2人教版高中化学选修52《芳香烃》含答案.docx
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2人教版高中化学选修52《芳香烃》含答案
芳香烃
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:
D
2.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:
B
3.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:
C
4.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:
C
5.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:
B
6.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:
C
7.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:
D
8.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:
D
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.②③⑥
C.②③④D.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:
B
10.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( )
①CH3CH2CH2CH3 ②CH3CH2CH===CH2
A.①②③④B.②③④
C.②④D.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:
D
11.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:
D
12.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7.5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)3
C.(CH3)2C===CH—C(CH3)2CH2CH3
D.
解析:
由题意知,该有机物的相对分子质量Mr=16×7.5=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92.3%。
(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85.7%,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)=
=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)C8H8
15.已知:
①RNH2+R′CH2Cl
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
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
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4.0mL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,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10mL水、8mL10%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________;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,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.蒸馏D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。
A.25mLB.50mL
C.250mLD.500mL
解析:
(1)铁屑作催化剂,a中发生的反应为
+Br2
+HBr,HBr气体遇水蒸气会产生白雾。
装置d的作用是进行尾气处理,吸收HBr和挥发出的溴蒸气。
(2)②未反应的Br2易溶于溴苯中,成为杂质;Br2在水中的溶解度较小,但能与NaOH溶液反应;又反应生成的HBr极易溶于水,溴苯表面会附着有氢溴酸,故NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。
③分出的粗溴苯中混有水分,加入少量氯化钙可以除去水分。
(3)苯与溴苯互溶,上述分离操作中没有除去苯的试剂,所以经过上述操作后,溴苯中的主要杂质是苯。
根据苯与溴苯的沸点有较大差异,用蒸馏的方法可以将二者分离。
(4)4.0mL液溴全部加入a容器中,则a容器中液体的体积约为19mL,考虑到反应时液体可能会沸腾,液体体积不能超过容器的
,故选择50mL容器为宜。
答案:
(1)HBr 吸收HBr和Br2
(2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B
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