第二章 第三节 苯及苯的同系物（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修3（人教版2019）

选修三.有机化学基础(周星星·化学） 第三节 苯及苯的同系物 一、苯的分子结构与物理性质 1．苯的分子组成及结构 分子式 结构式 结构简式 空间充填模型 C6H6 成键特点 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧 结构特点 ①苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，处于对位的4个原子在同一条直线上 ②6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键 共线、共面情况 12个原子共平面，位于对角线位置的4个原子共直线 例：苯环上6个碳原子、5个氢原子与②C一定处在同一个平面。根据三角形规则(①C，②C，③H构成三角形)，③H也可能在这个平面上 即：甲苯分子最多13个原子共平面，至少有12个原子共平面 2．物理性质：苯是一种无色、有特殊气味的液体，有毒，不溶于水且密度比水小。苯易挥发，沸点为80.1 ℃，熔点为5.5 ℃ 3．应用：苯是一种重要的化工原料和有机溶剂 【对点训练1】 1．苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述中正确的是(　　) A．苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子，不可能在同一条直线上 B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃 C．苯分子中的6个碳碳键可以分成两类不同的化学键 D．苯分子中既不含有碳碳双键，也不含有碳碳单键 2．分子中，在同一平面上的碳原子至少有(　　) A．7个 B．8个 C．9个 D．14个 3．结构简式为的有机物分子中，处于同一平面的碳原子最多有(　　) A．10个 B．9个 C．8个 D．6个 二、苯的化学性质 1．苯的氧化反应 (1)与氧气的燃烧反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O (火焰明亮，产生浓重的黑烟，放出大量的热) (2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化 2．苯与溴的取代反应 苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 (1)反应的化学方程式： (2)溴苯的制备 反应原料 苯、纯溴、铁 实验原理 实验步骤 ①安装好装置，检查装置气密性 ②加入少量铁屑作催化剂 ③把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口 实验装置 实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体微沸，烧瓶内充满大量红棕色气体 ②锥形瓶内的管口有白雾出现，溶液中出现淡黄色沉淀 ③左侧导管口有棕色油状液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有褐色不溶于水的液体 尾气处理 用碱液吸收，一般用NaOH溶液，吸收HBr和挥发出来的Br2 注意 ①该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr3 ②加药品的顺序：铁苯溴 ③长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率) ④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr气体易溶于水 ⑤导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴 ⑥纯净的溴苯是无色的液体，有特殊气味，密度比水大，难溶于水。反应完毕以后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为制得的溴苯中混有了溴的缘故 ⑦苯能萃取溴水中的溴，萃取分层后水在下层，溴的苯溶液在上层，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色，但为萃取褪色) ⑧AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，说明有HBr气体生成，该反应应为取代反应，但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶，吸收Br2(g)，防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶，则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，不能说明该反应为取代反应，因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀) ⑧简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等)，再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)，蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯 3．苯与浓硝酸的取代反应：在浓硫酸作用下，苯在50～60℃能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯 (1)反应的化学方程式： (2)硝化反应：苯分子里的氢原子被硝基取代的反应叫做硝化反应，苯的硝化反应属于取代反应 (3)硝基苯的制备 反应原料 苯、浓硝酸、浓硫酸 实验原理 实验步骤 ①配制混合酸：先将1.5 mL浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入2 mL浓硫酸，并及时摇匀和冷却 ②向冷却后的混合酸中逐滴加入1 mL苯，充分振荡，混合均匀 ③将大试管放在50～60 ℃的水浴中加热 ④粗产品依次用蒸馏水和5％NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤 ⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯 实验装置 实验现象 将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中，可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成 注意 ①试剂加入的顺序：先将浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却，最后注入苯 ②水浴加热的好处：受热均匀，容易控制温度 ③为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是水浴加热；温度计的位置：水浴中 ④浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂 ⑤玻璃管的作用：冷凝回流 ⑥纯净的硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体，实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色 ⑦硝基苯有毒，沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上，应迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗净 ⑧简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作：依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸)，再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)，然后用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯 4．苯与浓硫酸的取代反应：苯与浓硫酸在70～80℃可以发生磺化反应，生成苯磺酸 (1)反应的化学方程式： (2)苯磺酸易溶于水，是一种强酸，可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。磺化反应可用于制备合成洗涤剂 5．苯的加成反应：在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应，生成环己烷 (1)反应的化学方程式： (2)苯与环己烷的比较 (苯) (环己烷) 结构特点 平面正六边形 不是平面结构 一氯代物 二氯代物 、、(3种) 、、 、(4种) 【对点训练2】 1．下列有关苯的叙述中，错误的是(　　) A．苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应 B．在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应 C．在苯中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡并静置后下层液体为紫红色 D．在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为红棕色 2．下列实验操作中正确的是(　　) A．将溴水、FeBr3和苯混合加热即可制得溴苯 B．除去溴苯中橙红色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液 C．苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计水银球应放在混合液中 D．制取硝基苯时，应先加2 mL浓H2SO4，再加入1.5 mL浓HNO3，然后再滴入约1 mL苯，最后放在水浴中加热 3．苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外，同时会生成邻二溴苯、对二溴苯等副产物，最终形成的混合物中的某些物质的熔、沸点如表所示。下列说法正确的是(　　) 苯 溴苯 邻二溴苯 对二溴苯 沸点/℃ 80.1 156.2 224 220 熔点/℃ 5.5 －30.7 5.0 87.3 A．苯易与H2、Br2等发生加成反应 B．溴苯与对二溴苯互为同系物 C．邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内 D．用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出对二溴苯 4．实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是(　　) A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 5．实验室制备硝基苯的反应装置如图所示(在50～60 ℃下发生反应，加热、控温装置已略去)。下列有关说法错误的是(　　) A．球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物 B．配制混合酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中，并不断搅拌 C．反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体 D．提纯硝基苯的操作依次为洗涤、过滤、干燥、蒸馏 三、苯的同系物 1．芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物 (1)芳香族化合物：分子里含有苯环的化合物 如：、、、、、、、 、、、、、、、 (2)芳香烃：分子里含有一个苯环或若干个苯环的烃称为芳香烃 如：、、、、、、 、、 (3)苯的同系物：苯环上的氢原子被烷基取代的产物，其分子中有一个苯环，侧链都是烷基，通式为CnH2n－6(n≥7) 如：、、、 (4)芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物之间的关系 2．常见的苯的同系物及其部分物理性质 苯的同系物 名称 熔点/0C 沸点/0C 密度/( g·cm－3) 甲苯 －95 111 0.867 乙苯 －95 136 0.867 二 甲 苯 邻二甲苯 (1，2－二甲苯) －25 144 0.880 间二甲苯 (1，3－二甲苯) －48 139 0.864 对二甲苯 (1，4－二甲苯) －13 138 0.861 3．苯的同系物的物理性质 (1)苯的同系物为无色液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水的小 (2)三种二甲苯的熔、沸点与密度 ①熔点：对二甲苯＞邻二甲基＞间二甲苯 ②沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 ③密度：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 4．苯的同系物的化学性质：苯的同系物与苯都含有苯环，因此和苯具有相似的化学性质，能在一定条件下发生溴代、硝化和催化加氢反应，但由于苯环和烷基的相互影响，使苯的同系物的化学性质与苯和烷烃又有所不同 【实验探究】 实验内容 实验装置 实验现象 解释 (1) 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水，静置 溴水在下层 溴水的密度大于苯和甲苯 (2) 将上述试管用力振荡，静置 液体分层，上层均为橙红色，下层几乎无色 苯、甲苯与溴水均不反应，但能萃取溴 (3) 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，静置 酸性KMnO4溶液在下层 酸性KMnO4溶液的密度大于苯和甲苯 (4) 将上述试管用力振荡，静置 苯无明显现象，甲苯中紫红色褪去 苯不与酸性KMnO4溶液反应，甲苯与酸性KMnO4溶液反应 (1)氧化反应——以“甲苯”为例 ①苯的同系物燃烧通式：CnH2n－6＋O2nCO2＋(n－3)H2O 甲苯与氧气燃烧：C7H8＋9O27CO2＋4H2O ②苯的同系物大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响) a．反应的化学方程式： (酸性高锰酸钾紫色褪去) b．对烃基的结构要求：与苯环直接相连的碳上必须有氢原子，无论侧链有多长，均将烃基氧化为羧基 如：， (与苯环直接相连的碳原子上买用氢原子，不能使酸性高锰酸钾褪色) c．应用：鉴别苯和苯的同系物 (2)取代反应 ①甲苯的硝化反应：甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主。生成三硝基的取代产物的化学方程式为： (侧链对苯环的影响) ②甲苯的卤代反应 a．甲苯与液溴在FeBr3催化剂作用下(苯环上取代)： b．甲苯与氯气在光照条件下(侧链取代)： (3)加成反应：在一定条件下甲苯与H2发生加成反应，生成甲基环己烷 化学反应方程式为： 5．苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同 苯 苯的同系物 相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6) 化学性质 ①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应，都比较困难 不同点 取代反应 易发生取代反应，主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应，常得到多元取代产物 氧化反应 难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色 差异原因 苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而被取代 【对点训练3】 1．下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是(　　) ①　②　③　④　⑤　　⑥ A．③④ B．②⑤ C．①②⑤⑥ D．②③④⑤⑥ 2．下列关于乙苯()的叙述正确的是(　　) ①能使酸性高锰酸钾溶液褪色　 ②可以发生加聚反应　 ③可溶于水　 ④可溶于苯　 ⑤能与浓硝酸发生取代反应　 ⑥所有原子可能共面 A．①④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 3．对于苯乙烯()有下列叙述：①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；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．①②③④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．全部正确 4．下列有关甲苯的实验事实中，与苯环上的甲基有关(或受到影响)的是(　　) ①甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯 ②甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能 ③甲苯燃烧产生带浓烟的火焰 ④1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 5．将甲苯与液溴混合，加入铁粉，其反应产物可能有(　　) ①　 ②　 ③　 ④　 ⑤　 ⑥ A．①②③ B．⑥ C．③④⑤⑥ D．全部都有 6．要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是(　　) A．先加入足量的酸性KMnO4溶液，然后再加入溴水 B．先加入足量溴水，然后再加入酸性KMnO4溶液 C．点燃这种液体，然后观察火焰的明亮程度 D．加入浓硫酸与浓硝酸后加热 四、苯的同系物的命名 1．习惯命名法 (1)苯的一元取代物的命名：苯分子中的一个氢原子被烷基取代后，命名时以苯作母体，苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链，后读苯环，称为“某苯” 甲苯 乙苯 正丙苯 异丙苯 (2)苯的二元取代物的命名：当有两个取代基时，取代基在苯环上有邻、间、对三种位置，所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 (3)苯的三元取代物的命名：若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯，三甲苯通常用“连、偏、均”来表示 连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 2．系统命名法 (1)当苯环上有两个或两个以上的取代基时，可将苯环上的6个碳原子编号，以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并沿使取代基位次和较小的方向进行 (按顺时针或逆时针编号) 编序号 以最简取代基苯环上碳为1号，且使取代基序号和最小 写名称 1，4－二甲基－2－乙基苯 ①二甲苯的系统命名 1，2－二甲苯 1，3－二甲苯 1，4－二甲苯 ②三甲苯的系统命名 1，2，3－三甲苯 1，2，4－三甲苯 1，3，5－三甲苯 (2)若苯环侧链较复杂时，或苯环上含有不饱和烃基时，命名时一般把苯环作取代基，将较长的碳链作主链进行命名 2，5－二甲基－4－乙基－3－苯基庚烷 2－苯基丙烷 2－甲基－2－苯基丙烷 苯乙烯 【对点训练4】 1．苯有多种同系物，其中一种结构简式为则它的名称为(　　) A．2，4－二甲基－3－乙基苯 B．1，3－二甲基－2－乙基苯 C．1，5－二甲基－6－乙基苯 D．2－乙基－1，3－二甲基苯 2．某有机物的结构简式为下列命名正确的是(　　) ①邻二甲苯　 ②1，6－二甲苯　 ③1，2－二甲苯　 ④乙苯 A．①②　　　　　B．②③ C．①③ D．②④ 3．下列有机物命名是否正确？若不正确，请写出正确的名称。 (1) 苯基甲烷_____________________________________ (2) 二乙苯_____________________________________ (3) 1，4－二甲基－6－乙基苯_____________________________________ 五、苯的同系物的找法及一氯代物的找法 通式 CnH2n-6 (n≥6) 方法 去掉苯环六个碳原子，先一个侧链、再两个侧链，依次类推 以“C8H10”为例，并找出一氯代物 、、、 (1)苯的同系物的同分异构体及一氯代物书写练习 C7H8 C9H12 、、、 、、、 (2)规律 ①若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种 ②若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种 ③若苯环上连有－X、－X、－Y 3个取代基，其结构有6种 ④若苯环上连有－X、－Y、－Z 3个不同的取代基，其结构有10种 【对点训练5】 1．某苯的同系物分子式为C8H10，若苯环上的氢原子被卤原子取代，生成的一卤代物有三种同分异构体，则该苯的同系物可能有(　　) A．4种 B．3种 C．2种 D．1种 2．分子式为C7H8的某有机物，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能与溴水反应。该有机物在一定条件下与H2完全加成，其生成物的一氯代物的种类有(　　) A．3种　　　 B．4种　　　 C．5种　　　 D．6种 3．甲苯的苯环上有5个氢原子，其中若有两个氢原子分别被羟基(－OH)和氯原子(－Cl)取代，则可形成的有机物同分异构体有(　　) A．9种 B．10种 C．12种 D．15种 4．分子式为C10H14的二取代芳香烃，其苯环上的一氯取代物有三种，它的结构可能有几种(　　) A．9 B．6 C．3 D．1 5．苯环上有两个侧链烃基的有机物C12H18，其同分异构体的数目为(不考虑立体异构)(　　) A．39 B．42 C．45 D．48 6．组成和结构可用表示的有机化合物共有(不考虑立体异构)(　　) A．12种 B．28种 C．32种 D．36种 7．联二苯()的二氯代物有(　　) A．9种　　　 B．10种　　　 C．11种　　　 D．12种 8．四联苯的一氯代物有(　　) A．3种　　　 B．4种　　　 C．5种　　　 D．6种 六、稠环芳香烃 1．定义：由两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子的芳香烃是稠环芳香烃 2．常见的稠环芳香烃 分子式 结构简式 结构特点 物理性质 一氯代物 二氯代物 萘 C10H8 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位；②、③、⑦、⑥位相同，称为β位 无色片状晶体，有特殊气味，易升华，不溶于水 2 10 蒽 C14H10 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位 无色晶体，易升华，不溶于水，易溶于苯 3 15 【对点训练6】 1．、、都属于萘的同系物。萘和萘的同系物分子组成通式是(　　) A．CnH2n－6(n≥11) B．CnH2n－8(n＞10) C．CnH2n－10(n≥10) D．CnH2n－12(n≥10) 2．如图为酷似奥林匹克旗中的五环的有机物，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．该烃的一氯代物只有一种 B．该烃分子中只含非极性键 C．该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量 D．该烃属于烷烃 3．萘()属于芳香烃，在有机合成、医药等领域有重要的用途，萘在一定条件下可发生加下转化，下列说法正确的是(　　) A．萘的分子式为C10H10，与苯互为同系物 B．苯和萘的结构相似，苯易被酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化 C．萘与互为同分异构体 D．1 mol N 最多可消耗6 mol H2 1．苯环实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事实有(　　) ①苯的间位二取代物只有一种　②苯的邻位二取代物只有一种　③苯分子中碳碳键的键长均相等 ④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　⑤苯在加热和催化剂存在条件下，与氢气发生加成反应　 ⑥苯在FeBr3存在的条件下，与液溴发生取代反应，但不能因化学变化而使溴水褪色 A．①②③④ B．②③④⑥ C．③④⑤⑥ D．全部 2．在探索苯分子结构的过程中，人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示)，下列说法正确的是(　　) A．五种物质均能与氢气发生加成反应 B．b、c、e的一氯代物均有三种 C．五种物质中，只有a分子的所有原子处于同一平面 D．a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色 3．下列实验中，不能获得成功的是(　　) A．用水检验苯和溴苯 B．苯、浓硫酸、浓硝酸共热制硝基苯 C．用溴水除去混在苯中的己烯 D．苯、液溴、溴化铁混合制溴苯 4．下列对有机物结构或性质的描述，错误的是(　　) A．一定条件下，Cl2可与甲苯发生苯环上的取代反应 B．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2O C．光照条件下，2，2－二甲基丙烷与Br2反应，其一溴取代物只有一种 D．苯的二氯代物有3种，说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而形成的六元环状结构 5．在实验室中，下列除杂的方法中正确的是(　　) 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，通入H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 C．硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置、分液 D．乙烯中混有CO2和SO2，将其通入酸性KMnO4溶液中洗气 6．实验室制取硝基苯的反应装置如图所示，下列关于实验操作的叙述错误的是(　　) A．试剂加入顺序：先加浓硝酸，再加浓硫酸，最后加入苯 B．实验时，水浴温度需控制在50～60 ℃ C．长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用，以提高反应物的转化率 D．反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、结晶，得到硝基苯 7．实验室制备溴苯的实验装置及步骤如下，下列说法错误的是(　　) 步骤1：在a中加入15 mL苯和少量铁屑，再将b中4 mL液溴慢慢滴入a中，充分反应 步骤2：向a中加入10 mL水，然后过滤 步骤3：将滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的稀NaOH溶液、10 mL水洗涤 步骤4：向粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤，得到粗产品，然后蒸馏得到溴苯 A．步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发，从而导致产率降低 B．步骤2的目的是除去未反应的铁屑 C．步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤主要是为了除去HBr D．步骤4中加入少量无水氯化钙是为了除水，蒸馏是为了除苯 8．已知硝基苯沸点为210.9 ℃，下列制取、提纯硝基苯过程中的操作或装置(部分夹持仪器略去)，没有涉及到的是(　　) A B C D 制备硝基苯 配制混酸 分离硝基苯 蒸馏提纯 9．某烃的结构简式如下，下列说法正确的是(　　) A．该烃的核磁共振氢谱图有6组吸收峰 B．1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2 C．该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 D．该烃是苯的同系物 10．美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献，获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1，6－二苯基－1，3，5－己三烯的分子模型，其结构简式如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该有机物属于芳香烃，与苯互为同系物 B．该有机物的分子式为C18H18 C．该有机物的分子中所有原子不可能在同一个平面内 D．该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应 11．“二英”是二苯基－1，4－二氧六环及其衍生物的通称，其中一种毒性最大的结构是，关于这种物质的叙述不正确的是(　　) A．该物质是一种芳香族化合物 B．该物质易溶于水 C．1 mol该物质最多可与6 mol H2在一定条件下发生反应 D．该物质分子中所有原子可能处在同一平面上 12．近年来食品安全问题成为社会各界日益关注的焦点话题。某机构曾对15个鱼样本进行化验，结果发现11个样本中含有孔雀石绿。孔雀石绿是化工产品，具有较高毒性，长期服用容易致癌、致畸，对人体有害。其结构简式如图所示。下列关于孔雀石绿的说法错误的是(　　) A．孔雀石绿的分子式为C23H25N2Cl B．该物质属于芳香族化合物 C．该物质结构中采取sp3杂化的碳原子有6个 D．孔雀石绿结构中苯环上的一氯代物有5种 13．一种生产聚苯乙烯的流程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．乙苯分子中所有原子一定在同一平面上 B．乙烯和聚苯乙烯都能与H2发生加成反应 C．鉴别乙苯和苯乙烯可用酸性KMnO4溶液 D．乙苯和氢气加成后的产物的一氯代物有5种 14．如图①、②、③三种物质的分子式均为C9H12。下列说法正确的是(　　) A．①和③都能使Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色 B．等物质的量的①与②分别与足量的H2反应，消耗的H2一样多 C．③能发生取代反应、加成反应和氧化反应 D．①的一氯代物有6种 15．化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8，Z的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是(　　) A．化合物W中所有原子均共面 B．W、X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应 C．1 mol X、1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应，最多消耗Br2均为2 mol D．Z的一氯代物只有3种 16．萘环的碳原子的编号如(Ⅰ)式，根据系统命名法，(Ⅱ)式可称为2－硝基萘，则化合物(Ⅲ)的名称应为(　　) A．2，6－二甲基萘　 B．1，4－二甲基萘　 C．4，7－二甲基萘　 D．1，6－二甲基萘 17．某有机物结构如图所示，它的结构最多有(　　) A．108种 B．72种 C．56种 D．32种 18．关于同分异构体数目的叙述不正确的是(　　) A．甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B．已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体，则其六氯代物的同分异构体数目也为4种 C．菲的结构为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物 D．含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯代物有3种 19．下列除杂质(括号内为杂质)的方法正确的是(　　) A．甲烷(乙烯)：通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶 B．苯(溴苯)：加溴单质，振荡后分液 C．甲苯(溴单质)：加NaOH溶液，振荡后分液 D．乙炔(乙烯)：通氢气 20．下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是(　　) A．己烯、苯、四氯化碳 B．苯、己炔、己烯 C．己烷、苯、环己烷 D．甲苯、己烷、己烯 21．化学兴趣小组学生用如图所示的装置探究苯和液溴的反应并制备溴苯。请分析后回答下列问题： (1)关闭止水夹F，打开止水夹C，由A口向装有少量苯的三颈烧瓶中加入少量液溴，再加入少量铁屑，塞紧A口，则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________________________ (2)D试管内出现的现象为______________________________________________________ (3)E试管内出现的现象为________________________________________________________ (4)三颈烧瓶右侧导管特别长，除导气外还起的作用是_____________________________________ (5)在三颈烧瓶中仍有气泡冒出时打开止水夹F，关闭止水夹C，可以看到的现象是____________________ (6)反应结束后分离三颈烧瓶中的溴苯的实验方法是________________铁屑已分离) 22．实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下： 反应中存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关数据如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm－3) 溶解性 苯 5.5 80 0.88 微溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水 浓硝酸 83 1.4 易溶于水 浓硫酸 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下：①取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸，将混合酸小心加入B中；②把18 mL (15.84 g)苯加入A中；③在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴边搅拌，混合均匀。在50～60 ℃下发生反应，直至反应结束；④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液、水洗涤并分液；⑤分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，然后倒入蒸馏烧瓶，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210 ℃馏分，得到纯硝基苯18 g。回答下列问题： (1)图中装置C的作用是_____________________________________________ (2)配制混合酸时，能否将浓硝酸加入到浓硫酸中，说明理由：_______________________________________ (3)为了使反应在50～60 ℃下进行，常用的方法是____________________________，反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是____________________________________ (4)在洗涤操作中，第二次水洗的目的是_____________________________________________________ (5)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140 ℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是______________________________________________________________________________________ (6)本实验所得到的硝基苯产率是________________ 23．Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如： 2R－C≡C－HR－C≡C－C≡C－R＋H2， 下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线，请回答下列问题： (1)B的结构简式为____________________，D的化学名称为____________________ (2)写出步骤②反应的化学方程式：_______________________________________________________ (3)E的结构简式为____________________。用1 mol E合成1，4－二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_____ mol (4)芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子，数目比为3∶1，符合条件的F有5种，分别为、、、____________________、____________________ 24．已知：①R－NO2R－NH2 ② ③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响 以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图： (1)A是一种密度比水_______(填“小”或“大”)的无色液体；A转化为B的化学方程式是____________________ (2)在“CD”的所有反应中属于取代反应的是________(填字母，下同)，属于加成反应的是________；用核磁共振氢谱可以证明化合物D中有________种处于不同化学环境的氢原子。 (3)B的苯环上的二氯代物有________种；CH3NH2的所有原子________(填“可能”或“不可能”)在同一平面上 25．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程，回答下列问题： (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的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式：________________________________________ (2)已知分子式为C6H6的有机物有多种，其中的两种为：(Ⅰ)、(Ⅱ) ①这两种结构的区别表现在以下两方面： 定性方面(即化学性质方面)：(Ⅱ)能________(填字母)，而(Ⅰ)不能； a．被酸性高锰酸钾溶液氧化 b．与溴水发生加成反应 c．与溴发生取代反应 d．与氢气发生加成反应 定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1 mol C6H6与H2完全加成时：(Ⅰ)消耗H2________ mol，而(Ⅱ)消耗H2________ mol， ②今发现C6H6还可能有一种如图所示的空间结构：，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________(填字母)。 A． B． C． (4)现代化学认为，萘分子中碳碳键是____________________________________________________ 答案及解析 【对点训练1】 1．D。解析：苯分子处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子，这四个原子共直线；苯分子中不含有简单的碳碳双键，苯不属于烯烃；苯分子中的6个碳碳键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。故选D。 2．C。解析：苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子共平面，且处于对角位置的4个原子共直线。分析的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。两个苯环所确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳碳单键旋转，若两平面重合，则所有的碳原子均在同一平面上，最多有14个碳原子共平面。 3．A。解析：该有机物分子结构中存在2个平面，即，转动①处的碳碳单键，使苯环所在的平面与碳碳双键所在的平面重合时，该有机物分子中处于同一平面的碳原子最多，为10个，故A项正确。 【对点训练2】 1．D。解析：A项，苯在FeBr3作催化剂条件下能与液溴发生取代反应；B项，一定条件下苯能与H2发生加成反应生成环己烷；C项，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，与KMnO4溶液混合后会分层，苯在上层；D项，苯能萃取溴水中的Br2使溴水褪色，由于苯的密度比水小，因此液体分层后有机层在上层，上层为红棕色，下层接近无色。 2．B。解析：苯和液溴在FeBr3催化作用下反应可得溴苯，而溴水不行；苯和浓HNO3在浓H2SO4催化作用下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计水银球应放在水浴中测水的温度，控制在50～60 ℃；混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸加入浓硝酸中，且边加边振荡(或搅拌)散热，冷却后再加入苯。 3．C 4．D。解析：苯和溴均易挥发，苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应，释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气)，先打开K，后加入苯和液溴，避免因装置内气体压强过大而发生危险，A项正确；四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质，防止溴单质与碳酸钠溶液反应，四氯化碳呈无色，吸收红棕色溴蒸气后，液体呈浅红色，B项正确；溴化氢极易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸钠溶液呈碱性，易吸收溴化氢，发生反应为Na2CO3＋HBr===NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr===NaBr＋CO2↑＋H2O，C项正确；反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等，提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤，除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴；②用氢氧化钠溶液洗涤，除去剩余的溴等物质；③用水洗涤，除去残留的氢氧化钠；④加入干燥剂除去水，过滤；⑤对有机物进行蒸馏，除去杂质苯，从而提纯溴苯，分离溴苯，不用“结晶”的方法，D项错误。 5．D。解析：A项，由于有机物易挥发，所以球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物，提高原料利用率，正确；B项，浓硫酸溶于水时放出大量的热，且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度，因此配制混合酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中，并不断搅拌，正确；C项，硝基苯的密度大于水，且二者不互溶，故反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体，正确；D项，硝基苯不溶于水，提纯硝基苯的操作依次为洗涤、分液、干燥、蒸馏，错误。 【对点训练3】 1．B。解析：和含有一个苯环，属于苯的同系物；和尽管都含有一个苯环，但它们都含有其他原子(N或O)，不属于芳香烃；含有碳碳双键，属于芳香烃，但不是苯的同系物；含有两个苯环，属于芳香烃，但不是苯的同系物。 2．A。解析：乙苯中乙基能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故①正确；乙苯中不含碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，故②错误；乙苯为有机物，不溶于水，故③错误；根据相似相溶原理可知，乙苯可溶于苯，故④正确；乙苯分子中的苯环能与浓硝酸发生取代反应，故⑤正确；苯环为平面结构，根据甲烷为正四面体结构可知所有原子不可能共面，故⑥错误。 3．C。解析：苯乙烯中含有苯环和碳碳双键，故应具有苯和乙烯的性质，如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色，又可使溴的四氯化碳溶液褪色，而苯能发生硝化反应；苯乙烯属于烃类，而烃都难溶于水但易溶于有机溶剂(如苯)中；从分子结构看，苯乙烯是苯、乙烯两个平面结构的组合，这两个平面有可能重合。 4．C。解析：由于甲基对苯环的影响，使苯环上与甲基相连的碳的邻、对位碳上的氢原子变得活泼，更容易被取代，①正确；由于苯环对甲基的影响，使甲基易被酸性KMnO4溶液氧化，②正确。 5．C。解析：苯的同系物在催化剂(Fe3＋)的作用下，只发生苯环上的取代反应，可取代与甲基相邻、相间、相对位上的氢原子，也可以同时取代。甲基对苯环的作用，使邻、对位上的氢原子变得活泼，容易被取代，实验测定，邻、对位上的取代物比间位上的取代物多一些，但并不是无间位取代物。 6．B。解析：要鉴别出己烯中是否混有甲苯，用C项中的方法显然无法验证；而D中反应物会把己烯氧化也不可以；只能利用溴水和酸性KMnO4溶液，若先加酸性KMnO4溶液，己烯也可以使酸性KMnO4溶液褪色，故A项不对；若先加入足量溴水，则可以把己烯转变成卤代烃，不能与KMnO4酸性溶液反应，若再加入酸性KMnO4溶液褪色，则说明有甲苯，故B项正确。 【对点训练4】 1．B。解析：苯的同系物命名时，将苯环进行编号，编号时从简单取代基开始，并且沿使取代基位次和较小的方向进行，；因此命名为1,3-二甲基-2-乙基苯。 2．C。解析：－CH3是取代基，按顺时针给苯环上的碳原子编号：命名为1,2­二甲苯；两个—CH3位于邻位，又称为邻二甲苯。 3．(1)甲苯　 (2)邻二乙苯(或1，2－二乙苯) (3)1，4－二甲基－2－乙基苯 【对点训练5】 1．C。解析：分子式为C8H10的苯的同系物有4种同分异构体：苯环上的氢原子被卤原子取代得到一卤代物，相当于苯环上的取代基多一个卤原子，因此只要分析出原来的同分异构体中苯环上不同化学环境氢原子的种数即可。根据对称性分析如下： 用卤素原子取代上述四种结构中苯环上的氢原子，分别有3种、2种、3种、1种结构。故生成的一卤代物有三种同分异构体的该苯的同系物可能是或 2．C。解析：分子式为C7H8的某有机物，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能与溴水反应，可以判断出一定是甲苯，甲苯与氢气完全加成后，生成甲基环己烷，分子中有五种不等效氢原子，因此其生成物的一氯代物的种类共有五种。 3．B。解析：二取代物的书写可以采用定一议二法：先在苯环上确定氯原子(—Cl)的位置，再讨论羟基(—OH)的几种可能位置。 4．D 5．C 6．A。解析：丁基C4H9－有4种；乙基的二氯代物共有3种：、、，故满足条件的有机物共有4×3＝12种。 7．D 8．C。解析：可以在中间画两条对称轴，如图，则其一氯代物有5种。 【对点训练6】 1．D。解析：萘环有7个不饱和度，因此萘的同系物分子组成通式是CnH2n＋2－14＝CnH2n－12(n≥10)。 2．C。解析：该烃为对称结构，所以可以沿对称轴取一半考虑，对连有氢原子的碳原子进行编号，如图所示，，则其一氯代物有七种，A错误；分子结构中含有碳碳非极性键和碳氢极性键，B错误；该有机物的分子式为C22H14，完全燃烧，产物的物质的量之比为n(H2O)∶n(CO2)＝7∶22，生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量，C正确；从结构上看，奥林匹克烃属于稠环芳香烃，属于芳香族化合物，不属于烷烃，D错误。 3．D。解析：萘的分子式为C10H8，苯的分子式为C6H6，二者不互为同系物，A错误；苯不与酸性KMnO4溶液发生反应，B错误；的分子式为C12H10，和萘不互为同分异构体，C错误；有机物N分子中的苯环、碳碳双键、酮羰基均能与H2反应，故1 mol N最多可消耗6 mol H2，D正确。 1．B。解析：苯不能因化学变化使溴水褪色，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，都说明苯分子中没有碳碳双键；若苯环上具有碳碳单键和碳碳双键交替的结构，碳碳键的键长应该不等(双键键长比单键键长短)，其邻位二氯取代物应该有和两种。 2．C。解析：A项，d不能发生加成反应；B项，c、e只有2种一氯代物；D项，a不能使溴的四氯化碳溶液褪色。 3．C。解析：苯和溴苯均不溶于水，苯的密度比水小在上层，溴苯的密度比水大在下层，可以检验；在浓H2SO4催化作用下，苯与浓硝酸反应生成硝基苯；溴与己烯加成后生成的产物仍能溶在苯中，不能用溴水除去苯中的己烯；苯和液溴在溴化铁催化下能反应生成溴苯。 4．D。解析：Cl2在催化剂存在的条件下会发生苯环上的取代反应，A项说法正确；C2H6、C3H6分子中均含6个氢原子，所以1 mol混合物中含6 mol 氢原子，燃烧后生成3 mol H2O，B项说法正确；2，2－二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4，只有一种化学环境的氢原子，其一溴取代物只有一种，C项说法正确；无论是否含有双键，苯的二氯化物均为3种，D项说法错误。 5．C。解析：A项，生成的I2溶于溴苯；B项，无法控制H2的量，且反应比较困难。 6．D。解析：通过蒸馏的方法得到硝基苯。 7．C。解析：A项，由于苯与液溴的反应为放热反应，且苯和溴的沸点较低，故步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发，从而导致产率降低，正确；B项，步骤2中过滤操作的目的是除去未反应的铁屑，正确；C项，步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤主要是为了除去溴化氢和未反应完的溴单质，错误；D项，无水氯化钙吸收水且不与其他物质反应，故步骤4中加入少量无水氯化钙的目的是除水，蒸馏的目的是除苯，从而得到纯净的溴苯，正确。 8．C。解析：水浴加热制备硝基苯，则图中温度计应测定烧杯中水的温度，故A正确；浓硫酸密度较大，为防止酸液飞溅，则应将浓硫酸注入浓硝酸中，故B正确；硝基苯的密度比水的密度大，不溶于水，则分层后水在上层、油层在下层，应该用分液分离，不能过滤，故C错误；D.用蒸馏操作提纯硝基苯，温度计水银球在支管口处，装置符合要求，故D正确。 9．C 10．D。解析：苯的同系物分子中只有1个苯环，而该物质分子中含有2个苯环，且含碳碳双键，不是苯的同系物，但只含C、H元素，属于芳香烃，故A错误；由结构简式可知，该有机物的分子式为C18H16，故B错误；该有机物中所有原子可能在同一平面内，故C错误；苯环上的H原子可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化、加成反应，故D正确。 11．B。解析：该有机物分子中含有苯环，属于芳香族化合物，A正确；该分子中含有2个苯环，1 mol该物质最多可与6 mol H2在一定条件下发生反应，C正确；苯环上6个碳原子与苯环相连的2个氯原子、2个氢原子、2个氧原子共面，连接苯环的醚基与苯环处于同一平面，所以该分子中所有原子有可能处于同一平面上，D正确。 12．C。 解析： 13．B。解析：A项，乙苯分子中含有饱和碳原子，故所有原子不可能在同一平面上，错误；B项，乙烯中的碳碳双键、聚苯乙烯中的苯环均能与氢气发生加成反应，正确；C项，乙苯和苯乙烯均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使酸性KMnO4溶液褪色，故无法鉴别，错误；D项，乙苯与氢气加成后的产物为，乙基上有2种不同化学环境的氢原子，六元环上有4种不同化学环境的氢原子，共有6种不同化学环境的氢原子，故其一氯代物共有6种，错误。 14．C。解析：①中不含碳碳双键，不能使Br2的CCl4溶液褪色，故A错误； 1 mol ①最多消耗3 mol氢气，1 mol ②最多消耗4 mol氢气，故B错误；③中含有饱和烃基，能发生取代反应；③含有碳碳双键，能发生加成反应和氧化反应，故C正确；①中共有5种化学环境的氢原子，所以①的一氯代物有5种，故D错误。 15．D。解析：W中含有甲基，根据甲烷的结构可知该物质中不可能所有原子共面，A错误；Z中只含碳碳单键，不能和酸性高锰酸钾溶液反应，B错误；Y中含有三个碳碳双键，1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应，最多消耗3 mol Br2，C错误；由对称性可知，Z含2种次甲基上H、1种亚甲基上H，则一氯代物只有3种，D正确。 16．D。解析：从(Ⅰ)、(Ⅱ)知，在(Ⅰ)中的1、4、5、8位等同，都可作为1号位，而另一苯环上与1号位对称的位置为8号位。(Ⅲ)中，若把下部连接甲基的碳定为1号位，则位次和为“1＋6＝7”；若把右上部连接甲基的碳定为2号位，则位次和为“2＋5＝7”；两个位次和相等。显然，选项中只有D项符合。 17．B。解析：－C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基，共8种；－C3H5Br2根据碳架异构和Br位置异构共9种，因此共8×9＝72种结构。 18．D。解析：A项，甲苯苯环上有3种类型的氢原子，丙基有2种结构，所以所得产物有3×2＝6种；D项，戊烷有三种同分异构体，正戊烷有3种类型的氢原子，异戊烷有4种类型的氢原子，新戊烷有1种类型的氢原子，则含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯代物可能有3种。 19．C。解析：乙烯被酸性KMnO4氧化会生成CO2，甲烷气中会出现新的杂质气体，A项不符题意；溴在没有催化剂的情况下不和苯及溴苯反应，只会混溶，无法实现除杂，B项不符题意；溴与氢氧化钠发生反应：Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O，产物均易溶于水，振荡后分层，苯层中杂质可以被清除，C项符合题意；乙炔和乙烯都可以和氢气反应，D项不符题意。 20．A。解析：向己烯、苯、四氯化碳中分别加入溴水，可以观察到的现象分别是溴水褪色，上下两层均无色；分层，上层颜色深；分层，下层颜色深，因此三种液体的现象各不相同，可以鉴别，A正确；己炔、己烯都可以使溴水褪色，不能鉴别，B错误；己烷、苯、环己烷都与溴水不发生反应，密度都比水小，分层，上层颜色深，因此不能鉴别，C错误；己烯使溴水褪色，而甲苯、己烷与溴水不发生反应，密度比水小，分层，萃取使溴水褪色，上层颜色深，不能鉴别，D错误。 21．(1)2Fe＋3Br2===2FeBr3、　 (2)紫色石蕊溶液变红 (3)溶液中有浅黄色沉淀生成　 (4)冷凝回流 (5)与F相连的广口瓶中的NaOH溶液倒流入长导管中　 (6)分液 解析：(1)在催化剂作用下，苯和液溴发生取代反应生成溴苯。(2)生成的溴化氢极易挥发，溶于水显酸性，使紫色石蕊溶液变红。(3)溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银浅黄色沉淀，即实验现象为溶液中产生浅黄色沉淀。(4)由于苯和液溴都是易挥发的，即三颈烧瓶右侧导管除导气外还起的作用是冷凝回流。 22．(1)冷凝回流　(2)不能，易暴沸飞溅 (3)水浴加热　溶有浓硝酸分解产生的NO2(或硝酸)等杂质 (4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐 (5)硝基苯沸点高用空气冷凝与水冷凝相比效果几乎无差异；通水冷却时温差过大易炸裂冷凝管 (6)72.06% 23．(1)　苯乙炔 (2)＋2Cl2＋2HCl (3)　4 (4)　 解析：由B的分子式、C的结构简式可知B为，A与氯乙烷发生取代反应生成B，则A为。对比C、D的结构可知，C脱去2分子HCl，同时形成碳碳三键得到D，该反应属于消去反应。D发生信息中的偶联反应生成的E为。 (1)B的结构简式为，D的化学名称为苯乙炔。 (2)步骤②是乙苯侧链发生的取代反应，反应的化学方程式为＋2Cl2＋2HCl。 (3)E的结构简式为，用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷，即碳碳三键与氢气发生加成反应，理论上需要消耗氢气4 mol。 (4)芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢原子，数目比为3∶1，可能的结构简式为、、、、。 24．(1)大　＋CH3Cl＋HCl　 (2)ab　c　3 (3)6　不可能 解析：(1)结合框图中苯转化为A的条件可知，A为硝基苯。运用逆推法可确定B中苯环上甲基的位置，得出B的结构简式为。 (2)由苯到的各个转化条件可知C为，D为。从而可推知各个反应的反应类型。 (3)CH3NH2可看成CH4中的一个氢原子被—NH2取代，CH4的空间结构为正四面体形，因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。 25．(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(合理即可) (2)①ab　3　2　②3　 (3)C　 (4)介于碳碳单键和碳碳双键之间独特的键 解析　(1)按题中要求写出一种即可，其中两个—C≡C—位置可以相邻，也可以间隔。 (2)①由于(Ⅱ)中存在双键，故(Ⅱ)可被酸性KMnO4溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，而(Ⅰ)不能发生上述反应，故应选a、b；由于(Ⅰ)加氢后形成环己烷(C6H12)，故需3 mol H2，而(Ⅱ)中有2 mol碳碳双键，故需2 mol H2； ②根据对称性即可确定二个氯原子的相对位置，故二氯代物有3种。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$