内容正文:
1.(双选)甲苯是重要的化工原料。下列有关甲苯的说法错误的是( )
A.分子中碳原子一定处于同一平面
B.可与溴水发生加成反应
C.与H2混合即可生成甲基环己烷
D.光照下与氯气发生取代反应
解析:BC [苯环具有平面形结构,甲苯中侧链甲基的碳原子取代的是苯环上氢原子的位置,所有碳原子在同一个平面,故A正确;甲苯无碳碳双键,与Br2不发生化学反应,故B错误;与H2混合,在催化剂,加热的条件下才能反应生成甲基环己烷,故C错误;光照下,甲苯的侧链甲基上的氢原子能够与氯气发生取代反应,故D正确。]
2.科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是( )
A.苯分子是高度对称的平面形分子
B.苯难溶于水
C.苯不与酸性 KMnO4溶液反应
D.1 mol 苯在一定条件下可与3 mol 氯气发生加成反应
解析:C [由碳碳双键也可以形成高度对称的分子,A项不能证明;苯、烯烃等有机物均难溶于水,B项不能证明;苯不能与酸性 KMnO4溶液反应,而烯烃可与酸性 KMnO4溶液反应,C项能证明;含3条碳碳双键的烯烃也能与3 mol Cl2发生加成反应,D项不能证明。]
3.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如下图所示装置,则装置A中盛有的物质是( )
A.水 B.氢氧化钠溶液
C.四氯化碳 D.碘化钠溶液
解析:C [在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成,装置A内装的试剂的作用为检验生成的溴化氢,利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴和苯发生了取代反应,但溴会对HBr产生干扰,因此A中液体的作用就是除掉HBr中的Br2。A.Br2在水中的溶解度不大,HBr在水中的溶解度大,故不能除掉Br2,故A错误;B.HBr能与NaOH发生中和反应,故B错误;C.Br2易溶于CCl4,HBr不溶于CCl4,故C正确;D.HBr在NaI溶液中的溶解度大而被吸收,故D错误;故选C。]
4.凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它能解释的事实是( )
A.苯不能与溴水反应
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.苯的一溴代物只有一种
D.邻二溴苯只有一种
解析:C [如含有双键,则不能解释不能与溴水反应,故A不选;如含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故B不选;因为苯上的氢原子都是等效氢原子,所以溴取代它们中的哪一个氢原子都是一样的,所以没有同分异构体,故C选;如果是单双键交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,不能解释,故D不选。]
5.关于的说明正确的是( )
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
解析:A [该有机物分子中,甲基碳原子是sp3杂化、苯环上的碳原子是sp2杂化、碳碳三键中的碳原子是sp杂化,共有3种杂化轨道类型的碳原子,A正确;苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,与苯环相连的单键可以旋转,所以该分子中共平面的原子最多有15个,B错误;苯环中的碳碳键完全相同,不存在单双键交替结构,C错误;该有机物分子中有6种不同化学环境的氢原子,所以该有机物与Cl2发生取代反应的产物多于两种,D错误。]
6.甲苯是苯的同系物,化学性质与苯相似,但由于基团之间的相互影响,使甲苯的某些性质又与苯不同。下列有关推断及解释都正确的是( )
A.苯不能通过化学反应使溴水褪色,但甲苯可以,这是甲基对苯环影响的结果
B.苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
C.苯的一氯代物只有一种,而甲苯的苯环上一氯代物有3种,这是苯环对甲基影响的结果
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果
解析:D [苯与甲苯不含碳碳双键,都不能使溴水褪色,故A错误;苯不能在光照下与Cl2发生取代反应,但甲苯可以,是因为甲基上的氢原子容易被取代,与苯环的影响无关,故B错误;苯的一氯代物只有一种,而甲苯苯环上有3种不同环境下的氢原子,而甲苯的一氯代物有3种,是因为苯环上氢原子完全相同,而苯环对甲基影响无关,故C错误;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,但甲苯可以,这是苯环对甲基影响的结果,故D正确。]
7.分子组成为C9H12的苯的同系物,已知苯环上只有一个取代基,下列说法中正确的是( )
A.该有机物不能发生加成反应,但能发生取代反应
B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但能使溴水褪色
C.该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上
D.该有机物一种同分异构体的一溴代物可能有6种
解析:D [D项,结构为的有6种一溴代物,结构为的有5种一溴代物,故D正确;A项,该有机物含有苯环,能与氢气发生加成反应,苯环和烷基都可以发生取代反应,故A错误;B项,苯的同系物可使酸性KMnO4溶液褪色,不能使溴水褪色,故B错误;C项,由于侧链为烷烃基(-C3H7),故所有原子不可能共平面,故C错误。综上所述,本题的正确答案为D。]
8.(双选)已知:
下列说法不正确的是( )
A.上述四种物质互为同系物
B.上述反应的四种分子中,所有碳原子均可能共面
C.与结构相似,含有碳碳双键和苯环的同分异构体还有4种
D.与溴的四氯化碳溶液反应时,只能生成CH3CHBr-CH2Br
解析:AC [A. 中含有苯环,与的结构不相似,不互为同系物,故A错误;B.碳碳双键和苯环均为平面结构,单键可以旋转,题述反应的四种分子中,所有碳原子均可能共面,故B正确;C.与结构相似,含有碳碳双键和苯环的同分异构体还有
5种,故C错误;D.CH3-CH===CH2与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成CH3CHBr-CH2Br,故D正确。故选:AC。]
9.(双选)
下列关于M、N两种有机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.M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
C.M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.M、N分子中所有原子均可能处于同一平面
解析:BC [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,故A错误;B.M、N分别含有4种H,则一氯代物均只有4种,故B正确;C.M含有甲基,N中含有碳碳双键,则M、N均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;D.M含有甲基,具有甲烷的结构特点,则所有的原子不可能共平面,故D错误; 故选BC。]
10.(双选)符合分子式“C6H6”的多种可能结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有1个
B.1~5对应的结构中一氯取代物只有1种的有3个
C.1~5对应的结构中因与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的有4个
D.1~5对应的分子中不饱和烃的有4个
解析:AD [A.1~5对应的结构中,只有苯的所有原子共平面,其他分子结构中,均含有饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,所有原子均可能处于同一平面的有1个,故A符合题意;B.1~5对应的结构中,1、4对应的结构中的一氯代物有1种,2对应的结构中一氯代物有3种,3、5对应的结构中一氯代物有2种,只有1和4两种有机物的一氯取代物只有一种,一氯取代物只有1种的有2个,故B不符合题意;C.1~5对应的结构中,2、3、5对应的结构中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,1、4不发生反应,与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的有3个,故C不符合题意;D.1~5对应的结构中,苯环中含有介于碳碳双键和碳碳单键之间特殊的化学键,属于不饱和烃;2、3、5含有碳碳双键,故1、2、3、5属于不饱和烃,4属于饱和烃;不饱和烃的有4个,故D符合题意;答案选AD。]
11.(1)下列有机化合物中属于脂肪烃的是 ________ (填序号,下同),属于芳香烃的是 __________ ,属于苯的同系物的是 __________ ,属于脂环烃的是 ________ 。
① ②
③④ ⑤
⑥
(2)烃A的相对分子质量是106,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色。当用FeBr3作催化剂时,能与溴反应,生成的一溴代物只有一种,则烃A的名称是 ____________ ,它生成一溴代物的化学方程式是 ________________________________________________________________ 。
(3)某有机物的结构简式如下所示:
①1 mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为 ________ mol。
②1 mol该物质和H2加成最多需H2 ________ mol。
③下列说法不正确的是 ________ (填字母)。
A.此物质可发生加成、取代、氧化等反应
B.该物质难溶于水
C.该物质能使溴水褪色
D.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色,且发生的是加成反应
解析:(2)根据该烃的性质可以推知:该烃分子中无且含苯环,设分子式为CxHy,=8……10,因此其分子式为C8H10。又推知其苯环上的一氯代物为一种,故A为对二甲苯。与Br2发生甲基邻位上H的取代反应。(3)1 mol该物质含2 mol碳碳双键,与溴水混合发生加成反应,2 mol碳碳双键可与2 mol Br2加成。苯环和碳碳双键与H2均可发生加成反应,最多需5 mol H2。该物质有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,有苯环能发生取代反应;该物质属于烃,难溶于水,与溴水发生加成反应使其褪色,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。
答案:(1)③④⑥ ②⑤ ⑤ ③④
(2)对二甲苯
(3)①2 ②5 ③D
12.如图中A是制取溴苯的实验装置,B,C是改进后的装置,请仔细分析对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式:
________________________________ 、
________________________________ 。
(2)写出B装置中盛有AgNO3溶液的试管里所发生反应的离子方程式:
________________________________ 。
(3)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是
________________________________ 。
(4)在按装置B,C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是 ________________________________________ ;应对装置C进行的操作是 ________________________________________________________ 。
(5)装置B,C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是 ___________________________________ 。
(6)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是_________________________________ 。
(7)与装置A和C相比,B装置存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行实验。这两个缺点是 ___________________________________________________ ; ____________________________________________________ 。
解析:(1)三个装置中所共同发生的两个反应,先是单质溴和铁反应生成溴化铁,再是苯和溴在三溴化铁催化作用下反应生成溴苯和溴化氢,其化学方程式:2Fe+3Br2===2FeBr3;
;
(2)B中盛有AgNO3溶液的试管中反应溴化氢和硝酸银反应生成溴化银和硝酸,其化学方程式:HBr+AgNO3===AgBr↓+HNO3,离子方程式为:Br- + Ag+===AgBr↓;(3)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是导出HBr,兼起冷凝回流的作用;(4)按装置B,C装好仪器及药品后要使反应开始,就是将药品放在一起混合,使之发生反应,应对装置B进行的操作是旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上;应对装置C进行的操作是托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯组成的混合液中;(5)A装置在加药品时及药品反应时不及时盖住瓶塞,容易造成苯和溴蒸气的逸出,污染环境;
(6)B中反应生成溴化氢的同时,大量溴蒸气逸出,因此B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气;(7)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行,由于在反应时大量的苯和溴蒸汽逸出,使得原料的利用率较低;后面HBr与AgNO3反应时易产生倒吸。
答案:(1)2Fe+3Br2===2FeBr3
(2)Br- + Ag+===AgBr↓
(3)导出HBr(导气),冷凝回流的作用 (4)打开分液漏斗上口瓶塞,旋转分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴入试管中 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯的混合液中(描述合理即可) (5)Br2和苯的蒸气逸出,污染环境 (6)吸收反应中随HBr逸出的Br2和苯蒸气 (7)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,原料利用率低 由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸(只要答出冷凝回流和倒吸即可)
13.苯、甲苯是重要的芳香烃,在有机合成中有重要的、广泛的用途。
(1)写出苯的结构简式 ________ ,甲苯的结构简式 ________ 。
(2)证明苯分子中的碳碳键不是碳碳单键和碳碳双键交替存在的共价键,而是处在碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键的事实是 ________ (填字母)。
A.只有一种一氯苯 B.只有一种邻二氯苯
C.只有一种间二氯苯 D.只有一种对二氯苯
(3)甲苯在铁的催化作用下与液溴反应生成一溴代物,主要有机产物的结构简式是 ________________ ;甲苯在光照条件下与溴蒸气反应生成一溴代物反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)苯不是能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以,反应生成的有机物是 ________________ (填结构简式),该反应的类型是 ________ 。
(5)下列苯的同系物中苯环上的一氯代物只有一种的是 ________ (填字母)。
A.甲苯 B.乙苯 C.邻二甲苯
D.间二甲苯 E.对二甲苯
解析:(1)苯的结构简式为,甲苯的结构简式为。
(2)无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一氯取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故A错误;若苯的结构中存在单双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种,但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故B正确;无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元代物都是无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C错误;无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的对位二元取代物都是无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故D错误。(3)甲苯在铁的催化作用下与液溴主要发生苯环上甲基的邻、对位取代反应,结构简式为,甲苯在光照条件下与溴蒸气发生取代反应,Br取代甲基上的H,反应的化学方程式为
。
(4)甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸:。
(5)苯的同系物中苯环上的一氯代物只有一种的是对二甲苯。
答案:(1) (2)B
(3)
(4) 氧化反应 (5)E
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