高中化学 2.2 芳香烃分层训练 新人教版选修5

第二节芳香烃[经典基础题]1．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、酸性高锰酸钾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、酸性高锰酸钾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。答案C2．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、易取代、能加成D．易氧化、易取代、难加成解析苯中的碳碳键比较特殊，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，难氧化能加成，但是在一定条件下易发生取代反应。答案C3．苯环结构中不存在C—C单键与双键的交替结构，可以作为证据的是()①苯不能使溴水褪色②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应④经测定，邻二甲苯只有一种结构⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40×10－10A．①②④⑤B．①②③⑤C．①②③D．①②解析苯环是否存在碳碳单键和双键的交替，③不正确，故③不能作为证据。答案A4．某烃的分子式为C10H14，它不能使溴水褪色，但可使酸性KMnO4溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有()A．2种B．4种C．3种D．5种解析由题意知，该烃应是苯的同系物，分子结构中只含有一个烷基，可以表示为C6H5—C4H9，丁基有4种同分异构体，由于不能使酸性KMnO4溶液褪色，则符合条件的烃为3种。答案C5．只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开，该试剂是()A．高锰酸钾溶液 B．溴化钾溶液C．溴水 D．硝酸银溶液解析KMnO4溶液有强氧化性，能氧化甲苯、己烯而褪色，不能用于区分它们；溴化钾溶液加入上述4种液体中，由于甲苯、己烯的密度都比水小，与溴化钾溶液混合后分层，有机层在上，都无化学反应发生，从而不能区分，与CCl4混和后分层，但有机层在下，因为CCl4比水密度大，与KI溶液不分层；D选项AgNO3溶液与B项类似，但KI中会出现黄色沉淀；只有C项，甲苯与溴水分层，溴被萃取到甲苯中处于上层，呈橙黄色，下层为水层，近无色；己烯使溴水褪色，可见上下分层，但都无色；CCl4萃取Br2，上层为水层、无色，下层为Br2的CCl4溶液、橙红色；溴水与KI溶液不分层，但发生反应，置换出I2可使溶液颜色加深，四种溶液的现象各不相同。答案C6．某烃的分子式为C8H10，它不能使溴水因反应而褪色，但能使KMnO4酸性溶液褪色，该有机物苯环上的一氯代物只有2种，则该烃是()解析分子式为C8H10，不能使溴水因反应而褪色，但能使KMnO4酸性溶液褪色的烃为苯的同系物。该有机物苯环上的一氯代物只有两种，说明苯环上只有两种不同环境的氢原子，A中有2种，符合。答案A7．下列叙述中，错误的是()A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50～60℃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2,4­二氯甲苯解析苯与浓硝酸、浓硫酸在50～60℃反应生成硝基苯，A正确；苯乙烯催化加氢可生成乙基环己烷，B正确；乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，生成1,2­二溴乙烷，C正确；甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应，生成C6H5CH2Cl，D错误。答案D8．有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是________，生成的有机物名称是____________，反应的化学方程式为________________________________________________________________，此反应属于________反应。(2)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应的是________________________。(3)能与溴水或酸性KMnO4溶液反应的是______________________。(4)不与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是__________________。解析己烯、己烷、苯、甲苯四种物质中，既能和溴水反应，又能和酸性KMnO4溶液反应的只有己烯。均不反应的为己烷和苯。不能与溴水反应但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在铁的催化作用下与液溴发生取代反应生成溴苯。答案(1)苯溴苯＋Br2eq\o(,\s\up10(Fe))＋HBr取代(2)苯、己烷(3)己烯(4)甲苯[能力提升题]9．都属于萘的同系物。萘和萘的同系物分子组成通式是()A．CnH2n－6(n≥11) B．CnH2n－8(n＞10)C．CnH2n－10(n≥10) D．CnH2n－12(n≥10)解析萘环有7个不饱和度，因此萘的同系物分子组成通式是CnH2n＋2－14＝CnH2n－12(n≥10)。答案D10．美国康乃尔大学的魏考克斯(C·Wilcox)所合成的一种有机分子，就像一尊释迦牟尼佛。因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面)。有关该有机分子的说法正确的是()A．该有机物属于芳香烃B．该有机物属于苯的同系物C．该有机物分子中含有20个碳原子D．该有机物的一氯代物只有3种解析苯分子中的氢原子被烷基取代所得的一系列化合物叫做苯的同系物，苯的同系物一定符合通式CnH2n－6(n≥6)，而该分子的分子式为C22H12，不符合苯的同系物的通式，该有机物的一氯代物有6种。答案A11．甲烷分子中的4个H原子全部被苯基取代，可得到如图所示的分子，对该分子的描述正确的是()A．分子式为C25H24B．所有碳原子都在同一平面上C．此化合物的一硝基取代产物有5种D．该物质为芳香烃解析A项分子式应为C25H20；由甲烷分子的空间结构可以推知该分子所有碳原子不可能都在同一平面上；此化合物的一硝基取代产物有3种。答案D12．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：(R，R′表示烷基或氢原子)(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是________；乙能被酸性高锰酸钾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(1)本题以分子式为C10H14的苯的同系物可能具有的结构展开讨论。题中信息没有说明什么样的结构不能被酸性KMnO4溶液氧化为芳香酸，但仔细分析可以发现，能被氧化为芳香酸的苯的同系物都有一个共同点——侧链与苯环直接相连的碳原子上都有氢原子，产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目；若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(1)913．如图中A是制取溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置，请仔细分析，对比三个装置，回答以下问题：(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：_____________________________________________________________；_____________________________________________________________。写出B中盛有AgNO3溶液的试管中所发生反应的化学方程式：______________________________________________________________。(2)装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是__________________________________________________________________________________________。(3)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是_____________________________________________________________；应对装置C进行的操作是_______________________________________。(4)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是________________________。(5)B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是_____________________________，反应后洗气瓶中可能出现的现象是__________________________________。(6)B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是_______________________________________________________________________________________________________________________。解析苯在铁粉作用下，可与液溴发生取代反应生成HBr，同时生成，故可用AgNO3溶液(HNO3酸化)来检验反应生成的HBr，进而证明确实发生了取代反应，但该反应放热，Br2、苯又易挥发，Br2与H2O反应生成HBr、HBrO，会干扰有关的实验现象。此外，苯、Br2进入空气中会造成污染，同时也使反应物的利用率降低。答案(1)2Fe＋3Br2=2FeBr3＋Br2eq\o(,\s\up10(FeBr3))＋HBrHBr＋AgNO3=AgBr↓＋HNO3(2)导出HBr，兼起冷凝回流的作用(3)旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中(4)Br2和苯的蒸气逸出，污染环境(5)吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气CCl4由无色变成橙红色(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸14．蒽()与苯炔()反应生成化合物X(立体对称图形)，如下图所示：(1)蒽与X都属于________。a．环烃b．烃c．不饱和烃(2)苯炔的分子式为__________，苯炔不具有的性质是__________。a．能溶于水 b．能发生氧化反应c．能发生加成反应 d．常温常压下为气体(3)下列属于苯的同系物的是________(填字母)。(4)下列物质中，能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因加成