内容正文:
第二章 烃
考点概览
考点1 烷烃
考点2 烯烃 炔烃
考点3 芳香烃
考点过关
考点1:烷烃
1.某烷烃分子中含7个碳原子,其中主链有5个碳原子,有2个甲基作支链,其一氯代物有4种同分异构体(不考虑手性异构)。该烷烃分子的名称是
A.二甲基戊烷 B.二甲基戊烷
C.二甲基戊烷 D.二甲基戊烷
2.下列说法中,不正确的是
A.和互为同位素 B.和互为同系物
C.和是同一种物质 D.金刚石和石墨是同素异形体
3.下列叙述正确的是
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以有两种不同的结构
B.都属于链状烷烃
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高
4.用化学用语表示中的相关微粒,其中正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.与都表示甲基
C.的结构式: D.分子模型的示意图:
5.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
6.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性溶液褪色
7.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水 B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是的烃类混合物 D.相同情况下 a 比 b 的沸点低
考点2:烯烃 炔烃
8.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是
A.通入溴水中,观察溴水是否褪色
B.通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
C.点燃,检验燃烧产物
D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
9.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是
A.都能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.都可能使KMnO4溶液褪色
C.都既含有极性键又含有非极性键 D.都是纯净物
10.某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式如图所示,此烯烃可能的结构(考虑顺反异构)有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
11.下列关于1,3-丁二烯和1-丁炔的说法错误的是
A.等物质的量的1,3-丁二烯与液溴反应产物一定是
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合产物为
C.1-丁炔的结构简式为
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
12.下列有关烯烃的说法中,正确的是
A.烯烃分子中所有的碳原子均采取杂化
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式是的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃既能使溴水褪色,又能使酸性溶液褪色
13.某烃的结构简式为,有关其分子结构的叙述中正确的是
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.分子中在同一直线上的碳原子数为4
D.分子中所有原子可能共平面
14.下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.图1证明乙炔可使溴水褪色 B.图2观察甲烷氧化反应的现象
C.图3证明石蜡分解产物中含有烯烃 D.图4除去中的
15.下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-1,3-二丁烯
B. 2-乙基-4-甲基-1-戊烯
C. 3,3,4-三甲基己烷
D. 3-甲基-3-乙基1丁炔
16.石蜡油的分解实验如图所示。下列有关说法正确的是
A.石蜡油是液态烷烃化合物
B.石蜡油分解生成的气体中只有烯烃
C.装置II中逸出的气体通入高锰酸钾溶液,发生加成反应
D.十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时,二者物质的量之比为1∶8
17.下列有机物的命名错误的是
A.1,2-二氯乙烯 B.邻甲基硝基苯
C.邻氨基苯甲酸 D.2-氟甲苯
考点3:芳香烃
18.下列实验装置可以达到实验目的的是
A.分离苯和甲苯
B.酒精萃取碘水中的碘
C.制备溴苯
D.制备并检验乙炔
A.A B.B C.C D.D
19.下列叙述不正确的是
A.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,是苯环对甲基的影响
B.间二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构
C.除去乙醇中的水,先加,后蒸馏
D.提纯粗苯甲酸的主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
20.用煤化工产业所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷,其反应如下:
下列说法正确的是
A.反应①、②、③均属于加成反应
B.能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯
C.反应③说明,一个苯环中含有3个双键
D.①、②、③的有机产物均至少6个碳原子共平面
21.如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃
D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应
22.能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;
②苯环中碳碳键的键长都相等;
③邻二氯苯只有一种;
④间二甲苯只有一种;
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷
A.①②③④ B.①②③ C.②③④⑤ D.①②③⑤
23.已知(为氢原子或烷基)。有机化合物M()可被酸性溶液氧化为,则符合条件的有机化合物M的结构共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
24.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②为邻、对位取代定位基,而为间位取代定位基,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是
A.
B.
C.
D.
25.下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是
A.苯分子为平面正六边形结构,具有碳碳单键和双键相互交替的结构
B.苯不能使酸性溶液褪色,而甲苯能使酸性溶液褪色
C.苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷,该反应为加成反应
D.与苯分子中氢原子相比,甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代
26.根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
27.、、三种有机物的结构简式如图所示。回答下列问题:
X Y Z
(1)的分子式为 ;属于苯的同系物的是 (填代号,下同)。
(2)上述三种物质中, 的一氯代物有2种;能使溴的四氯化碳溶液褪色的有 。
(3)有机物分子中最多能有 个碳原子共面。
(4)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式: 。
ⅰ.含有苯环
ⅱ.核磁共振氢谱图中有两组峰,峰面积之比为
(5)写出发生三硝基取代反应的化学方程式: 。
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第二章 烃
考点概览
考点1 烷烃
考点2 烯烃 炔烃
考点3 芳香烃
考点过关
考点1:烷烃
1.某烷烃分子中含7个碳原子,其中主链有5个碳原子,有2个甲基作支链,其一氯代物有4种同分异构体(不考虑手性异构)。该烷烃分子的名称是
A.二甲基戊烷 B.二甲基戊烷
C.二甲基戊烷 D.二甲基戊烷
【答案】C
【解析】
某烷烃分子中含7个碳原子,其中主链有5个碳原子,有2个甲基作支链的结构有四种分别是:、、、,其一氯代物有4种同分异构体即等效氢原子为4种的是,名称为二甲基戊烷。
答案选C。
2.下列说法中,不正确的是
A.和互为同位素 B.和互为同系物
C.和是同一种物质 D.金刚石和石墨是同素异形体
【答案】B
【解析】A.和的质子数相等,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.和官能团的个数不同,分子式也不相差n个“CH2”,二者不互为同系物,B错误;
C.和都是异戊烷,是同一种物质,C正确;
D.金刚石和石墨是两种C原子的不同单质,互为同素异形体,D正确;
故选B。
3.下列叙述正确的是
A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以有两种不同的结构
B.都属于链状烷烃
C.正丁烷属于直链烷烃,分子中所有的碳原子均可在同一条直线上
D.烷烃的含碳量随着分子组成中碳原子数的增多逐渐升高
【答案】D
【解析】A.甲烷分子的空间结构是正四面体,所以只有一种结构,A项错误;
B.不满足链状烷烃的通式CnH2n+2,B项错误;
C.根据烷烃的结构可知,正丁烷分子中所有的碳原子呈锯齿状连接,不在同一条直线上,C项错误;
D.根据烷烃通式CnH2n+2可知,含碳量为,故烷烃随着分子中碳原子数的增多,含碳量逐渐升高,D项正确;
故答案为:D。
4.用化学用语表示中的相关微粒,其中正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.与都表示甲基
C.的结构式: D.分子模型的示意图:
【答案】C
【解析】A.中子数为8的碳原子,质量数为8+6=14,表示为,A错误;
B.中含有9个电子,电子式为:,B错误;
C.是共价化合物,结构式为:,C正确;
D.是四面体结构,Cl原子的半径大于C原子,分子模型的示意图:,D错误;
故选C。
5.下列有关烷烃的叙述中,不正确的是
A.所有直链烷烃分子中,碳碳键的数目均比碳原子数目少1
B.正戊烷分子中碳原子不在一条直线上
C.烷烃的通式为,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
【答案】C
【解析】A.链状烷烃的通式为,分子中只存在碳碳单键和碳氢键,则含n个碳原子的直链烷烃分子中碳碳键的数目为,A正确;
B.正戊烷分子中C原子都采取sp3杂化,与每个碳原子直接相连的4个原子构成四面体,所以碳原子不在一条直线上,B正确;
C.通式为的烃分子中,碳原子结合的氢原子已饱和,则符合的烃一定是烷烃,C错误;
D.烷烃之间结构相似且为分子晶体,随着烷烃分子中碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间的作用力逐渐增大,熔、沸,点逐渐升高,D正确;
故选C。
6.关于烷烃性质的叙述中,不正确的是
A.烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大,从比水轻递变到比水重
C.烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D.烷烃同系物都不能使溴水、酸性溶液褪色
【答案】B
【解析】A.一般由分子组成结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大熔沸点越高;烷烃由分子组成,碳原子越多,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。烷烃同系物的熔、沸点随分子内碳原子数的增多,分子间作用力增强,熔沸点逐渐升高,常温下的状态由气态递变到液态,再递变到固态,A正确;
B.烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多逐渐增大,但密度比水的小,B错误;
C.烷烃与卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢,C正确;
D.烷烃同系物只含饱和碳原子,均不能使溴水、酸性溶液褪色,D正确;
故答案为:B。
7.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水 B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是的烃类混合物 D.相同情况下 a 比 b 的沸点低
【答案】B
【解析】A.反应①是二氧化碳与氢气发反应,根据元素守恒可推断有水生成,A说法正确;
B.反应②是一氧化碳与氢气反应生成(CH2)n,(CH2)n中还有碳氢键的形成,B说法错误;
C.烃是只由C、H两种元素组成的有机化合物,由示意图可知,汽油主要是的烃类混合物,C说法正确;
D.a、b分子式均为C5H12,二者互为同分异构体,根据烷烃熔沸点的规律可知,碳原子数越多,熔沸点越高,碳原子数相同,支链越多,熔沸点越低,则a 比 b 的沸点低,D说法正确;
故选B。
考点2:烯烃 炔烃
8.鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是
A.通入溴水中,观察溴水是否褪色
B.通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
C.点燃,检验燃烧产物
D.点燃,观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
【答案】D
【解析】A.乙烯、乙炔均能使溴水褪色,故A错;
B.乙烯、乙炔均能使酸性溶液,故B错;
C.三者点燃后均能产生和,故C错;
D.三者因含碳量不同,所以,点燃并观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少可以鉴别三者。甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,乙炔燃烧时火焰明亮并伴有浓烟,故D正确;
故选D。
9.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是
A.都能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.都可能使KMnO4溶液褪色
C.都既含有极性键又含有非极性键 D.都是纯净物
【答案】C
【解析】A.乙烯分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,而聚乙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,A不正确;
B.乙烯分子中含有碳碳双键,能使KMnO4溶液褪色,聚乙烯中不含碳碳双键,不能使KMnO4溶液褪色,B不正确;
C.乙烯和聚乙烯分子中,都含有碳碳键(非极性键)和碳氢键(极性键),所以都既含有极性键又含有非极性键,C正确;
D.乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物,D不正确;
故选C。
10.某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式如图所示,此烯烃可能的结构(考虑顺反异构)有
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
【答案】D
【解析】
每个C原子最多只能形成四个共价键,根据某烯烃分子中含有一个碳碳双键,一定条件下与氢气加成所得产物的键线式为,可知该烯烃双键的位置可能为5种,其中③、⑤具有顺反异构体,故一共有7种;
答案选D。
11.下列关于1,3-丁二烯和1-丁炔的说法错误的是
A.等物质的量的1,3-丁二烯与液溴反应产物一定是
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合产物为
C.1-丁炔的结构简式为
D.1-丁炔与1,3-丁二烯互为同分异构体
【答案】A
【解析】A.1,3-丁二烯与液溴反应产物也可以为,A错误;
B.1,3-丁二烯发生1,4-加成聚合时1和3号碳碳双键断裂,中间连接生成新的碳碳双键,产物为,B正确;
C.1-丁炔是碳碳三键位于1号碳,有四个碳原子,结构简式为,C正确;
D.1-丁炔与1,3-丁二烯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,D正确;
故选A。
12.下列有关烯烃的说法中,正确的是
A.烯烃分子中所有的碳原子均采取杂化
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式是的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃既能使溴水褪色,又能使酸性溶液褪色
【答案】D
【解析】A.烯烃分子中双键碳原子采取杂化,含饱和碳原子的烯烃分子中饱和碳原子采取杂化, A项错误;
B.如等烯烃含有饱和碳原子且饱和碳原子上连有氢原子,在一定条件下可以与气态卤素单质发生取代反应,B项错误;
C.分子式是的烃可以是、或丁烯,前两者均不含碳碳双键,丁烯中含有碳碳双键,故分子式是的烃分子中可能含有碳碳双键,C项错误;
D.烯烃含有碳碳双键,能与溴发生加成反应使溴水褪色,与酸性溶液发生氧化反应使其褪色,D项正确;
答案选D。
13.某烃的结构简式为,有关其分子结构的叙述中正确的是
A.分子中一定在同一平面上的碳原子数为6
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.分子中在同一直线上的碳原子数为4
D.分子中所有原子可能共平面
【答案】A
【解析】A.乙炔为直线型分子,乙烯为平面型分子,该分子为乙炔基、乙基、异丙基分别取代了乙烯分子中的一个氢原子,乙基和异丙基中的共价单键可以旋转,故该烃分子中一定在同一平面上的碳原子有6个,A正确;
B.该烃分子中含有异丙基,其中同时连接3个碳原子的碳原子形成四面体结构,故分子中所有碳原子不可能共平面,B错误;
C.乙炔基上的两个碳原子和相邻的一个碳原子在同一直线上,故分子中在同一直线上的碳原子数为的碳原子数为3,C错误;
D.分子中含有饱和碳原子,形成四面体结构,所有原子不可能共平面,D错误;
故选A。
14.下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.图1证明乙炔可使溴水褪色 B.图2观察甲烷氧化反应的现象
C.图3证明石蜡分解产物中含有烯烃 D.图4除去中的
【答案】C
【解析】A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,会有还原性杂质气体H2S和PH3生成,杂质气体也可以使溴水褪色,A错误;
B.甲烷与氯气的混合物在光照条件下发生取代反应,不是氧化反应,且题目中的实验用强光直射,反应过于剧烈有可能会引发爆炸,B错误;
C.石蜡的主要成分是烷烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在加热和碎瓷片的催化下石蜡发生分解反应(裂化),分解产物中含有烯烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故可证明石蜡分解产物中含有烯烃,C正确;
D.二氧化硫具有较强的还原性,能与溴水发生氧化还原反应,不能用溴水除去二氧化硫中的乙烯,D错误;
故选C。
15.下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-1,3-二丁烯
B. 2-乙基-4-甲基-1-戊烯
C. 3,3,4-三甲基己烷
D. 3-甲基-3-乙基1丁炔
【答案】C
【分析】有机物系统命名法步骤:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小。
【解析】A.该有机物是二烯烃,命名为2-甲基-1,3-丁二烯,A错误;
B.该有机物是烯烃,命名为4-甲基-2-乙基-1-戊烯,B错误;
C.该有机物是烷烃,命名为3,3,4-三甲基己烷,C正确;
D.该有机物是炔烃,命名为3,3-二甲基-1-戊炔,D错误;
故选C。
16.石蜡油的分解实验如图所示。下列有关说法正确的是
A.石蜡油是液态烷烃化合物
B.石蜡油分解生成的气体中只有烯烃
C.装置II中逸出的气体通入高锰酸钾溶液,发生加成反应
D.十八烷完全分解为乙烷和最多乙烯时,二者物质的量之比为1∶8
【答案】D
【解析】A.石蜡油是液态的烷烃和环烷烃的混合物,故A不正确;
B.石蜡油中烷烃分解生成烷烃和烯烃,故B不正确;
C.装置II中逸出的气体含有烯烃通入高锰酸钾钾溶液后,发生氧化反应,故C不正确;
D.十八烷分解生成乙烷和乙烯根据原子守恒配平得:C18H38C2H6+8C2H4,故二者物质的量之比为1:8,故D正确;
故选答案D。
17.下列有机物的命名错误的是
A.1,2-二氯乙烯 B.邻甲基硝基苯
C.邻氨基苯甲酸 D.2-氟甲苯
【答案】B
【解析】A.卤素原子作为取代基,用数字标示出卤素原子的位置,故名称为1,2-二氯乙烯,A正确;
B.以甲苯为母体,硝基为取代基,使用邻、间、对等表示与甲基的相对位置,故名称为邻硝基甲苯,B错误;
C.以苯甲酸为母体,氨基为取代基,使用邻、间、对等表示与甲基的相对位置,故名称为邻氨基苯甲酸,C正确;
D.以甲苯为母体,甲基编为1号,氟原子为取代基,编为2号,故名称为2-氟甲苯,D正确;
故选B。
考点3:芳香烃
18.下列实验装置可以达到实验目的的是
A.分离苯和甲苯
B.酒精萃取碘水中的碘
C.制备溴苯
D.制备并检验乙炔
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.分离苯和甲苯的混合溶液应选择蒸馏,蒸馏时,温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口下沿处,A项错误;
B.酒精易溶于水,不能从碘水中萃取出碘,B项错误;
C.溴苯应用苯与液溴在FeBr3催化下反应制备,C项正确;
D.制备乙炔应用饱和食盐水与电石反应,并且反应产物中有H2S等杂质生成,检验前应先用硫酸铜溶液除去杂质,D项错误;
故选:C。
19.下列叙述不正确的是
A.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,是苯环对甲基的影响
B.间二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构
C.除去乙醇中的水,先加,后蒸馏
D.提纯粗苯甲酸的主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,而甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明是苯环对甲基的影响,A正确;
B.邻二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,间二甲苯不能证明,B错误;
C.除去乙醇中的水,先加CaO,发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2,后蒸馏,C正确;
D.提纯粗苯甲酸用重结晶法,主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,D正确;
答案选B。
20.用煤化工产业所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷,其反应如下:
下列说法正确的是
A.反应①、②、③均属于加成反应
B.能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯
C.反应③说明,一个苯环中含有3个双键
D.①、②、③的有机产物均至少6个碳原子共平面
【答案】B
【解析】A.根据题意可知,反应①属于取代反应,反应②③属于加成反应,A错误;
B.乙苯不能使溴水褪色,乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯,B正确;
C.苯分子结构具有特殊的稳定性,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,其分子中不含碳碳双键,C错误;
D.环己烷分子中碳碳键为碳碳单键,分子中的C原子都是饱和C原子,采用sp3杂化,是四面体结构,因此分子中的六个碳原子不在同一个平面上,D错误;
故合理选项是B。
21.如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃
D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应
【答案】B
【解析】A.在光照条件下氯气与甲苯发生取代反应,取代的是甲基上的H原子,在催化剂条件下,取代苯环上的H原子,A错误;
B.由于甲苯分子中含碳量比较高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,B正确;
C.甲苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、50~60 ℃条件下发生取代反应生成三硝基甲苯,C错误;
D.反应④是1 mol甲苯与 3 mol H2发生加成反应,D错误;
故选B。
22.能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;
②苯环中碳碳键的键长都相等;
③邻二氯苯只有一种;
④间二甲苯只有一种;
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷
A.①②③④ B.①②③ C.②③④⑤ D.①②③⑤
【答案】B
【解析】①苯分子结构稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含典型碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,①正确;
②苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,②正确;
③如果苯分子中碳碳键是单双键交替结构,则苯的邻位二氯取代物应有两种同分异构体,但实际上只有一种结构,能说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,③正确;
④无论苯环结构中是否存在碳碳双键和碳碳单键,间二甲苯都是只有一种,所以不能证明苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,④错误;
⑤苯虽然并不具有典型的碳碳双键,但在镍作催化剂的条件下加热,也能够与H2加成生成环己烷,所以不能说明苯分子中碳碳键是否是单、双键相间交替的结构,⑤错误;
综上所述可知:能说明苯分子的碳碳键不是单双键交替的事实是①②③,故合理选项是B。
23.已知(为氢原子或烷基)。有机化合物M()可被酸性溶液氧化为,则符合条件的有机化合物M的结构共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解析】
有机化合物中,与苯环直接相连的碳原子上至少有一个氢原子才能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,则符合条件的有机化合物M的结构有、、,共3种;
故答案选B。
24.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②为邻、对位取代定位基,而为间位取代定位基,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题给信息可知,由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤为浓硫酸作用下甲苯与浓硝酸共热发生取代反应生成对硝基甲苯,对硝基甲苯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成对硝基苯甲酸,对硝基苯甲酸与铁、盐酸发生还原反应生成对氨基苯甲酸,则合成路线为,故选A。
25.下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是
A.苯分子为平面正六边形结构,具有碳碳单键和双键相互交替的结构
B.苯不能使酸性溶液褪色,而甲苯能使酸性溶液褪色
C.苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷,该反应为加成反应
D.与苯分子中氢原子相比,甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代
【答案】A
【解析】A.苯分子为平面正六边形结构,键长相等,所有原子都位于同一平面上,苯分子中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,不含单独的碳碳单键和碳碳双键,也不存在碳碳单键和双键相互交替的结构,A错误;
B.苯分子中不含有碳碳双键,它不能使酸性溶液褪色,而甲苯中苯环对甲基产生影响,使甲基不稳定,易被酸性溶液氧化,B正确;
C.苯分子中虽然不存在碳碳双键,但始终存在不饱和的结构,所以在催化剂的作用下,苯也可与氢气发生加成反应生成环己烷,C正确;
D.甲苯中苯环对甲基产生影响,反过来甲基也对苯环的对称稳定结构产生影响,使得苯环上甲基邻位和对位氢原子活波性增强,更易被取代,D正确;
故答案为:A。
26.根据题目要求回答有关问题。
Ⅰ.某烷烃的结构简式为:
(1)用系统命名法命名该有机物,其名称为 。
(2)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有 种结构。
(3)若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有 种结构。
(4)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有 种结构。
Ⅱ.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(5)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(6)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式: 。
【答案】(1)2,2,3,4-四甲基己烷
(2)5
(3)1
(4)5
(5) 9
(6)、、、
【解析】(1)主链应该为6个C原子,离取代基较近的一端开始编号,则2号位有两个甲基,3号、4号位各有一个甲基,用系统命名法命名该有机物,其名称为2,2,3,4-四甲基己烷。
(2)
若该烷烃由某单烯烃与氢气加成后得到,按单烯烃催化加氢的原理可知,只要在烷烃中相邻碳原子上各去掉一个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳双键,则单烯烃的双键位置有5种,如图所示:。
(3)
若该烃是单炔烃与氢气加成的产物,按单炔烃催化加氢的原理可知,只要在相邻碳原子上各去掉两个氢原子即可把碳碳单键恢复为原来碳碳三键,则该炔烃可能有1种结构,如图所示。
(4)
若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则碳碳双键不能相连,该二烯烃可能有:、和,共3+1+1=5种结构。
(5)
根据给出的信息可知,和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则此烃基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为一个羧基。现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,则甲分子中和苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,则甲的结构简式是;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,说明乙的苯环上有两个取代基,而且和苯环直接相连的碳原子上有氢原子,则乙分子中苯环上的两个取代基可能是两个乙基,或一个甲基和一个丙基,或一个甲基和一个异丙基,都有邻、间、对三种不同位置,所以乙的可能的结构有9种。
(6)
有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,若苯环上有两个取代基,只可能在对位上各有一个乙基,即;若有三个取代基,苯环上的一溴代物不可能只有一种;若有四个取代基,即四个甲基,连在苯环上的位置有三种,即、、。
27.、、三种有机物的结构简式如图所示。回答下列问题:
X Y Z
(1)的分子式为 ;属于苯的同系物的是 (填代号,下同)。
(2)上述三种物质中, 的一氯代物有2种;能使溴的四氯化碳溶液褪色的有 。
(3)有机物分子中最多能有 个碳原子共面。
(4)写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式: 。
ⅰ.含有苯环
ⅱ.核磁共振氢谱图中有两组峰,峰面积之比为
(5)写出发生三硝基取代反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2) 、
(3)8
(4)
(5)
【解析】(1)根据图示结构简式知的分子式为C9H12;同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,因此属于苯的同系物的是,故答案为:C9H12;。
(2)上述三种物质中,X中有5种不同化学环境的氢原子,则一氯代物有5种;Y中对称程度较高,共有2种不同化学环境的氢原子,则一氯代物有2种;Z中共有6种不同化学环境的氢,则一氯代物有种;Y和Z中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色;故答案为:Y;Y、Z。
(3)有机物X中苯环上的6个碳原子及与苯环直接相连的碳原子肯定处在同一平面上,单键可以旋转,两个甲基中有一个碳原子可以与苯环共面,则最多能有8个碳原子共平面,故答案为:8。
(4)
Y的分子式为C9H12,(i)含有苯环,则取代基中不含双键等不饱和键,(ii)核磁共振氢谱图中有两组峰,峰面积之比为3:1,对称度较高,则结构简式为,故答案为:。
(5)
发生三硝基取代反应的化学方程式:,故答案为:。
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