内容正文:
第三节 芳香烃
第2课时 苯的同系物
分层作业
1.下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是
A.苯分子为平面正六边形结构,具有碳碳单键和双键相互交替的结构
B.苯不能使酸性溶液褪色,而甲苯能使酸性溶液褪色
C.苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷,该反应为加成反应
D.与苯分子中氢原子相比,甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代
2.下列有关甲苯的性质中,能说明苯环对甲基性质有影响的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能在一定条件下催化加氢
C.能燃烧产生带浓烟的火焰
D.能与浓硝酸和浓硫酸混合物加热条件下发生取代反应
3.苯和甲苯都具有的性质是( )
A.分子中所有原子都在同一平面内
B.能与溴水发生加成反应使溴水褪色
C.能与H2发生加成反应
D.能与浓硝酸和浓硫酸反应制炸药
4.下列叙述不正确的是
A.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,是苯环对甲基的影响
B.间二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构
C.除去乙醇中的水,先加,后蒸馏
D.提纯粗苯甲酸的主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
5.下列有关芳香烃的叙述中,不正确的是
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成
6.分子式为C10H14的苯的同系物,共有3个甲基,符合条件的结构有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.10种
7.分析以下反应,下列推论不正确的是
①
②
产物物质的量分数依次为58%、4%、38%。
③
产物物质的量分数依次为6%、93%、1%。
A.甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
B.甲基为吸电子基、硝基为推电子基,对苯环产生不同影响
C.甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
D.硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
8.下列关于鉴别、除杂的方法错误的是
A.用溴的四氯化碳除去乙烷中的乙烯
B.用酸性溶液鉴别苯和甲苯
C.用重结晶法除去苯甲酸中混有的少量NaCl
D.用溶液鉴别溶液和溶液
9.如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃
D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应
10.2-苯基丙烯和2-苯基丙烷存在如图所示转化关系:
下列说法正确的是
A.这两种烃均易溶于水
B.这两种烃均可以被氢气还原
C.这两种烃均可以与溴水发生加成反应
D.2-苯基丙烷分子中所有碳原子可以共平面
11.有机化合物M是一种食品香料,主要用于配制香水、精油,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A.M属于芳香烃
B.M的分子式为
C.M可被酸性溶液氧化成酮
D.与反应仅能生成2种有机物
12.对二甲苯是生产聚酯纤维、塑料的重要原料,其分子结构如图。下列关于对二甲苯的说法错误的是
A.碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 B.质谱仪测定其最大质荷比为106
C.由“相似相溶”规律可知对二甲苯易溶于水 D.分子中不含手性碳原子
13.(双选)苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.A属于苯的同系物
B.甲苯也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与A具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体还有3种
D.甲苯的核磁共振氢谱有5组峰
14.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,几种稠环芳香烃的结构简式如图所示。下列有关说法不正确的是
A.四种稠环芳香烃均易溶于水
B.苯并[a]芘的分子式为
C.四种稠环芳香烃均可发生取代反应,并能发生氧化反应
D.并四苯的一氯代物有3种
15.回答下列问题:
(1)命名为 ;
,命名为 。
(2)的同分异构体,满足苯环上四个取代基(其中3个甲基,一个乙基)的有 种。
(3)中官能团是 、 、 (填名称)。
(4)实验室制乙炔的化学方程式为 。
16.根据题目要求回答有关问题
I.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R、R'表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙可能的结构简式(至少2种): 。
Ⅱ.烯烃与酸性溶液反应时,不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化时的对应产物如图:
(3)则相对分子质量为84的单烯烃的分子式为 。其通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成,则该单烯烃的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为 ,对应名称为 ,该烯烃催化作用下发生聚合反应,得到高分子化合物,该反应的方程式为 。
17.下列有关说法正确的是
A.3-硝基甲苯中含有2种官能团
B.乙烷和氯气发生取代反应生成的有机产物最多有9种
C.光照条件下,邻二甲苯与溴蒸气的取代反应中,溴原子主要取代苯环上的氢
D.与一定互为同系物
18.用煤化工产业所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷,其反应如下:
下列说法正确的是
A.反应①、②、③均属于加成反应
B.能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯
C.反应③说明,一个苯环中含有3个双键
D.①、②、③的有机产物均至少6个碳原子共平面
19.(双选)某有机化合物的蒸气密度是相同状况下中烷密度的7.5倍。在Fe存在时与液溴反应,能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是
A. B.
C. D.
20.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.苯并降冰片烯是苯的同系物
B.苯并降冰片烯分子中所有碳原子共平面
C.苯并降冰片烯的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.在酸性溶液中,苯并降冰片烯可被氧化为邻苯二甲酸
21.已知某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法不正确的是
A.分子式为
B.苯环上的一氯代物有4种
C.1mol该物质最多能与2mol加成
D.能使酸性溶液褪色,且能发生氧化反应、加成反应、取代反应
22.(双选)已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中正确的是
A.该物质所有碳原子不可能共平面 B.该有机物苯环上的一溴代物有3种
C.该物质中碳原子的杂化方式有3种 D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
23.(双选)已知:,下列关于M、N两种有机化合物的说法中正确的是
A.M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B.N分子中所有原子均可能处于同一平面
C.M、N均可发生加聚反应
D.M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
24.已知(为氢原子或烷基)。有机化合物M()可被酸性溶液氧化为,则符合条件的有机化合物M的结构共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
25.“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。
回答下列问题:
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)写出C的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的结构简式: 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是_______。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是_______。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
26.蒽()与苯炔()反应生成化合物X(如图所示)。
(1)该反应类型属于 反应。
(2)下列有机化合物能发生加成反应,因物理变化使溴水褪色且与苯互为同系物的是___________。
A. B. C. D.
(3)蒽()的分子式为 ,下列关于蒽的说法错误是 。
A.能发生取代反应、加成反应
B.常温下,以气态的形式存在
C.难溶于水,可溶于乙醚、乙醇
D.不能发生氧化反应
27.按要求回答下列问题:
(1)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为 。
(2)某烷烃X的结构简式为。若X是由烯烃Y加氢得到的,Y存在多种同分异构体,上述烯烃Y中,存在顺反异构的结构简式为 。
(3)二氯取代物有_______。
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
(4)某含苯环的化合物A分子式为C8H8.,A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。
已知:。
请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式: 。
28.聚苯乙烯(PS)可制成泡沫塑料用于防震、保温和隔音,一种制备聚苯乙烯的方法如图所示,下列说法正确的是
A.工业上制备乙烯的方法为石油分馏
B.最多有14个原子共平面
C.存在顺反异构
D.反应③的化学方程式为n
29.碳原子不仅能与氢、氧、氮、氯等元素原子形成化学键,且碳原子之间还能相互结合,并连接形成直链、支链以及各种环状化合物。
I.根据下列几种烃的键线式,回答下列问题:
(1)B与D的关系是 。
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是 。
Ⅱ.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
(3)请写出Z的结构简式 。
(4)X能使溴的CCl4溶液褪色,试写出该反应的化学方程式 。
(5)下列说法正确的是_________。
A.X存在顺反异构 B.Z中不含手性碳
C.Z分子中所有碳原子不可能共平面 D.X可生成高聚物
(6)Z的同分异构体有多种,试写出2个符合下列条件的同分异构体 。
①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种。
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第三节
芳香烃
第2课时苯的同系物
分层作业
A
基础达标题
1.A2.A3.C4.B5.B6.D7.B8.A9.B10.B11.C12.C13.AD14.A
15.(1)3,3,4一三甲基己烷
对二甲苯或1,4-二甲苯
(2)6
(3)氨基
酰胺基
羧基
(4)CaC2+2H2O
→C2H↑+Ca(OH)2
CHCH,
CH
H,C、
CH
16.(1)
9
(2)
CH
CH
H;C CH
「H,C
CH
n H:C-C=C-CH,
催化剂
(3)
2,3-二甲基-2-丁烯
C.H12
H;C-C-C-CH
CH,Jn
B
能力提升题
17.B18.B19.BD20.D21.C22.BD23.BD24.B
25.(1)AD
(2)HC=C-C=C-CH,CH
(3)溴水或溴的四氯化碳溶液
(4)BC
(5)C
26.(1)加成
(2)C(3)C4Ho
BD
H.C
27.(1)
CH:
H.C
CH:
(2)CHj-CH-C=CH-CH,
CH,
(3)C
CH=CH2
CH=CH,
4
+Br.
稀、冷KMO
CH-CH.
OH
O
OH
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28.B
29.(1)同分异构体
(2)C1oH6
Br
(3)
Br
(5)AD
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Br
CH,Br
6)
HC-CH,
CH,CH,CH,
CH
CH,CH,
时
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第三节 芳香烃
第2课时 苯的同系物
分层作业
1.下列关于苯及其同系物的说法中不正确的是
A.苯分子为平面正六边形结构,具有碳碳单键和双键相互交替的结构
B.苯不能使酸性溶液褪色,而甲苯能使酸性溶液褪色
C.苯与氢气在催化剂的作用下能反应生成环己烷,该反应为加成反应
D.与苯分子中氢原子相比,甲苯中甲基的邻位和对位氢原子更易被取代
【答案】A
【解析】A.苯分子为平面正六边形结构,键长相等,所有原子都位于同一平面上,苯分子中碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,不含单独的碳碳单键和碳碳双键,也不存在碳碳单键和双键相互交替的结构,A错误;
B.苯分子中不含有碳碳双键,它不能使酸性溶液褪色,而甲苯中苯环对甲基产生影响,使甲基不稳定,易被酸性溶液氧化,B正确;
C.苯分子中虽然不存在碳碳双键,但始终存在不饱和的结构,所以在催化剂的作用下,苯也可与氢气发生加成反应生成环己烷,C正确;
D.甲苯中苯环对甲基产生影响,反过来甲基也对苯环的对称稳定结构产生影响,使得苯环上甲基邻位和对位氢原子活波性增强,更易被取代,D正确;
故答案为:A。
2.下列有关甲苯的性质中,能说明苯环对甲基性质有影响的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能在一定条件下催化加氢
C.能燃烧产生带浓烟的火焰
D.能与浓硝酸和浓硫酸混合物加热条件下发生取代反应
【答案】A
【解析】A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,由于苯环影响甲基而甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A符合题意;B.苯与甲苯都能在一定条件下催化加氢,不是苯环对甲基性质的影响,故B不符合题意;C.能燃烧产生带浓烟的火焰,主要与含碳量大有关,故C不符合题意;D.能与浓硝酸和浓硫酸混合物加热条件下发生取代反应,硝基取代甲基的邻位和对位,是甲基对苯环性质的影响,故D不符合题意。综上所述,答案为A。
3.苯和甲苯都具有的性质是( )
A.分子中所有原子都在同一平面内
B.能与溴水发生加成反应使溴水褪色
C.能与H2发生加成反应
D.能与浓硝酸和浓硫酸反应制炸药
【答案】C
【解析】A项,苯中所有原子都在同一平面内,但甲苯()中的—CH3是四面体结构,所有原子不可能在同一平面内;B项,使溴水褪色不是因为发生了加成反应,而是因为Br2在有机溶剂中溶解度大,苯和甲苯萃取了溴水中的Br2而使其褪色;C项,苯和甲苯都含有苯环,都能与H2发生加成反应;D项,甲苯能与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下反应生成三硝基甲苯,用来制炸药,而苯不能。
4.下列叙述不正确的是
A.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,是苯环对甲基的影响
B.间二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构
C.除去乙醇中的水,先加,后蒸馏
D.提纯粗苯甲酸的主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥
【答案】B
【解析】A.甲烷和乙烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,而甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明是苯环对甲基的影响,A正确;
B.邻二甲苯只有1种结构,证明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,间二甲苯不能证明,B错误;
C.除去乙醇中的水,先加CaO,发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2,后蒸馏,C正确;
D.提纯粗苯甲酸用重结晶法,主要步骤为:加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,D正确;
答案选B。
5.下列有关芳香烃的叙述中,不正确的是
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成
【答案】B
【解析】A.苯在浓硫酸、加热至50−60℃时能与浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯,故A正确;B.甲苯在光照条件下和氯气反应发生的是烷烃基上的取代,故B错误;C.乙苯含有乙基,可被高锰酸钾氧化为−COOH,故乙苯能被高锰酸钾溶液氧化为,故C正确;D.苯环和碳碳双键均能和氢气加成,故苯乙烯和少量的氢气加成可以生成,故D正确。
故答案选B。
6.分子式为C10H14的苯的同系物,共有3个甲基,符合条件的结构有( )
A.3种 B.6种 C.9种 D.10种
【答案】D
【解析】分子式为C10H14的苯的同系物,共有3个甲基,可能为苯环上连有—C(CH3)3,只有1种;苯环上连有—CH3、—CH(CH3)2,有邻、间、对3种;苯环上连有—CH3、—CH3、—CH2CH3,先固定—CH3、—CH3,在苯环上分别相邻、间、对,再移动—CH2CH3,分别有2种、3种、1种,因此总共有10种。
7.分析以下反应,下列推论不正确的是
①
②
产物物质的量分数依次为58%、4%、38%。
③
产物物质的量分数依次为6%、93%、1%。
A.甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化
B.甲基为吸电子基、硝基为推电子基,对苯环产生不同影响
C.甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
D.硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
【答案】B
【解析】A.根据反应需要的温度可知,甲苯比苯容易硝化,硝基苯比苯难硝化,故A正确;
B.甲基为推电子基、硝基为吸电子基,对苯环产生不同影响,故B错误;
C.甲苯发生硝化反应时,产物的量最少,以 和为主,说明甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代,故C正确;
D.硝基苯发生硝化反应时,产物、的量很少,主要生成,说明硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代,故D正确;
故答案为:B。
8.下列关于鉴别、除杂的方法错误的是
A.用溴的四氯化碳除去乙烷中的乙烯
B.用酸性溶液鉴别苯和甲苯
C.用重结晶法除去苯甲酸中混有的少量NaCl
D.用溶液鉴别溶液和溶液
【答案】A
【解析】A.溴的四氯化碳溶液与乙烯反应生成1,2-二溴乙烷,溶解在四氯化碳中,但乙烷作为气体逸出时可能携带四氯化碳蒸气,导致引入新杂质,无法得到纯净乙烷,正确方法应使用溴水而非溴的四氯化碳,故A错误;
B.甲苯能够被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,溶液褪色,苯则不能,此方法可鉴别苯和甲苯,故B正确;
C.苯甲酸溶解度随温度变化大,NaCl溶解度变化小,通过重结晶可析出苯甲酸,NaCl留在母液中,故C正确;
D.中为外界离子,与生成AgCl沉淀,中的Cl-为配体,无沉淀,此方法可鉴别,故D正确;
故选A。
9.如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃
D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应
【答案】B
【解析】A.在光照条件下氯气与甲苯发生取代反应,取代的是甲基上的H原子,在催化剂条件下,取代苯环上的H原子,A错误;
B.由于甲苯分子中含碳量比较高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,B正确;
C.甲苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、50~60 ℃条件下发生取代反应生成三硝基甲苯,C错误;
D.反应④是1 mol甲苯与 3 mol H2发生加成反应,D错误;
故选B。
10.2-苯基丙烯和2-苯基丙烷存在如图所示转化关系:
下列说法正确的是
A.这两种烃均易溶于水
B.这两种烃均可以被氢气还原
C.这两种烃均可以与溴水发生加成反应
D.2-苯基丙烷分子中所有碳原子可以共平面
【答案】B
【解析】A.两种有机物只含C、H元素,属于烃类,难溶于水,A错误;
B.两种有机物含有苯环,2-苯基丙烯含有碳碳双键,可以与氢气发生加成反应,被氢气还原,B正确;
C.2-苯基丙烯含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,2-苯基丙烷不能与溴水发生加成反应,C错误;
D.苯环上12原子共面,碳碳双键及两端原子可共面,2-苯基丙烯所有碳原子可能共平面,2-苯基丙烷分子中含有叔碳,C原子不可能都共面,D错误;
故选B。
11.有机化合物M是一种食品香料,主要用于配制香水、精油,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A.M属于芳香烃
B.M的分子式为
C.M可被酸性溶液氧化成酮
D.与反应仅能生成2种有机物
【答案】C
【解析】A.不含有苯环不属于芳香烃,A错误;
B.M的分子式为,B错误;
C.M含有不饱和键,可被酸性溶液氧化成酮,C正确;
D.含有2mol碳碳双键,能与2反应能生成4种有机物(1,2加成、3,4加成、1,4加成、全加成),D错误;
故选C。
12.对二甲苯是生产聚酯纤维、塑料的重要原料,其分子结构如图。下列关于对二甲苯的说法错误的是
A.碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3 B.质谱仪测定其最大质荷比为106
C.由“相似相溶”规律可知对二甲苯易溶于水 D.分子中不含手性碳原子
【答案】C
【解析】A.苯环上的6个碳均为杂化,甲基中的碳原子为杂化,A正确;
B.对二甲苯摩尔质量为(8×12+10×1)=106 g/mol,质谱仪测定其最大质荷比为106,B正确;
C.对二甲苯为非极性有机物,水为极性溶剂,“相似相溶”规律可知其难溶于水,C错误;
D.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,对二甲苯分子中无手性碳原子,D正确;
故选C。
13.(双选)苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.A属于苯的同系物
B.甲苯也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与A具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体还有3种
D.甲苯的核磁共振氢谱有5组峰
【答案】AD
【分析】甲苯和浓硝酸、浓硫酸、加热条件下生成A为对甲基硝基苯,A被氧化为对硝基苯甲酸,然后发生酯化反应生成C为对硝基苯甲酸甲酯。
【解析】A.A为对甲基硝基苯与苯的结构不相似,故不是同系物,故A错误;
B.甲苯中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,故B正确;
C.与A具有相同官能团且属于芳香化合物的同分异构体有:第一种情况:苯环上连接两个侧链-CH3、-NO2,有临位、间位两种;第二种情况:苯环上连接一个侧链-CH2-NO2,故共3种,故C正确;
D.甲苯中有4种等效氢,核磁共振氢谱有4组峰,故D错误;
故选AD。
14.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,几种稠环芳香烃的结构简式如图所示。下列有关说法不正确的是
A.四种稠环芳香烃均易溶于水
B.苯并[a]芘的分子式为
C.四种稠环芳香烃均可发生取代反应,并能发生氧化反应
D.并四苯的一氯代物有3种
【答案】A
【解析】A.烃难溶于水,四种稠环芳香烃均难溶于水,故A错误;
B.苯并[a]芘的分子式为,故B正确;
C.四种稠环芳香烃分子中均含H原子,均可与卤素单质发生取代反应,并能发生氧化反应生成二氧化碳和水,故C正确;
D.并四苯结构对称,有3种等效氢,一氯代物有3种,故D正确;
选A。
15.回答下列问题:
(1)命名为 ;
,命名为 。
(2)的同分异构体,满足苯环上四个取代基(其中3个甲基,一个乙基)的有 种。
(3)中官能团是 、 、 (填名称)。
(4)实验室制乙炔的化学方程式为 。
【答案】(1)3,3,4—三甲基己烷 对二甲苯或1,4-二甲苯
(2)6
(3)氨基 酰胺基 羧基
(4)CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2
【解析】(1)由结构简式可知,烷烃分子中最长碳链含有6个碳原子,侧链为3个甲基,名称为3,3,4—三甲基己烷;所给芳烃含一个苯环、二个甲基位于对位,属于苯的同系物,名称为对二甲苯或1,4-二甲苯,故答案为:3,3,4—三甲基己烷;对二甲苯或1,4-二甲苯;
(2)所给有机物含1个苯环,侧链为1个-CH2CH2CH(CH3)2,其同分异构体的苯环上有3个甲基和1个乙基,同分异构体的结构可以视作连三甲苯、偏三甲苯、均三甲苯分子中苯环上的氢原子被乙基取代所得结构,共有2+3+1=6种,故答案为:6;
(3)由结构简式可知,所给有机物分子含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基,故答案为:氨基;酰胺基;羧基;
(4)实验室制乙炔的反应为碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2,故答案为:CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2。
16.根据题目要求回答有关问题
I.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R、R'表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是 ;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙可能的结构简式(至少2种): 。
Ⅱ.烯烃与酸性溶液反应时,不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化时的对应产物如图:
(3)则相对分子质量为84的单烯烃的分子式为 。其通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成,则该单烯烃的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为 ,对应名称为 ,该烯烃催化作用下发生聚合反应,得到高分子化合物,该反应的方程式为 。
【答案】(1) 9 (2)、
(3) 2,3-二甲基-2-丁烯
【解析】(1)由已知信息可知,侧链与苯环直接相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物能被氧化芳香酸,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸说明侧链与苯环相连的碳原子上没有氢原子,则甲的结构简式为;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸,说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,则乙可能的结构有、、,共用9种;
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是,它的苯环上的一溴代物只有一种,则丙具有对称结构,丙可能的结构有:、、、;
(3)单烯烃的通式为,则,,分子式为;根据氧化原理,连有氢原子的双键碳原子被氧化为羧基,无氢原子的双键碳原子被氧化为酮羰基,则通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成,该单烯烃的结构简式为,用系统命名法命名为2,3-二甲基-2-丁烯;该烯烃催化作用下发生聚合反应,碳碳双键断裂,得到高分子化合物,该反应的方程式为;
17.下列有关说法正确的是
A.3-硝基甲苯中含有2种官能团
B.乙烷和氯气发生取代反应生成的有机产物最多有9种
C.光照条件下,邻二甲苯与溴蒸气的取代反应中,溴原子主要取代苯环上的氢
D.与一定互为同系物
【答案】B
【解析】A.3-硝基甲苯的官能团只有硝基,甲基不属于官能团,因此仅含1种官能团,A项错误;
B.乙烷与Cl2的取代反应中,一取代物1种,二取代物2种,三取代物2种,四取代物2种,五取代物1种,六取代物1种,总计9种有机产物,B项正确;
C.光照条件下,溴蒸气与邻二甲苯侧链上甲基的氢原子发生取代反应,而非苯环上的氢原子发生取代,C项错误;
D.可能是单烯烃,也可能是环烷烃,环烷烃与结构不同,因此不一定互为同系物,D项错误;
答案选B。
18.用煤化工产业所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷,其反应如下:
下列说法正确的是
A.反应①、②、③均属于加成反应
B.能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯
C.反应③说明,一个苯环中含有3个双键
D.①、②、③的有机产物均至少6个碳原子共平面
【答案】B
【解析】A.根据题意可知,反应①属于取代反应,反应②③属于加成反应,A错误;
B.乙苯不能使溴水褪色,乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯,B正确;
C.苯分子结构具有特殊的稳定性,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,其分子中不含碳碳双键,C错误;
D.环己烷分子中碳碳键为碳碳单键,分子中的C原子都是饱和C原子,采用sp3杂化,是四面体结构,因此分子中的六个碳原子不在同一个平面上,D错误;
故合理选项是B。
19.(双选)某有机化合物的蒸气密度是相同状况下中烷密度的7.5倍。在Fe存在时与液溴反应,能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】根据有机化合物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍,可得其相对分子质量为16×7.5=120,只有B项和D项符合题意,且B、D在Fe存在时与液溴反应生成的一溴代物均为两种,故选BD。
20.苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是
A.苯并降冰片烯是苯的同系物
B.苯并降冰片烯分子中所有碳原子共平面
C.苯并降冰片烯的一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.在酸性溶液中,苯并降冰片烯可被氧化为邻苯二甲酸
【答案】D
【解析】A.苯的同系物中不含碳碳双键,该分子含碳碳双键,不属于苯的同系物,A错误;
B.苯并降冰片烯分子含3个sp3杂化的碳原子,所有碳原子不能共平面,B错误;
C.由对称性可知,分子中含5种H原子,一氯代物有5种,如图所示,C错误;
D.由结构简式可知,苯并降冰片烯分子中苯环相邻碳原子上有H,可以被酸性高锰酸钾氧化为邻苯二甲酸,D正确;
故选D。
21.已知某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法不正确的是
A.分子式为
B.苯环上的一氯代物有4种
C.1mol该物质最多能与2mol加成
D.能使酸性溶液褪色,且能发生氧化反应、加成反应、取代反应
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,有机物的分子式为,故A正确;
B.由结构简式可知,有机物分子中苯环上的氢原子有4种类型,则苯环上的一氯代物有4种,故B正确;
C.由结构简式可知,有机物分子含有的碳碳双键、苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,则1mol有机物最多能与5mol氢气发生加成反应,故C错误;
D.由结构简式可知,有机物分子含有的碳碳双键、苯环上侧链能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,含有的碳碳双键、苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,苯环上的氢原子一定条件下能与卤素单质、浓硝酸发生取代反应,故D正确;
故选C。
22.(双选)已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中正确的是
A.该物质所有碳原子不可能共平面 B.该有机物苯环上的一溴代物有3种
C.该物质中碳原子的杂化方式有3种 D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
【答案】BD
【解析】A.该物质分子中两个苯环直接通过单键相连,所有碳原子有可能共平面,A错误;
B.该物质分子结构对称,苯环上氢原子有3种,该有机物苯环上的一溴代物有3种,B正确;
C.苯环碳原子为sp2杂化,甲基碳原子为sp3杂化,该物质中碳原子的杂化方式有2种,C错误;
D.将该有机物的结构简式写成,通过两苯环间的单键旋转1、2、3、4、5、6号碳原子可以在同一直线上,故分子中最多有6个碳原子处于同一直线上,D正确;
故选BD。
23.(双选)已知:,下列关于M、N两种有机化合物的说法中正确的是
A.M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B.N分子中所有原子均可能处于同一平面
C.M、N均可发生加聚反应
D.M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
【答案】BD
【解析】A.N含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,不能用于萃取溴,A错误;
B.由题干有机物结构简式可知,N含有苯环和碳碳双键,均为平面结构,单键能够任意旋转,则所有的原子可能共平面,B正确;
C.甲苯不能发生加聚反应,C错误;
D.M、N分别含有4种H,则一氯代物均只有4种,D正确;
故答案为:BD。
24.已知(为氢原子或烷基)。有机化合物M()可被酸性溶液氧化为,则符合条件的有机化合物M的结构共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解析】有机化合物中,与苯环直接相连的碳原子上至少有一个氢原子才能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,则符合条件的有机化合物M的结构有、、,共3种;
故答案选B。
25.“闭链烃”又称“环烃”。分子中有环状结构的烃,分脂环烃和芳香烃两类。
回答下列问题:
(1)上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是: 。
(2)写出C的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃的结构简式: 。
(3)鉴别A和F可以使用的试剂是 。
(4)下列关于烃说法正确的是_______。
A.沸点:2,2-二甲基戊烷 > 正戊烷 > 新戊烷 > 2,3-二甲基丁烷 > 丙烷
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要有:、
C.同质量的物质燃烧耗O2量:甲烷 > 乙烷 > 乙烯 > 丙炔 > 甲苯 > 乙炔
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有5种(包含立体异构)
(5)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,如图结构简式所示的烃,下列说法中错误的是_______。
A.分子中处于同一直线上碳原子有6个
B.分子中最多有14个碳原子处于同一平面
C.该烃苯环上的一氯代物共有4种
D.该烃能发生加成反应和氧化反应
【答案】(1)AD (2) (3)溴水或溴的四氯化碳溶液
(4)BC (5)C
【解析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;上述物质的芳香烃中属于苯的同系物的是:AD;
(2)苯不饱和度为4,该分子的一种含2个碳碳三键且无支链的不饱和链烃,则其结构简式:;
(3)A中无碳碳双键、F中含有碳碳双键,则鉴别A和F可以使用的试剂是溴水或溴的四氯化碳溶液;
(4)A.烷烃相对分子质量越大沸点越高,相同碳原子数烷烃支链越多沸点越低,故沸点:2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷>新戊烷>丙烷,A错误;
B.甲苯与液溴在溴化铁催化作用下生成的一取代产物主要为邻对位的氢被取代产物:、,B正确;
C.等质量的烃完全燃烧时,H的质量分数越大,耗去O2的量越多;则同质量的物质燃烧耗量:甲烷>乙烷>乙烯>丙炔>甲苯>乙炔,C正确;
D.分子的同分异构体中属于烯烃的有6种,D错误;
(5)A.苯环对位的原子共线,则分子中处于同一直线上碳原子有6个,A正确;
B.苯环直接相连的原子共面,单键可以旋转,则分子中最多有14个碳原子处于同一平面,B正确;
C.该烃苯环上有2种氢,则苯环上一氯代物共有2种,C错误;
D.该烃能燃烧发生氧化反应,含苯环能发生加成反应,D正确;
故选C。
26.蒽()与苯炔()反应生成化合物X(如图所示)。
(1)该反应类型属于 反应。
(2)下列有机化合物能发生加成反应,因物理变化使溴水褪色且与苯互为同系物的是___________。
A. B. C. D.
(3)蒽()的分子式为 ,下列关于蒽的说法错误是 。
A.能发生取代反应、加成反应
B.常温下,以气态的形式存在
C.难溶于水,可溶于乙醚、乙醇
D.不能发生氧化反应
【答案】(1)加成 (2)C (3) BD
【解析】(1)蒽()与苯炔()反应时,是苯炔分子通过断开键,再与蒽中的碳原子成键,形成了一个新的较大的分子,无小分子生成,属于加成反应;
(2)A、B和D分子中有碳碳双键,均能和溴水中的溴发生加成反应,使溴水褪色,故A、B、D错误;C的分子式为,和苯相差3个,和苯结构相似,含有苯环,能和氢气发生加成反应,不和溴水反应,但能萃取溴水中的溴而使溴水褪色,故选C;
(3)蒽分子中含有苯环结构,苯环能发生取代反应(如硝化、磺化等),也能发生加成反应(与氢气加成),A正确;蒽的相对分子质量较大,分子间作用力较强,常温下为固态,不是气态,B错误;蒽属于芳香烃,芳香烃通常难溶于水,易溶于有机溶剂(如乙醚、乙醇等),C正确;蒽可以燃烧,燃烧属于氧化反应,所以能发生氧化反应,D错误;故选BD。
27.按要求回答下列问题:
(1)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为 。
(2)某烷烃X的结构简式为。若X是由烯烃Y加氢得到的,Y存在多种同分异构体,上述烯烃Y中,存在顺反异构的结构简式为 。
(3)二氯取代物有_______。
A.6种 B.8种 C.10种 D.12种
(4)某含苯环的化合物A分子式为C8H8.,A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。
已知:。
请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式: 。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4)+Br2
【解析】(1)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,则其结构对称,苯环上只有1种氢原子,该芳香烃的结构简式为;
(2)烯烃Y中,存在顺反异构体,则每个双键碳原子上所连的2个原子或原子团不相同,则结构简式为;
(3)中二氯取代物分别为1、2,1、3,1、4,1、5,1、6,1、7,1、8,2、3,2、6,2、7,共10种,故选C;
(4)①A的分子式为C8H8.,结合问题中A可以发生的反应,可知A的结构简式为,A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,反应的化学方程式为+Br2;
②由可知, 与稀、冷的溶液在碱性条件下反应的化学方程式为:。
28.聚苯乙烯(PS)可制成泡沫塑料用于防震、保温和隔音,一种制备聚苯乙烯的方法如图所示,下列说法正确的是
A.工业上制备乙烯的方法为石油分馏
B.最多有14个原子共平面
C.存在顺反异构
D.反应③的化学方程式为n
【答案】B
【分析】苯与乙烯在催化剂作用下发生加成反应得到乙苯,乙苯在催化剂、加热条件下发生消去反应生成苯乙烯,苯乙烯在一定条件下发生加聚反应得到聚苯乙烯。
【解析】A.工业上常利用石油裂解的方法制备乙烯,A错误;
B.单键可以旋转,最多有14个原子(用黑色球标记)在同一平面上:,B正确;
C.中碳碳双键的一端碳原子连接两个氢原子,不存在顺反异构,C错误;
D.反应③为苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,化学方程式为:,D错误;
故选B。
29.碳原子不仅能与氢、氧、氮、氯等元素原子形成化学键,且碳原子之间还能相互结合,并连接形成直链、支链以及各种环状化合物。
I.根据下列几种烃的键线式,回答下列问题:
(1)B与D的关系是 。
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是 。
Ⅱ.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
(3)请写出Z的结构简式 。
(4)X能使溴的CCl4溶液褪色,试写出该反应的化学方程式 。
(5)下列说法正确的是_________。
A.X存在顺反异构 B.Z中不含手性碳
C.Z分子中所有碳原子不可能共平面 D.X可生成高聚物
(6)Z的同分异构体有多种,试写出2个符合下列条件的同分异构体 。
①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种。
【答案】(1)同分异构体
(2)C10H16
(3)
(4)+Br2
(5)AD
(6)、、
【解析】(1)B与D的分子式都是C6H6,但结构不同,二者的关系是:同分异构体。
(2)A的分子式为C4H4,在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,即增加6个“CH2”,从而可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是C10H16。
(3)精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,将Br-与Y中的碳正离子连接,可得出Z的结构简式为。
(4)X()能使溴的CCl4溶液褪色,则其与Br2发生加成反应,生成,该反应的化学方程式为+Br2。
(5)A.X分子中,双键碳原子上各连接两个不同的原子或原子团,则存在顺反异构,A正确;
B.Z()分子中,与-Br相连的碳原子所连接的4个原子或原子团都不相同,为手性碳原子,B不正确;
C.Z()分子中,框内的碳原子可能共平面,则所有碳原子可能共平面,C不正确;
D.X()发生加聚反应,可生成高聚物,D正确;
故选AD。
(6)Z()的同分异构体有多种,符合下列条件:“①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种”的同分异构体,含有苯环,苯环上有互为对位的两个取代基,可能为-Br、-CH2CH2CH3或-Br、-CH(CH3)2或-CH2Br、-CH2CH3,所以结构简式可能为、、。
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