3-2 苯的同系物 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

第二节 苯的同系物 同步作业 一、基础题（共 60 分） （一）选择题（每题 3 分，共 10 题，满分 30 分。每小题只有一个正确答案） 1. 下列物质中，属于苯的同系物的是（ ） A. 苯（C₆H₆） B. 甲苯（C₇H₈） C. 苯乙烯（C₈H₈） D. 环己烷（C₆H₁₂） 1. 苯的同系物的通式是（ ） A. CₙH₂ₙ（n≥2） B. CₙH₂ₙ₋₂（n≥2） C. CₙH₂ₙ₋₆（n≥6） D. CₙH₂ₙ₊₂（n≥1） 1. 下列关于苯的同系物化学性质的说法，正确的是（ ） A. 苯环和侧链均易发生加成反应 B. 侧链可被酸性 KMnO₄溶液氧化 C. 不能发生取代反应 D. 比苯更难发生硝化反应 1. 医药卫生岗位中，甲苯常用作（ ） A. 注射剂溶剂 B. 外用制剂的溶剂或稀释剂 C. 静脉输液的溶质 D. 眼药水的防腐剂 1. 下列苯的同系物中，能使酸性 KMnO₄溶液褪色的是（ ） A. 苯 B. 甲苯 C. 环己烷 D. 四氯化碳 1. 甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热（50-60℃）发生反应，主要产物是（ ） A. 邻硝基甲苯和对硝基甲苯 B. 间硝基甲苯 C. 硝基苯 D. 苯磺酸 1. 苯的同系物具有的结构特点是（ ） A. 含有多个苯环 B. 仅含一个苯环，且侧链为烷基 C. 含有碳碳双键 D. 侧链为不饱和烃基 1. 医药实验室中，处理苯的同系物废液时，需避免直接排放，主要原因是（ ） A. 易挥发且有毒，污染环境并危害人体健康 B. 易燃烧引发火灾 C. 会腐蚀下水道 D. 溶解度大，易扩散 1. 下列反应中，属于甲苯取代反应的是（ ） A. 甲苯与 H₂在催化剂下反应生成甲基环己烷 B. 甲苯与 Br₂在 FeBr₃催化下反应生成邻溴甲苯 C. 甲苯被酸性 KMnO₄溶液氧化为苯甲酸 D. 甲苯燃烧生成 CO₂和 H₂O 1. 护理岗位中，若不慎接触到甲苯蒸气，正确的处理措施是（ ） A. 立即饮用大量水 B. 立即吸入氧气 C. 迅速转移至空气新鲜处，必要时就医 D. 立即涂抹碱性溶液 （二）填空题（每空 2 分，共 15 空，满分 30 分。化学方程式需配平） 1. 苯的同系物是指分子中含有______个苯环，且侧链为______（如 - CH₃、-C₂H₅）的芳香烃，其化学性质受______和______的相互影响。 1. 甲苯的分子式为______；二甲苯有______种同分异构体，分别是邻二甲苯、和对二甲苯，它们在医药中常用作有机物的。 1. 甲苯与酸性 KMnO₄溶液反应时，（填 “苯环” 或 “侧链”）被氧化，生成（填物质名称），反应的化学方程式为：C₇H₈ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ = ______ + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 14H₂O。 1. 苯的同系物的取代反应比苯更易进行，如甲苯在 FeBr₃催化下与 Br₂反应，主要生成______和______，说明侧链（-CH₃）对苯环有______作用，使苯环上邻、对位氢原子更活泼。 1. 医药卫生岗位中，苯的同系物的使用注意事项：①______（避免吸入蒸气，佩戴防毒面具）；②______（远离火源，防止燃烧爆炸）；③______（废液需集中处理，不可随意排放）。 1. 检验岗位中，可通过______（填 “酸性 KMnO₄溶液” 或 “酚酞溶液”）鉴别苯和甲苯，能使该试剂褪色的是______。 二、提升题（每题 10 分，共 4 题，满分 40 分。需结合医药卫生岗位分析） 1. 药剂岗位需用甲苯制备对硝基甲苯（药物中间体），反应原理为甲苯与浓硝酸、浓硫酸在 50-60℃下反应。回答下列问题： （1）写出该反应的化学方程式（注明主要产物）； （2）设计实验操作步骤（含加热方式选择，避免温度过高）； （3）结合药剂岗位，说明若反应温度超过 70℃，会导致什么问题（如产物纯度降低），并提出控制温度的措施。 1. 护理岗位在处理某患者外用甲苯溶液泄漏事故时，需制定应急方案。回答下列问题： （1）甲苯泄漏后，可能对医护人员和患者造成的危害是什么（从毒性、易燃性角度分析）； （2）写出应急处理步骤（如隔离、通风、个人防护）； （3）若有少量甲苯沾到皮肤，正确的清洗方法是什么？为什么不能用酒精清洗？ 1. 检验岗位需鉴别三种无色液体：苯、甲苯、环己烷。回答下列问题： （1）设计鉴别实验方案（选用两种试剂，分步鉴别）； （2）写出实验现象与结论（需区分三种液体）； （3）结合检验岗位，说明鉴别过程中需注意的安全事项（如试剂取用、废液处理）。 1. 某学生计算甲苯氧化反应的产率：将 2.6g 甲苯（摩尔质量 92g/mol）与足量酸性 KMnO₄溶液反应，理论上可生成苯甲酸（摩尔质量 122g/mol）的质量为多少？若实际生成 2.8g 苯甲酸，计算该反应的产率（产率 = 实际产量 / 理论产量 ×100%）。结合医药岗位，说明产率偏低的可能原因（如反应不完全、产物损失）。 三、参考答案 一、基础题答案 （一）选择题答案 1. B 2. C 3. B 4. B 5. B 6. A 7. B 8. A 9. B 10. C （二）填空题答案 1. 一；烷基（或饱和烃基）；苯环；侧链 1. C₇H₈ ；3；间二甲苯；溶剂 1. 侧链；苯甲酸；C₇H₆O₂ 1. 邻溴甲苯；对溴甲苯；活化 1. 做好个人防护；注意防火；规范处理废液（合理即可） 1. 酸性 KMnO₄溶液；甲苯 二、提升题答案 1.（1）操作步骤：①在三颈烧瓶中加入 10mL 甲苯，缓慢加入 15mL 浓硝酸，搅拌均匀；②逐滴加入 20mL 浓硫酸，边加边搅拌，冷却至室温；③将三颈烧瓶放入 50-60℃水浴中加热，反应 30 分钟；④反应结束后，将混合物倒入冰水中，析出晶体；⑤过滤，用蒸馏水洗涤晶体 2-3 次，得到对硝基甲苯粗品（3 分）； （2）问题：温度超过 70℃会导致甲苯过度硝化（生成二硝基甲苯），降低对硝基甲苯纯度，且可能引发浓硝酸分解，产生有毒气体（2 分）；措施：使用水浴加热（温度均匀易控制），在水浴中放置温度计，实时监测温度，若温度过高，加入少量冷水调节（3 分）。 1. （1）危害：①甲苯蒸气有毒，吸入后可能引起头晕、恶心、呼吸困难（危害呼吸系统和神经系统）；②甲苯易燃，遇明火易燃烧，甚至引发爆炸（2 分）； （2）应急步骤：①立即隔离泄漏区域，禁止人员进入，熄灭附近火源；②打开通风设备，加速甲苯蒸气扩散；③医护人员佩戴防毒面具和橡胶手套，用沙土或吸附棉吸收泄漏的甲苯；④将吸收后的废弃物放入密封容器，标注 “有毒易燃”，交由专业机构处理（3 分）； （3）清洗方法：立即用流动的清水冲洗皮肤至少 15 分钟（2 分）；不能用酒精清洗的原因：酒精与甲苯互溶，会加速甲苯皮肤吸收，加重中毒风险（3 分）。 1. （1）鉴别方案：第一步用酸性 KMnO₄溶液，第二步用溴水（或浓硝酸 + 浓硫酸）（2 分）； （2）现象与结论：①取三种液体各少量，分别加入三支试管，各滴加 2-3 滴酸性 KMnO₄溶液，振荡：能使溶液褪色的是甲苯，无明显变化的是苯和环己烷；②另取苯和环己烷各少量，分别加入两支试管，各滴加 5mL 溴水，振荡：溶液分层，上层呈橙红色、下层无色的是苯（溴溶于苯）；溶液分层，溴水褪色（发生加成反应）的是环己烷（3 分）； （3）安全事项：①取用甲苯时需在通风橱中进行，避免吸入蒸气；②酸性 KMnO₄溶液具有强氧化性，取用时分清试剂瓶，避免沾到皮肤（若沾到需立即用草酸溶液清洗）；③鉴别后的废液需分类收集（含甲苯的废液单独存放，含酸性试剂的废液中和后排放）（5 分，合理即可）。 1. （1）理论产量计算：n (甲苯)=2.6g÷92g/mol≈0.0283mol（1 分）；由反应方程式知 n (苯甲酸)=n (甲苯)=0.0283mol（1 分）；m (苯甲酸)=0.0283mol×122g/mol≈3.45g（1 分）； （2）产率计算：产率 =(2.8g÷3.45g)×100%≈81.2%（2 分）； （3）产率偏低原因：①酸性 KMnO₄溶液浓度不足或反应时间过短，导致甲苯未完全氧化；②反应后苯甲酸未完全析出（部分溶于水）；③过滤、洗涤过程中苯甲酸晶体损失；④检验操作中未及时冷却混合物，导致苯甲酸挥发（4 分，任答 3 点即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $