专题3 第2单元 芳香烃 综合训练-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题3　石油化工的基础物质——烃 第二单元　芳香烃 综合训练 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．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 解析　己炔、己烯都可以使溴水褪色，B项不能鉴别；己烷、苯、环己烷都与溴水不发生反应，密度都比水的小，分层，上层颜色深，C项不能鉴别；己烯使溴水褪色，而甲苯、己烷与溴水不发生反应，萃取使溴水褪色，分层，密度均比水的小，上层颜色深，D项不能鉴别。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 2．下列实验操作中正确的是(　　) A．将溴水、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯 B．除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液 C．用苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中 D．制取硝基苯时，应先取浓H2SO4 2 mL，再加入1.5 mL浓HNO3，再滴入苯约1 mL，然后放在水浴中加热 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析　苯和液溴在FeBr3的催化下反应可得溴苯，而和溴水不反应，A错误；苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度，控制在50～60 ℃，C错误；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，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 4．化合物W、X、Y、Z的结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．W分子中所有原子共平面 B．W、X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应 C．1 mol X、1 mol Y分别与足量溴水反应， 最多消耗Br2的物质的量均为2 mol D．Z的一氯代物有3种 解析　W分子中含有甲基，根据甲烷的结构可知，W分子中所有原子不可能共平面，A错误；Z不能和酸性高锰酸钾溶液反应，B错误；1 mol Y与足量溴水反应，最多消耗3 mol Br2，C错误；Z分子中有3种处于不同化学环境的H原子，故其一氯代物有3种，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 6．同分异构现象在有机物中广泛存在，如图为苯及其几种同分异构体的键线式，下列有关说法中正确的是(　　) A．b、c均与乙烯互为同系物 B．a和d的二氯代物均有3种 C．4种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．a和b中所有原子可能共平面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 7．Weiss利用光敏剂QD制备2­环己基苯乙烯(c)的过程如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．a中所有碳原子都在同一个平面上 B．b既能发生氧化反应也能发生加成反应 C．可用酸性KMnO4溶液鉴别a、b D．b、c互为同系物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 解析　a中含有4个饱和碳原子，所有的碳原子一定不在同一个平面上，A错误；b中含有碳碳双键，可发生氧化反应，与氢气可发生加成反应，B正确；a、b中都含有碳碳双键，都能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；b、c的结构不相似，不互为同系物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 8．近年来食品安全问题成为社会各界日益关注的焦点话题。某机构曾对十五个桂花鱼样本进行化验，结果发现十一个样本中含有孔雀石绿。孔雀石绿是化工产品，具有较高的毒性，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正确的是(　　) A．孔雀石绿的分子式为C23H24N2Cl B．该物质属于芳香烃 C．该结构中采取sp3杂化的碳原子有6个 D．孔雀石绿苯环上的一氯代物有5种 解析　分子式为C23H25N2Cl，A错误；该物质中含有N、Cl元素，不属于芳香烃，B错误；该结构中4个甲基上的碳原子均采取sp3杂化，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 解析　由题意知，该有机物的相对分子质量Mr＝16×7.5＝120；由碳原子数和氢原子数之比为3∶4可得，该烃的分子式为C9H12，是苯的同系物；铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物，说明苯环上的一溴代物有2种，只能是B项。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．某烃的分子式为C10H14，它不能与溴水反应，但可使酸性KMnO4溶液褪色，分子结构中只含有一个烷基，符合条件的烃有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 二、非选择题 11．常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。 实验中可能用到的数据： 密度/g·cm－3 沸点/℃ 溶解性 甲苯 0.866 110.6 不溶于水，易溶于硝基甲苯 对硝基甲苯 1.286 237.7 不溶于水，易溶于液态烃 邻硝基甲苯 1.162 222 不溶于水，易溶于液态烃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 实验步骤：①按体积比1∶3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL； ②在三颈瓶中加入15 mL(13 g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器； ③向三颈瓶中加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)； ④控制温度约为50 ℃，反应大约10 min，三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出一硝基甲苯的总质量为13.60 g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 请回答下列问题： (1)配制混酸的方法是________________________________________________ __________________________________________________________。反应中需不断搅拌，目的是___________________________________________________。 (2)仪器A的名称是___________，使用该仪器前必须进行的操作是__________________。 分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸，先将浓硝酸倒入烧杯中，再将浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入，并不断搅拌 使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物生成 分液漏斗 检查是否漏液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 (3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少，可能的原因是_______________ _____________________。 (4)分离反应后产物的方案如下： 其中，操作1的名称为________， 操作2中需要使用下列仪器中的________(填字母)。 a．冷凝管　b．酒精灯　c．温度计　d．分液漏斗　e．蒸发皿 (5)该实验中一硝基甲苯的产率为________(保留四位有效数字)。 导致HNO3大量挥发 分液 abc 70.25% 温度过高， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 请回答下列问题： (1)B物质的结构简式是________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 (2)写出反应①、②的化学方程式： ①____________________________________； ②_______________________________________。 (3)反应①～⑤中，属于取代反应的是________(填反应序号)。 ①②⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 24 13．已知苯与液溴的反应是放热反应，某校学生为探究苯与溴发生的反应，用如图装置进行实验。 根据相关知识回答下列问题： (1)实验开始时，关闭K2，打开K1和漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。一段时间后，在装置Ⅲ中可能观察到的现象是_________________________ _______________________________________________________。 小试管中有气泡，液体变为橙红色；有白雾出现；广口瓶内液体中有浅黄色沉淀生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 25 (2)实验中能防止倒吸的装置有________(填装置序号)。 (3)反应结束后要使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是___________________________________________________，简述这一操作：_______________________________。 (4)通过该实验，可知苯与溴的反应是_______反应。 Ⅲ和Ⅳ 除去装置Ⅱ中存有的溴化氢气体，以免HBr逸出污染空气 打开K2，关闭K1和分液漏斗活塞 取代 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 26 解析　苯和液溴在FeBr3(铁和溴反应生成FeBr3)作催化剂的条件下发生取代反应，生成溴苯和溴化氢，该反应是放热反应，而苯、液溴易挥发，用冷凝的方法减少其挥发。装置Ⅲ的目的是防止HBr溶于水而引起的倒吸。通过检验Br－的存在可知该反应是取代反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 27 　　　　　　　　　　　　　 R 3．某烃的结构简式为，则其可能具有的性质是(　　) A．易溶于水，也易溶于有机溶剂 B．既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能发生加聚反应，其加聚产物可表示为 D．能使溴水褪色，但不能使酸性KMnO4溶液褪色 5．关于有机物和的说法正确的是(　　) A．二者互为同系物 B．的一氯代物有3种 C．的二氯代物有12种 D．二者均能发生还原反应、加聚反应 解析　二者结构不相似，不能互为同系物，A错误； 解析　c含两个碳碳双键且为环状，b虽只含一个碳碳双键但也为环状，故其与乙烯结构不相似，不是同系物，A错误；苯的二氯代物有邻、间、对3种，棱柱烷的二氯代物的数目可采用“定一移一”法进行判断，有 ，共3种，B正确；苯和棱柱烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；盆烯中含有多个饱和碳原子，所有原子不可能共平面，D错误。 、 9．某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4，其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍，在铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物。该有机物可能是(　　) A．CH≡C—C(CH3)2C(CH3)3 B． C．(CH3)2C===CH—C(CH3)2CH2CH3 D． 解析　由分子式C10H14可知，该分子的不饱和度为4，可能含有苯环，再根据其性质分析，该烃应为苯的同系物，由于—C4H9有4种结构： —CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3，但—C(CH3)3与苯环直接相连的碳原子上无氢原子，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故符合条件的烃有3种。 [易错警示]　 不能使酸性KMnO4溶液褪色。 解析　(5)产率的计算方法是用实际产量除以理论产量，根据方程式，1 mol的甲苯可以得到1 mol的对硝基甲苯或1 mol的邻硝基甲苯，换算成质量应该是92 g的甲苯可以得到137 g的对硝基甲苯或137 g的邻硝基甲苯，则13 g的甲苯可得到的一硝基甲苯的质量是eq \f(13×137,92) g≈19.36 g，所以一硝基甲苯的产量为eq \f(13.6 g,19.36 g)×100%≈70.25%。 12．已知：①RNH2＋R′CH2Cleq \o(――――→,\s\up16(一定条件))RNHCH2R′＋HCl(R和R′代表烃基) ②eq \o(―――――→,\s\up16(一定条件下)) (苯胺，弱碱性，易被氧化) 化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物，其合成路线如图所示： ＋Cl2eq \o(―――→,\s\up16(光照))＋HCl ＋HNO3eq \o(―――→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))＋H2O 解析　根据题给信息及有机物的转变关系可知，④反应的生成物中的—COOH来自于中的—CH3的氧化，—NH2来自于②反应引入的—NO2，故A为；因为易被氧化，故应先将氧化为，再转化为，即B为；由信息①可知C为。 $$