内容正文:
课时跟踪检测(十三) 芳香烃的来源与应用
一、选择题
1.下列物质中,属于苯的同系物的是 ( )
A. B.
C. D.
2.下列有关说法正确的是 ( )
A.甲苯的分子式为
B.甲苯分子中所有原子都处于同一平面
C.甲苯的一氯取代物有3种同分异构体
D.甲苯和苯互为同系物
3.下列各组物质用酸性高锰酸钾溶液和溴水都能区别的是 ( )
A.苯和甲苯 B.1⁃己烯和二甲苯
C.苯和1⁃己烯 D.己烷和苯
4.下列苯的同系物的名称不正确的是 ( )
A.对二甲苯
B.乙苯
C.1,2,3⁃三甲苯
D.1,3,4⁃三甲苯
5.异丙苯[]是一种重要的化工原料。下列关于异丙苯的说法不正确的是 ( )
A.异丙苯是苯的同系物
B.可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯
C.在光照条件下,异丙苯与Cl2发生取代反应生成的氯代物有三种
D.在一定条件下能与氢气发生加成反应
6.科学家借助原子力显微镜,将拍摄到的单个并五苯分子的照片呈现在人们面前(图1)。图2为并五苯的分子模型。
下面关于并五苯的说法正确的是 ( )
A.并五苯由22个碳原子和22个氢原子组成
B.并五苯中含有五个苯环
C.并五苯的一氯代物有6种同分异构体
D.并五苯和苯互为同系物
7.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是 ( )
A.先加入足量的酸性KMnO4溶液,然后再加入溴水
B.先加入足量溴水,然后再加入KMnO4酸性溶液
C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度
D.加入浓H2SO4与浓HNO3后加热
8.利用付⁃克反应可制备芳香族化合物,如:+C4H9Cl+HCl↑。下列有关说法不正确的是 ( )
A.该反应为取代反应
B.属于苯的同系物
C.分子式为 C4H9Cl的物质有4种
D.一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色
9.分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应。该有机物在一定条件下与H2完全加成,其生成物的一氯代物的种类有 ( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
10.已知某些苯的同系物可以被酸性KMnO4溶液氧化,如。现有苯的同系物,其蒸气密度为H2的60倍,该烃经氧化后,其产物1 mol可中和3 mol NaOH,则该烃的结构可能有 ( )
A.1种 B.3种 C.4种 D.5种
11.某烃的结构简式如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该有机物的一溴代物有3种
B.该物质所有碳原子不可能共平面
C.该物质是苯的同系物,燃烧有浓烟产生
D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
12.(2025·石家庄期末)科学家合成了有机双极晶体管,其结构简式如图所示。下列说法错误的是 ( )
(注明:—Ph=苯基)
A.该有机物的分子式为C42H28
B.该有机物属于芳香烃
C.该有机物不能与溴水发生加成反应
D.1 mol该有机物最多能与20 mol H2发生加成反应
13.(2025·南京期末)一种生产聚苯乙烯的流程如图,下列叙述正确的是 ( )
A.苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内
B.乙苯和苯乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.鉴别乙烯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液
D.反应①的反应类型是取代反应,反应③的反应类型是加聚反应
二、非选择题
14.(8分)由于萘()对儿童健康有不利的影响,目前已禁止生产和使用卫生丸(主要成分为萘)。我国1993年规定用樟脑代替卫生丸。萘和苯相似,在一定条件下,可以和氢气化合生成十氢化萘,它是一种环状化合物。
(1)萘的分子式为 ,十氢化萘的分子式为 。
(2)该反应属于 反应,其化学方程式为 。
(3)萘的一氯代物有 种,十氢化萘的一氯代物有 种(不考虑立体异构)。
15.(10分)某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为 。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ,反应类型是 。
(3)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: 。
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式 。
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为 。
16.(10分)已知:①RNH2+R'CH2ClRNHCH2R'+HCl(R和R'代表烃基)
②苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,如:
③(苯胺,弱碱性,易被氧化)
化合物C是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物,其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)B物质的结构简式是 。
(2)写出反应①②的化学方程式:
① ;
② 。
(3)反应①~⑤中,属于取代反应的是 (填反应序号)。
课时跟踪检测(十三)
1.选B 苯的同系物要符合通式CnH2n-6。
2.选D A项,为甲苯的结构简式,其分子式为C7H8,错误;B项,甲烷空间构型为正四面体形,因此甲基上所有原子不共面,错误;C项,甲苯分子中有4种不同的氢原子,因此一氯代物有4种,错误;D项,甲苯和苯结构相似,分子组成上相差1个“CH2”,因此互为同系物,正确。
3.选C 如果要区别各个选项中的两种物质,它们与酸性KMnO4溶液或溴水混合一定有不同现象。
4.选D 的甲基在1,2,4号碳原子上,命名为1,2,4⁃三甲苯,故D错误。
5.选C 在光照条件下,异丙苯与Cl2发生侧链上的取代反应,可生成多种氯代物,包括一氯代物、二氯代物等,C错误。
6.选B 从分子模型可得出并五苯的分子式为C22H14,A项错误;并五苯的一氯代物有4种同分异构体,C项错误;同系物为结构相似,分子组成相差1个或若干个CH2,并五苯和苯不符合同系物要求,D项错误。
7.选B 要鉴别出己烯中是否混有甲苯,用C项方法无法验证;而D中反应物会把己烯氧化,也不可以;利用溴水和酸性KMnO4溶液,若先加KMnO4溶液,己烯也可以使KMnO4被还原而褪色,故A不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烃,不能与酸性KMnO4溶液反应,再加入酸性KMnO4溶液褪色,则说明有甲苯,故正确答案为B。
8.选D 付⁃克反应是苯环上的氢原子被烃基取代的反应,属于取代反应,A正确;符合苯的同系物的定义,B正确;丁基有4种,C4H9Cl为丁基连接一个Cl原子,故分子式为 C4H9Cl的物质有4种,C正确;若—C4H9的结构为—C(CH3)3,则不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
9.选C 分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应,可以判断是甲苯,甲苯与氢气完全加成后,生成甲基环己烷,分子中有五种不同氢原子,因此其生成物的一氯代物的种类共有五种。
10.选B 由题意知,该芳香烃的相对分子质量为120,因其为苯的同系物,则14n-6=120,解得n=9,则分子式为C9H12。又因其被酸性KMnO4溶液氧化成三元羧酸,说明苯环上含有三个支链,即三个甲基,该烃的结构可能为、、,共有3种。
11.选D 该有机物为对称结构,有5种不同化学环境的H,一溴代物有5种,A项错误;苯环为平面结构,与苯环直接相连的碳原子与苯环在同一平面,由于单键可旋转,两个苯环可能共平面,则该物质所有C可能共平面,B项错误;该有机物中含有2个苯环,不是苯的同系物,C项错误;,在该分子中1~6号碳原子处于同一直线上,最多有6个碳原子处于同一直线上,D项正确。
12.选D 根据结构简式知,该有机物含有42个碳原子,H原子个数为28,分子式为C42H28,A正确;该有机物中含有苯环,且只含C、H元素,因此该有机物属于芳香烃,B正确;该物质中只含有苯环,不能与溴水发生加成反应,C正确;1 mol苯环最多与3 mol氢气发生加成反应,即1 mol该有机物最多与21 mol氢气发生加成反应,D错误。
13.选B 由于单键可以旋转,则连接碳碳双键的苯环可以不在一个平面上,即苯乙烯分子中所有原子不一定在同一平面内,故A错误;乙苯的侧链碳上连有H原子,苯乙烯具有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,都能使酸性 KMnO4溶液褪色,故B正确;乙烯和苯乙烯均可与溴发生加成反应,均能使Br2的四氯化碳溶液褪色,无法鉴别,故C错误;反应①是两种有机物合成一种,反应类型是加成反应,反应③是加聚反应,故D错误。
14.解析:萘的分子式为C10H8,分子中含两个苯环,最多能和5 mol氢气发生加成反应,所以十氢化萘应该比萘多10个氢原子,其化学式为C10H18。萘和十氢化萘分子结构中分别含有2种和3种不同化学环境的氢原子(如下图),所以其一氯代物分别有2种和3种。
答案:(1)C10H8 C10H18
(2)加成 +5H2
(3)2 3
15.解析:(1)A中含碳原子数为=8,除碳外余数为8,只能是氢,分子式为C8H8。(2)因A中含有苯环,故A为,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。(3)由信息可知,在该条件下发生的结构变化是碳碳双键打开,分别连接一个羟基。(4) 加成可能有三种情况:只苯环加氢(产物中碳的质量分数为87.3%),只侧链碳碳双键加氢(产物中碳的质量分数为90.6%),二者均加氢(产物中碳的质量分数为85.7%),因此结构简式为。
答案:(1)C8H8
(2)+Br2→ 加成反应
(3)
(4) (5)
16.解析:根据题给信息及有机物的转化关系可知,①反应的化学方程式为+Cl2+HCl,为取代反应;④反应的生成物中的—COOH来自中的—CH3的氧化,—NH2应来自②反应引入的—NO2,故A为;因为易被氧化,故应先将氧化为,再转化为,即B为;由信息①可知C为。
答案:(1)
(2)①+Cl2+HCl
②+HNO3+H2O
(3)①②⑤
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