1、第二节芳香烃课后篇巩固提升基础巩固1.下列各组物质,不能用分液漏斗分离的是()A.苯和水B.苯和二甲苯C.溴苯和水D.汽油和水解析苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,A不符合;苯和二甲苯互溶,不能用分液漏斗分离,B符合;溴苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,C不符合;汽油和水互不相溶,可用分液漏斗分离,D不符合。答案B2.下列化合物中,既能发生取代反应,也可发生加成反应,还能使KMnO4酸性溶液褪色的是()A.乙烷B.乙醇C.丙烯D.苯答案C3.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如下图所示装置,则装置a中盛有的物质是()A.水B.NaOH溶液C.CCl4D.NaI溶液解析a装置的作用是除去H
2、Br中的溴蒸气,Br2在水中的溶解度不大,HBr在水中的溶解度大,A项错误;HBr能与NaOH发生中和反应,B项错误;Br2易溶于CCl4,HBr不溶于CCl4,C项正确;HBr在NaI溶液中的溶解度大而被吸收,D项错误。答案C4.“PX”即对二甲苯,是一种可燃、低毒化合物,毒性略高于乙醇,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,爆炸极限为1.1%7.0%(体积分数)。下列关于“PX”的叙述不正确的是()A.“PX”的化学式为C8H10,核磁共振氢谱有2组吸收峰B.“PX”能使高锰酸钾酸性溶液褪色,属于苯的同系物C.“PX”二溴代物有3种同分异构体D.“PX”不溶于水,密度比水小解析“PX”的结构简式
3、为,化学式为C8H10,有两种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱有2组吸收峰,故A项正确;“PX”中苯环连接的甲基可被高锰酸钾酸性溶液氧化为羧基,而使高锰酸钾酸性溶液褪色,对二甲苯与苯结构相似,二者相差2个CH2原子团,二者互为同系物,故B项正确;溴可以取代苯环和甲基上的氢原子,“PX”二溴代物有7种同分异构体,故C项错误;“PX”属于烃类,不溶于水,密度比水小,故D项正确。答案C5.已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下发生反应可生成苯的同系物。如:+CH3Cl+HCl在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯,最好应选用的是()A.CH3CH3和Cl2B.CH2CH2和Cl2C.CH2CH2和HClD.
4、CHCH和Cl2解析先由CH2CH2和HCl反应生成CH3CH2Cl,再使CH3CH2Cl与发生取代反应即可获得乙苯。A项中物质发生取代反应,得不到纯净的CH3CH2Cl;B、D两项中的物质与氯气发生加成反应得不到CH3CH2Cl。答案C6.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是()A.先加入足量的KMnO4酸性溶液,充分反应后再加入溴水B.先加入足量溴水,充分反应后再加入KMnO4酸性溶液C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热解析要鉴别出己烯中是否混有甲苯,用C项中的方法显然无法验证;而D中反应物会把己烯氧化也不可以;只能利用溴水和KMnO4酸性溶液,若
5、先加KMnO4酸性溶液,己烯也可以使KMnO4酸性溶液褪色,故A项不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烷烃,卤代烷烃不能与KMnO4酸性溶液反应,若再加入KMnO4酸性溶液,若溶液褪色,则说明有甲苯,B项正确。答案B7.下列有关苯的性质的描述正确的是()A.苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色B.苯与浓硝酸、稀硫酸混合加热,生成硝基苯C.苯与溴水混合振荡,静置,下层液体几乎为无色D.1 mol苯与2 mol氢气发生加成反应生成1 mol环己烷解析苯分子中的碳碳键是一种介于CC键和CC键之间的独特的键,不存在碳碳双键,不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,A错误;苯与浓硝酸、浓硫酸(不能用稀硫酸)混合加热
6、,发生硝化反应生成硝基苯,B错误;溴易溶于有机溶剂苯,所以混合液分层,水层在下层,几乎为无色,C正确;在一定条件下,1mol苯与3mol氢气发生加成反应生成1mol环己烷,D错误。答案C8.AG是几种烃分子的球棍模型(如图),据此回答下列问题:(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填字母);(2)能够发生加成反应的烃有种;(3)一卤代物种类最多的是(填字母);(4)能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是(填字母);(5)写出实验室制取D的化学方程式:;(6)写出F发生硝化反应的化学方程式:。解析由球棍模型可知A为CH4,B为C2H6,C为CH2CH2,D为HCCH,E为CH3CH2CH3,F为,G为。答案(
7、1)D(2)4(3)G(4)C、D、G(5)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2(6)+HONO2+H2O能力提升9.苯环上连接有一个烃基R和3个X的有机物的结构共有()A.4种B.5种C.6种D.7种解析可以先将3个X基按照连、偏、均的顺序排列在苯环上,得到三种结构,然后将R分别等效取代三种结构中的氢原子。如下图,(1)中苯环上3个位置相同;(2)中有2个不同位置;(3)中有3个不同位置,所以R取代后共有6种不同的结构。(1)(2)(3)答案C10.下列对有机物结构或性质的描述,错误的是()A.一定条件下,Cl2可与甲苯发生苯环上的取代反应B.乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧
8、生成3 mol H2OC.光照条件下2,2-二甲基丙烷与Br2反应,其一溴取代物只有一种D.苯的二氯代物有3种,说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而形成的六元环状结构解析Cl2在催化剂存在的条件下会发生苯环上的取代反应,A项说法正确;1个C2H6、C3H6分子中均含6个H原子,所以1mol混合物中含6molH原子,燃烧后生成3molH2O,B项说法正确;2,2-二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4,只有一种化学环境的氢原子,其一溴取代物只有一种,C项说法正确;无论苯分子是否为单双键交替的结构,其二氯代物都存在邻、间、对3种,D项说法错误。答案D11.下列关于芳香烃的同分异构体的说法中正确
9、的是()A.立方烷()存在与苯互为同系物的同分异构体B.苯的二溴代物中,与互为同分异构体C.已知的苯环上的二溴代物有9种,则苯环上的四溴代物也有9种D.分子式为C9H12的芳香烃共有两种解析立方烷的分子式为C8H8,不符合苯的同系物的通式CnH2n-6,A项错误;由于苯环中的碳碳键没有单、双键的区别,所以与是同一种物质,B项错误;由于的苯环上的氢原子数一共是6个,所以苯环上的二溴代物与四溴代物种数相同,C项正确;分子式为C9H12的芳香烃既可能含一个侧链(,共2种结构),也可能含两个侧链(1个甲基和1个乙基,有邻、间、对3种结构),还可能含三个侧链(3个甲基,共3种结构),D项错误。答案C12
10、.煤粉隔绝空气加强热,除主要得到焦炭外,还能得到下表所列的物质:序号名称一氧化碳甲烷乙烯苯甲苯二甲苯苯酚氨水回答下列问题:(1)天然气的主要成分是(填序号);(2)苯酚的结构简式是;(3)可用于生产制尼龙的原料环己烷的是(填序号);(4)能发生加聚反应,生成物可用来制造食品包装袋的是(填序号);(5)甲苯的一氯取代物有种;(6)二甲苯的三种同分异构体的结构简式分别是。解析(3)苯发生加成反应生成环己烷,因此可用于生产制尼龙的原料环己烷的是苯。(4)能发生加聚反应说明该有机物中含有双键或者三键,只有乙烯符合,乙烯聚合生成的聚乙烯塑料可用于食品包装。(5)甲苯有四种不同环境下的氢原子:甲基上1种,
11、苯环上3种,因此甲苯的一氯取代物有4种。(6)二甲苯的三种同分异构体分别是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,对应结构简式为、和。答案(1)(2)(3)(4)(5)4(6)、13.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)AB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)AC的化学方程式为。(4)A与KMnO4酸性溶液反应可得到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)取代反应(3)+Br2(或)+HBr
12、(4)14.某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。实验步骤如下:配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比13)的混合物(混酸);在三颈烧瓶里装15 mL甲苯;装好其他药品,并组装好仪器;向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;控制温度,大约反应10分钟至三颈烧瓶底有大量(淡黄色油状)液体出现;分离出一硝基甲苯(已知:甲苯的密度为0.866 gcm-3,沸点为110.6 ;硝基苯的密度为1.20 gcm-3,沸点为210.9 )。根据上述实验,回答下列问题:(1)实验方案中缺少一种必要的仪器,它是。本实验的关键是控制温度在30 左右,如果温度过高,产生的后果是。(2)简述配制混酸的方法:;浓硫酸的作用是。(3)L
13、仪器名称是,其作用是,进水口是。(4)甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是,反应类型是。(5)分离产品方案如下:操作1的名称是,操作2必需的玻璃仪器有:。(6)经测定,产品1的核磁共振氢谱中有3个峰,则其结构简式为;产品2的核磁共振氢谱中有5个峰,它的名称为。解析(1)本实验需要控制温度,装置中没有温度计。如果温度过高,甲苯苯环上邻、对位氢都可以被硝基取代,一硝基取代物产率降低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热量,且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,如果将浓硝酸注入浓硫酸中可能引起液滴飞溅,应采用类似浓硫酸稀释的操作方法配制混酸。(3)甲苯、硝酸都易挥发,冷凝装置使反应物冷凝回流,提高原料利
14、用率。(4)甲苯苯环上的氢原子被硝基(NO2)取代,类似苯与浓硝酸反应。(5)混合液中有机物与无机物分层,用分液操作分离有机物与无机物,由于对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点不同,可以采用蒸馏法分离两种产物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中不同环境的氢原子种类分别为3种、5种,在核磁共振氢谱中分别有3个峰、5个峰。答案(1)温度计生成二硝基甲苯、三硝基甲苯(2)取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌催化剂、吸水剂(3)冷凝管冷凝回流,提高原料利用率b(4)+HONO2+H2O取代反应(或硝化反应)(5)分液酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管)、锥形瓶(6)邻硝基甲苯