《有机化学基础》课时作业14134苯及其同系物的化学性质.docx
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《有机化学基础》课时作业14134苯及其同系物的化学性质
第4课时 苯及其同系物的化学性质
题组一 苯的结构与性质
1.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.苯能与纯溴发生取代反应
B.苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
C.1mol苯能与3molH2发生加成反应
D.苯燃烧能够产生浓烟
【考点】苯的结构与性质
【题点】苯的化学性质的综合
答案 B
解析 苯不与酸性KMnO4溶液反应,而烯烃能被酸性KMnO4溶液氧化。
2.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是( )
A.
与
是同一种物质,说明苯分子中碳碳双键、碳碳单键交替排列
B.苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,说明苯组成中含碳量较高
C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色无味的液态烃
D.向2mL苯中加入1mL溴的四氯化碳溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈橙红色
答案 B
解析
与
是同一种物质,说明苯分子中不是碳碳双键、碳碳单键交替排列;苯的分子式为C6H6,含碳量大,不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟;苯具有特殊气味,为液态烃;四氯化碳与苯互溶,苯与溴的四氯化碳溶液混合后振荡、静置,溶液不分层。
3.(2018·重庆一中高二月考)下列实验能获得成功的是( )
A.用溴水可鉴别苯、CCl4、己烯
B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯
C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
D.用分液漏斗分离己烷和苯的混合物
【考点】苯的结构与性质
【题点】苯化学性质的综合
答案 A
解析 溴水与苯混合分层,苯在上层;溴水与CCl4混合分层,CCl4在下层;己烯使溴水退色,现象各不相同,所以用溴水可鉴别苯、CCl4、己烯,故A正确;溴水与己烯发生加成反应生成的二溴己烷可溶于苯中,无法过滤分离,故B错误;苯与溴水不反应,苯、液溴、铁粉混合制成溴苯,故C错误;己烷和苯互溶,不可用分液法分离,故D错误。
4.(2018·济南高二检测)下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物浮在上层
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,只生成一种产物
D.反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应,因为苯分子中含有3个碳碳双键
【考点】苯的结构与性质
【题点】苯的结构与性质的综合
答案 B
解析 反应①为苯的取代反应,生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A错误;反应③为苯的硝化反应:
+HNO3(浓)
+H2O,产物有两种,C错误;苯分子中无碳碳双键,D错误。
题组二 苯的同系物的结构与性质
5.下列说法中,正确的是( )
A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6,且n为正整数)
B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液退色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
【考点】苯的同系物的化学性质
【题点】苯的同系物性质的综合
答案 D
解析 芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物;而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,通式为CnH2n-6(n>6,且n为正整数),A、B错误;苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使酸性KMnO4溶液退色而苯不能,这是由于苯环与侧链之间的影响所致,C错误。
6.PX是对二甲苯(英文名称pxylene,缩写为PX),它是化学工业的重要原料。
下列有关PX的说法不正确的是( )
A.PX的结构简式为
B.PX的同分异构体有2种(不包含自身)
C.PX能发生取代反应和加成反应
D.PX不能使溴的四氯化碳溶液退色
【考点】苯的同系物的化学性质
【题点】苯的同系物性质的综合
答案 B
解析 由名称可知PX的结构简式为
,故A项正确;对应的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯以及乙苯等,故B项错误;含有苯环,可发生取代、加成反应,故C项正确;与四氯化碳互溶,不能使溴的四氯化碳溶液退色,故D项正确。
7.(2018·河北临漳一中高二月考)下列有关反应和反应类型不相符的是( )
A.甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合反应制TNT(取代反应)
B.苯与乙烯在催化剂存在下反应制取乙苯(取代反应)
C.甲苯与酸性KMnO4溶液反应(氧化反应)
D.甲苯制取甲基环己烷(加成反应)
【考点】苯的同系物的化学性质
【题点】苯的同系物性质的综合
答案 B
解析 甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合反应制TNT,甲苯中氢原子被硝基取代,该反应属于取代反应,故A正确;苯与乙烯在催化剂存在下反应制取乙苯,该反应属于加成反应,不属于取代反应,故B错误;甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,该反应属于氧化反应,故C正确;甲苯与氢气发生加成反应生成甲基环己烷,该反应属于加成反应,故D正确。
8.分子式为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.该有机物能发生加成反应,但不能发生取代反应
B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色
C.该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上
D.该有机物的一溴代物最多有5种同分异构体
【考点】苯的同系物的结构与性质
【题点】苯的同系物结构与性质的综合
答案 C
解析 该有机物为
或
苯环可以和H2发生加成反应,在光照条件下可发生侧链上的取代反应,也可发生苯环上的硝化反应等取代反应,A项不正确;苯环侧链可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液退色,B项不正确;甲基(—CH3)上所有原子不可能共面,C项正确;
有6种一溴代物,
有5种一溴代物,故该有机物的一溴代物最多有11种同分异构体,D项不正确。
9.异丙烯苯和异丙苯是重要的化工原料,二者存在如下转化关系:
+H2
下列说法中正确的是( )
A.异丙烯苯与苯互为同系物
B.异丙烯苯不能发生取代反应
C.异丙苯的一溴代物有5种
D.0.5mol异丙苯完全燃烧消耗氧气5mol
【考点】苯的同系物结构与性质
【题点】苯的同系物结构与性质的综合
答案 C
解析 异丙烯苯和苯的结构不相似且分子式的差值不是CH2的整数倍,故二者不属于同系物,A错误;异丙烯苯可与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应引入硝基,B错误;异丙苯有5种不同化学环境的氢,其一溴代物有5种,C正确;异丙苯的分子式为C9H12,0.5mol异丙苯完全燃烧消耗氧气6mol,D错误。
10.(2018·枣庄八中月考)分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一硝基取代物只有一种,则该芳香烃的名称是( )
A.乙苯B.邻二甲苯
C.间二甲苯D.对二甲苯
【考点】苯的同系物结构
【题点】苯环上取代产物的同分异构现象
答案 D
解析 乙苯的一硝基取代物有邻、间、对三种,A错误;邻二甲苯的一硝基取代物有两种,B错误;间二甲苯的一硝基取代物有三种,C错误;苯环上的一硝基取代物只有一种,所以必然是对称结构,对二甲苯满足此条件,D正确。
11.(2018·郑州高二检测)分子式为C9H11Cl的有机物,属于芳香族化合物且苯环上具有两个取代基的化合物共有(不考虑立体异构)( )
A.9种B.12种C.15种D.18种
【考点】苯的同系物结构
【题点】苯环上取代产物的同分异构现象
答案 C
解析 苯环上只有两个取代基,取代基可能为①氯原子、正丙基;②氯原子、异丙基;③甲基、—CH2CH2Cl;④甲基、—CHClCH3;⑤乙基、—CH2Cl等五种组合方式,每组中各有邻、间、对三种同分异构体,所以总共含有同分异构体为5×3=15种。
12.甲苯苯环上的氢原子被两个溴原子取代,生成的二溴代物有6种,则苯环上的三溴代物有( )
A.3种B.4种C.5种D.6种
【考点】苯的同系物结构
【题点】苯环上取代产物的同分异构现象
答案 D
解析 甲苯苯环上的二溴代物有6种,可利用换元法推知三溴代物也有6种。
13.异丙苯[
]是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空:
(1)由苯与2丙醇反应制备异丙苯属于__________反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为_______________________。
(2)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。
【考点】 苯的同系物的结构与性质
【题点】 苯的同系物的结构与性质的综合
答案
(1)取代 Br2/Fe(或Br2/FeBr3)
(2)1,3,5三甲苯
解析
(1)由苯与2丙醇(
)制备异丙苯属于取代反应,由异丙苯制备对溴异丙苯需要在苯环上的对位引入—Br,所以与苯的卤代反应条件相同,需用液溴在铁(或溴化铁)做催化剂条件下反应。
(2)异丙苯的同分异构体中,结构对称的1,3,5三甲苯中等效氢原子最少,故其一溴代物最少(共2种)。
14.(2018·江苏如东高中高二段测)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的一种含两个叁键且无支链的链烃的结构简式:
________________________________。
(2)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种如图Ⅰ和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不能________(填字母,下同),而Ⅰ能________。
A.被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.与溴的四氯化碳发生加成反应
C.与溴在催化剂作用下发生取代反应
D.与氢气发生加成反应
定量方面:
1molC6H6与H2加成时,Ⅰ需消耗H2____mol,而Ⅱ需消耗H2________mol。
②今发现C6H6还有另一种立体结构如图所示,该结构的二氯代物有________种。
(3)已知萘的结构简式为,下列关于萘的说法正确的是________(填字母)。
A.萘的分子式为C10H10
B.1mol萘能与6molH2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面上
D.一溴代萘只有两种同分异构体
【考点】 苯的结构与性质
【题点】 苯的结构与性质的综合
答案
(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(答案合理即可)
(2)①C CD 3 2 ②3
(3)CD
解析
(2)①Ⅱ中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,能与氢气发生加成反应,不能与溴发生取代反应。
Ⅰ中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种特殊的键,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能与溴的四氧化碳溶液发生加成反应,能与溴在催化剂作用下发生取代反应,能与H2发生加成反应;Ⅰ分子结构为苯,1molⅠ能与3mol氢气发生加成反应,Ⅱ分子中含有2个碳碳双键,所以1molⅡ与2mol氢气发生加成反应。
②根据对称性即可写出,故其二氯代物有3种。
(3)萘的结构简式为。
萘的分子式为C10H8,故A错误;根据萘的结构可知,1mol萘能与5molH2发生加成反应,故B错误;苯环是平面结构,萘分子中所有原子在同一平面上,故C正确;萘上的氢原子有两种,一溴代萘只有两种同分异构体,故D正确。
15.(2018·重庆巴蜀中学高二月考)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的转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________;E属于________(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。
(2)A→B的反应类型是__________,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为________________。
(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:
_________________。
【考点】 苯的同系物的结构与性质
【题点】 苯的同系物的结构与性质综合
答案
(1)邻二甲苯(或1,2二甲基苯) 饱和烃
(2)取代反应
(3)
+Br2
(或
)+HBr
(4)
解析
(1)A(C8H10)与溴单质光照条件下发生取代反应生成B(
),则A是
化学名称是邻二甲苯;E是邻二甲基环己烷,属于饱和烃。
(2)A在光照下发生取代反应,可生成多种副产物,其中与B互为同分异构体的结构简式为
(3)A→C发生苯环上的取代反应,化学方程式为
+Br2
(或
)+HBr。
(4)A与酸性KMnO4溶液发生氧化反应可得到D,D为邻苯二甲酸,其结构简式为
16.(2018·天津红桥区期中)化学兴趣小组学生用如图所示的装置探究苯和液溴的反应并制备溴苯。
请分析后回答下列问题:
(1)关闭F夹,打开C夹,由A口向装有少量苯的三颈烧瓶中加入少量液溴,再加入少量铁屑,塞住A口,则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式:
_______________________。
(2)D试管内出现的现象为_____________________________________________。
(3)E试管内出现的现象为_____________________________________________。
(4)三颈烧瓶右侧导管特别长,除导气外还起的作用是
________________________________________________________________________。
(5)在三颈烧瓶中仍有气泡冒出时打开F夹,关闭C夹,可以看到的现象是___________
________________________________________________________________________。
(6)反应结束后分离三颈烧瓶中的溴苯的实验方法是
_____________________________________________________________。
(铁屑已分离)
【考点】苯的溴代反应
【题点】溴代反应的有关实验
答案
(1)
+Br2
+HBr
(2)紫色石蕊溶液变红
(3)溶液中有淡黄色沉淀生成
(4)冷凝回流
(5)与F相连的广口瓶中的NaOH溶液流入三颈烧瓶
(6)分液
解析
(1)在催化剂作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯。
(2)生成的溴化氢极易挥发,溶于水显酸性,使紫色石蕊溶液变红。
(3)溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,即实验现象为溶液中产生淡黄色沉淀。
(4)由于苯和液溴都是易挥发的,即三颈烧瓶右侧导管除导气外还起的作用是冷凝回流。
(5)由于溴化氢极易溶于水,所以在三颈烧瓶中仍有气泡冒出时打开F夹,关闭C夹,可看到现象是与F相连的广口瓶中的NaOH溶液流入三颈烧瓶中。
(6)溴苯不溶于水,分液即可得到溴苯。
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