内容正文:
课时跟踪检测(十) 苯 有机物分子中的共线与共面
一、选择题
1.下列属于芳香烃的是 ( )
A. B.
C. D.
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,紫色消失的是己烯
3.苯环实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有 ( )
①苯的间位二取代物只有一种 ②苯的邻位二取代物只有一种 ③苯分子中碳碳键的键长均相等
④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤苯在加热和催化剂存在条件下,与氢气发生加成反应
⑥苯在FeBr3存在的条件下,与液溴发生取代反应,但不能通过化学变化而使溴水褪色
A.①②③④ B.②③④⑥
C.③④⑤⑥ D.全部
4.有七种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④SO2;⑤2⁃丁炔;⑥环己烷;⑦环己烯,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水因反应而褪色的是 ( )
A.③④⑤ B.④⑤⑦ C.④⑤ D.③④⑤⑦
5.下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面上的是 ( )
A.CH2==CH—CH==CH2 B.
C. D.
6.下列关于的说法正确的是 ( )
A.所有碳原子有可能在同一平面上
B.最多有9个碳原子在同一平面上
C.有7个碳原子在同一直线上
D.至少有6个碳原子在同一直线上
7.CH3—CH==CH—C≡CCF3分子中,共面的碳原子有a个,共线的碳原子有b个,则a、b分别为 ( )
A.6,4 B.5,4 C.6,5 D.6,6
8.某同学分别用下列装置a和装置b制备溴苯,下列说法错误的是 ( )
A.两圆底烧瓶中均出现红棕色气体,说明反应放热
B.装置a中的锥形瓶内出现淡黄色沉淀,说明圆底烧瓶中发生取代反应
C.反应后的混合液中加入氢氧化钠溶液后会有红褐色沉淀生成
D.装置b中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内形成白烟
9.实验室制备硝基苯,经过配制混酸、硝化反应(50~60 ℃)、洗涤、干燥、蒸馏等步骤,以下装置能达到目的的是 ( )
A.配制混酸
B.硝化反应
C.分离硝基苯
D.蒸馏硝基苯
10.在探索苯分子结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示),下列说法正确的是 ( )
A.五种物质均能与氢气发生加成反应
B.b、c、e的一氯代物均有三种(不考虑立体异构)
C.五种物质中,只有a分子的所有原子处于同一平面
D.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色
11.某烃的结构简式为,若分子中共线碳原子数最多为a,可能共面的碳原子数最多为b,含四面体形结构的碳原子数为c,则a、b、c分别是 ( )
A.3、4、5 B.3、10、4
C.3、14、4 D.4、10、4
12.某有机化合物的结构简式为,对该有机化合物分子的描述正确的是 ( )
A.最多有7个碳原子共线
B.所有碳原子都在同一平面上
C.其一氯代物最多有5种
D.最多有25个原子共面
二、非选择题
13.(12分)已知:①R—NO2R—NH2;
②+HO—SO3H+H2O;
③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图:
(1)A是一种密度比水 (填“小”或“大”)的无色液体;A转化为B的化学方程式是 。
(2)→C的化学方程式为 。
(3)C→D的化学方程式为 。
(4)在“CD”的所有反应中属于取代反应的是 (填字母,下同),属于加成反应的是 ;用核磁共振氢谱可以证明化合物D中有 种处于不同化学环境的氢原子。
(5)中共面原子最多有 个。
14.(14分)溴苯是一种化工原料,纯净的溴苯是一种无色液体。某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应后的产物。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ;装置中冷凝管的作用为 。
(2)Ⅲ中苯的作用为 。
(3)实验开始时,关闭K2,打开K1和仪器a活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始进行,写出Ⅱ中发生的主要有机反应的化学方程式: ,Ⅲ中可观察到的现象是 ,说明苯与液溴发生反应的反应类型是 。
(4)反应结束后,要让Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中,这样操作的目的是 。
(5)三颈烧瓶内反应后的液体呈棕黄色,依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;
③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;
④加入无水CaCl2粉末干燥;
⑤通过 (填操作名称),可得到无色、较纯净的溴苯。
上述①至⑤五步操作中 (填“能”或“不能”)把步骤①省略,原因是 。
课时跟踪检测(十)
1.A 2.D 3.B
4.选B 甲烷与溴水、高锰酸钾均不反应,故①错误;苯与溴水、高锰酸钾均不反应,故②错误;聚乙烯中没有碳碳双键,与溴水、高锰酸钾均不反应,故③错误;SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色,SO2与Br2发生氧化还原反应产生硫酸和HBr使其褪色,故④正确;2⁃丁炔中含碳碳三键,与溴水、高锰酸钾均反应使其褪色,故⑤正确;环己烷与溴水、高锰酸钾均不反应,故⑥错误;环己烯中含碳碳双键,与溴水、高锰酸钾均反应使其褪色,故⑦正确。
5. 选C 分子中存在甲基,具有甲烷的正四面体形结构,所有原子不可能处于同一平面,C符合题意。
6.选A 碳碳三键为直线形结构,苯环、碳碳双键为平面形结构,单键可以任意旋转,则所有碳原子有可能在同一平面上,故A正确;由选项A可知,最多有11个碳原子在同一平面上,故B错误;碳碳三键为直线形结构,故中①~⑤号C原子共线,即有5个碳原子在同一直线上,故C、D错误。
7.选A 该分子的空间结构可以表示为,共面C原子有6个,共线C原子有4个,A正确。
8.选B 装置a中,圆底烧瓶内的溴蒸气挥发进入锥形瓶内,会和溶液中的水反应生成HBr,锥形瓶内也会生成淡黄色的溴化银沉淀,故装置a中的锥形瓶内出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,B错误。
9.选C 浓硫酸的密度较大,为防止液体飞溅,配制混酸时应将浓硫酸缓慢沿烧杯壁加入浓硝酸中,并用玻璃棒不断搅拌,A错误;制备硝基苯时反应温度为50~60 ℃,应该用水浴加热,B错误;硝基苯不溶于水,且密度比水大,分离硝基苯应用分液的方法,C正确;蒸馏时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,D错误。
10.选C A项,d不能发生加成反应;B项,c、e只有2种一氯代物;D项,a不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
11.选C 碳碳三键和与其直接相连的原子共线,共有3个碳原子共线;苯环处于对位上的碳原子及与其直接相连的原子共线,共有3个碳原子共线,故共线的碳原子数最多为3。分子中苯环或碳碳双键和与其直接相连的原子共平面,苯环与碳碳双键直接相连,通过碳碳单键旋转,两个平面可以重合,两个甲基的碳原子通过单键旋转也可能在重合的平面上,则可能共面的碳原子数最多为14。含四面体形结构的碳原子为饱和碳原子,共有4个。
12.选D 该有机化合物可看成CH4中的4个H原子被2个和2个取代,两个对称,两个对称,给有机物中的碳原子编号:。该分子中最多有4个碳原子共线(图中1、2、5、6号碳原子),A错误;6号碳原子为饱和碳原子,与之直接相连的4个碳原子构成四面体形结构,所有碳原子不可能都在同一平面上,B错误;该有机化合物中有6种等效H原子(上有3种等效H原子,上有3种等效H原子),其一氯代物最多有6种,C错误;由于单键可以旋转,所以该有机物中最多有25个原子共面(最多共面的原子为中的7个C原子、苯环上的4个H原子、甲基中的1个H原子,两个共24个原子,加上6号碳原子,共25个原子),D正确。
13.解析:根据转化关系图可推知:
A为、B为、C为、D为。
答案:(1)大
+CH3Cl+HCl
(2)+Br2+HBr↑
(3)+H2SO4(浓)+H2O
(4)ab c 3 (5)14
14.解析:苯和液溴在催化作用下可生成溴苯,同时生成HBr。实验开始时,关闭K2、开启K1和恒压分液漏斗活塞,滴加苯和液溴混合物,反应开始后,Ⅲ中小试管内的苯可用于除去溴蒸气,可用硝酸银溶液检验生成的HBr,Ⅳ中氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止污染空气,实验结束,可开启K2,关闭K1和恒压分液漏斗活塞,使Ⅰ中的水倒吸入Ⅱ中,吸收HBr气体,以免逸出污染空气。
答案:(1)恒压分液漏斗 导气、冷凝回流
(2)除去溴化氢中的溴蒸气
(3)+Br2+HBr↑
Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成 取代反应
(4)吸收Ⅱ中溴化氢气体,以免逸出污染空气
(5)蒸馏(或过滤、蒸馏) 不能 催化剂溴化铁与5%的NaOH溶液反应生成的胶状氢氧化铁会吸附溴苯,影响后续分离提纯
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