2024-2025学年高中化学第二章烃和卤代烃2芳香烃课时作业含解析新人教版选修5

PAGEPAGE12芳香烃一、选择题1．下列叙述中，错误的是(D)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。2．下列说法正确的是(D)A．芳香烃的组成通式是CnH2n－6(n≥6，n为正整数)B．分子中仅含有一个苯环的烃类物质都是苯的同系物C．苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色D．苯和甲苯都能与Br2、硝酸等发生取代反应解析：苯的同系物中只含有一个苯环，侧链都是烷基，苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥6，n为正整数)；芳香烃是含有苯环结构的烃，苯环的数目可以是一个或多个，侧链可以是饱和烃基也可以是不饱和烃基，故芳香烃没有固定的组成通式，A、B项错误。甲苯可以使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误。苯与溴发生取代反应生成溴苯，苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯，D项正确。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。该有机物在肯定条件下与H2完全加成，其生成物的一氯代物的种类有(C)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，可以推断出肯定是甲苯，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。4．下列叙述错误的是(A)A．将溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，这是由于发生了加成反应B．苯分子中6个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键C．1mol乙烷和丙烯的混合物完全燃烧生成3molH2OD．肯定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应解析：将溴水加入苯中，由于溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大，故发生萃取，溴水的水层颜色变浅，发生的是物理改变，A项错误。苯分子中不存在碳碳单键、碳碳双键，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，B项正确。乙烷和丙烯的分子中都含有6个氢原子，1mol该混合物中含6mol氢原子，则完全燃烧生成3molH2O，C项正确。苯环上的氢原子在催化剂作用下能被氯原子取代，苯环侧链烃基上的氢原子在光照条件下可被氯原子取代，D项正确。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(B)A．9种 B．10种C．12种 D．15种解析：二取代物的书写可以采纳定一移二法：先在苯环上确定氯原子(—Cl)的位置，再探讨羟基(—OH)的几种可能位置。可形成的有机物同分异构体有6．在分子中，能在同一平面上的碳原子至少有(C)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，实质上应当是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，则全部的碳原子均在同一平面上，最多有14个碳原子共面。7．工业上将苯蒸气通过炙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(D)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。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(D)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．该有机物分子中的全部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)，故全部原子不行能共平面，错误；D项：结构为的有机物有6种一溴代物，结构为的有机物有5种一溴代物，说法正确。故正确答案为D。9．跟卤素发生取代反应，生成的一卤代物只有一种的是：(B)A．②④ B．②③⑥C．②③④ D．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。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(D)①CH3CH2CH2CH3②CH3CH2CH=CH2A．①②③④ B．②③④C．②④ D．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，但是萃取属于物理改变过程；因此本题中符合题意的只有②。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(D)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。12．某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4，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(B)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3∶4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。二、填空题13．已知：①R—NO2eq\o(→,\s\up15(Fe),\s\do15(HCl))R—NH2；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：(1)A是一种密度比水大(填“大”或“小”)的无色液体，苯转化为A的化学方程式是(2)在“苯eq\o(→,\s\up15(①))Ceq\o(→,\s\up15(②))Deq\o(→,\s\up15(③))”的转化过程中，属于取代反应的是①②(填序号，下同)，属于加成反应的是③。(3)有机物B苯环上的二氯代物有6种结构；的全部原子不在(填“在”或“不在”)同一平面上。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C8H8。(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为，反应类型是加成反应。(3)已知：eq\o(→,\s\up15(稀、冷KMnO4/OH－))。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)肯定条件下，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)在肯定条件下，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)＝eq\f(104×92.3%,12)＝8，由104－8×12＝8可以推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。15．已知：①RNH2＋R′CH2Cleq\o(→,\s\up15(肯定条件))RNHCH2R′＋HCl(R和R′代表烃基)化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物，其合成路途如图所示：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①②⑤(填反应序号)。16．溴苯是一种化工原料，试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－30.883.101.50沸点/℃8059156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中当心加入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HBr气体。接着滴加至液溴滴完。装置d的作用是汲取HBr和Br2；(2)液溴滴完后，经过下列步骤分别提纯：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溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；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干燥；(3)经以上分别操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必需的是C(填入正确选项前的字母)；A．重结晶 B．过滤C．蒸馏 D．萃取(4)在该试验中，a的容积最适合的是B(填入正确选项前的字母)。A．25mL B．50mLC．250mL D．500mL解析：(1)铁屑作催化剂，a中发生的反应为＋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，汲取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