和一种－C3H7DA12种B4种C8种D24种C．有三种不同取代基－X，－Y，－Z，当它们同步取代苯分子中3CA2种B4种C6种D8种AAA10B8C6D4A．一氯代物有两种，两氯代物有四种烃是AA丙烷B2－甲基丙烷C丙烯D苯AAA丙烷B2，3－二甲基丁烷C甲苯D对－二甲苯D．甲苯苯环上一种氢原子被含3个碳原子烷基取代，也许得到一元取代物有DA3种B4种C5种D6种C．某苯同系物分子式为C11H16，经分析，分子式中除含苯环外（不含其他环状构造），还具有两个“－CH3”、两个“－CH2－”、一种“－CH－”，它也许构造式有CA6种B5种C4种D3种BBAC6H6BC3H8CC6H12DC6H14B、DB、DA甲苯分子中共平面原子最多是12个B对二甲苯分子中有四个碳原子在一条直线上C1一丁烯分子中4个碳原子一定在同一平面内D2一丁烯分子中4个碳原子一定在同一平面内CCAC10H14BC11H16CC12H18DC13H20D．在15mL苯中溶解560mL乙炔，再加入75DA40%B66.7%C75%D92.3%BBABCH3CH2CH2CH2CH3CDCH3－－CH3（1）苯或是（1）苯或是溴苯或－Br＋Br2→－Br＋HBr取代反映

（2）己烷、苯

（3）己烯

（4）甲苯（1）不能与Br2水和酸性KMnO4溶液反映，但在Fe屑作用下能与液溴反映是____，生成有机物是，反映化学方程式为。此反映属于______反映。（2）不与溴水和酸性KMnO4溶液反映是；（3）能与溴水和酸性KMnO4溶液反映是；（4）不与Br2水反映但能与KMnO4溶液反映是。对于这种鉴别题，一方面考虑物理性质差别，如：颜色、状态、气味、溶解性、密度等，然后再运用办法简朴，现象明显化学性质（办法）进行鉴别。这六种液体均为无色。而－NO对于这种鉴别题，一方面考虑物理性质差别，如：颜色、状态、气味、溶解性、密度等，然后再运用办法简朴，现象明显化学性质（办法）进行鉴别。这六种液体均为无色。而－NO2具备特殊苦杏仁味，即可鉴别出来，而－Br比水密度大，余之四种比水轻，又可将－Br检出。剩余四种液体分别加入酸性KMnO4溶液，和－CH3能使其褪色，再用溴水鉴别，能使溴水褪色，上、下层均为无色，而－CH3能萃取溴而使上层（甲苯层）呈橙红色，下层为无色，剩余和再分别加入浓H2SO4和浓HNO3，水浴加热，有苦杏仁气味发生便是，没有反映则是。、、、－CH3、－Br、－NO2（（1）酸性KMnO4溶液或溴水

（2）①酸性KMnO4溶液或溴水②完全相似平面

（3）不同不同于

（4）（1）提出假设：从苯分子式看，C6H6具备不饱和性；从苯凯库勒构造式看，分子中具有碳碳双键，因此，苯一定能使褪色。（2）实验验证：①苯不能使褪色。②经科学测定，苯分子里6个碳原子之间键；6个碳原子和6个氢原子都在同一上。（3）结论：苯凯库勒构造式中双键跟烯烃双键，苯性质没有体现出不饱和性，构造稳定，阐明苯分子普通碳碳单、双键交替环状构造。（4）应用：为了表达苯分子构造点，构造式用表达，用凯库勒式表达苯分子构造式是不确切。（1）（1）－COONa＋NaOH＋Na2CO3

（2）HC≡C－C≡C－CH2－CH3

＋Br2－Br＋HBr（或其他合理答案）

（3）稳定

（4）ad

（5）介于单键和双键之间特殊键（或其他合理答案）（1）1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（－COOH）和石灰混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯化学方程式（2）由于苯含碳量与乙炔相似，人们以为它是一种不饱和烃，写出C6H6一种含叁键且无支链链烃构造简式。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一种苯发生取代反映化学方程式（3）烷烃中脱水2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1，3－环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1，3—环己二烯（填稳定或不稳定）。（4）1866年凯库勒（右图）提出了苯单、双键交替正六边形平面构造，解释了苯某些性质，但尚有某些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）A苯不能使溴水褪色B苯能与H2发生加成反映C溴苯没有同分异构体D邻二溴苯只有一种（5）当代化学以为苯分子碳碳之间键是。乙炔苯．相似状况下A、B两种烃蒸气：乙炔苯（1）B对A相对密度为3（2）A、B等摩尔混和后完全燃烧所消耗氧气体积是混和气体体积5倍（3）A、B完全燃烧生成二氧化碳和水质量比均为44︰9问A、B各是什么烃?A是乙炔、B是苯、C是乙烷、D是对二甲苯．有A、B、C、D四种烃，在常温下A、C是气体，B、D是液体。A完全燃烧后生成二氧化碳与水物质量之比是2︰1；B分子量是A三倍；C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但在光照条件下最多可与六倍体积氯气发生反映；燃烧相似物质量C与D，生成二氧化碳体积比为1︰4，D不能使溴水褪色但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在镍在下1molD能与3mol氢气完全反映；在铁粉存在下与溴反映生成一溴代物只有一种。试推断A、A是乙炔、B是苯、C是乙烷、D是对二甲苯邻二甲苯．某种液态烃，它对氢气相对密度为53，其构成里具有9.43%氢元素，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，当它与氯气发生取代反映（取代苯环上氢原子）时，生成一氯化物只有两种，试推断该烃化学式和构造式邻二甲苯CC9H12B组B．有机物①C2H6②C2H4③C2H2④C6H6BA①＞②＞③＞④B①＞④＞②＞③C④＞②＞①＞③D④＞①＞②＞③C．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃通式转化成键数通式，给研究有机物分子中键能大小规律带来了很大以便。设键数为I，则烷烃中碳原子跟键数关系通式为CnI3n＋1，烯烃（视双键为两条单键）及环烷烃中碳原子跟键数关系通式均为CnI3nCACnI3n－1BCnI3n－2CCnI3n－3DCnI3n－4B．由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。BA苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷DDAC6nH2×6n—6BC3n＋3H6nCC3×2nH3×2n＋1—6DC3n＋3H2×3nAA①②③A①＞②＞③B②＞③＞①C③＞①＞②D①＞③＞②E②＞①＞③（1）（1）（2）（3）＋3OHC＋3OHC—CHO＋＋2（（1）（2）OHC－CHOCH3CHOCH3－CH3已知：(CH3)2C＝CH2(CH3)2C＝O＋HCHO（1）若苯与H2按1︰1反映，则加成反映两种产物构造式是、。（2）邻二甲苯能进行臭氧氧化和还原水解反映，推测邻二甲苯进行上述反映产物构造简式。对甲基异丙苯．化合物A从元素分析可知只具有C、H两种元素，从有机质谱测定其分子量为134；由红外光谱和核磁共振可知化合物A具有苯环，并且是对位二元取代苯；由核磁共振可知化合物A具有五类不同化学环境氢原子。请写出化合物A对甲基异丙苯如果在该构造中引入2个－X基团，可形成同分异构体和之外，尚有各种同分异构体，请再写出其中四种，，，。5CH35CH3CH2－－CH2CH3＋24KMnO4＋36H2SO45HOOC－－COOH＋12K2SO4＋24MnSO4＋10CO2↑＋56H2O．苯一种同分异构体为五面体棱晶烷，其二元取代物有几种异构体？写出其构造简式。．由甲苯为原料加入必要有机、无机试剂合成：ClH2C－－SO3H。（1）（1）（2）

（3）或（4）（1）（2）（3）（4）H3CC≡CH．1，1H3CC≡CHA：CH3－C≡CHB：A：CH3－C≡CHB：C：

．构成为C10H14芳烃，可从苯制得，它具有一种手性碳原子，氧化后成为苯甲酸，拟定其构造式。A：、、

B：A：、、

B：、．某芳烃A分子式为C9H12，用K2Cr2O7硫酸溶液氧化后得一种二元酸B，将A硝化所得一元硝基化合物重要有两种，请写出A构造式并写出各步反映式。（1）A：－CH2CH2（1）A：－CH2CH2CH3或－CH(CH3)2B：CH3－－C2H5C：（2）略（1）写出A、B、C三种化合物也许构造。（2）写出这三种化合物氧化反映方程式。．分子式为C8H10某烃，它不能与溴发生加成反映，但能使溴水褪色，并能被高锰酸钾氧化，写出该烃同分异构体和名称。把C8H10氧化，氧化产物分子式为C8H6O4，C8H6O4失水得酸酐C8H4O3。依照上述状况判断该烃是哪一种异构体，并阐明不也许是其她异构体理由。（1）ABOHC—CHOCPhSO3HD：PhOHE：

（1）ABOHC—CHOCPhSO3HD：PhOHE：

（2）C6H6＋3O3＋3Zn＝3ZnO＋3OHCCHO

PhH＋H2SO4＝PhSO3H＋H2O

PhSO3H＋3NaOH＝2H2O＋PhONa＋Na2SO4

phONa＋H＋＝PhOH＋Na＋

PhH＋HO·＋Fe3＋＝PhOH＋H＋＋Fe2+

（自由基HO·是在Fe2＋、Fe3＋离子存在下，在H2O2连锁分解反映过程中生成）

C分子中只具有一种硫原子。在浓硝酸或混酸作用下，物质D被氧化，放出一氧化氮气体。若预先将D溶于过量浓H2SO4中，然后在90℃条件下将溶液加热数小时，则生成分子中含两个硫原子产物。将混酸加到物质D中时，不发生氧化，而是生成化合物E（C6H3N3O7），将反映混合物用水稀释和冷却后，E可以黄色晶体形式从混合物中析出来。（1）试拟定物质A～E；（2）试写出所发生反映方程式。（1）由燃烧产物构成可算出X实验式为C4H5，再由相对密度算出X化学式C（1）由燃烧产物构成可算出X实验式为C4H5，再由相对密度算出X化学式C8H10

（2）由题意可推断出X应为邻二甲苯

（3）（X）（A）（B）

＋2CH3CH2CH2CH2OH＋2H2O

＋2CH3CH2CH2CH2OH＋H2O

（3）＋2→（Y：酚酞）

（无色）（红色）

（4）邻二甲苯凯库勒式：或

共振式为：或

（5）按凯库勒式来写邻二甲苯臭氧化，则：

2（E）＋（D）

（F）＋2（D）

D︰E︰F＝3︰2︰1成果证明苯环中C—C键是等同（水解前两种臭氧化物比为l︰1）。

（6）HOOC—COOH；

（E）（H）

草酸作为原则物质用于滴定KMnO4溶液浓度：

2KMnO4＋5HOOC—COOH＋3H2SO4＝2MnSO4＋K2SO4＋10CO2＋8H2O

滴定成果为G摩尔质量为90g/mol（草酸）。计算成果略。

（7）在1865年凯库勒提出苯环状构造：；当代构造式：；其臭氧化产物为：＋3O3＋3H2O＝3OHC—CHO＋3H2O2。用热CrO3与H2SO4混合物氧化X，从反映混合物中分离出无色晶体A。A可溶于NaOH或NaHCO3水溶液。化合物A受热失去水，转变成化合物B。在硫酸和氯化锌存在下，B和苯酚发生缩合反映，生成Y，后者是一种惯用酸碱批示剂。无论A或B，当加入几滴浓硫酸与过量1—丁醇共热都生成同一种液态化合物C。若接受在有机物中碳要形成四个键观点，则化合物X可以写成两种形式上不同构造式。但这样写出构造式并不与X分子化学构造相符合，由于迄今无人成功地制备出它两种假想异构体。1941年Hayman和Witbaut在CHCl3溶液里进行化合物X臭氧化反映。待臭氧化物水解后，在水层里发既有三种不同有机物D、E、F，其物质量比为：D︰E︰F＝3︰2︰1。通过温和氧化反映，前两者转变成新化合物G和H，而第三个化合物不变。但后者在较强氧化剂如过氧化氢作用下，会生成一种知名液态化合物I，它有特殊刺激臭味。G纯净而无水样品溶于1mol／dm3硫酸溶液，所得溶液用0.05mol／dm3高锰酸钾溶液滴定，0.288g物质G需耗用25.6cm3高锰酸钾溶液。（1）写出化合物X化学式。（2）依照题面给出信息和数据，写出生成A、B和C相应化学反映方程式。（3）写出化合物Y名称，并写出其合成反映化学方程式。写出它在酸性溶液和碱性溶液中构造式和颜色。（4）写出化合物X两种形式上构造式以及按照新近发现较对的构造式。（5）写出化合物X臭氧化反映方程式，并用来解释反映生成臭氧化物水解后为什么水层中存在D、E和F，并且其物质量比为3︰2︰1。（6）写出生成化合物G、H反映化学方程式。（7）写出另一种液态有机物两种此前使用形式构造式以及较对的当代构造式，这种有机物也是存在于煤焦油中，它是一种基本有机物，化合物X可当作是它衍生物。你懂得跟这个化合物构造式历史关于一名知名化学家名字吗？它臭氧化后将分解成什么产物？（1）X：（1）X：B：C：

K：CH3COOHL：CH3CHO

（2）（或酸性，无色）

（碱性，红色）（强碱性，无色）

（3）（50%）（50%）

2＋

2＋

（4）CH3COCOOHCH3CHO＋CO2↑

（5）2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋→2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O已知：①有机物X蒸气密度为相似条件下氮气密度3.79倍。原则状况下，1.06gX充分燃烧生成0.9gH2O和1.792LCO2。②有机化合物有如下转化关系：③K是一种常温下有刺激性气味有机化合物，熔点为16.6℃。④D在Zn/H2O作用下生成化合物F、G、H物质量之比为1︰2︰3。⑤J纯净而无水晶体溶于1mol/LH2SO4溶液，所得溶液用0.05mol/LKMnO4溶液滴定，0.288gJ消耗25.6mLKMnO4溶液。试回答下列问题：（1）写出下列物质构造简式。X：B：C：K：L：（2）已知在酸性条件下酚酞呈无色，在碱性溶液中呈红色是由于“O＝”构造存在所致。当c（OH－）＞6mol/L时，时间较久酚酞又呈无色。试写出酚酞在酸、碱和强碱性条件下构造互相转变。（3）依照共振论理论，结合题给信息，用反映图式阐明F、G、H物质量之比是1︰2︰3因素。（4）写出I→L转化反映化学方程式。（5）写出J与酸性KMnO4溶液反映离子方程式。C组还原性臭氧化反映可用来推断分子中碳碳双键位置，苯（以凯库勒式表达）还原性臭氧化产物是乙二醛，由此可推断苯是一高度对称闭合环状共轭构造。

还原性臭氧化反映可用来推断分子中碳碳双键位置，苯（以凯库勒式表达）还原性臭氧化产物是乙二醛，由此可推断苯是一高度对称闭合环状共轭构造。

按稳定性从大到小顺序为：Ar3C＋＞Ar2CH＋＞ArCH2＋＞R3C＋＞CH3＋．比较下列碳正离子稳定性：R按稳定性从大到小顺序为：Ar3C＋＞Ar2CH＋＞ArCH2＋＞R3C＋＞CH3＋按稳定性从大到小顺序为：C＞A＞D＞B。．将苄基正离子A、对硝基苄基正离子B、对甲氧基苄基正离子C和对氯苄基正离子D按稳定性大小排列顺序。按稳定性从大到小顺序为：C＞A＞D＞B。按稳定性从大到小顺序为C＞A＞B＞D。．比较下列自由基稳定性大小：按稳定性从大到小顺序为C＞A＞B＞D。ABCD普通来说，生成自由基中间体一步是控速环节，自由基越稳定，所需活化能越低，反映速度越快。苄基自由基由于苯环对自由基稳定作用而比甲基自由基稳定得多，因此甲苯溴化反映比较容易进行。．甲烷与甲苯自由基溴化反映，何者比较容易进行？试讨论之。普通来说，生成自由基中间体一步是控速环节，自由基越稳定，所需活化能越低，反映速度越快。苄基自由基由于苯环对自由基稳定作用而比甲基自由基稳定得多，因此甲苯溴化反映比较容易进行。从实验数据及成果可以看出，反映为放热反映，产物都是环己烷。因产物相似，反映热可以作为衡量反映物内能高低指标。1，3－环己二烯氧化热略不不大于环己烯氢化热2倍（－119.5kJ/mol×从实验数据及成果可以看出，反映为放热反映，产物都是环己烷。因产物相似，反映热可以作为衡量反映物内能高低指标。1，3－环己二烯氧化热略不不大于环己烯氢化热2倍（－119.5kJ/mol×2＝239kJ/mol）。若将苯当作抱负1，3，5－环己三烯，其氢化热将约为－119.5kJ/mol×3＝－358.5kJ/mol。苯氢化热仅为－208.5kJ/mol，比环己二烯还要大，阐明苯热力学能比抱负1，3，5－环己三烯热力学能要低得多，这是苯特殊稳定性所致。上面所列氯化反映是按游离基历程进行。由所给数据及所学知识，可以得出如下结论：

上面所列氯化反映是按游离基历程进行。由所给数据及所学知识，可以得出如下结论：

（1）甲苯中甲基上碳氢键键能比甲烷中碳氢键键能小，阐明均裂时，甲苯中甲基上碳氢键相对容易，这是由于生成苯甲基自由基比甲基自由基稳定。

（2）从反映焓变可以看出，甲苯比甲烷氯化反映容易进行。这是由于苯甲基自由基比甲基自由基稳定成果。CH3－H＋Cl－Cl→CH3－Cl＋H－Cl键能（kJ/mol）435.1242.5351.5