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课时测评11 芳香烃
(时间:40分钟 满分:60分)
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(1-12题,每题4分,共48分)
题点一 苯
1.(2024·上海中学高二期末)下列各组混合物可用分液漏斗分液分离,且油状液体首先从漏斗下端流出的是( )
A.苯和水 B.溴苯和苯
C.硝基苯和水 D.氯仿和酒精
答案:C
解析:苯和水不互溶,能用分液漏斗进行分离,苯的密度比水小,操作时水从分液漏斗的下口流出来,A不符合;溴苯和苯互溶,不能用分液漏斗进行分离,B不符合;硝基苯和水不互溶,能用分液漏斗进行分离,硝基苯的密度比水大,操作时硝基苯从分液漏斗的下口流出来,C符合;酒精和氯仿互溶,不能用分液漏斗分液,D不符合。
2.下列区分苯和己烯的实验方法正确的是( )
A.分别点燃,无黑烟生成的是苯
B.分别加入溴水,振荡,静置后分层,下层橙红色消失的是己烯
C.分别加入溴水,振荡,静置后分层,上层橙红色消失的是苯
D.分别加入酸性KMnO4溶液、振荡,紫红色消失的是己烯
答案:D
解析:苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴水因发生化学反应而褪色,但己烯可以;苯中加入溴水,会将溴从溴水中萃取出来,使水层(下层)褪色,而苯层(上层)则呈橙红色;苯与己烯在燃烧时都会产生黑烟,故选D。
3.(2024·云南宣威高二期中)除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质),选用的试剂和除杂方法均正确的是( )
选项
物质
试剂
除杂方法
A
C2H4(SO2)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯(苯)
液溴
分液
C
硝基苯(硝酸)
NaOH溶液
分液
D
CH4(C2H2)
酸性KMnO4溶液
洗气
答案:C
解析:乙烯与二氧化硫均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能除杂,应选NaOH溶液,洗气,A错误;苯和溴苯互溶不能用分液法进行除杂,应选蒸馏法除杂,B错误;硝酸与NaOH溶液反应后,静置、液体分层,然后分液可分离,C正确;乙炔被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应选溴水,洗气,D错误。
题点二 与苯有关的化学实验
4.下列试剂可将甲苯、溴苯、水和NaOH溶液区分开的是( )
A.盐酸 B.溴的四氯化碳溶液
C.溴水 D.硝酸钠溶液
答案:C
解析:甲苯能萃取溴水中的溴单质,溶液分层,上层为橙红色、下层为无色;溴苯能萃取溴水中的溴单质,溶液分层,下层为橙红色,上层为无色;溴水与水混合无明显现象;溴水与NaOH溶液反应生成无色物质,溴水褪色。
5.(2024·北京101中学高二期末)实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述不正确的是( )
A.圆底烧瓶中改为FeBr3的水溶液不影响反应
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经水洗分液、稀碱洗分液、水洗分液、干燥、过滤、蒸馏得到溴苯并回收苯
答案:A
解析:苯和液溴反应,不和溴水反应,因此改为FeBr3的水溶液会影响反应,A错误;装置 b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸气,红棕色的溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,B正确;溴化氢极易溶于水,倒置漏斗防倒吸,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,C正确;反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤,除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴,分液,②用氢氧化钠溶液洗涤,除去残留的溴、溴化铁等物质,分液,③水洗除去剩余的NaOH,分液,④加入干燥剂除去有机相中剩余少量水,过滤,⑤对有机物进行蒸馏,回收苯并得到溴苯,D正确。
6.(2024·复旦附中高二期末)硝基苯是一种重要的化工原料,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
D.步骤③蒸馏操作时,温度计应插入液面以下
答案:D
解析: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,防止溶液飞溅造成危险,故A正确;步骤①控制温度在50~60 ℃,需用水浴加热,以便于控制反应温度,故B正确;步骤②是将水层和有机层进行分离,为分液操作,所用仪器为分液漏斗,故C正确;步骤③蒸馏操作时,温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误。
题点三 苯的同系物的结构与性质
7.下列有机物中,属于苯的同系物的是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。A项物质是苯,A不符合题意;B项物质中除了苯环,侧链上还含有碳碳双键,侧链不是烷烃基,B不符合题意;C项物质中没有苯环,与苯结构不相似,C不符合题意;D项物质属于苯的同系物,D符合题意;故选D。
8.(2025·江西宜春高二期中)下列有机物命名正确的是( )
A.3,3-二甲基-2-乙基戊烷 B.2,2-二甲基丙烷
C.5-甲基-3-己烯 D.2,4,6-三乙基苯
答案:B
解析:主链碳原子个数不对,该物质的名称应该为3,3,4-三甲基己烷,A错误;该物质的名称正确,B正确;起始编号位置不对,该物质的名称应该为2-甲基-3-己烯,C错误;应从离取代基最近的位置开始编号,即名称应该为1,3,5-三乙基苯,D错误。
9.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
物质
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144 ℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
答案:B
解析:甲苯变二甲苯是甲苯苯环上的1个氢原子被甲基取代,属于取代反应,A正确;甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,B错误;苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,且苯的沸点最低,所以蒸馏时首先分离出苯,C正确;因为对二甲苯的熔点较高,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法分离出来,D正确。答案选B。
10.(2025·江苏徐州高二期末)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: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;由于甲苯分子中含碳量比较高,故甲苯燃烧时,因燃烧不充分而有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,B正确;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;反应④是1 mol甲苯与 3 mol H2发生加成反应,D错误。
11.(2025·广西河池高二期末)有机物a和苯通过反应合成b的过程如图所示(无机小分子产物略去)。
R—+
下列说法错误的是( )
A.该反应是取代反应
B.若R为烃基,则b一定是苯的同系物
C.若R为—C4H9,则a有4种同分异构体
D.若R为—CHCH—CH3,b中所有碳原子可能都共平面
答案:B
解析:有机物a中的烃基取代苯环的氢原子生成b,为取代反应,故A正确;R为烃基,且烃基中含有不饱和键,则与苯的同系物分子中侧链为饱和链状烷烃基,结构不相似,不是苯的同系物,故B错误;—C4H9有4种,分别为:CH3—CH2—CH2—CH2—、CH3—CH2—CH(CH3)—、(CH3)2CH—CH2—、(CH3)3C—,则a有4种同分异构体,故C正确;R为—CHCH—CH3,则R为平面结构,所有碳原子共面,苯环为平面结构,所有碳原子共面,两平面结构通过单键相连,单键可旋转,所有的碳原子可能共平面,故D正确。
12.(2025·江西丰城高二期末)已知(R1、R2为氢原子或烷基)。有机化合物M()可被酸性KMnO4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。
13.(12分)人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为C6H6的物质有多种结构,其中的两种如下:
①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能 (填字母),而Ⅰ不能。
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化
b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应
d.与氢气发生加成反应
②C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示),该结构的二氯代物有 种。
(2)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是 (填字母,下同)。
A. B.
C. D.
(3)根据第(2)小题中判断得到的萘的结构简式,它不能解释萘的下列事实中的 。
A.萘不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.萘能与H2发生加成反应
C.萘分子中所有原子在同一平面内
D.一溴代萘(C10H7Br)只有两种同分异构体
答案:(1)①ab ②3 (2)C (3)A
解析:(1)①Ⅱ中存在碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而苯中存在特殊的键,不能发生上述反应,故应选ab。②固定一个氯原子的位置,移动另一个氯原子,另一个氯原子有三种位置,即。(2)分析各选项的结构简式,写出其分子式,再与萘的分子式对照可知选C。
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