2.3芳香烃 课时作业 2024-2025学年高中化学人教版（2019）选择性必修3

2024—2025学年高中化学人教版选择性必修第三册2.3芳香烃 课时作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列实验操作中正确的是 A．制取溴苯：将铁屑、溴水、苯混合加热 B．实验室制取硝基苯：先加入浓硫酸，再加苯，最后滴入浓硝酸 C．鉴别己烯和苯：向己烯和苯中分别滴入酸性KMnO4溶液，振荡，观察是否褪色 D．检验卤代烃中的卤原子：加入NaOH溶液共热，再加AgNO3溶液，观察沉淀的颜色 2．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的分子式的是 A．NH4NO3 B．SiO2 C．C6H6 D．Cu 3．苯是一种重要的有机化工原料，下列有关苯的说法正确的是 A．苯为无色无毒的液体 B．苯能在空气中燃烧生成CO2和H2O C．苯分子中碳、氢元素的质量比为1：1 D．一定条件下苯能与氢气发生取代反应 4．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 苯 溴 溴苯 密度 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 下列有关溴苯制备的说法正确的是 A．图中仪器a是玻璃棒 B．反应过程中三颈烧瓶内有白雾，是由生成HBr气体形成的酸雾 C．烧杯中NaOH溶液的作用吸收生成的溴苯，同时除去HBr气体 D．分离操作后得到的粗溴苯，要进一步提纯，必须进行过滤操作 5．下列分子中的所有原子均在同一平面内的是 A．甲烷 B．乙烯 C．乙酸 D．甲苯 6．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图。有关柠檬烯的分析正确的是 A．柠檬烯属于芳香烃 B．与1molBr2发生加成反应有二种不同产物 C．性质稳定，遇空气、加热均不易变质 D．它和丁基苯( )互为同分异构体 7．苯的同系物C8H10，在溴化铁作催化剂的条件下，与液溴反应，其中只能生成一种一溴代物的是 A． B． C． D． 8．某有机物分子的结构简式如图所示，下列叙述正确的是 A．除苯环外的碳原子有可能都在一条直线上 B．在一条直线上的碳原子最多有7个 C．在同一平面内的原子最多有18个 D．12个碳原子有可能都在同一平面内 9．下列说法正确的是 A．环戊二烯()分子中最多有9个原子在同一平面上 B．月桂烯()所有碳原子一定在同一平面上 C．的分子中，有4个甲基的同分异构体有3种(不考虑立体异构) D．芳香族化合物A与互为同分异构体，A苯环上的一氯代物只有一种结构，则A可能的结构有5种 10．萘()是有特殊气味的白色晶体，易升华，曾被广泛用于家用防蛀剂，现已禁用。萘的合成过程如图，下列说法正确的是 A．a的分子式是C10H12O B．a→b的反应类型为加成反应 C．萘的二氯代物有10种 D．b的所有碳原子处于同一平面内 11．苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，可以作为证据的是 ①苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应 ④经测定，邻二甲苯只有一种结构 ⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等 A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③ D．①② 12．下列实验方案能达到实验目的的是 A．用甲装置配制一定物质的量浓度的硫酸 B．用乙装置可以制备并收集纯净的NH3 C．粗盐提纯后，用丙装置蒸发结晶得到NaCl晶体 D．丁装置制备溴苯时，通过硝酸银溶液变浑浊证明该反应为取代反应 13．下列反应属于取代反应的是 A．乙烯和溴的四氯化碳溶液反应 B．乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应 C．在光照条件下甲烷和氯气反应 D．在镍作催化剂、加热的条件下苯和氢气的反应 14．下列关于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．在苯中加入酸性KMnO4溶液，振荡并静置后下层液体为紫色 C．在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应 D．在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为橙色 15．已知利用某些有机物之间的转化可贮存太阳能，如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应为吸热反应，下列叙述中错误的是 A．NBD和Q互为同分异构体 B．Q可使溴水褪色 C．Q的一氯代物只有3种 D．NBD的同分异构体可以是芳香烃 16．有机物环丙叉环丙烷，由于其特殊的电导结构一直受到理论化学家的注意，其结构如图所示。有关它的说法中错误的是（     ） A．其二氯代物有4种 B．它所有的原子均在同一平面上 C．其分子式为C6H8 D．它不可能是环丙烷的同系物 二、填空题 17．有机化合物中单键、双键和三键 (1)两类碳原子 ①饱和碳原子：与 个原子形成共价键(单键)的碳原子。 ②不饱和碳原子：成键原子数小于 的碳原子。 (2)共价键类型与分子构型的关系 共价键 原子的成键特点 空间构型 甲烷 单键 每个碳原子与 原子成键 乙烯 每个碳原子与周围 原子成键 乙炔 每个碳原子与周围 原子成键 苯 介于 之间的特殊化学键 每个碳原子与 原子成键 18．甲烷、乙烯和苯都是常见的烃类，请回答下列问题。 (1)在一定条件下能发生取代反应的是 。 (2)能使酸性KMnO4溶液褪色的物质是 。 (3)乙烯在催化剂作用下能得到一种塑料，该反应的化学方程式为 ，反应类型为 。 19．有机物的不饱和度 (1)计算公式： ①不含氮原子：Ω= 。 ②含有氮原子：Ω= 。    (2)说明 ①N(C)表示碳原子数，N(H)表示氢原子数，N(N)表示氮原子数。 ②若有机化合物分子中含有卤素原子，则将其视为 原子。 氢 (3)常见官能团或原子团的不饱和度 官能团或原子团 不饱和度 官能团或原子团 不饱和度 一个碳碳双键 一个碳碳三键 一个羰基 一个苯环 一个脂环 一个氰基 一个硝基 1  2  1  4  1  2  1 (4)有机物的不饱和度与分子结构的关系 ①Ω=0，说明分子是 ； ②Ω=1，说明分子中有 个双键或 个环； ③Ω=2，说明分子中有 个双键或 个三键，或 个双键和 个环，或 个环； ④Ω≥4，说明分子中很有可能有 。 饱和链状结构  一  一  两  一  一  一  两  苯环 20．由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C，如图所示： (1)A的结构简式为： 。 (2)反应①、②的条件分别为： 、 。 (3)反应①中还可能得到的产物有 ；反应②以生成一溴代甲苯为主，其一溴代物的产物中还可能有 。 三、计算题 21．（1）在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子。分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为 ，分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为 ； （2）相对分子质量为128的烃的分子式为 、 等； （3）已知碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应，加成产物只有一种结构，符合此条件的单烯烃有 种。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月31日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B B B D D A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 A C C D B B 1．C 【详解】A．取溴苯应用液溴，不能用溴水，故A错误； B．为防止酸液的飞溅，应先加入浓硝酸，最后加入浓硫酸，故B错误； C．己烯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，苯与高锰酸钾不反应，可鉴别，故C正确； D．应先加入硝酸酸化，否则不能排除氢氧根离子的干扰，故D错误； 故选C。 2．C 【详解】A．NH4NO3为离子晶体，化学式为晶体中阴阳离子的个数比，晶体中不含单个分子，故A错误； B．SiO2为原子晶体，晶体中不存在单个分子，化学式为Si原子与O原子的个数比值为1：2，故B错误； C．C6H6为分子晶体，晶体中含有单个分子，故C正确； D．Cu为金属晶体，晶体的组成为金属阳离子和自由电子，晶体中无单个分子，故D错误； 故选：C。 3．B 【详解】A．苯为无色有毒的液体，A错误； B．苯的分子式为C6H6，能在空气中燃烧生成CO2和H2O，B正确； C．苯分子中碳、氢元素的质量比为(12×6):(1×6)=1:1，C错误； D．一定条件下苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，D错误； 故选B。 4．B 【详解】A．图中仪器a是温度计，故A错误； B．苯与溴反应生成HBr气体，HBr气体极易溶于水在空气中与水蒸气结合形成小液滴，产生白雾，故B正确； C．生成的溴苯中溶有少量溴和HBr，用NaOH溶液除去溴和HBr，故C错误； D．未反应的苯，溶解于溴苯，若要除去苯，需用蒸馏的方式，故D错误； 故选B。 5．B 【分析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行判断。 【详解】A．甲烷是正四面体结构，所有原子不可能在同一个平面上，故A错误； B．乙烯是平面结构，所有原子在同一个平面上，故B正确； C．乙酸中含有甲基，具有甲烷的结构特点，所有原子不可能在同一个平面上，故C错误； D．甲苯中含有甲基，具有甲烷的结构特点，所有原子不可能在同一个平面上，故D错误； 故选B。 6．B 【详解】A．柠檬烯没有苯环，因此不属于芳香烃，故A错误； B．与1mol Br2发生加成反应，可能加成在下面碳碳双键上，也可能加成到上面碳碳双键上，因此有二种不同产物，故B正确； C．该物质含有碳碳双键，因此性质不稳定，易被氧化，故C错误； D．它和丁基苯( )分子式不相同，因此不互为同分异构体，故D错误。 综上所述，答案为B。 7．D 【详解】苯的同系物，在溴化铁作催化剂的条件下，与液溴发生苯环上的取代反应，溴原子主要取代烷基邻、对位的氢原子。其中只能生成一种一溴代物的是，而、、一溴代物种类分别有3、2、3种，D正确。 故选：D。 8．D 【详解】根据乙烯、苯和乙炔的结构，题给的分子结构可写成如图所示的形式。在同一直线上的碳原子为如图标记的3、4、5、6、7、8号碳原子，最多有6个；在同一平面内的原子最多有20个，分别为如图标记的10个原子、苯环上其余的4个和4个、1号碳原子上的1个原子(或)及8号碳原子上的1个原子，根据碳碳单键可以旋转的性质，12个碳原子有可能都在同一平面内； ，结合以上分析可知，只有D选项正确。 9．A 【详解】A．由碳碳双键为平面结构，则5个C原子与4个H原子可共面，即最多9个原子共面，A正确； B．月桂烯结构中的C-C键可以旋转，所以所有碳原子不一定在同一平面上，B错误； C．该烃含有4个甲基的同分异构体，主链中碳原子数目只能为5，相当于正戊烷中间C原子上的2个H原子被两个甲基取代得到的物质，CH3CH2CH2CH2CH3分子中间H原子被2个甲基取代，若取代同一碳原子上2个H原子，有2种情况，若取代不同C原子上H原子，有2种情况，故符合条件的该烃的同分异构体有4种，C错误； D．A苯环上的一氯代物只有一种结构，则环上的取代基具有高度的对称性，即、、，其中四个取代基连接2个甲基与2个溴原子，每种结构都有2种情况，共6种结构，两个取代基的连接2个-CH2Br，只有1种结构，所以共7种结构，D错误； 故答案为：A。 10．C 【详解】A． a的分子式是C10H10O，故A错误； B． a→b的反应失去O、加H，为还原反应，故B错误； C．由结构对称可知，萘中含2种位置的H，则其一氯代物有2种（ 、），二氯代物有10种（，故C正确； D．b中4个C原子采用sp3杂化，采用sp3杂化的C原子具有甲烷结构特点，所以该分子中所有C原子不可能共平面，故D错误； 故选C。 11．A 【详解】①苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色说明苯分子中不含碳碳双键，能证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确； ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色说明苯分子中不含碳碳双键，能证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确； ③苯在一定条件下能与氢气发生加成反应说明苯分子具有碳碳双键的性质，不能证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故错误； ④经测定，邻二甲苯只有一种结构说明苯分子中的碳碳键只有一种，能证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确； ⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等说明苯分子中的碳碳键只有一种，能证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，故正确； ①②④⑤正确，故选A。 12．C 【详解】A．浓硫酸不能直接倒入容量瓶内稀释，A不能达到实验目的； B．用乙装置收集氨气时，应将导管口伸到试管底部以排出空气，B不能达到实验目的； C．粗盐提纯后获得的氯化钠溶液，可使用蒸发皿，采用蒸发结晶的方法制取NaCl晶体，C能达到实验目的； D．挥发出来的溴单质也可以与硝酸银反应使溶液变浑浊，故不可证明该反应为取代反应，D不能达到实验目的； 故选C。 13．C 【详解】A．乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，产生1，2-二溴乙烷，反应类型为加成反应，A不符合题意； B．乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO2，反应类型为氧化反应，B不符合题意； C．在光照条件下甲烷和氯气发生取代反应产生氯代烷烃、HCl，反应类型为取代反应，C符合题意； D．在镍作催化剂、加热的条件下苯和氢气发生加成反应，产生环己烷，反应类型为加成反应，D不符合题意； 故合理选项是C。 14．D 【详解】A．苯在铁作催化剂作用下能与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，故A正确； B．苯难溶于水、密度比水小，苯和高锰酸钾溶液不反应，在苯中加入酸性KMnO4溶液，振荡并静置后下层液体为紫色，故B正确； C．在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，故C正确； D．苯难溶于水、密度比水小，苯能萃取溴水中的溴，在苯中加入溴水，振荡并静置后上层液体为橙色，故D错误； 选D。 15．B 【详解】A．从NBD和Q的分子结构可知：二者分子式都是C7H8，二者分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体，A正确； B．Q分子中无不饱和碳碳双键或三键，因此不能使溴水褪色，B错误； C．Q分子为对称结构，物质分子中有3种不同位置的H原子，这几种不同位置的H原子分别被Cl原子取代就得到一种相应的氯代产物，故Q的一氯代物有3种，C正确； D．NBD的同分异构体可能是芳香烃中的甲苯，D正确； 故合理选项是B。 16．B 【详解】A．该分子中只有4个碳原子上分别有2个H，如图所示，先在1号碳上取代一个H，则取代第二个H有4种可能，故其二氯代物有4种 ，A正确； B．由乙烯分子的6原子共面可知，它所有的碳原子可能在同一平面上，但是有氢原子的碳原子全是饱和的碳原子，由甲烷的正四面体结构可知，8个氢原子不可能在同一平面上，B不正确； C．其分子式为C6H8，C正确； D．该物质分子中有碳碳双键，故它不可能是环丙烷的同系物，D正确。 本题选B。 17．(1) 四 4 (2) 4个 正四面体 碳碳双键 3个 平面形 碳碳三键 2个 直线形 单键与双键 3个 平面正六边形 【解析】略 18．(1)甲烷、苯 (2)乙烯 (3) 加聚反应 【详解】（1）甲烷在光照条件下可以与卤素单质发生取代反应，苯在一定条件下能与液溴、浓硝酸等发生取代反应；答案为：甲烷、苯； （2）乙烯当中有碳碳双键，碳碳双键可以被酸性KMnO4溶液氧化，故乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，答案为：乙烯； （3）乙烯在催化剂作用下，发生加聚反应得到聚乙烯，聚乙烯是一种塑料的主要成分，答案为：；加聚反应。 19．(1) (2)氢 (3) 1 2 1 4 1 2 1 (4) 饱和链状结构 一 一 两 一 一 一 两 苯环 【解析】略 20．(1) (2) 光照 FeBr3催化剂 (3) 、 、 【分析】A为芳香烃，说明含有苯环，根据A的分子式知，A为甲苯，A和溴蒸汽在光照条件下发生取代反应生成B，A和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C，据此解答。 【详解】（1） A为甲苯，结构简式为； （2）反应①为甲基上的取代反应，则反应条件为光照；反应②中甲苯和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生取代反应生成C，反应条件是FeBr3作催化剂、反应物是液溴和Fe； （3） 光照条件下，苯环侧链上的甲基可以得到一溴、二溴和三溴代物，其中二溴和三溴代物的结构简式分别为 、 ；催化剂作用下，苯环上与甲基处于邻、间、对位的氢原子都可以被取代(以邻位和对位为主)，因此反应②中其一溴代物的产物中还可能有、 。 21． n-1 n+3 C9H20 C10H8 4 【详解】(1)分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为：=n-1；分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为：＝ =n+3；故答案为n-1；n+3； (2)设烃的分子式为CxHy，则Mr=12x+y，故=10…8，故该烃的分子式为C10H8，减1个C原子增加12个H原子，分子式为C9H20，C9H20是饱和烃，不能再增大分子H原子数目，故答案为C10H8、C9H20； (3)碳原子数小于或等于6的单烯烃，与HBr加成反应的产物只有一种结构，符合条件的单烯烃有CH2=CH2、CH3-CH=CH-CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2，故答案为4。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$