内容正文:
课时梯级训练(9) 苯
1.关于苯的下列说法正确的是( )
A.苯的分子是环状结构,其性质跟环烷烃相似
B.表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃相同
C.苯的分子式是C6H6,分子中的碳原子远没有饱和,因此能使溴水褪色
D.苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键
D 解析:苯环是特殊结构,其性质跟环烷烃并不相似,A错误;表示苯的分子结构,但是在分子中并不含有碳碳双键,故苯的性质跟烯烃不相同,B错误;苯的分子式是C6H6,分子中的碳原子饱和程度较小,由于苯环有其特殊的稳定性,故不能使溴水褪色,C错误;苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的共价键,故其键能、键长介于碳碳单键和碳碳双键之间,D正确。
2.苯是重要的有机化工原料。下列关于苯的说法正确的是( )
A.常温下为气体,易溶于水
B.能在空气中燃烧,燃烧时冒浓重的黑烟
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯分子里含有的官能团是碳碳双键
B 解析:常温下苯为液体,不溶于水,密度比水小,A错误;由于苯含碳量较高,则在空气中燃烧时冒浓重的黑烟,B正确;苯的性质较稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C错误;苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,不含有碳碳双键,不含官能团,D错误。
3.在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图),下列说法正确的是( )
A.1~5对应的结构中的一氯代物只有一种的有1、4、5
B.1~5对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的只有1
D.1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C 解析:1~5对应的结构中只有1、4的一氯代物有一种,2中含3种不同化学环境的氢原子,一氯代物有3种,3和5中均含2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种,A错误;1~5对应的结构中,1、4不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;1~5对应的结构中只有苯中所有原子处于同一平面,C正确;1~5对应的结构中,2、3、5中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
4.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图(夹持及加热装置略去)及有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
密度/(g/cm3)
0.88
3.12
1.50
沸点/℃
80
59
156
在水中的溶解性
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
B 解析:图中仪器a是温度计,A错误;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,B正确;生成的溴苯中溶有少量溴和HBr,用NaOH溶液除去溴和HBr,C错误;未反应的苯,溶解于溴苯,若要除去苯,需用蒸馏的方法,D错误。
5.(2024·合肥六校期末联考)关于的说法正确的是( )
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
A 解析:—CH3的碳原子有4个σ键,无孤电子对,是sp3杂化,苯环上的碳原子有3个σ键,无孤电子对,是sp2杂化,—C≡CH的碳原子有2个σ键,无孤电子对,是sp杂化,因此分子中有3种杂化轨道类型的碳原子,A正确;根据苯中12个原子共平面,乙炔中四个原子共直线,甲烷中三个原子共平面,因此分子中共平面的原子数目最多为15(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面),B错误;分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间的特殊的键,C错误;与Cl2发生取代反应,取代甲基上的氢有一种产物,取代苯环上的氢有四种产物,因此取代反应生成五种产物,D错误。
6.溴苯可用于生产镇痛解热药和止咳药,其制备、纯化流程如图。下列说法错误的是( )
A.“过滤”可除去未反应的铁粉
B.“除杂”使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质
C.“干燥”时可使用浓硫酸作为干燥剂
D.“蒸馏”的目的是分离苯和溴苯
C 解析:苯与液溴反应后剩余铁粉,不溶于苯,“过滤”可除去未反应的铁粉,A正确;NaHSO3可与Br2发生氧化还原反应,故使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质,B正确;水洗后需加入固体干燥剂无水氯化钙后蒸馏,不可用浓硫酸干燥剂,以防蒸馏过程发生副反应,C错误;经过过滤、除杂、水洗、干燥后得到的是苯和溴苯的混合物,故蒸馏的主要目的是分离苯和溴苯,D正确。
7.利用Heck反应在强碱和钯催化下合成二苯乙烯的方法如下,下列说法正确的是( )
A.Heck反应属于加成反应
B.X、Y、Z三种物质均为不饱和烃
C.Z分子中处于同一平面的原子最多为26个
D.常温下,1 mol物质Z最多能与7 mol Br2发生加成反应
C 解析:由转化图可知,Y分子的烃基取代了X分子中的碘原子,故为取代反应,A错误;X分子中含有碘原子,不属于烃,B错误;苯环中12个原子共面,碳碳双键中6原子共面,苯环与碳碳双键之间为单键,可以旋转到同一平面上,故有机物Z中所有原子(14个C、12个H)共平面,C正确;碳碳双键可以和溴发生加成反应,而苯环不能与溴发生加成反应,故1 mol物质Z最多能与1 mol Br2发生加成反应,D错误。
8.硝基苯是一种重要的化工原料,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇、苯等有机溶剂。制备、提纯硝基苯的流程如图:
下列叙述错误的是( )
A.配制混酸时,应将浓硫酸缓缓滴加到浓硝酸中,边滴加边搅拌
B.步骤①需用水浴加热,以便于控制反应温度
C.步骤②所用仪器为分液漏斗,粗产品从下口放出
D.步骤③蒸馏操作时,温度计低于蒸馏烧瓶支管口会导致产率下降
D 解析:浓硫酸的密度大于浓硝酸,并且二者混合放出大量热,所以需要将浓硫酸缓缓滴加到浓硝酸中,边滴加边搅拌,A正确;反应过程中温度控制在50~60 ℃,温度过高会有副反应发生,故选用水浴加热便于控制温度,B正确;混合物是苯、硝基苯、浓硫酸、浓硝酸,其中苯和硝基苯互溶,生成的硝基苯难溶于水,密度大于水,在下层;浓硫酸和浓硝酸在上层。可以用分液漏斗分离,从下层得到粗产品,C正确;蒸馏时,应将温度计的水银球放到蒸馏烧瓶支管口处以测量蒸气温度,温度计低于蒸馏烧瓶支管口会蒸出更多馏分导致产率偏大,D错误。
9.有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为下图(无机小分子产物略去)。下列说法错误的是( )
A.该反应是取代反应
B.若R为—CH3时,b的核磁共振氢谱中有4组吸收峰
C.若R为—C3H7时,b中所有碳原子一定可以共面
D.若R为—C4H9时,则b中苯环上的一氯代物可能的结构共有12种
C 解析:烃基取代苯环的氢原子,为取代反应,A正确;若R为—CH3时,即b为甲苯,苯环上有3种氢原子,甲基上有1种氢原子,则b的核磁共振氢谱中有4组吸收峰,B正确;若R为—C3H7时,为饱和烃基,含有饱和碳原子,为四面体结构,所有碳原子不一定共面,C错误;若R为—C4H9时,则R的同分异构体有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2或—C(CH3)3,即b有四种同分异构体,每一种同分异构体苯环上的一氯代物可能的结构又有邻、间、对三种,故一共有4×3=12种,D正确。
10.一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.反应①②③原子利用率均为100%
B.等质量的乙苯、苯乙烯、聚苯乙烯完全燃烧,耗氧量相同
C.苯、苯乙烯和乙苯均能使KMnO4(H+)溶液褪色
D.乙苯与H2完全加成后的产物M的一氯代物有6种
D 解析:反应①是加成反应,反应②是乙苯变为苯乙烯和另外的产物,反应③是加聚反应,因此只有①③原子利用率均为100%,A错误;等质量的苯乙烯、聚苯乙烯完全燃烧,耗氧量相同,而等质量的乙苯(C8H10)耗氧量大于等质量的苯乙烯(C8H8),B错误;苯乙烯和乙苯均能使KMnO4(H+)溶液褪色,而苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色,C错误;乙苯与H2完全加成后的产物为M(),有6种位置的氢原子,其一氯代物有6种,D正确。
11.查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生的反应如下。则邻甲基乙苯通过上述反应得到的有机产物最多有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
C 解析:依据题意,,将苯环的凯库勒式(认为单双键交替出现)断开相邻的碳碳双键,即,断开处的碳原子和氧原子形成双键,生成三分子的乙二醛。邻甲基乙苯用凯库勒式表示,有两种结构,如图:、。断开相连的碳碳双键的方式有不同的反应,如图、,前者氧化得到,后者得到 (重复)、,有一种重复,则得到的有机产物共有4种。
12.(2024·重庆市名校联盟期中联合测试)苯是一种重要的化工原料,以下是用苯作为原料制备某些化合物的转化关系图:
(5)C是溴苯,实验完可以加入________________(填化学式)溶液除去杂质Br2,以获得相对纯净的溴苯。
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