高中化學 專題3 常見的烴 3_2_2 芳香烴的來源與應(yīng)用課時作業(yè) 蘇教版選修5

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第2課時　芳香烴的來源與應(yīng)用 固 基 礎(chǔ)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．芳香烴是指 (　　 ) A．分子里含有苯環(huán)的化合物 B．分子組成符合CnH2n－6通式的一類有機物 C．分子里含有一個或多個苯環(huán)的烴 D．苯和苯的同系物的總稱 解析　芳香烴是指分子中含有苯環(huán)的烴，C項正確；A項，含苯環(huán)，但未交待是否含其他元素，故錯；B項指的是苯的同系物；D項僅包括含一個苯環(huán)的物質(zhì)，故錯。 答案　C 2．下列能使酸性KMnO4溶液褪色的物質(zhì)組合正確的是 (　　) ①SO2?、谝蚁、劬垡蚁、芤胰病、菥垡胰? ⑥FeSO4溶液　 A．①②④⑤⑥⑧ B．①②④⑥⑧⑨ C．②③④⑤⑦⑧ D．①②④⑥⑦⑧ 解析　SO2和FeSO4是無機物中的強還原劑，可被酸性KMnO4溶液氧化；乙烯、乙炔、聚乙炔分子中均含有不飽和的碳碳雙鍵或碳碳叁鍵，也可被酸性KMnO4溶液氧化；甲苯屬于苯的同系物，且側(cè)鏈第1個碳原子上連有氫原子，故也可使酸性KMnO4溶液褪色。 答案　A 3．綠色化學對于化學反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中，原子經(jīng)濟性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進行) (　　) 解析　A、C、D中均有副產(chǎn)物生成。 答案　B 4．PX是對二甲苯的化工簡稱，是—種重要的化工原料。下列關(guān)于對二甲苯的說法錯誤的是 (　　) A．對二甲苯不能使溴水褪色，也不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B．對二甲苯是苯的同系物 C．對二甲苯難溶于水，易溶于乙醇、丙酮等有機溶劑 D．對二甲苯可發(fā)生取代反應(yīng) 解析　對二甲苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色，對二甲苯的兩個側(cè)鏈能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，A不正確；對二甲苯是苯的同系物，B正確；根據(jù)相似相溶原理，C正確；苯環(huán)及甲基上的氫原子均可以被取代，D正確。 答案　A 5．工業(yè)上將苯蒸氣通過赤熱的鐵合成一種傳熱載體的化合物，其分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種，1 mol該化合物催化加氫時最多消耗6 mol H2，則該傳熱載體的化合物是 (　　 ) 解析　A最多只能與3 mol H2加成，C的一氯取代物只有2種，D苯環(huán)上的一取代物只有1種。 答案　B 6．下圖是酷似奧林匹克旗中五環(huán)的一種有機物，被稱之為奧林匹克烴。下列說法正確的是 (　　) A．該有機物屬于芳香族化合物，是苯的同系物 B．該有機物是只含非極性鍵的非極性分子 C．該有機物的一氯代物只有一種 D．該有機物完全燃燒生成H2O的物質(zhì)的量小于CO2的物質(zhì)的量 解析　該有機物不是苯的同系物，是多環(huán)芳烴，A項不正確；該有機物分子中含有“C—H”極性鍵且其一氯代物有七種，所以B、C兩項均不正確；該有機物的分子式為C22H14，判斷D項正確。 答案　D 提 能 力 7．有4種無色液態(tài)物質(zhì)：己烷、己烯、苯和甲苯，符合下列各題要求的分別是： (1)不能與溴水或酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但在溴化鐵作用下能與液溴反應(yīng)的是________，生成的有機物名稱是_______，反應(yīng)的化學方程式為___________，此反應(yīng)屬于________反應(yīng)。 (2)能與溴水反應(yīng)的是________。 (3)不能與KMnO4酸性溶液反應(yīng)的是________。 (4)不與溴水反應(yīng)但能與KMnO4酸性溶液反應(yīng)的是________。 解析　己烷、己烯、苯、甲苯四種物質(zhì)中，既能和溴水反應(yīng)，又能和酸性KMnO4溶液反應(yīng)的只有己烯，均不反應(yīng)的為己烷和苯，不能與溴水反應(yīng)但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在FeBr3的催化作用下與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯。 答案　(1)苯　溴苯 ＋HBr　取代 (2)己烯　(3)己烷、苯　(4)甲苯 8．某烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能使溴水褪色，其分子式為C8H10，該烴的一氯代物有三種(含側(cè)鏈取代物)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式是_________________；若C8H10分子中苯環(huán)上的一氯代物有三種，則結(jié)構(gòu)簡式為___________或____________。 解析　能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能使溴水褪色，說明該烴為苯的同系物，分子式為C8H10，該分子中含有兩個甲基或一個乙基，再結(jié)合氫原子的種類即可得出結(jié)構(gòu)簡式。 答案　 9．有機物中，有一些分子式符合通式CnHn，如C2H2、C6H6等。 (1)關(guān)于這些有機物的說法中正確的是________(填編號)。 A．可能互為同系物 B．在空氣中燃燒時火焰明亮且產(chǎn)生黑煙 C．一定能使高錳酸鉀酸性溶液褪色 D．等質(zhì)量的這些有機物完全燃燒時耗氧量相同 (2)寫出分子式為C4H4且為鏈烴的有機物的結(jié)構(gòu)簡式________，它的一氯代物的同分異構(gòu)體有________種。 (3)寫出除苯外分子式為C6H6且結(jié)構(gòu)中只有C—C鍵和C—H鍵的有機物的結(jié)構(gòu)簡式：________。 (4)某有機物分子式為C8H8，且屬于芳香烴，已知它可使高錳酸鉀酸性溶液和溴水褪色，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為________，寫出其發(fā)生加聚反應(yīng)的化學方程式：_________________。 解析　(1)分子式符合通式CnHn的烴中含碳量較高，燃燒時現(xiàn)象與乙炔、苯相同，并且根據(jù)烴完全燃燒的規(guī)律，等質(zhì)量的最簡式相同的烴燃燒，耗氧量相同。(2)根據(jù)分子式C4H4，得知不飽和度為3，即結(jié)構(gòu)中應(yīng)含一個—C≡C—和一個。(4)C8H8的芳香烴中含苯環(huán)，根據(jù)不飽和度得知支鏈上應(yīng)有一個。 答案　(1)BD　(2)HC≡C—CH===CH2　3 (3) (4) 10．目前，化學家們已合成了一系列有機物： 根據(jù)這一系列有機物的規(guī)律，試回答： (1)寫出聯(lián)m苯的化學式(用m表示)________。 (2)該系列有機物中，其中含碳量最高的化合物碳質(zhì)量分數(shù)約為________(保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)分子式依次為C12H10、C18H14、C24H18、C30H22……依據(jù)等差數(shù)列得聯(lián)m苯的化學式為C6mH4m＋2(m≥2)。 (2)w(C)＝＝＝ m越大，越小，分母越小，w(C)越大，即w(C)＝≈0.947。 答案　(1)C6mH4m＋2(m≥2)　(2)94.7% 11．苯佐卡因是一種局部麻醉劑，其結(jié)構(gòu)簡式為： 已知：①苯環(huán)上的取代有如下定位規(guī)律：當苯環(huán)上的碳原子上連有甲基時，可在其鄰位或?qū)ξ簧弦牖鶊F；當苯環(huán)上的碳原子上連有羧基時，可在其間位上引入基團。 ④—NH2具有較強的還原性和弱堿性。 請以甲苯、乙烯為主要原料合成苯佐卡因 ，用反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案(注明反應(yīng)條件)。 提示：①合成過程中無機試劑任選， 解析　本題主要是依據(jù)題目所給的信息及目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行逆推導。由的結(jié)構(gòu)可知其是由在Fe、HCl、H2O條件下生成的。根據(jù)題目的信息可知是由 發(fā)生反應(yīng)得到的，CH3CH2OH是由乙烯和水加成得到的， 是由被酸性KMnO4氧化得到的，而是由發(fā)生硝化反應(yīng)得到的。 12．某烴A是有機化學工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，A還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學反應(yīng)，其中①②③屬于同種反應(yīng)類型。根據(jù)圖回答下列問題： (1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式： A________，B________，C________，D________。 (2)寫出②、④兩步反應(yīng)的化學方程式，并注明反應(yīng)類型： ②_________________________________________， 反應(yīng)類型________________。 ④__________________________________， 反應(yīng)類型________________。 答案　(1)CH2===CH2　CH3CH3　CH3CH2Cl　CH3CH2OH (2)CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl　加成反應(yīng) CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl　取代反應(yīng) 13．甲苯是對煤的綜合利用得到的產(chǎn)物之一，其結(jié)構(gòu)簡式為。試回答下列問題： (1)苯與甲苯的相互關(guān)系為________。 A．同分異構(gòu)體 B．同位素 C．同素異形體 D．同系物 (2)甲苯燃燒時的現(xiàn)象為__________________________________________， 1 mol 甲苯完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為___________________。 (3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有________種。 (4)已知具有結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可被酸性高錳酸鉀溶液氧化。區(qū)分苯和甲苯的方法是_________。 解析　(1) 的結(jié)構(gòu)相似，都含苯環(huán)，且組成上相差一個“CH2”原子團，故互為同系物。 (2)甲苯的分子式為C7H8，碳的含量高，故燃燒時火焰明亮，冒濃煙，1 mol C7H8完全燃燒消耗O2為7＋8/4＝9 (mol)。 (3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種： (對位)。 (4)由題意知甲苯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色而苯不能，故可用酸性KMnO4溶液區(qū)分二者。 答案　(1)D　(2)火焰明亮，冒濃煙　9 mol　(3)3 (4)取無色液體，加入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，若紫色褪去，則該液體為甲苯，若紫色不褪去，則該液體為苯 14．某種苯的同系物0.1 mol完全燃燒，生成的氣體通過濃H2SO4，使?jié)釮2SO4增重10.8 g，再通過NaOH溶液，氣體減輕39.6 g。這種苯的同系物苯環(huán)上的一氯代物、二氯代物分別有3種，沒有四氯代物。根據(jù)以上條件，推斷此物質(zhì)的分子式及結(jié)構(gòu)簡式。 解析　1 mol該物質(zhì)中含H：2＝12 mol 含C：＝9 mol，分子式為C9H12。 它的同分異構(gòu)體有 答案　C9H12