芳香烃练习题含答案.docx
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芳香烃练习题含答案
第二单元芳香烃
基础题组
1.已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如图:
,
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为()
A.2种B.3种C.4种D.6种
答案.C
解析:
要推算硼氮苯的二氯取代物数目,其方法是将二个Cl原子“定一、移一”,首先将一个Cl原子定在B原子上,移动另一个Cl原子,得3种结构;再将一个Cl原子定在N原子上,移动另一个Cl原子,也得3种结构,其中有两种(另一个Cl原子在B上的)与前面重复,故只有4种。
故可用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别这3种液体。
2.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.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色
D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热
答案B
解析:
先将己烯加成,再氧化甲苯进行检验,防止己烯被氧化造成干扰。
3.(双选)可用来鉴别己烯、四氯化碳、苯的方法是()
A.酸性高锰酸钾溶液B.溴水C.液溴D.NaOH溶液
答案.AB
解析:
使酸性高锰酸钾溶液褪色的是己烯;不褪色,分层后无色油状物在上层的是苯,分层后无色油状物在下层的是四氯化碳。
使溴水褪色的是己烯;分层后下层有色的是四氯化碳,分层后上层有色的是苯。
4.(双选)在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是()
A.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出溴
B.乙烷中混有乙烯,通过氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
C.硝基苯中混有浓HNO3和H2SO4,将其倒入NaOH溶液中,振荡、静置、分液
D.乙烯中混有SO2,将其通入NaOH溶液中洗气
答案.CD
解析:
选项A中生成了新杂质碘,选项A错误;用乙烯和氢气加成
除杂,不易控制氢气的用量且反应难度大,选项B错误。
5.(双选)两种有机物组成的混合物,当其质量一定时,无论以何种比例混合,完全燃烧产生水的质量均相等。
下列符合条件的是()
A.甲烷和乙烯B.乙烯和环丙烷
C.乙炔和苯D.正丁烷和2-甲基丁烷
答案BC
解析:
只要两种物质的氢元素的质量分数相同,则当混合物质量一定时,无论两种物质以何种比例混合,完全燃烧产生水的质量均相等。
对于烃来说,则同时两种物质的碳元素的质量分数也相同,故两种烃的最简式相同。
题给的4个选项中,选项B两种烃的最简式均为CH2,选项C两种烃的最简式均为CH,故选项B、C正确。
6.下列有机物属于苯的同系物的是()
A.
B.
C.
D.
答案.A
解析:
苯的同系物是分子中只含有1个苯环且侧链为烷基的烃。
选项B分子中含2个苯环。
选项C、D还含有碳、氢以外的其它元素,不是烃,属于芳香族化合物。
7.能起加成反应,也能起取代反应,同时能使溴水因反应褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()
答案D
解析:
苯和烷烃均不与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应,选项A、B错误;甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但不与溴水反应,选项C错误;选项D的碳碳双键具有烯烃的性质。
8.下列有关反应跟反应类型不相符的是()
A.甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合反应制TNT(取代反应)
B.苯与乙烯在催化剂存在下反应制取乙苯(取代反应)
C.甲苯与酸性KMnO4溶液反应(氧化反应)
D.甲苯制取甲基环己烷(加成反应)
答案.B
解析:
选项B的反应是加成反应。
9.在苯的同系物中,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后褪色,正确的解释是()
A.苯的同系物分子中,碳原子数比苯多
B.苯环受侧链影响,易被氧化
C.侧链受苯环影响,易被氧化
D.由于侧链与苯环的相互影响,使侧链和苯环均易被氧化
答案C
解析:
苯环影响了其侧链,侧链易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
10.某芳香族化合物的分子式是C6H3ClBr2,则属于芳香族的同分异构体有()
A.3种B.4种C.5种D.6种
答案D
解析:
这类有机物含有1个苯环,还有3个取代基,先考虑二溴苯有3种,分别是
,再考虑苯环的1个氢原子被氯取代,则上述3种二溴苯的一氯代物的种类分别是2种、3种和1种,共6种。
提升题组
11.下图中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)写出三个装置中共同发生的两个反应的化学方程式:
、。
写出B的右边试管中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。
装置A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)装置B存在两个明显的缺点,会使在做实验时出现的效果不好或不能正常进行,这两个缺点是 、
。
答案.
(1)2Fe+3Br2=2FeBr3
+Br2
+HBr
HBr+AgNO3=AgBr↓+HNO3
(2)导出HBr,同时兼起冷凝器的作用
(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蒸气和苯蒸气 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
解析:
苯在铁粉的作用下,可与液溴发生取代反应生成
,同时生成HBr气体,故可用AgNO3溶液(硝酸酸化)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、苯均易挥发;Br2和H2O反应生成HBr和HBrO,会干扰有关的实验现象。
此外,苯、Br2进入空气中会污染空气,同时也使反应物的利用率降低。
12.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:
(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;
(3)已知:
。
请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应生成的有机产物的结构简式;
(4)一定条件下,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)在一定条件下,由A聚合得到高分子化合物的反应方程式为:
。
答案
(1)C8H8
(2)
加成反应
(3)
(4)
(5)n
解析:
(1)m(C)=92.3%×104=96则m(H)=8,此含量不可能含其他原子。
则96÷12=8所以分子式为C8H8;
(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,所以A应为苯乙烯,该反应为加成反应;
(3)分子中有碳碳双键,直接套用信息可得结果;
(4)加氢反应,若只加成碳碳双键,则含H9.43%,若苯环也加氢,则含H14.3%,后者符合题意。
(5)按碳碳双键的加聚反应书写即可。
13.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的链烃的结构简式。
(2)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为:
①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):
Ⅱ能而I不能的是(填入编号)。
a.被酸性高猛酸钾溶液氧化b.能与溴水发生加成反应
c.能与溴发生取代反应d.能与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面):
lmolC6H6与H2加成时:
I需molH2,而Ⅱ需molH2。
若以Ⅱ式分子生成二氯苯时,其可能的同分异构体有______种。
②今发现C6H6还可能有另一种如右图的立体结构,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)。
A.
B.
C.
D.
(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.萘不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.萘能与H2发生加成反应
c.萘分子中所有原子在同一平面
d.一溴代萘C10H7Br)只有两种同分异构体
(5)现代化学认为萘分子碳碳之间的键是。
根据第(4)小题中萘的性质及我们学过的苯的结构简式推测,请你写出你认为的萘的结构简式:
。
答案.
(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(其他合理答案也可)
(2)①ab326
②3(3)C(4)a
(5)介于单键和双键之间的独特的键
解析:
(1)分子式C6H6与饱和链烃C6H14相比缺少8个氢,环或双键或三键结构都会使分子内少氢。
两个叁键正好少8个氢,即分子中除两个叁键以外其他部分都应是单键,正确结构应该是拥有两个叁键的链烃都可以,如HC≡C—C≡C—CH2—CH3。
(2)①由于(Ⅱ)中存在双键,可被酸性KMnO4溶液氧化.也能与溴水发生加成反应,而Ⅰ是目前我们认识的苯分子的结构,其中碳碳键是介于单键和双键之间的特珠的键,不能发生上述反应,故应选a、b;由于苯环上加氢后得到环己烷(C6H12),比苯多出6个氢原子,故需耗3molH2,而(Ⅱ)中只有两个双键,故需耗2molH2;以Ⅱ式分子生成二氯苯时,可能有如下6种同分异构体:
②根据对称性原则、有序性原则即可确定其二氯代物的结构(见右图),即可先固定一个Cl原子在“*”位置,再将另一个Cl原子分别加到三个“。
”的位置,从而得出其二氯代物有三种结构
(3)根据分子式为C10H8可选出C。
(4)因
中含有双键,此结构不能解释萘不能使酸性KMnO4溶液褪色的原因。
⑸萘不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明萘分子是较稳定的结构,分子中的碳碳键应与苯分子结构中的碳碳键相同,即“介于单键和双键之间的独特的键”,可以表示成
。
14.在强氧化剂如KMnO4、K2Cr2O7等氧化作用下,苯环上的烷基不论其长短如何,只要与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则烷基即可氧化成羧基(-COOH),如
(苯甲酸显酸性)。
羧酸盐与碱石灰共热,可发生脱羧反应,如CH3COONa+NaOH
Na2CO3+CH4↑。
现以甲苯为原料,其余试剂任选,制取1,3,5-三硝基苯
,写出有关反应的化学方程式。
解析:
本题考查根据题给信息,应用于新情境,解决具体问题的能力,题给信息有两条;一是苯环上的烷基,不论其长短,只要与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,均可被氧化为-COOH;二是羧酸盐与强碱共热,可发生脱羧反应;三是羧酸(烃基与羧基相连形成的有机物)具有酸性,因而可与碱中和。
理解、掌握上述信息是此题解答的关键。
直面高考
15.下列叙述中,错误的是()
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:
考察有机反应原理。
甲苯与氯气在光照下反应主要是甲基上的H被Cl取代。
答案:
D
16.萤火虫发光原理如下:
关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是()
A.互为同系物B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应D.均最多有7个碳原子共平面
解析:
荧光素及氧化荧光素含有的官能团不完全相同,不属于同系物,A错;分子中因都含有苯环,故都能发生硝化反应,B正确;能与碳酸氢钠反应的有机物必须有官能团“-COOH”,故氧化荧光素不与碳酸氢钠反应,C错;荧光素和氧化荧光素均最多共平面的碳原子超过7个
,D错。
答案:
B
17.异丙苯[
]是一种重要的有机化工原料。
根据题意完成下列填空:
(1)由苯与2丙醇反应制备异丙苯属于______反应;由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为______。
(2)异丙苯有多种同分异构体,其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。
(3)α甲基苯乙烯(
)是生产耐热型ABS树脂的一种单体,工业上由异丙苯催化脱氢得到。
写出由异丙苯制取该单体的另一种方法(用化学反应方程式表示)。
(提示:
CH3−CH2Cl+NaOH
CH2=CH2↑+NaCl+H2O)
(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2=CH−CN)、1,3丁二烯和α甲基苯乙烯共聚生成,写出该树脂的结构简式(不考虑单体比例)。
解析:
(1)由苯与2丙醇(
)反应制备异丙苯属于取代反应,由异丙苯制备对溴异丙苯需要在苯环上的对位引入−Br,所以与苯的卤代反应条件相同,需用液溴在溴化铁(或铁)作催化剂条件下反应。
(2)异丙苯的同分异构体中,结构对称的1,3,5三甲苯分子中等效氢原子种类最少,故其一溴代物最少(共2种)。
(3)由异丙苯制备α甲基苯乙烯,首先对此二者结构
进行对比,可以看出异丙苯中的C—C变成了α甲基苯乙烯中的
,因此需要先卤代、后消去两步反应。
(4)ABS树脂是由丙烯腈(CH2=CH−CN)、1,3丁二烯和α甲基苯乙烯在一定条件下加聚而成,反应为:
nCH2=CH−CN+nCH2=CH−CH=CH2+n
。
答案:
(1)取代 Br2/FeBr3(或Br2/Fe)
(2)1,3,5三甲苯(或均三甲苯、间三甲苯)
(3)
(4)
(其他合理答案均可)
18.写出与
互为同分异构,且一溴代物只有两种的芳香烃的名称________。
写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件。
________。
________。
解析:
的分子式为C9H12,则符合题意的该同分异构体为1,3,5-三甲苯。
发生溴代反应时,如果是苯环上的H被取代,则在铁作催化剂的条件下与溴反应;如果是侧链上的H被取代,则类似烷烃的卤代反应,在光照条件下与溴反应。
答案:
1,3,5-三甲苯(或均三甲苯、间三甲苯)
生成
所需要的反应试剂和反应条件分别是纯溴、光照。
生成
所需要的反应试剂和反应条件分别是纯溴、铁作催化剂。