221苯的结构与性质Word文档下载推荐.docx
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答案 B
解析 能用分液漏斗分离的液体混合物一定是不相混溶的液体物质,A、C、D三组物质均是相互混溶的物质,所以,不能用分液漏斗分离。
4.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
答案 A
解析 A是取代反应,以苯跟溴反应推出;
B是加成反应;
C是氧化反应;
D是物理过程萃取。
5.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。
下列图示正确的是( )
解析 苯、汽油均不溶于水,且密度比水的小,浮在水面上,但苯、汽油互溶不分层。
6.与链烃相比,苯的化学性质的主要特征是( )
A.难氧化、难取代、难加成
B.易氧化、易取代、易加成
C.难氧化、可加成、易取代
D.易氧化、易加成、难取代
解析 由于苯分子结构的特殊性,碳碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键,其与KMnO4酸性溶液不能发生反应(即难氧化);
但可与液溴、浓H2SO4等发生取代反应(即易取代);
不能与溴水发生加成反应,但在特定条件下可以与氢气等发生加成反应(即可加成)。
综上所述,只有C选项符合题意。
7.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 A项只能证明苯分子中无碳碳双键,但它属于不饱和烃,故A错;
B项苯分子中的键是大π键,不属于烯烃,故B错;
C项发生的是取代反应,故C错。
——— 课/ 堂/ 效/ 果·
题/ 组/ 检/ 测 ———
题组一苯的结构及物理性质
1.关于苯的下列说法中不正确的是( )
A.组成苯的12个原子在同一平面上
B.苯环中6个碳碳键的键长完全相同
C.苯环中碳碳键的键能介于C—C和C===C之间
D.苯只能发生取代反应
解析 苯分子是平面正六边形结构,即组成苯的12个原子在同一平面上,A项正确;
苯分子中碳碳键的键长是1.40×
10-10m(C—C的键长是1.54×
10-10m,C===C的键长是1.33×
10-10m),所以,苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键,B、C两项正确;
苯既能发生取代反应,又能发生加成反应,D项不正确。
2.在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示现象,则加入的试剂分别是( )
A.①是CCl4,②是苯,③是酒精
B.①是酒精,②是CCl4,③是苯
C.①是苯,②是CCl4,③是酒精
D.①是苯,②是酒精,③是CCl4
解析 ①的溶液分层,上层溶液呈红棕色,而苯的密度比水小,溴易溶于苯,溴的苯溶液呈红棕色,所以①是苯;
②的溶液分层,下层溶液呈棕红色,而CCl4的密度比水大,溴易溶于四氯化碳,溴的四氯化碳溶液呈棕红色,所以②是四氯化碳;
③的溶液不分层,整个溶液呈橙红色,而酒精与溴水互溶,整个溶液呈橙红色,所以③是酒精。
3.能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中,碳碳键不是单双键交替排布的事实的是( )
A.苯的一元取代物无同分异构体
B.苯的间位二元取代物只有一种
C.苯的邻位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
解析 苯的邻位二元取代物在单双键交替结构中有两种结构:
两个取代原子分别连在形成双键的两个碳原子上面,或者分别连在通过单键相连的两个碳原子上。
而如果是一种介于单键和双键之间的化学键,那么邻位二元取代物则只有一种,故答案为C。
4.下列关于苯的说法错误的是( )
解析 苯的密度比水小。
题组二苯的化学性质
5.下列有关苯的叙述中错误的是( )
A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应
B.在一定条件下苯能与氯气发生加成反应
C.在苯中加入高锰酸钾酸性溶液,振荡并静置后下层液体为紫红色
D.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为橙色
解析 苯能萃取溴水中的溴,由于苯的密度比水小,所以振荡并静置后上层液体为橙色。
6.(双选)下列物质由于发生化学反应,既能使溴水褪色又能使KMnO4酸性溶液褪色的是( )
A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯
答案 BC
解析 乙烷既不能使溴水褪色又不能使KMnO4酸性溶液褪色;
乙烯、乙炔既能与溴水发生加成反应,又能被KMnO4酸性溶液氧化;
苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,苯虽能使溴水褪色,但却是发生萃取造成的,并未发生化学反应。
7.(双选)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KMnO4酸性溶液氧化
C.1mol苯能与3molH2发生加成反应
D.苯能够燃烧产生浓烟
答案 AB
解析 苯既不能使KMnO4酸性溶液褪色,也不能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,这是苯与烯烃的明显不同之处。
题组三苯的有关实验
8.50~60℃时,苯与浓硝酸在浓硫酸催化下可制取硝基苯,反应装置如图所示。
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
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。
题组四有机物的空间结构
9.下列有机物分子中,所有的原子不可能处于同一平面内的是( )
解析 A项中含有一个—CH3,因—CH3是四面体结构,所有原子不可能处于同一平面内。
——— 课/ 后/ 巩/ 固·
快/ 速/ 提/ 能 ———
1.下列有机物注入水中振荡后分层且浮于水面的是( )
A.苯B.溴苯
C.四氯化碳D.乙醇
解析 溴苯和四氯化碳是不溶于水、密度比水大的液体,注入水中振荡后分层且沉于水底;
乙醇和水互溶,注入水中振荡后不分层。
2.杭甬高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15t苯泄漏流入路边300m长的水渠,造成严重危险,许多新闻媒体对此进行了报道,以下报道中有科学性错误的是( )
A.由于大量苯溶入水中渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染
B.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一点火星就可能引起爆炸
C.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的
D.处理事故时,由于事故发生地周围比较空旷,有人提出用点火焚烧的办法来清除泄漏物,但由于苯燃烧会产生大量的黑烟,扩大污染,所以该办法未被采纳
解析 苯是一种不溶于水的液体,所以不会有大量苯溶入水中渗入土壤,对周边农田、水源造成严重污染,A项不正确;
苯是一种易挥发、易燃的物质,遇明火就可能引起爆炸,B项正确;
苯是一种不溶于水但密度比水小的液体,所以可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的,C项正确;
苯中含碳量很高,燃烧会产生大量的黑烟,D项正确。
3.1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释的事实是( )
A.苯不能因发生化学反应而使溴水褪色
B.苯能与H2发生加成反应
C.溴苯没有同分异构体
D.间二溴苯只有一种
解析 含有碳碳双键的物质能使溴水褪色,但苯不能使溴水褪色。
4.关于苯的下列说法正确的是( )
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.苯的分子式是C6H6,分子式中的碳原子远没有饱和,因此能使溴水褪色
D.苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,因此苯易发生取代反应而难发生加成反应
解析 苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间独特的键。
苯环上没有单键,因此苯的性质跟环烷烃不相似,A项不正确;
也没有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃不相同,不能使溴水褪色,B、C两项不正确。
5.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 ①为苯的溴代反应,生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A错误。
③为苯的硝化反应,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。
6.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏;
②水洗;
③用干燥剂干燥;
④用10%NaOH溶液洗;
⑤水洗。
正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤B.②④⑤③①
C.④②③①⑤D.②④①⑤③
解析 粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质,先用水洗,FeBr3溶于水而被洗去;
再用NaOH溶液洗,溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr、NaBrO)而被洗去;
第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质;
干燥时少量的水被除去,最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。
7.苯的结构式可用
来表示,下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳键完全相同
D.苯可以与溴水、高锰酸钾酸性溶液反应而使它们褪色
解析 苯分子中6个碳碳化学键完全相同,正确;
苯分子中不含有典型的碳碳双键,所以苯不属于烯烃;
苯不能与溴水、高锰酸钾酸性溶液反应而使它们褪色;
苯主要是以煤和石油为原料而获得的一种重要化工原料。
8.下列实验操作中正确的是( )
A.将溴水、铁粉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.用苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计应放在混合液中
D.制取硝基苯时,应先取浓H2SO42mL,再加入1.5mL浓HNO3,再滴入约1mL苯,然后放在水浴中加热
解析 苯和液溴在铁的催化下反应可得溴苯,而溴水不行。
苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计应放在水浴中测水的温度,控制在55~60℃。
混合浓硫酸和浓硝酸时,应将浓硫酸加入浓硝酸中,且边加边振荡(或搅拌)散热,冷却后再加入苯。
9.为证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置。
则装置A中盛有的物质是( )
A.水B.NaOH溶液
C.CCl4D.NaI溶液
解析 液溴与苯发生取代反应的话就会有HBr生成,可以检验HBr中的Br-,液溴挥发出的Br2干扰HBr中Br-的检验,所以要除去。
水、NaOH溶液、NaI溶液都会吸收HBr,故选C。
10.通过实验事实的验证与讨论,认识苯的结构式。
提出问题:
苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗?
(1)提出假设:
从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;
从苯的凯库勒结构式看,分子中含有碳碳双键,所以,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个碳原子之间的键________;
6个碳原子和6个氢原子都在同一________上。
(3)结论:
苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键________,苯的性质没有表现出不饱和性,结构稳定,说明苯分子________一般的碳碳单、双键交替的环状结构。
(4)应用:
为了表示苯分子的结构特点,结构式用________表示,用凯库勒式表示苯分子结构式是不确切的。
答案
(1)KMnO4酸性溶液或溴水
(2)①KMnO4酸性溶液或溴水 ②完全相同 平面
(3)不同 不同于
(4)
解析 分子中含有碳碳双键的物质能使KMnO4酸性溶液或溴水褪色。
而苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,6个碳原子之间的键完全相同。
所以不能使KMnO4酸性溶液或溴水褪色。
11.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。
答案
(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3
(2)①ab 3 2 ②3
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ab;
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。
12.如图为某学生设计的制取溴苯的装置:
(1)写出图中的错误之处:
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_________________。
答案
(1)①使用酒精灯加热 ②导管末端未离开液面1cm~2cm
(2)苯、液溴、Fe粉 (3)兼有导气和冷凝回流作用
(4)生成白色酸雾 反应生成的HBr遇水形成了小液滴
(5)生成浅黄色AgBr沉淀 氢溴酸溶液 Ag++Br-===AgBr↓
(6)褐 溴苯的密度比水大,沉在水下 强碱溶液 溴 Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O
(7)
13.实验室制取硝基苯常用如图所示装置,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加________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:
______________________。
答案
(1)浓硝酸 浓硫酸
(2)
(3)使苯蒸气冷凝回流,减少挥发
解析 浓硫酸和浓硝酸混合时,应先将浓硝酸注入容器中,再慢慢加入浓硫酸,并不断搅拌和冷却。
若先注入浓硫酸,再注入浓硝酸,会造成浓硝酸受热迸溅、挥发。
因苯易挥发,加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流,减少挥发。
苯除发生硝化反应外,还可以与溴发生取代反应,以及与硫酸发生磺化反应等。
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