1、课时跟踪检测(七) 芳香烃1下列关于苯的叙述正确的是()A苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃B从苯的凯库勒式看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃C在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应D苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同解析:选D苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,但不属于饱和烃,A错误;从苯的凯库勒式看,苯分子中含有碳碳双键,但也不属于烯烃,B错误;在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了取代反应,C错误;苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同,是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键,D
2、正确。2下列变化中发生取代反应的是()A苯与溴水混合,水层褪色B乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色C甲苯制三硝基甲苯D苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷解析:选CA中苯与溴水不反应,但可萃取溴水中的溴而使之褪色;B、D发生的是加成反应。3在下列有机物中,既能跟溴水发生加成反应,又能被KMnO4酸性溶液氧化的是()A乙烯B苯C乙烷 D甲苯解析:选A苯、乙烷既不能跟溴水发生加成反应,又不能被KMnO4酸性溶液氧化,甲苯只能被KMnO4酸性溶液氧化。4对于苯乙烯的下列叙述中,正确的是()能使酸性KMnO4溶液褪色;可发生加成反应;可溶于水;可溶于苯中;能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应;所有的原子可
3、能共平面。A BC D全部解析:选C因为苯乙烯分子中含有碳碳双键,所以能使酸性KMnO4溶液褪色,正确;因为苯乙烯分子中含有碳碳双键,所以可发生加成反应,正确;苯乙烯属于烃,而所有的烃均不溶于水,错误;根据相似相溶原理,苯乙烯可溶于苯中,正确;苯乙烯分子中含有苯环,能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应,正确;苯环与碳碳双键均是平面结构,所以所有的原子可能共平面,正确。5下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是()A BC D解析:选B含有一个苯环,属于苯的同系物;尽管含有一个苯环,但其中含有其他(N或O)原子,不属于芳香烃;含有碳碳双键,尽管属于芳香烃,但不是苯的同系物;含有两个苯环,属
4、于芳香烃,不是苯的同系物。6在分子中,同一平面内的碳原子最多应有()A7个 B8个C9个 D14个解析:选D苯分子是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面。分析的结构时,受苯环书写形式的局限而认为至少18碳原子共平面,实质上由于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,故至少有9个碳原子共面;若两平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,即最多有14个碳原子共面。7用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为()A3 B4C5 D6解析:选D相对分子质量为43的烷基为C3H7,其结构有两种:CH2CH2CH3和CH(CH3)2,可以
5、取代甲苯苯环上的邻、间、对三个位置上的氢原子,故所得芳香烃的产物有236种。8有机物的结构可用“键线式”表示,如CH3CH=CHCH3的键线式为。已知有机物X的键线式为,Y是X的同分异构体且属于芳香烃。下列关于Y的说法正确的是()AY的结构简式为BY能使溴水褪色,且反应后的混合液静置后不分层CY不能发生取代反应DY分子中的所有原子一定共面解析:选A根据X的键线式结构,可得其分子式为C8H8,Y是X的同分异构体,并且属于芳香烃,即分子中含有苯环,则Y的结构简式为,A项正确。苯乙烯能和溴水发生双键上的加成反应,由于生成的有机物不易溶于水,故反应后的混合液静置后会分为两层,B项错误。苯乙烯可以发生取
6、代反应,C项错误。中苯环上的碳原子与1号碳原子间形成的单键可以发生旋转,使苯环和 构成的平面不重叠,所以苯乙烯分子中所有原子不一定共面,D项错误。9(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C6H6的一种含三键且无支链链烃的结构简式:_。(2)苯不能使溴水因反应而褪色,性质类似烷烃,但能与溴、浓硝酸等发生取代反应,写出苯的硝化反应的化学方程式:_。(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热,但1,3环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3环己二烯_(填“稳定”或“不稳定”)。(4)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,
7、解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实_(填编号)。a苯不能使溴水褪色b苯能与H2发生加成反应c溴苯没有同分异构体d邻二溴苯只有一种(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是_。解析:(1)苯的分子式为C6H6,与同碳原子数烷烃相比少了8个H,故分子式为链烃时其分子中应含2个CC或一个CC和两个 等。(2)苯发生硝化反应是NO2取代苯环上的一个H而生成和H2O。(3)化学反应中放热越多生成物的状态越稳定,反之,吸热越多反应物的状态越稳定。(4)苯分子不具有典型的烯烃的性质,是苯的凯库勒结构所不能解释的事实,若按照苯的凯库勒结构式,邻二溴苯的两个溴原子可以分别在双键或单键两端
8、,而不是只有一种结构。答案:(1)CHCCCCH2CH3(或CHCCH=CHCH=CH2)(3)稳定(4)a、d(5)介于单键和双键之间的独特的键10苯和溴的取代反应的实验装置如下图所示,其中A为带支管口的试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。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两试管,看到的现象为_。(3)反应2 min3 min后,在B中可观察到的现象是_。(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有_(填字母)。
9、解析:苯与液溴剧烈反应生成Br和HBr气体,从导管出来的气体中会混有一定量的溴蒸气,混合气体进入试管C可将气体中的溴蒸气除去(利用相似相溶原理)。气体在经D、E两装置时,分别可以观察到紫色石蕊溶液变红,AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,装置F是尾气吸收装置,以防环境污染。答案:(1)2Fe3Br2=2FeBr3、(2)除去HBr气体中混有的溴蒸气D试管中石蕊溶液慢慢变红,且在导管口处有白雾产生,E试管中出现浅黄色沉淀(3)瓶底有无色油状液体产生(4)D、E、F1下列说法正确的是()A与甲烷性质相似,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯为饱和烃B苯的结构简式为 ,有三个双键,可与溴水发生加成反
10、应C苯的邻位二元取代产物只有一种D苯的邻位二元取代产物有两种解析:选C苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能与溴水发生加成反应,说明苯分子不是单、双键交替的结构,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,六个键完全相同,因此其邻位二元取代产物只有一种,C正确,B、D错误;苯的分子式为C6H6,为不饱和烃,故A错误。2只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区别,该试剂可以是()A高锰酸钾酸性溶液 B溴水C溴化钾溶液 D硝酸银溶液解析:选B甲苯和己烯都与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,不能鉴别,A错误;甲苯不溶于水,但密度比水小,四氯化碳不溶于水,但密度比水大,加入溴水,
11、颜色层位置不同,己烯与溴水发生加成反应,碘化钾与溴水发生氧化还原反应,溶液颜色加深,可鉴别,B正确;加入溴化钾溶液,不能鉴别甲苯和己烯,二者不与溴化钾溶液反应且密度都比水小,C错误;加入硝酸银溶液,不能鉴别甲苯和己烯,二者与硝酸银不反应,且密度都比水小不能鉴别,D错误。3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()A2种 B3种C4种 D5种解析:选B该烃的分子式为C10H14,符合分子通式CnH2n6,它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,说明它是苯的同系物;因其分子中只含一个烷基,可推知此烷基为C4H9,
12、它具有以下4种结构:CH2CH2CH2CH3,CH(CH3)CH2CH3,CH2CH(CH3)2,C(CH3)3,由于第种侧链上与苯环直接相连的那个碳原子上没有氢原子,不能发生侧链氧化,因此符合条件的烃只有3种。4要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是()A先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水B先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液C点燃需鉴别的己烯,然后观察现象D加入浓硫酸与浓硝酸后加热解析:选B己烯和甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误。先加溴水,己烯能与溴水发生加成反应变为饱和有机物,再加入酸性高锰酸钾溶液,如果褪色则证明混有甲苯,B项正确。点燃两种液体,都有浓烟,C
13、项错误。加入浓硫酸与浓硝酸后加热,甲苯虽能反应,但甲苯少量,现象不明显,不宜采用,D项错误。5已知甲苯的一氯代物有4种同分异构体,将甲苯完全氢化后,再发生氯代反应,其一氯代物的同分异构体数目有()A4种 B5种C6种 D7种解析:选B解答本题要注意两点:甲苯完全氢化后的产6关于的说法正确的是()A所有碳原子有可能都在同一平面上B最多可能有9个碳原子在同一平面上C只可能有3个碳原子在同一直线上D有7个碳原子可能在同一条直线上解析:选AA乙炔分子是直线形分子,苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,甲基碳原子取代乙烯分子中的H原子,在乙烯的平面上。由于乙炔分子中碳原子所在直线上有四点在苯分子的平面上
14、,因此所有点都在苯的平面上,所以苯分子与乙烯分子的平面可能共平面,正确。B.通过A选项分析可知最多在一个平面的碳原子数为11,错误;C.苯分子中对角线上的碳原子在一条直线上,与该两个碳原子连接的碳原子也在这条直线上,乙烯分子中键角是120,因此可能有5个碳原子在同一直线上,错误;D.根据C选项分析可知有5个碳原子在同一直线上,错误。7已知苯与一卤代烷烃在催化剂作用下可生成苯的同系物,例则在催化剂作用下由苯和下列各组物质合成乙苯时,最好应该选用()ACH3CH3和Cl2 BCH2=CH2和Cl2CCH3CH3和HCl DCH2=CH2和HCl解析:选D根据题目信息,可以判断合成乙苯时所用的原料是
15、苯和一氯乙烷,所以首先必须合成CH3CH2Cl。CH3CH3和HCl不反应,CH2=CH2和Cl2反应生成CH2ClCH2Cl,而CH3CH3和Cl2虽然在光照条件下能够发生取代反应生成CH3CH2Cl,但是烷烃的卤代反应产物有多种,原料利用率低而且难以分离,所以在有机合成上价值不大,一般不会选用。82016年夏季奥运会将在“足球王国”巴西首都里约热内卢举行,下图为酷似奥林匹克旗中的五环(如图)的有机物,科学家称其为奥林匹克烃,下列有关奥林匹克烃的说法正确的是()A该烃的一氯代物只有一种B该烃分子中只含非极性键C该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量D该烃属于烷烃解析:选C该烃为
16、对称结构,所以可以沿对称轴取一半考虑,如图所示,对连有氢原子的碳原子进行编号,如图所示,则其一氯代物有七种,A错误;分子结构中含有碳碳非极性键和碳氢极性键,B错误;该有机物的化学式为C22H14,燃烧生成n(H2O)n(CO2)722,生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量,C正确。从结构上看,奥林匹克烃属于稠环芳香烃,属于芳香族化合物,不属于烷烃,D错误。9溴苯是一种化工原料,实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/gcm30.883.101.50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15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.
17、0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_。(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_;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_。(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为_,要进一步提纯,下列操作中必需的是_(填入正确选项前的字母)。A重结晶 B过滤C蒸馏 D萃取(4)在该实验中,a的容积最适合的是_(填入正确选项前的字母)。A25 mL B50
18、 mLC250 mL D500 mL解析:(1)铁屑作催化剂,a中发生的反应为Br2HBr,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,吸收HBr和挥发出的溴蒸气。(2)未反应完的溴易溶于溴苯中,成为杂质;溴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,溴苯表面会附着有氢溴酸,故NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。分出的粗溴苯中混有水分,加入少量氧化钙可以除去水分。(3)苯与溴苯互溶,上述分离操作中没有除去苯的试剂,所以经过上述操作后,溴苯中的主要杂质是苯。根据苯与溴苯的沸点有较大差异,用蒸馏的方法可以将二者分离。(4)4.0 mL液溴
19、全部加入a容器中,则a容器中液体的体积约为19 mL,考虑到反应时液体可能会沸腾,液体体积不能超过容器的,故选择50 mL容器为宜。答案:(1)HBr吸收HBr和Br2(2)除去HBr和未反应的Br2干燥(3)苯C(4)B10已知:RNO2RNH2;HOSO3HH2O;苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备某些化合物的转化关系图:(1)A是一种密度比水_(填“小”或“大”)的无色液体;A转化为B的化学方程式是_。(2)在“”的所有反应中属于取代反应的是_(填字母),属于加成反应的是_(填字母);用1H核磁共振谱可以证明化合物D中有_种处于不同化学环境的氢。(3)B中苯环上的二氯代物有_种同分异构体;CH3NH2的所有原子_(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。解析:(1)结合框图中苯转化为A的条件,可知A为硝基苯。运用逆推法可确定B中苯环上甲基的位置,得出B为。(3)CH3NH2可看成CH4中的一个H原子被NH2取代,CH4的空间构型为四面体形,因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。答案:(1)大(2)a、bc3(3)6不可能