1、精品-迈向名师之星级题库-苯和芳香烃四星题1化学工作者把烃的通式用键数的形式表示,给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。设键数用I表示,则烷烃中碳原子数与键数的关系通式为CnI3n+1,炔烃(将叁键看作三个单键)中碳原子数与键数的关系通式为CnI3n-1,那么苯及其同系物(将苯环看作单、双键交替结构,将双键看作两个单键)中碳原子数跟键数关系的通式应为ACnI3n-1 BCnI3n-2 CCnI3n-3 DCnI3n-4 【答案】C【解析】每两个成键电子构成一个共价键分子中的成键电子总数除以2就得到该分子中共价键总数苯及其同系物的通式为CnH2n-6,分子中碳原子总的价电子数为4n个
2、,氢原子总的价电子数为(2n-6)个,总电子数为(6n-6)个,共价键总数I=(6n-6)/2=(3n-3);所以选C2(1) 二甲苯苯环上的一溴代物有六种同分异构体,用还原法制得三种二甲苯,它们的熔点分别如下表:六种溴二甲苯的熔点234206213.8204214.5205对应还原二甲苯的熔点-13-54-27-54-27-54熔点为234分子的结构简式为_熔点为-54的分子的结构简式为_。(2)现有下列烃丙烷(C3H8)、丁烯(C4H8)、乙烯(C2H4)、己烷(C6H14)等物质的量的上述五种烃,耗氧量最小的为 ,等质量时,则耗氧量最大的为 。(3) 0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧
3、后,生成CO2和H2O各1.2 mol。试回答: A 若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为_。B 若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成反应后生成2,2-二甲基丁烷,则烃A的名称是_,结构简式是_。C 比烃A少两个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有_种同分异构体【答案】 (1分) (1分) (1分) (1分) A (2分) B 3,3-二甲基-1-丁烯(1分)(CH3)3CCHCH2(1分) C 3(2分)【解析】邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯环上的一溴代物分别是2种、3种和1种,熔点为234分子对应的二甲苯是对二甲苯,熔点为
4、234分子的结构简式为;熔点为-54的分子是间二甲苯,结构简式为。(2)根据烃的燃烧通式CnHm(nm/4)O2nCO2m/2H2O可知,在物质的量相等的条件下,消耗氧气与(nm/4)成正比,所以乙烯消耗的氧气最少。由于在质量相等时,氢原子消耗的氧气多,所以分子中含氢量越高,消耗的氧气越多。根据CHn可知,n越大含氢量越高,所以丙烷消耗的氧气多。(3)0.2 mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2 mol,所以A的分子式为C6H12。符合条件A的应该是是环己烷,结构简式为。符合条件B的应该是 3,3-二甲基-1-丁烯,结构简式为(CH3)3CCHCH2。符合条件C的应该是丁
5、烯,有3种同分异构体。3(13分)1834年德国科学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和石灰的混合物得到苯。苯是重要的化工原料。结合所学知识完成下列各题。(1)下列实验结论能够证明凯库勒式与苯的真实结构不相符的是 。A在一定条件下1mol苯能与3mol氢气发生加成反应B苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 C苯的邻二溴代物没有同分异构体D经测定苯为六边形结构,且所有碳碳键完全相同(2)苯酚也是重要的化工原料,某实验小组以苯为原料制取苯酚,进而合成高分子化合物。请根据下列合成反应流程图填写A、B、C、D、可能的结构简式及、的反应条件。 A: B: C: D: : : : 【答案】(13分)(1)B.C.D【解
6、析】(1)B.C.DA不管是不是单双键交替结构都能与3molH2加成B. 如果是单双键交替结构能使酸性KMnO4溶液褪色。C. 如果是单双键交替结构两个Br原子在双键两侧和单键两侧不同,如图。D. 如果是单双键交替结构,单键、双键的键长不同。(2)苯的溴代:苯与液溴在铁作催化剂作用下加热 + Br2(液) + HBr生成B:生成C: H2O由C生成D:由D生E:反应条件铁粉、液溴溴水NaOH的醇溶液4(16分)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链烃的结构简式 。(2)已知分子式为
7、C6H6 的结构有多种,其中的两种为这两种结构的区别表现在:定性方面(即化学性质方面):能 (选填a、b、c、d,多选扣分)而不能。a被酸性高锰酸钾溶液氧化 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):1 mol C6H6 与H2加成时:需 mol,而需 mol。今发现C6H6 还可能有另一种如右图立体结构:该结构的二氯代物有 种。(3)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8 ,请你判断,它的结构简式可能是下列中的 (填入编号)。(4)根据第(3)小题中你判断得到的萘结构简式,它不能解释萘的下列 事实(填入编号)。a萘不能使溴水褪色 b萘能
8、与H2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(C10H7Br)只有两种(5)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是 。【答案】(1)(2)a b 3 2 3种。(3)c (4)a(5)介于单键与双键之间的独特的键;【解析】略【答案】1)取代;Br2/FeBr3(或Br2/Fe)(2)1,3,5-三甲苯(略)(3)略(4)略【解析】略6(10分) 自20世纪90年代以来,芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速,具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。合成芳炔类大环的一种方法是以苯乙炔(CHC)为基本原料,经过反应得到一系列的芳炔类大环化合物,其结构为:(1
9、)上述系列中第1种物质的分子式为 。(2)以苯乙炔(CHC)为基本原料合成芳炔类大环化合物是通过_反应实现的(填反应类型)。(3)已知上述系列第1至第4种物质分别溶解于有机溶剂中,可形成胶体,则分散质的分子直径大约在 之间,可通过 现象证明所形成的分散系为胶体。(4)以苯乙炔为基本原料,经过一定反应而得到最终产物。假设反应过程中原料无损失,理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为 。【答案】(10分)(1)C24H12 (2)取代反应 (3)1nm100nm 丁达尔现象(4)5150【解析】7(12分)下图为苯和溴取代反应的改进实验装置。其中A为带支管的试管改制成的反应容器,在其下端开
10、了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。填写下列空白:(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):_。(2)试管C中苯的作用是_;反应开始后,观察D试管,看到的现象为_。(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有_(填字母)。(4)改进后的实验除步骤简单,操作方便,成功率高;各步现象明显;对产品便于观察这三个优点外,还有一个优点是_。【答案】1) 3分(2)除去HBr中混有的溴蒸气(2分);石蕊试液变红,并在导管口有白雾产生(2分)(3)DEF(3分)(4)对尾气进行处理,防止对空气造成污染【解析】试题分析:(1)苯和
11、液溴在催化剂条件下能发生取代反应生成溴苯,反应方程式为,(2)溴苯中的溴易挥发,溴和四氯化碳都是非极性分子,根据相似相溶原理知,溴易溶于四氯化碳,所以四氯化碳的作用是吸收溴蒸汽;该反应中有溴化氢生成,溴化氢溶于水得到氢溴酸,氢溴酸是酸性物质,能使石蕊试液变红色;并在导管口有白雾产生,氢溴酸能和硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银,所以观察D试管,看到的现象是D管中变红,。故答案为:吸收Br2蒸汽D管中变红并在导管口有白雾产生;(3)当两端压力发生压力变化时,液体会产生倒吸现象,因为倒置的漏斗下口很大,液体上升很小的高度就有很大的体积,上升的液体的本身的压力即可低偿压力的不均衡因此由于上部还有空气隔离
12、,液体不会倒吸入上端的细管道,所以具有防倒吸作用的仪器有F,故答案为:F;(4)溴化氢溶于水能得到氢溴酸,溴和水反应也可得到氢溴酸,如果没有C装置,无法判断该反应中是否有溴化氢生成;苯溶解了溴,除去的溴的干扰,所以能判断该反应有溴化氢生成,故答案为:除去Br2的干扰考点:苯的性质。点评:本题考查了苯的取代反应实验,考查的知识点有反应方程式的书写、产物的判断、蒸汽的成分及性质,综合性较强,难度较大,注意苯能和液溴发生取代反应,和溴水不反应。8(10分).苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100反应一段时间后停止
13、反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4,在25和95时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。(1)操作为 ,操作为 。(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115开始熔化,达到130时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象结论将白色固体B加入水中,加热溶解, 得到白色晶体和无色溶液-取少量滤液于试管中, 生成白色沉淀滤液含Cl干燥白色晶体, 熔点为1
14、22.4 白色晶体是苯甲酸(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40103mol,产品中苯甲酸质量分数为 (保留二位有效数字)。【答案】(10分) (1)分液 蒸馏 (2)甲苯 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色。(3)序号实验方案实验现象结论 冷却、过滤 滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 , 加热使其融化,测其熔点; (4)96%(2分),其余每空1分【解析】试题分析:(1)操作把混合物分为水相和有机相,操作为分液,有机相通过操作得无色液体,操作为蒸馏;(2)操作中氢氧化钾、苯甲酸钾溶于水相,有机相为未反应的甲苯
15、,所以无色液体A是甲苯,定性检验A甲苯的试剂是酸性高锰酸钾溶液,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(3)溶液中得到白色晶体和无色溶液,应为结晶,所以操作是冷却结晶然后过滤;生成白色沉淀得出滤液含Cl,操作应加入了硝酸酸化的硝酸银溶液;测其熔点可知熔点为122.4;(4)消耗KOH的物质的量为2.40103mol,则苯甲酸的物质的量为2.40103mol,质量为2.40103mol122g/mol0.2928g,产品中苯甲酸质量分数为(0.2928g25.00ml/100ml)/1.220g100%96% 。考点:有机实验操作9(本题共12分) 芳香烃都含有苯环,其中二个或二个以上的苯环共用相邻碳原
16、子的叫“稠环芳烃”。 43菲的分子式是C14H10,是一种稠环芳烃,结构如图。它的一氯代物有 种。44以下有机物分子式都为C13H12,且都含有两个苯环和一个侧链。(1)其中不能使溴水褪色的有4种,其中一种为,试再写出另一种的结构简式_。(2)写出1种符合以下条件的物质的结构简式_。属稠环芳烃 含有-CH2CH=CH2基团45写出将环己烯通入下列两种溶液后出现的现象。(1)通入溴水: (2)通入溴的四氯化碳溶液: 。46在苯和苯酚的溴化反应中,有三个方面可说明羟基对苯环取代反应的“活化”作用:苯要用铁为催化剂,而苯酚不须用催化剂; ; 。【答案】43. 5 (2分) ; 44.(1) (2分)
17、 (2) (2分) 45.(1)红棕色褪去且溶液分层2分);(2)红棕色褪去 (2分) 46. 苯要用纯溴,而苯酚只需浓溴水;苯是一取代,而苯酚是三取代(2分)【解析】试题分析:43菲的分子式是C14H10,是一种稠环芳烃,结构如图。它的结构是对称的,对称轴是:10与9、1与8、2与7、3与6、4与5的位置分别相同,因此一氯代物有5种;44以下有机物分子式都为C13H12,且都含有两个苯环和一个侧链。(1)其中不能使溴水褪色的有4种,其中一种为,另一种的结构简式是;45(1)将环己烯通入溴水,中会发生反应:+Br2,溴水的红棕色逐渐褪去,由于水与产生的有机物互不相溶,因此液体还出现分层现象;(
18、2)将环己烯通入溴的四氯化碳溶液,还是发生上述反应,但是产生的物质能够在溶剂中溶解,因此看到的现象是红棕色逐渐褪去。46在苯和苯酚的溴化反应中,有三个方面可说明羟基对苯环取代反应的“活化”作用:苯要用铁为催化剂,而苯酚不须用催化剂;苯发生取代反应要用纯溴,而苯酚只需浓溴水;苯发生取代反应产物只是一个取代基取代,而苯酚则是三个取代基取代。考点:考查芳香烃的同分异构体的种类的判断、结构简式的书写、物质发生反应的现象的描述及苯酚与苯发生取代反应的活动性的比较的知识。 10(16分)为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置进行如下实验:将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,35 min后发现滴有A
19、gNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应(1)装置I中的化学方程式为_ _,_ _.中离子方程式为_(2)中长导管的作用是_(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是_,要想得到纯净的产物,可用_试剂洗涤洗涤后分离粗产品应使用的仪器是_(4)乙同学设计如图所示装置,并用下列某些试剂完成该实验可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳a的作用是_b中的试剂是_比较两套装置,装置的主要优点是_.【答案】(1)2Fe3Br2=2FeBr3 BrAg=AgBr (2)导气兼冷凝回流(3)与Br2 NaOH溶液或水 分液漏斗(4)防止倒吸 CCl4或 ;防
20、止倒吸;可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气【解析】试题分析:(1)装置I中溴与苯的取代作催化剂的是铁与溴反应生成的三溴化铁,所以化学方程式有两个分别为2Fe3Br2=2FeBr3,中生成的溴化氢与硝酸银反应生成溴化银沉淀,离子方程式为BrAg=AgBr;(2)液溴易挥发,为了防止液溴的挥发,需冷凝回流,中长导管的作用是导气兼冷凝回流;(3) 溴苯因溶有溴而呈红褐色,溴苯不溶于水,可用氢氧化钠溶液洗涤后分液的方法分离粗产品,分液使用的仪器是分液漏斗;(4) 装置与装置I相比较,装置用铁丝圈,可控制铁丝圈是否与苯和液溴的混合物接触达到控制反应进行的目的;装置增加了安全瓶装置a,可防止倒吸
21、;因挥发出来的液溴也能与硝酸银反应生成溴化银沉淀,所以设置了除去溴化氢中液溴的装置b,b装置中应装试剂为四氯化碳或苯,这样既除去溴的干扰又防止倒吸;最后用气球吸收尾气,防止污染空气。考点:通过苯与溴的取代反应考查化学实验操作11(15分)某芳香烃A,分子式为C8H10;某烃类衍生物X,分子式为C15H14O3,能使FeCl3溶液显紫色。在一定条件下,它们有如下的转化关系(无机物已略去)。其中,G能与NaHCO3溶液反应,H不能与新制Cu(OH)2反应,J分子内有两个互为对位的取代基。ANaOH、H2OCBDFGHXEJKH+NaOH、H2O一氯取代光照NaOH、H2O(1)A物质的名称为_。写
22、出所有属于芳香烃的A的同分异构体的结构简式_。(2)J中所含的含氧官能团的名称为_。(3)E与G反应的化学方程式是_,反应类型是_。(4)B、C的混合物在NaOH乙醇溶液中加热可以生成同一种有机物I,以I为单体合成的高分子化合物的名称是_。(5)已知J有多种同分异构体,写出符合下列性质的J的同分异构体的结构简式:与FeCl3溶液作用显紫色;与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀;苯环上的一卤代物有2种。_。【答案】本题共15分(1)乙(基)苯(2分);、(各1分)(2)(酚)羟基(1分)、羧基(1分)(3)(2分) 酯化(取代)反应(1分)(4)聚苯乙烯(2分)(5)(1分)、(1分)、
23、(1分)【解析】试题分析:光照条件下烃会发生取代反应,对于含有苯环的烃而言,会发生苯环侧链的取代反应,根据A的分子式判断,若A是二甲苯,则苯环侧链的一氯代物有3种,与图不符,所以A是乙苯,根据G的性质判断G分子中含有羧基,所以B中的Cl取代的是乙苯分子中甲基上的H原子,而C是Cl取代亚甲基上的H原子,D是苯乙醇,F是苯乙醛,G是苯乙酸,E的分子中的羟基与苯环连在同一C原子上,H中不存在醛基,只有羰基,X分子中含有酚羟基、两个苯环、酯基,水解后的产物之一是E,则J是对羟基苯甲酸。(1)根据以上分析,A是乙苯,属于芳香烃的A的同分异构体还有邻、间、对二甲苯,结构简式为、(2)J中所含的含氧官能团的
24、名称为酚羟基、羧基;(3)E和G发生酯化反应,反应的化学方程式为;(4)B、C的混合物在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应,都生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应,生成高分子化合物聚苯乙烯;(5)J是对羟基苯甲酸,则符合的J的同分异构体中含有酚羟基和醛基。若醛基与苯环直接相连,则分子中含有2个酚羟基,且苯环的一卤代物有2种,则羟基是对称的位置,醛基处于间位,结构简式为、;若醛基不与苯环直接相连,则该分子中含有HCOO-的结构,苯环上有2种一卤代物,则HCOO-与酚羟基处于对位的位置,结构简式为,所以符合题意的J的同分异构体有3种。考点:考查有机物的推断,结构简式的判断与书写,化学方程式的书写,同分异
25、构体的判断,官能团的判断12(8分)某化学课外小组用下图装置制取溴苯并探究该反应的类型。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。ABCDCCl4铁丝H2ONaOH溴、苯的混合液(1)写出A中反应的化学方程式:_ 。(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是_。(3)C中盛放CCl4的作用是_。(4)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,通常有两种方法,请按要求填写下表。向试管D中加入的试剂能证明苯与液溴发生取代反应的现象方法一方法二【答案】(8分)(10分)(1)Br2HBr (2)除去溶于溴苯中的溴 (3)除去溴化氢气体
26、中的溴蒸气 (4)方法一:AgNO3溶液 产生(淡黄色)沉淀方法二:石蕊试液 溶液变红色(或其他合理答案)【解析】试题分析:(1)苯与溴在铁作催化剂时发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,化学方程式为Br2HBr(2)B中盛有NaOH溶液,溴苯中混有的溴可与NaOH反应,从而出去溴;(3)由于反应放热,苯和液溴均易挥发,溴易溶于有机溶剂,所以溴化氢中混有的溴蒸汽可以溶于CCl4中,从而除去,以防干扰检验H+和Br-;(4)如果发生取代反应,生成溴化氢,溴化氫易溶于水电离出H+和Br-,只要检验产物中含有氢离子或溴离子即可,溴离子的检验:取溶液滴加硝酸银溶液,如果生成淡黄色沉淀就证明是溴离子;氢离子的
27、检验:如果能使紫色石蕊试液变红,就证明含有氢离子。考点:考查学生的分析能力,苯的取代反应的实验的设计13【有机化学基础】(15分)白酒产品中的塑化剂主要源于塑料接酒桶、塑料输酒管、成品酒塑料内盖等。DBP是塑化剂的一种,可由下列路线合成:已知以下信息:(1)A的结构简式是_,D的结构简式是_,DE的反应类型是_。(2)D和H2l:l反应生成E,则E官能团名称为_,DBP的分子式为_。(3)由B和E以物质的量比1:2合成DBP的化学方程式为_。(4)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体的结构简式_。能和NaHCO3溶液反应生成CO2 能使FeCl3溶液发生显色反应能发生银镜反应 苯环上含碳基
28、团处于对位(5)写出B与碳酸氢钠溶液反应的化学方程式_。写出C生成D的反应的化学方程式_。【答案】(1) CH3CH = CHCHO 加成(还原)反应 (每空1分)(2)碳碳双键 羟基(每答出一种给1分) C16H18O4 (3)(4)(每答出一种给1分)(5)【解析】试题分析:由B可知A应为,甲基被氧化为羧基,由信息可知D为CH3CH=CHCHO,则E为CH3CH2CH2CH2OH,B与E的反应为酯化反应,DBP为,(1)通过以上分析知,A的结构简式为,D和氢气发生加成反应生成E,所以其反应类型是加成反应;(2)DBP为,其分子式为C16H22O4,D的结构简式为CH3CH=CHCHO;(3
29、)E为CH3CH2CH2CH2OH,与邻苯二甲酸发生酯化反应,反应的方程式为;(4)能和NaHCO3溶液反应生成CO2说明含有羧基;能使FeC13溶液发生显色反应说明含有酚羟基;能发生银镜反应说明含有醛基; 苯环上含碳基团处于对位,则符合条件的B的同分异构体有。(5)B中含有2个羧基,可与碳酸氢钠溶液反应生成CO2;利用信息可写出C乙醛生成D的方程式.考点:考查有机物的推断等相关知识。14苯环上有两个取代基的C9H12,其一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构) ( )A10种 B14种 C19种 D26种【答案】C【解析】试题分析:C9H12符合CnH2n-6,故为饱和的芳香烃,除了苯环外
30、还含有3个碳原子,可形成一个甲基和一个乙基两个支链,可形成临、间、对三种同分异构体,一氯代物的种数分别为7、7、5,共19种;故选C。考点:芳香烃同分异构体的书写和一氯代物同分异构体的判断。15分子式为C8H10的芳香烃的一氯代物的结构共有 ( )A9种 B13种 c14种 D15种【答案】C【解析】试题分析:芳香烃含有苯环,除苯环外C8H10还含有两个碳原子,故有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯四种同分异构体,一氯代物的同分异构体分别有3、4、2、5种,共有14种;故选C。考点:芳香烃同分异构体的判断方法、一氯代物的判断方法16 (16分)Heck反应是偶联反应的一种,例如:反应:化合物可
31、以由以下途径合成: (1)化合物的分子式为 ,1mol该物质最多可与 molH2发生加成反应。(2)卤代烃CH3CHBrCH3发生消去反应可以生成化合物,相应的化学方程为 (注明条件)。(3)化合物含有甲基且无支链的同系物的分子式为C4H6O,则化合物的结构简式为 。(4)化合物可与CH3CH2OH发生酯化反应生成化合物,化合物在一定条件下可以发生加聚,则其加聚产物的结构简式为 。(5)化合物的一种同分异构体能发生银镜反应,且核磁共振氢谱只有三组峰,峰面积之比为1:2:2,的结构简式为 。(6)一定条件下,与也可以发生类似反应的反应,其有机产物的结构简式为 。【答案】(16分)(1)C10H1
32、0O2(2分),4(2分)(2)CH3 CH BrCH3+NaOHCH2=CHCH3+NaBr+H2O(2分)(3)CH3CH=CHCHO(2分)(4)(2分)(5)(3分)(6)(3分)【解析】试题分析:(1)根据化合物II的结构简式判断其分子式为C10H10O2,苯环与碳碳双键均可与氢气发生加成反应,所以1mol该物质与4mol氢气加成;(2)卤代烃CH3CHBrCH3在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应可以生成化合物,则化合物III是丙烯,所以化学方程式为CH3 CH BrCH3+NaOHCH2=CHCH3+NaBr+H2O;(3)根据I的结构简式判断,丙烯氧化后得丙烯醛,则VI属于醛类
33、,所以化合物为丁烯醛,无支链,有甲基,结构简式为CH3CH=CHCHO;(4)化合物V是丙烯酸,与乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,丙烯酸乙酯中的碳碳双键可发生加聚反应,所以化合物的结构简式为;(5)能发生银镜反应,且核磁共振氢谱只有三组峰,峰面积之比为1:2:2,说明VIII中存在醛基,根据II的结构判断,VIII中的醛基有2个才符合II的不饱和度;氢原子个数比是2:4:4,氢原子的种类越少,说明该分子的结构越对称,所以苯环上有2个相同对位取代基-CH2CHO,所以VIII的结构简式是;(6)反应是取代反应,卤素原子取代碳碳双键CH2=的H原子,所以与的反应产物的结构简式为。考点:考查有机推断
34、,官能团的性质,结构简式、化学方程式的判断与书写,同分异构体的判断17(14分)常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。实验中可能用到的数据:实验步骤:按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL;在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);控制温度约为50,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。请回答下列问题:(1)配制混酸的方法是_。反应中需不断搅拌,目的是_。(2)仪器A的名称是_
35、 ,使用该仪器前必须进行的操作是_。(3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_。(4)分离反应后产物的方案如下: 其中,操作1的名称为_,操作2中需要使用下列仪器中的_(填序号)。 A冷凝管 B酒精灯 C温度计 D分液漏斗 e蒸发皿 (5)该实验中一硝基甲苯的产率为_(保留两位有效数字)。【答案】(1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌(2分) 使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成(2分)(2)分液漏斗(1分) 检查是否漏液(1分)(3)温度过高,导致HNO3大量挥发(或其他合理答案)(2分)(4)
36、分液(1分) abc(2分)(5)70%(3分)【解析】试题分析:(1)分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,如果将浓硝酸加到浓硫酸中可能发生液体飞溅的情况。搅拌的目的就是为了使反应充分进行,并防止温度过高有其他副产物生成。(2)分液漏斗; 检查是否漏液(3)温度过高,导致HNO3大量挥发(或其他合理答案)(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此方法是分液;分离子两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,使用到所提供仪器中的分别是:酒精灯、温度计、冷凝管。(5)产率的计算方
37、法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯。换成质量的话应该是:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯。那么13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量就是:,所以一硝基苯的产量就应该这样来进行计算:考点:考查有机化学的有关知识。18(15分)有机物A为芳香烃,质谱分析表明其相对分子质量为92,某课题小组以A为起始原料可以合成酯类香料H和高分子化合物I,其相关反应如下图所示: 已知以下信息:碳烯(:CH2)又称卡宾,它十分活跃,很容易用它的两个未成对电子插在烷烃分子的C-H键之间使碳链增长。通常在同一个碳原子连有两个羟基不稳
38、定,易脱水形成羰基。回答下列问题:(1)A的化学名称为 。(2)由B生成C的化学方程式为 ,该反应类型为 。 (3)G的结构简式为 。(4)请写出由F生成I的化学方程式 。(5)写出G到H的反应方程式 。 (6)H的所有同分异构体中,满足下列条件的共有 种;含有苯环 苯环上只有一个取代基 属于酯类其中核磁共振氢谱有五种不同化学环境的氢,且峰面积比为1:1:2:2:6的是 (写结构简式)。【答案】(1)甲苯()(2);取代反应(3);(4)(5)(6)15种, 【解析】 试题分析:(1)由于A是芳香烃,结合A的相对分子质量,可确定A是甲苯;(2)根据题意可得B是乙苯;乙苯与氯气在光照下发生取代反
39、应得到C:由B生成C的化学方程式为;(3)C与NaOH的水溶液发生反应得到D:;D与银氨溶液发生反应,然后酸化得到G:;G与乙醇发生酯化反应得到H:。该反应的方程式为;(4)D与H2发生加成反应得到E:;E在浓硫酸作用下发生消去反应得到F:;F在一定条件下发生加聚反应得到I:;反应的方程式是。(5)G与乙醇发生酯化反应得到H的方程式为。(6)H的所有符合条件的同分异构体一共有15种,它们分别是: ;.其中核磁共振氢谱有五种不同化学环境的氢,且峰面积比为1:1:2:2:6的是。考点:考查有机物的结构、性质、相互转化、化学方程式及同分异构体的书写的知识。19【化学选修-有机化学基础】(15分)以烯
40、烃为原料,合成某些高聚物的路线如下:已知: (或写成)CH3CHCHCH3的名称是_。X中含有的官能团是_。AB的化学方程式是_。DE的反应类型是_。甲为烃,F能与NaHCO3反应产生CO2。下列有关说法正确的是_。 a有机物Z能发生银镜反应 b有机物Y与HOCH2CH2OH互为同系物 c有机物Y的沸点比B低 d有机物F能与己二胺缩聚成聚合物Y的同分异构体有多种,写出分子结构中含有酯基的所有同分异构体的种类数_ _。ZW的化学方程式是_。高聚物H的结构简式是_。【答案】(1)2-丁烯;(2)碳碳双键、氯原子;乙醇乙醇(3)ClCH2CH2CH2CH2Cl+2NaOH CH2=CH-CH=CH2
41、+2NaCl+2H2O;(4)消去反应;(5)ad; 4+(6)【解析】试题分析:(1)根据烯烃的命名CH3CHCHCH3的名称是2-丁烯;(2)由E的产物的结构简式倒推出E为1,3-环己二烯,B为1,3-丁二烯,所以A为1,4-二卤代烃,A是X的加氢产物,所以X中存在碳碳双键、氯原子;乙醇 (3)AB发生卤代烃的消去反应生成烯烃,化学方程式为ClCH2CH2CH2CH2Cl+2NaOH CH2=CH-CH=CH2+2NaCl+2H2O;(4)D中有2个溴原子,E为1,3-环己二烯,所以D到E发生消去反应;(5)1,4-二甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成F是对苯二甲酸,a、A中的Cl原子在碳链的端位
42、,所以水解得Y中存在-CH2OH结构, Y发生催化氧化生成Z中存在醛基,能发生银镜反应,正确;b、Y中含有2个羟基和1个碳碳双键,与HOCH2CH2OH不是同系物,错误;c、Y是含碳碳双键的醇类,B为烯烃,所以Y的沸点高,错误;d、有机物F是对苯二甲酸,能与己二胺缩聚成聚合物多肽或蛋白质,正确,答案选ad;Y中含有2个羟基和1个碳碳双键,所以Y的含有酯基的所有同分异构体共4种,分别是甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯;由以上分析知Z是,根据W的加氢产物判断甲为,所以ZW发生类似已知的反应,化学方程式是+(6)H是对二苯甲酸与W的加氢产物发生缩聚反应的产物,所以H的结构简式为考点:考查有机
43、推断,有机物的命名,官能团的判断,反应类型的判断,化学方程式、结构简式的书写,同分异构体的判断20下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。填写下列空白:(注:溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应)(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)_。(2)试管C中苯的作用是_;反应开始后,观察D和E试管,看到的现象为D中_ ;E中 ;(3)反应2 min至3 min后,在B中的NaOH溶液可观察到的现象是 。(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器
44、有_(填字母)(5)改进后的实验除步骤简单,操作方便,成功率高;各步现象明显;对产品便于观察这3个优点外,还有一个优点是_。【答案】(1)2Fe+3Br2=2FeBr3(2)除去HBr中混有的溴蒸气;D中石蕊试液变红,并在导管口有白雾;E中出现浅黄色沉淀,在导管口有白雾产生;(3)在溶液底部有无色油状液体出现。(4)DEF(5)还有一个优点是:尾气吸收处理完全,防止污染空气。【解析】(1)向反应器A中逐滴加入溴苯的混合物,则发生的反应是:2Fe+3Br2=2FeBr3 (2)在A中产生的HBr中混有溴的蒸气,由于HBr属于强酸,遇到D中的石蕊溶液会变红,HBr易挥发,在导管口会有白雾产生;在E
45、中的现象是出现浅黄色沉淀,在导管中依然会有白雾产生;(3)反应一段时间后产生的溴苯进入容器B中,由于溴苯与氢习化钠溶液不反应,且溴苯的密度比水重,所以在B的底部氢氧化钠溶液中可观察到有油状液体出现;(4)在题已知的装置中,DE导管没有伸入到液体中,F为倒置的漏斗,;因而DEF具有防倒吸的作用。(5)HBr与氢氧化钠溶液的反应,所以尾气吸收处理完全,防止污染空气。尾气吸收处理完全,防止污染空气。21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的转化关系如下所示: 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)AB 的反应类型是 ,
46、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)AC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 。【答案】(1)邻二甲苯(或1,2-二甲基苯);饱和烃(2)取代, (3) (4) 【解析】试题分析:(1)由A在光照下发生反应的产物的结构简式判断A为邻二甲苯(或1,2-二甲基苯);E的分子式为C8H16,所以E为不饱和烃;(2)A在光照下发生取代反应,与B互为同分异构体的结构简式为;(3)AC发生苯环上的取代反应,化学方程式为(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,其结构简式为考点:考查有机物结构简式的推断及书写,官
47、能团的化学性质,化学方程式是书写22)实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到5560 反应,已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示:熔点沸点状态苯5.51 80.1 液体硝基苯5.7 210.9 液体(1)要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是_。(2)分离硝基苯和水的混合物的方法是_;分离硝基苯和苯的方法是_。(3)某同学用如图装置制取硝基苯:用水浴加热的优点是_;指出该装置的两处缺陷_;_。【答案】(1)将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入浓HNO3中,并用玻璃棒不断搅拌(2)分液蒸馏(3)使反应体系受热均匀,容易控制温度试管底部不能与烧杯底部接触试管口缺少一个带有长直玻
48、璃导管的橡皮塞【解析】(1)试剂的混合顺序是:把浓硫酸缓缓注入到浓硝酸中并及时搅拌冷却,最后逐滴加入苯,边加边振荡,使混酸与苯混合均匀。(2)硝基苯和水互不相溶,可用分液的方法分离。硝基苯和苯互溶,沸点相差较大,可考虑用蒸馏的方法分离。(3)水浴加热可以使反应物受热均匀,并且温度容易控制。两处缺陷分别是:盛放反应物的试管不能接触烧杯底部;为了防止苯、硝酸的挥发应在试管口加一个长的直玻璃管,起到冷凝回流作用,如图。23某烃A不能使溴水褪色,0.5 mol A完全燃烧时,得到1.5 mol H2O和67.2 L CO2(标准状况)。(1)A的结构简式为_。(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式
49、。在催化剂FeCl3的作用下,A与Cl2反应生成B:_。在催化剂作用下,A与H2反应生成C:_。【答案】【解析】设烃A的分子式为CxHy,完全燃烧时,得到CO2(标准状况)的物质的量:n(CO2)3 mol。由烃的燃烧通式:CxHyO2xCO2H2O 1 mol x mol mol 0.5 mol 3 mol 1.5 mol则x6,y6。故A的分子式为C6H6。又因A不能使溴水褪色,故A为苯。24已知:CH4Br2CH3BrHBr;将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有()。A只有 B只有 C只有 D【答案】B【解析】在铁与溴生成的FeBr3的催化作用下,甲苯与溴只能发生苯环上的取代反应
50、。25、德国化学家凯库勒认为苯分子的结构中,碳碳间以单、双键交替结合而成环状。为了评价凯库勒的观点,某学生设计了以下实验方案:按下图所示的装置图连接好各仪器;检验装置的气密性;在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开K1、K2、K3止水夹;待烧瓶C中气体收集满后,将导管D的下端插入烧杯里的水中,关闭K2,打开K3,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象。试回答:(1)写出A中发生反应的化学方程式 ;能证明凯库勒观点错误的实验现象是 ;(2)装置B的作用是 ;、用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:(1)准确称取烧碱样品5.0
51、g,将样品配成250mL的待测液。(2)取10.00mL待测液,用 量取注入锥形瓶中。(填仪器)(3)用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视 ,直到滴定终点。(4)根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度: 。滴定次数待测液体积/mL标准盐酸体积/mL滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)第一次10.000.5020.40第二次10.004.0024.10第三次10.004.2025.70(5)根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度 。【答案】、(1)方程式+Br2 +HBr 烧瓶中形
52、成喷泉现象 (2) 吸收苯、溴蒸气 、(2)碱式滴定管(也可使用移液管来量取)(3)两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化。(4)0.4000mol/L(5)80%【解析】试题分析:、(1)苯与溴在铁(或溴化铁)做催化剂的条件下发生取代反应,生成溴苯和溴化氢;反应的化学方程式为:+Br2 +HBr,苯分子里的氢原子被溴原子所代替,发生的是取代反应,不是加成反应,说明苯分子中不存在碳碳单双键交替,所以凯库勒的观点错误,生成的溴化氢极易溶于水,所以烧瓶C中形成喷泉;(2)由于反应放热,苯和液溴均易挥发,易溶于四氯化碳,用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,以防干扰后面的实验,装置B的作用是吸收苯、溴蒸气
53、。、(2)待测液是烧碱样品溶液,显碱性应用碱式滴定管量取;(3)滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以便准确判断滴定终点;(4)第3组数据误差较大计算时应舍弃,取前两组数据进行计算,V(标准)mL220.00mL根据C(待)V(待)C(标)V(标)计算得C(NaOH)=0.4000molL-1,(5)样品中NaOH的物质的量n(NaOH)C(NaOH)V(NaOH)0.4000molL-10.25L0.1000mol,m(NaOH)= n(NaOH)M(NaOH)=4.000g,质量分数为80%。考点:以实验为载体考查苯的结构和性质、酸碱中和滴定实验的操作和计算。26德国化学家凯库勒认为:
54、苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如下实验方案。 按如图所示的装置图连接好各仪器;检验装置的气密性;在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹K1、K2、K3;待C中烧瓶收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯里的水中,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象。请回答下列问题。(1)A中所发生反应的反应方程式为_,能证明凯库勒观点错误的实验现象是_;(2)装置B的作用是_;(3)C中烧瓶的容积为500 mL,收集气体时,由于空气未排尽,最终水未充满烧瓶,假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,
55、则实验结束时,进入烧瓶中的水的体积为_mL(空气的平均相对分子质量为29);(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行逐一检查,则检查装置C气密性的方法为_。【答案】(10分)(1) C中产生“喷泉”现象(2) 除去未反应的溴蒸气和苯蒸气 (3)450(4)关闭K2,打开K3,将装置C中导管b的下端插入水中,双手捂热烧瓶,若观察到导管口有气泡产生,则说明装置C的气密性良好【解析】试题分析:(1)苯与液溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢,苯分子里的氢原子被溴原子所代替,反应的方程式是。该反应是取代反应,不是加成反应,所以苯分子中不存在碳碳单双键交替,所以凯库勒观点错误。由于生成的溴化
56、氢极易溶于水,所以C中产生“喷泉”现象。(2)由于反应放热,苯和液溴均易挥发,苯和溴极易溶于四氯化碳,用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,以防干扰检验H+和Br。(3)烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,则烧瓶中气体的平均相对分子质量是37.9275.8。由于空气和溴化氢的相对分子质量分别是81和29,则烧瓶中溴化氢和空气的体积之比是,所以溴化氢的体积分数是,因此实验结束时,进入烧瓶中的水的体积为500ml90%450ml。(4)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好
57、坏,所以检查装置C的气密性的操作为先关闭K2,打开K3,将装C中的b导管插入水中,双手握住烧瓶,若观察到b导管口有气泡产生,则装置C的气密性好。考点:考查苯的结构、性质以及苯性质实验探究的有关判断点评:本题以实验为载体考查了有机物苯的性质,属于中等难度的试题。有利于培养学生规范严谨的实验设计能力和动手操作能力,有助于提升学生的学科素养。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。27第二十九届奥林匹克夏季运动会于2008年8月8日24日在北京隆重举行并获得
58、巨大成功。下图是酷似奥林匹克旗中五环的一种有机物,被称之为奥林匹克烃。下列说法正确的是 A该有机物的一氯代物共有四种B该有机物是只含非极性键的非极性分子C该有机物属于芳香族化合物,是苯的同系物D该有机物完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量【答案】D【解析】试题分析:奥林匹克烃为左右对称,如图所示,有7种H原子其一氯代物有7种同分异构体,故A错误;该有机物中既含有极性键,也含有非极性键,B不正确;奥林匹克烃含有苯环,属于芳香族化合物,含有5个苯环,不是苯的同系物,故C错误;由奥林匹克烃结构可知分子式为C22H14,所以该有机物完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量,D正确,答案选D。考点:考查同分异构体、同系物、共价键的判断以及有机物燃烧的计算点评:本题以奥林匹克烃的结构为载体考查同分异构体、有机物分类等,难度不大,旨在考查学生对基础知识的综合运用能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。