内容正文:
课时精练(六) 苯、苯的同系物及其性质
1.有关芳香烃的下列说法正确的是( )
A.具有芳香气味的烃
B.分子里含有苯环的各种有机物的总称
C.苯和苯的同系物的总称
D.分子里含有一个或多个苯环的烃
D [分子里含有苯环的各种有机物应为芳香族化合物;苯及苯的同系物属于芳香烃,但芳香烃不一定是苯或苯的同系物,如。]
2.鉴别苯和苯的同系物的试剂或方法是( )
A.液溴和铁粉 B.浓溴水
C.酸性高锰酸钾溶液 D.在空气中点燃
C [苯和苯的同系物的共同性质:①与液溴或硝酸在催化剂作用下发生取代反应;②在空气中燃烧且现象相似;③与H2能发生加成反应。不同点:苯的同系物(与苯环直接相连的碳原子上有氢原子)能被酸性KMnO4溶液氧化,而苯不能。]
3.实验室用溴和苯在FeBr3催化下制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作提纯:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%的NaOH溶液洗涤。正确的操作顺序是( )
A.②④②③① B.④②③①
C.④①②③ D.①②③④
A [粗溴苯中混有溴化铁、溴化氢、苯和溴,苯和溴苯的沸点相差比较大,可通过蒸馏分离,溴化铁和溴化氢易溶于水,因此可先通过水洗除去溴化铁和溴化氢,然后再用氢氧化钠溶液除去溴,再水洗除去多余的NaOH,最后通过干燥、蒸馏使溴苯和苯分离。]
4.下列实验能成功的是( )
A.用溴水可鉴别苯、CCl4、乙烯
B.加入浓溴水,然后过滤除去苯中少量的己烯
C.苯、溴水、铁粉混合制取溴苯
D.用分液漏斗分离二溴乙烷和苯
A [A选项,溴水加入苯中上层颜色较深,加入CCl4中下层颜色较深,加入乙烯中溴水褪色,可以鉴别。B选项,浓溴水虽与己烯反应,但生成物能溶于苯,不能使之分离。C选项,制取溴苯需要用液溴,而不是溴水。D选项,二溴乙烷与苯互溶,不能用分液漏斗分离。]
5.(2022·海南海口高二检测)PX是对二甲苯,它是化学工业的重要原料。下列有关PX的说法不正确的是( )
A.PX的结构简式为
B.PX的同分异构体有2种(不包含自身)
C.PX能发生取代反应和加成反应
D.PX不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B [PX的结构简式为,故A项正确;PX的同分异构体有邻二甲苯、间二甲苯以及乙苯等,故B项错误;含有苯环,可发生取代、加成反应,故C项正确;PX不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D项正确。]
6.(2022·河北临漳一中高二月考)下列有关反应和反应类型不相符的是( )
A.甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合制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.由甲苯制取甲基环己烷(加成反应)
B [甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合制TNT,甲苯中氢原子被硝基取代,该反应属于取代反应,故A正确;苯与乙烯在催化剂存在下反应制取乙苯,该反应属于加成反应,不属于取代反应,故B错误;甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,该反应属于氧化反应,故C正确;甲苯与氢气发生加成反应生成甲基环己烷,故D正确。]
7.对于苯乙烯()的下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液褪色;②可发生加聚反应;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可能共平面,其中正确的是( )
A.①④⑤ B.②⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.①②③
C [观察苯乙烯的结构可知,苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,则具备苯和烯烃的化学性质;含有碳碳双键,则可以使溴水褪色,可以使酸性KMnO4溶液褪色;含有苯环,则能发生取代反应;根据相似相溶原理判断苯乙烯在水和有机溶剂中的溶解性。]
8.分析下列表格:
①组
②组
CH4、聚乙烯、
CH3CH==CHCH3、乙烯、
将以上物质分为两组的依据是( )
A.根据物质是否能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.根据物质是否能发生取代反应
C.根据物质中所有的碳原子是否可以在同一平面内
D.根据物质是否能与溴的四氯化碳溶液发生化学反应
D [①组中各物质不能与溴的四氯化碳溶液反应;而②组中各物质均含有,可以与溴的四氯化碳溶液反应。]
9.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
D [苯的同分异构体还有链状不饱和烃,如CH≡C—C≡C—CH2CH3、CH≡C—CH==CH—CH==CH2等,A项错误;d的二氯代物有6种,结构简式如:、、、、、,B项错误;b为苯,不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,p是环烷烃,属于饱和有机物,不能与酸性高锰酸钾溶液反应,C项错误;只有苯分子中所有原子共平面,d、p中均有碳原子与其他四个原子形成共价单键,不能共平面,D项正确。]
10.(2022·河南郑州高二期末)下列关于烃A()的说法中正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.属于芳香烃的同分异构体有5种
C.常温时密度比水小,能溶于水及甲苯
D.与HBr以物质的量之比1∶1加成生成的产物有2种
D [两个碳环共用的碳原子为饱和碳原子,其与其他相连的碳原子构成空间四面体结构,因此所有碳原子不可能都共面,A错误。该物质的分子式为C9H12,其芳香烃的同分异构体中除了苯环外,若只有一个侧链,侧链为正丙基(—CH2CH2CH3)或异丙基[—CH(CH3)2],有2种结构;若有2个侧链,分别为—CH3和—CH2CH3,在苯环上有邻、间、对3种位置;若为3个—CH3,有3种结构,则一共有8种,B错误。该物质为烃,不溶于水,C错误。与HBr发生加成反应时,可生成两种物质,结构简式分别为、,D正确。]
11.(双选)有一种有机物,因其酷似奥林匹克旗中的五环(如图),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.该烃属于苯的同系物
B.该烃的一氯代物只有七种
C.该烃分子中只含非极性键
D.该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量
BD [该烃有多个苯环,所以不是苯的同系物;该烃只有一条对称轴,其一氯代物有7种;该烃分子中含有碳氢极性键;从所给图示可以看出,该烃高度缺氢,故B、D项正确。]
12.(双选)下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60 ℃可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成2氯甲苯或4氯甲苯
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,说明苯中有碳碳双键
BD [苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60 ℃发生取代反应生成硝基苯和水,A项正确;甲苯与氯气在光照下反应,甲基上的氢原子被取代而苯环上的氢原子不被取代,B项错误;乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,C项正确;苯环和碳碳双键在合适的条件下均能与氢气发生加成反应,苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,但苯中没有碳碳双键,D项错误。]
13.某有机物的结构简式如图所示。
(1)该物质苯环上的一氯代物有________种。
(2)1 mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为________mol。
(3)1 mol该物质和H2加成,最多需H2______mol。
(4)下列说法不正确的是________(填字母)。
A.此物质可发生加成、取代、氧化等反应
B.该物质难溶于水
C.该物质能使溴水褪色
D.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色,且发生的是加成反应
解析: (1)该物质苯环上的4个氢原子都可被氯原子取代而得到4种不同的产物。(2)1 mol该物质含2 mol碳碳双键,与溴水混合发生加成反应,2 mol碳碳双键可与2 mol Br2加成。(3)苯环和碳碳双键与H2均可发生加成反应,最多需5 mol H2。(4)该物质有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,有苯环,能发生取代反应;该物质属于烃,难溶于水,与酸性KMnO4溶液反应属于氧化反应。
答案: (1)4 (2)2 (3)5 (4)D
14.根据下列各物质的特点回答相关问题。
(1)邻二甲苯的结构简式为________(填字母,从A~E中选择)。
(2)A、B、C之间的关系为________(填字母)。
a.同位素 b.同系物
c.同分异构体 d.同素异形体
(3)请设计一个简单实验来检验A与D,简述实验操作过程:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有机物同分异构体的熔、沸点高低规律是“结构越对称,熔、沸点越低”,根据这条规律,判断C、D、E的熔、沸点由高到低的顺序:________(填字母)。
解析: (1)C为对二甲苯,D为间二甲苯,E为邻二甲苯;(2)A、B、C的结构简式中都含有苯环,分子式依次相差1个“CH2”,符合通式CnH2n-6(n≥6),所以它们互为同系物;(3)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,间二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化,故可用之检验;(4)对二甲苯的对称性最好,邻二甲苯的对称性最差,故熔、沸点由高到低的顺序为E>D>C。
答案: (1)E (2)b (3)取少量A、D分别装入两支试管中,向两支试管中各滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡,若溶液褪色,则为间二甲苯;若溶液不褪色,则为苯 (4)E>D>C
15.已知:①R—BrR—OH(R表示烃基);②苯环上原有取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。如下图所示是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系:
(1)写出A转化为B的化学方程式:_________________________________________。
(2)图中→①→②省略了反应条件,请在①②上方的方框里填写对应物质的结构简式。
解析: ;
;
。
先引入—NO2,再引入—Br,则—Br进入—NO2的间位;若先引入—Br,再引入—NO2,则—NO2进入—Br的对位,故应选择后者。
答案: (1)+HCl
(2)① ②
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