高中化學 專題3 常見的烴 第2單元 芳香烴學業(yè)分層測評 蘇教版
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芳香烴 (建議用時:45分鐘) [學業(yè)達標] 1.(2016北京高考)在一定條件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有關物質(zhì)的沸點、熔點如下: 對二甲苯 鄰二甲苯 間二甲苯 苯 沸點/℃ 138 144 139 80 熔點/℃ 13 -25 -47 6 下列說法不正確的是( ) A.該反應屬于取代反應 B.甲苯的沸點高于144 ℃ C.用蒸餾的方法可將苯從反應所得產(chǎn)物中首先分離出來 D.從二甲苯混合物中,用冷卻結(jié)晶的方法可將對二甲苯分離出來 【解析】 由兩個甲苯分子()生成二甲苯(如)和,從結(jié)構(gòu)簡式可以知道發(fā)生的是取代反應,A選項正確;甲苯的相對分子質(zhì)量小于二甲苯,故其沸點低于二甲苯,B選項不正確;苯的沸點最低,故用蒸餾的方法可將苯從反應所得產(chǎn)物中首先分離出來,C選項正確;二甲苯混合物中,對二甲苯的熔點最高,故從二甲苯混合物中,用冷卻結(jié)晶的方法可將對二甲苯分離出來,D選項正確。 【答案】 B 2.下列物質(zhì)屬于芳香烴,但不是苯的同系物的是( ) A.③④ B.②⑤ C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥ 【解析】 和含有一個苯環(huán)和烷基,屬于苯的同系物;和盡管含有一個苯環(huán),但其中含有氧等原子,故屬于苯的衍生物;含有碳碳雙鍵,盡管屬于芳香烴,但不是苯的同系物;含有兩個苯環(huán),不是苯的同系物。 【答案】 B 3.下列化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( ) A.甲苯 B.硝基苯 C.2甲基丙烯 D.2甲基丙烷 【解析】 在有機物分子結(jié)構(gòu)中,與苯環(huán)、碳碳雙鍵直接相連的碳原子在同一個平面內(nèi)。甲苯可看作—CH3取代了苯分子中的一個H原子,2甲基丙烯分子中相當于—CH3取代了碳碳雙鍵上的一個H原子,所以只有2甲基丙烷的碳原子不可能全部處于同一平面。 【答案】 D 4.下列有關甲苯的實驗事實中,能說明側(cè)鏈對苯環(huán)性質(zhì)有影響的是( ) A.甲苯與硝酸發(fā)生取代反應生成三硝基甲苯 B.甲苯能使熱的酸性KMnO4溶液褪色 C.甲苯燃燒時產(chǎn)生帶濃烈黑煙的火焰 D.1 mol甲苯最多能與3 mol 氫氣發(fā)生加成反應 【解析】 按題意可知,側(cè)鏈對苯環(huán)的影響,即由于甲基的存在而使苯環(huán)上的H活性變大,即A項;B項是苯環(huán)對烴基的影響;C項是有機物的通性;D項是苯環(huán)的性質(zhì)。 【答案】 A 5.下列各組物質(zhì)用酸性高錳酸鉀溶液和溴水都能區(qū)別的是( ) A.苯和甲苯 B.1己烯和二甲苯 C.苯和1己烯 D.己烷和苯 【解析】 苯和甲苯、己烷和苯都能從溴水中萃取溴而使溴水褪色,1己烯和二甲苯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。苯不能使溴水(萃取)和酸性高錳酸鉀溶液褪色,1己烯則能使溴水(加成)和酸性高錳酸鉀溶液(氧化)褪色。 【答案】 C 6.下列說法正確的是( ) A.鑒別苯和甲苯可以用酸性高錳酸鉀溶液 B.苯的同系物能和溴水發(fā)生取代反應 C.鑒別苯和甲苯可以用濃硫酸、濃硝酸的混合液加熱,觀察現(xiàn)象 D.苯和苯的同系物與H2加成時,需要的量不同 【解析】 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,而苯不能,A項正確;只有溴單質(zhì)才能和苯及其同系物取代,B項錯誤;C項中兩物質(zhì)均能硝化,現(xiàn)象相同,故C項錯誤;D項中在苯環(huán)上加成,只需3 mol H2,苯的同系物支鏈是飽和的,也只需3 mol H2,故B、C、D均錯。 【答案】 A 7.下列關于苯及其同系物的說法中,正確的是( ) A.苯及其同系物可以含有1個苯環(huán),也可以含有多個苯環(huán) B.苯及其同系物都能與溴水發(fā)生取代反應 C.苯及其同系物都能與氯氣發(fā)生取代反應 D.苯及其同系物都能被KMnO4酸性溶液氧化 【解析】 苯及其同系物都只含1個苯環(huán),如果有多個苯環(huán),就不符合“與苯相差1個或若干個“CH2”原子團”的條件了,A錯誤;苯及其大部分的同系物在Fe存在的條件下可以與溴單質(zhì)發(fā)生取代反應,而不是與溴水反應,B錯誤;苯及其大部分的同系物在Fe存在的條件下可以與氯氣發(fā)生取代反應,而所有的苯的同系物在光照條件下可以與氯氣發(fā)生取代反應,C正確;苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,D錯誤。 【答案】 C 8.要檢驗己烯中是否混有少量甲苯,正確的實驗方法是( ) A.先加足量的酸性高錳酸鉀溶液,然后再滴加溴水 B.先加足量溴水,然后再滴加酸性高錳酸鉀溶液 C.點燃這種液體,然后再觀察火焰的顏色 D.加入濃硫酸與濃硝酸后加熱 【解析】 A項,若先加足量的酸性高錳酸鉀溶液,己烯和甲苯都能被氧化;B項,先加足量溴水,己烯與溴水發(fā)生加成反應,然后再滴加酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,說明有甲苯;C項,點燃這種液體,無論是否混有甲苯都會有黑煙生成;D項,加入濃硫酸與濃硝酸后加熱,己烯和甲苯都能反應。 【答案】 B 9.苯并(a)芘是一種致癌物、致畸源及誘變劑,也是多環(huán)芳烴中毒性最大的一種強致癌物。苯并(a)芘的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關苯并(a)芘的說法中不正確的是( ) A.苯并(a)芘的分子式為C20H12,屬于稠環(huán)芳香烴 B.苯并(a)芘與互為同分異構(gòu)體 C.苯并(a)芘在一定條件下可以發(fā)生取代反應,但不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.苯并(a)芘不易溶于水,易溶于苯、氯仿等有機溶劑 【解析】 根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可得苯并(a)芘的分子式為C20H12,苯并(a)芘是由5個苯環(huán)形成的稠環(huán)芳香烴,A對;苯并(a)芘與分子式不同,結(jié)構(gòu)不同,不屬于同分異構(gòu)體,B錯;苯并(a)芘分子中苯環(huán)上的氫原子在一定條件下可以發(fā)生取代反應,但不能使酸性KMnO4溶液褪色,C對;苯并(a)芘屬于稠環(huán)芳香烴,是一種相對分子質(zhì)量比較大的有機物,易溶于有機溶劑苯、氯仿等,不易溶于水,D對。 【答案】 B 10.實驗室制備硝基苯的主要步驟如下: ①配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸的混合液,加入反應器中 ②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻 ③在50~60 ℃下發(fā)生反應,直至反應結(jié)束 ④除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌 ⑤將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純硝基苯 請回答下列問題: (1)配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸的混合酸時,操作注意事項是____________。 (2)步驟③中,為了使反應在50~60 ℃下進行,常用方法是________。 (3)步驟④中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是____________。 (4)步驟④中粗產(chǎn)品用5%NaOH溶液洗滌的目的是____________。 (5)純硝基苯是無色、密度比水________(填“大”或“小”)、具有________氣味的油狀液體。 【解析】 濃硝酸與濃硫酸混合,相當于稀釋濃硫酸,所以應將濃硫酸加入到濃硝酸中。如果用酒精燈火焰給溶液直接加熱,很難有效控制溶液的溫度,所以凡是需要嚴格控制溶液溫度時,應使用水浴加熱。分離提純硝基苯時,需要考慮硝基苯中可能混有的雜質(zhì),雜質(zhì)具有的性質(zhì),以及硝基苯的密度等。 【答案】 (1)將濃硫酸慢慢加入到濃硝酸中,并不斷攪拌 (2)用水浴加熱,并控制溫度在50~60℃ (3)分液漏斗 (4)除去粗產(chǎn)品中混有的硝酸、硫酸、二氧化氮等 (5)大 苦杏仁 11.(2016開封高二質(zhì)檢)若A是相對分子質(zhì)量為128的烴,則其分子式只可能是________或________,若A是易升華的片狀晶體,則其結(jié)構(gòu)簡式是________,若A在常溫下是液體,其一氯代物只有兩種結(jié)構(gòu),則A的結(jié)構(gòu)簡式可能是________。 【解析】 一般思路中12814=9余2,則分子式為C9H20,將12個氫原子換成1個碳原子,則應為C10H8,若是C10H8,則不飽和程度高,可能是芳香烴;C9H20是烷烴,通常以液態(tài)形式存在,由于其一氯代物只有2種結(jié)構(gòu),表明其分子中只有2種化學環(huán)境不同的氫原子,從而寫出其可能的結(jié)構(gòu)簡式。 【答案】 C10H8 C9H20 (CH3)3C—CH2—C(CH3)3或C(CH2CH3)4 [能力提升] 12.(雙選)下列化合物分別與溴和鐵粉反應,苯環(huán)上的氫原子被取代,所得一溴代物C8H9Br有三種同分異構(gòu)體的是( ) 【解析】 A項,乙苯分子結(jié)構(gòu)中只有一個支鏈,因此存在左、右對稱關系,則其一溴代物有三種,如圖: B項,鄰二甲苯存在上下對稱關系,故一溴代物有兩種;C項,間二甲苯中,只有兩個碳原子存在對稱關系,因此一溴代物有三種,如圖:②③②CH3①CH3;D項,對二甲苯的結(jié)構(gòu)特殊,上、下,左、右結(jié)構(gòu)全對稱,因此一溴代物只有一種。 【答案】 AC 13.美國康乃爾大學的魏考克斯(CWilcox)所合成的一種有機分子,就像一尊釋迦牟尼佛像,因而稱為釋迦牟尼分子(所有原子在同一平面上)。有關該有機分子的說法不正確的是( ) A.屬于芳香烴 B.不屬于苯的同系物 C.分子中含有22個碳原子 D.它和分子式為C22H12的有機物可能互為同系物 【解析】 釋迦牟尼分子的分子式為C22H12,分子結(jié)構(gòu)中有苯環(huán)結(jié)構(gòu),所以屬于芳香烴。同系物的概念是指結(jié)構(gòu)上相似,組成上僅相差一個或若干個“CH2”原子團的一系列物質(zhì)的互稱。從圖中可看出它有3個苯環(huán)結(jié)構(gòu),不屬于苯的同系物,也不可能和C22H12互為同系物,D項錯誤。 【答案】 D 14.已知:①R—BrR—OH(R表示烴基);②苯環(huán)上原有的取代基對新導入的取代基進入苯環(huán)的位置有顯著影響。以下是用苯作原料制備一系列化合物的轉(zhuǎn)化關系如圖所示。 【導學號:11050017】 (1)寫出A轉(zhuǎn)化為B的化學方程式:__________________________________。 (2)圖中―→①―→②省略了反應條件,請在①和②上方的方框里填寫對應物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式。 (3)B分子中苯環(huán)上的任意兩個氫原子被溴原子取代后,得到的二溴代物有________種同分異構(gòu)體。 【解析】 (1)容易確定A是,而從A―→ (3)6- 配套講稿:
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