1、1第二节 芳香烃课后篇巩固提升基础巩固1.下列各组物质,不能用分液漏斗分离的是( )A.苯和水 B.苯和二甲苯C.溴苯和水 D.汽油和水解析 苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,A 不符合;苯和二甲苯互溶,不能用分液漏斗分离,B 符合;溴苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,C 不符合;汽油和水互不相溶,可用分液漏斗分离,D 不符合。答案 B2.下列化合物中,既能发生取代反应,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.苯答案 C3.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如下图所示装置,则装置 a 中盛有的物质是( )A.水 B.NaOH 溶液C.C
2、Cl4 D.NaI 溶液解析 a 装置的作用是除去 HBr 中的溴蒸气,Br 2在水中的溶解度不大,HBr 在水中的溶解度大,A 项错误;HBr 能与 NaOH 发生中和反应,B 项错误;Br 2易溶于 CCl4,HBr 不溶于 CCl4,C 项正确;HBr 在 NaI 溶液中的溶解度大而被吸收,D 项错误。答案 C4.有机物(烃)“PX”的结构模型如图,下列说法错误的是( )A.“PX”的分子式为 C8H10B.“PX”的二氯代物共有 6 种(不考虑立体异构)C.“PX”分子中,最多有 14 个原子共面D.可用 KMnO4酸性溶液鉴别“PX”与苯2解析 由球棍模型可知该有机物分子式为 C8H
3、10,A 项说法正确。若一个氯原子在甲基上,另一个氯原子有 3 种位置;若 1 个氯原子在苯环上,另一个氯原子在苯环上的位置有 3 种;两个氯原子还可以同在一个甲基上,B 项说法错误。与苯环直接相连的原子共平面,由于单键可以旋转,两个甲基中各有一个 H 原子与苯环可能共平面,C 项说法正确。苯环上连接的甲基可被高锰酸钾酸性溶液氧化,D 项说法正确。答案 B5.已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下发生反应可生成苯的同系物。如:+CH3Cl +HCl在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯,最好应选用的是( )A.CH3CH3和 Cl2 B.CH2 CH2和 Cl2C.CH2 CH2和 HCl D.CH
4、CH 和 Cl2解析 先由 CH2 CH2和 HCl 反应生成 CH3CH2Cl,再使 CH3CH2Cl 与 发生取代反应即可获得乙苯。A 项中物质发生取代反应,得不到纯净的CH3CH2Cl;B、D 两项中的物质与氯气发生加成反应得不到 CH3CH2Cl。答案 C6.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,充分反应后再加入溴水B.先加入足量溴水,充分反应后再加入 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
5、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烷烃,卤代烷烃不能与 KMnO4酸性溶液反应,若再加入 KMnO4酸性溶液,若溶液褪色,则说明有甲苯,B 项正确。答案 B7.下列关于苯的叙述正确的是( )A.反应为取代反应,有机产物与水混合浮在上层B.反应为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟C.反应为取代反应,有机产物是一种烃D.反应中 1 mol 苯最多与 3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键3解析 反应为苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A
6、错误;反应为苯的硝化,属于取代反应,生成的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 B8.AG 是几种烃分子的球棍模型(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)写出实验室制取 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CH2 CH2,D 为 HCCH,E 为 CH3CH2CH3,F 为 ,G 为 。答案 (1)D
7、(2)4 (3)G (4)C、D、G(5)CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2(6) +HONO2 +H2O能力提升9.苯环上连接有一个烃基R 和 3 个X 的有机物的结构共有( )A.4 种 B.5 种 C.6 种 D.7 种解析 可以先将 3 个 X 基按照连、偏、均的顺序排列在苯环上,得到三种结构,然后将R 分别等效取代三种结构中的氢原子。如下图,(1)中苯环上 3 个位置相同;(2)中有 2 个不同位置;(3)中有 3个不同位置,所以R 取代后共有 6 种不同的结构。(1) (2) (3)答案 C410.下列对有机物结构或性质的描述,错误的是( )A.一定条件下,Cl 2可与甲
8、苯发生苯环上的取代反应B.乙烷和丙烯的物质的量共 1 mol,完全燃烧生成 3 mol H2OC.光照条件下 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形成的六元环状结构解析 Cl2在催化剂存在的条件下会发生苯环上的取代反应,A 项说法正确;C 2H6、C 3H6分子中均含 6个 H 原子,所以 1 mol 混合物中含 6 mol H,燃烧后生成 3 mol H2O,B 项说法正确;2,2-二甲基丙烷的结构简式为 C(CH3)4,只有一种化学环境的氢原子,其一溴取代物只有一种,C 项说法正确;苯的邻二氯化物只
9、有 1 种,D 项说法错误。答案 D11.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;由于苯环中的碳碳键没有单、双键的区别,所以 与 是同一种物质,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
10、结构),也可能含两个侧链(1 个甲基和 1 个乙基,有邻、间、对 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 C12.煤粉隔绝空气加强热,除主要得到焦炭外,还能得到下表所列的物质:序号 名称一氧化碳甲烷乙烯 苯甲苯二甲苯苯酚氨水回答下列问题:(1)天然气的主要成分是 (填序号); (2)苯酚的结构简式是 ; 5(3)可用于生产制尼龙的原料环己烷的是 (填序号); (4)能发生加聚反应,生成物可用来制造食品包装袋的是 (填序号); (5)甲苯的一氯取代物有 种; (6)二甲苯的三种同分异构体的结构简式分别是 。 解析 (3)苯发生加成反应生成环己烷,因此可用于
11、生产制尼龙的原料环己烷的是苯。(4)能发生加聚反应说明该有机物中含有双键或者三键,只有乙烯符合,乙烯聚合生成的聚乙烯塑料可用于食品包装。(5)甲苯有四种不同环境下的氢原子:甲基上 1 种,苯环上 3 种,因此甲苯的一氯取代物有 4 种。(6)二甲苯的三种同分异构体分别是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,对应结构简式为、 和 。答案 (1) (2)(3) (4) (5)4(6) 、 、13.已知苯的同系物能使 KMnO4酸性溶液褪色,但烃基上与苯环直接相连的碳原子不结合氢时不能被氧化。现有某苯的同系物 X(分子式为 C11H16),其分子中苯环上只连有一个烃基,且它能使 KMnO4酸性溶液褪色,则其
12、可能的结构共有 7 种,其中 3 种是: 请写出另外 4 种的结构简式: , , , 。 答案 14.某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。6实验步骤如下:配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比 13)的混合物(混酸);在三颈烧瓶里装 15 mL 甲苯;装好其他药品,并组装好仪器;向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;控制温度,大约反应 10 分钟至三颈烧瓶底有大量(淡黄色油状)液体出现;分离出一硝基甲苯(已知:甲苯的密度为 0.866 gcm-3,沸点为 110.6 ;硝基苯的密度为 1.20 gcm-3,沸点为 210.9 )。根据上述实验,回答下列问题:(1)实验方案中缺少一种必要的仪器,它是 。 本
13、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)甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是 ,反应类型是 。 (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,甲苯苯环上邻、对位氢都可以被硝基取代,一硝基取代物产率降低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热
14、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(NO 2)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两种产物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中不同环境的氢原子种类分别为 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) +HONO27+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
