2.3 芳香烃【上好课】高二化学深度学习辅导讲义（人教版选择性必修3）

本讲义聚焦芳香烃核心知识点，从苯的组成结构（分子式C₆H₆、sp²杂化与大π键、平面正六边形结构）切入，递进至物理化学性质（燃烧、取代、加成反应），延伸到苯的同系物（通式CₙH₂ₙ₋₆、性质差异）、命名、同分异构体及来源应用，构建完整知识支架。 资料通过实验探究（如溴苯制备实验现象与装置分析）、结构性质关联（苯环与侧链相互影响解释化学性质差异）及分层练习（典例与变式题），培养科学探究与实践能力和科学思维，课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第二章 烃 第三节 芳香烃 要点 1 苯的组成和结构 分子式 结构式 结构简式 空间充填模型 C6H6 成键特点 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧 结构特点 ①苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，处于对位的4个原子在同一条直线上 ②6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键 要点 2 苯的物理和化学性质 1. 苯的物理性质 颜色 状态 密度 熔、沸点 溶解性 毒性 挥发性 无色 液体 比水小 较低 不溶于水 有毒 易挥发 2. 苯的化学性质 (1)苯的氧化反应 ①与氧气的燃烧反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O (火焰明亮，产生浓重的黑烟，放出大量的热) ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化 (2)苯与溴的取代反应 苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 ①反应的化学方程式： ②溴苯的制备 反应原料 苯、纯溴、铁 实验原理 实验步骤 ①安装好装置，检查装置气密性 ②加入少量铁屑作催化剂 ③把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口 实验装置 实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体微沸，烧瓶内充满大量红棕色气体 ②锥形瓶内的管口有白雾出现，溶液中出现淡黄色沉淀 ③左侧导管口有棕色油状液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有褐色不溶于水的液体 尾气处理 用碱液吸收，一般用NaOH溶液，吸收HBr和挥发出来的Br2 (3)在浓硫酸作用下，苯在50 ~ 60℃还能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯； 化学方程式为：， 纯净的硝基苯是一种无色液体，有苦杏仁味，不溶于水，密度比水大。 (4)苯与浓硫酸在70 ~ 80℃可以发生磺化反应，生成苯磺酸， 化学方程式为：。 (5)加成反应 在以Ni、Pt等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应，生成环己烷。 化学方程式为：， 在光照条件下，苯能与氯气发生加成反应，生成六氯环己烷： 化学方程式为：。 要点 3 苯的同系物 1．组成和结构特点 （1）苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代后的产物。 （2）分子中只有一个苯环，侧链都是烷基。 （3）通式为CnH2n－6(n≥7)。 2．常见的苯的同系物 苯的同系物 名称 熔点/0C 沸点/0C 密度/( g·cm－3) 甲苯 －95 111 0.867 乙苯 －95 136 0.867 二 甲 苯 邻二甲苯 (1，2－二甲苯) －25 144 0.880 间二甲苯 (1，3－二甲苯) －48 139 0.864 对二甲苯 (1，4－二甲苯) －13 138 0.861 3．苯的同系物的物理性质 （1）一般具有类似苯的气味，无色液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水的小。 （2）三种二甲苯的熔、沸点与密度 ①熔点：对二甲苯＞邻二甲基＞间二甲苯 ②沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 ③密度：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 4．化学性质 苯的同系物与苯都含有苯环，因此和苯具有相似的化学性质，能在一定条件下发生溴代、硝化和催化加氢反应，但由于苯环和烷基的相互影响，使苯的同系物的化学性质与苯和烷烃又有所不同。 【实验探究】 实验内容 实验装置 实验现象 解释 （1） 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水，静置 溴水在下层 溴水的密度大于苯和甲苯 （2） 将上述试管用力振荡，静置 液体分层，上层均为橙红色，下层几乎无色 苯、甲苯与溴水均不反应，但能萃取溴 （3） 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，静置 酸性KMnO4溶液在下层 酸性KMnO4溶液的密度大于苯和甲苯 （4） 将上述试管用力振荡，静置 苯无明显现象，甲苯中紫红色褪去 苯不与酸性KMnO4溶液反应，甲苯与酸性KMnO4溶液反应 （1）氧化反应——以“甲苯”为例 ①苯的同系物燃烧通式：CnH2n－6＋O2nCO2＋(n－3)H2O 甲苯与氧气燃烧：C7H8＋9O27CO2＋4H2O ②苯的同系物大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响) a．反应的化学方程式： (酸性高锰酸钾紫色褪去) b．对烃基的结构要求：与苯环直接相连的碳上必须有氢原子，无论侧链有多长，均将烃基氧化为羧基 如：， (与苯环直接相连的碳原子上买用氢原子，不能使酸性高锰酸钾褪色) c．应用：鉴别苯和苯的同系物 （2）取代反应 ①甲苯的硝化反应：甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主。生成三硝基的取代产物的化学方程式为： (侧链对苯环的影响) ②甲苯的卤代反应 a．甲苯与液溴在FeBr3催化剂作用下(苯环上取代)： b．甲苯与氯气在光照条件下(侧链取代)： （3）加成反应：在一定条件下甲苯与H2发生加成反应，生成甲基环己烷 化学反应方程式为： 5．苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同 苯 苯的同系物 相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6) 化学性质 ①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应，都比较困难 不同点 取代反应 易发生取代反应，主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应，常得到多元取代产物 氧化反应 难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色 差异原因 苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而被取代 要点 4 苯的同系物的命名 1．习惯命名法 （1）苯的一元取代物的命名：苯分子中的一个氢原子被烷基取代后，命名时以苯作母体，苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链，后读苯环，称为“某苯” 甲苯 乙苯 正丙苯 异丙苯 （2）苯的二元取代物的命名：当有两个取代基时，取代基在苯环上有邻、间、对三种位置，所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 （3）苯的三元取代物的命名：若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯，三甲苯通常用“连、偏、均”来表示 连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 2．系统命名法 （1）当苯环上有两个或两个以上的取代基时，可将苯环上的6个碳原子编号，以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并沿使取代基位次和较小的方向进行 (按顺时针或逆时针编号) 编序号 以最简取代基苯环上碳为1号，且使取代基序号和最小 写名称 1，4－二甲基－2－乙基苯 ①二甲苯的系统命名 1，2－二甲苯 1，3－二甲苯 1，4－二甲苯 ②三甲苯的系统命名 1，2，3－三甲苯 1，2，4－三甲苯 1，3，5－三甲苯 （2）若苯环侧链较复杂时，或苯环上含有不饱和烃基时，命名时一般把苯环作取代基，将较长的碳链作主链进行命名 2，5－二甲基－4－乙基－3－苯基庚烷 2－苯基丙烷 2－甲基－2－苯基丙烷 苯乙烯 要点 5 苯的同分异构体书写 1.侧链有一个取代基:把苯环看作取代基,先写侧链的碳骨架异构,再加官能团。如,先写四个碳的碳骨架,再加苯环,共四种:，。 2.侧链有两个取代基:利用“等效氢”法,“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子,等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。例如甲苯和乙苯的在苯环上一卤代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)： 3.侧链有三个取代基:采取“定二移一”的方法。 (1)三个相同的取代基 先固定两个取代基，即邻、间、对三种，再加另一个，从第一个开始书写，去掉重复的即可。例如三甲苯的一卤代物的同分异构体的写法与数目的判断，先写出二甲苯三种，再加另一个甲基，共三种。 A中三种，B中两种均和A重复，C中一种也和A中重复，所以共三种。 (2)三个取代基两个相同，一个不同 先固定两个相同的取代基,即邻、间、对三种,再加另一个，从第一个开始书写,去掉重复的即可。 例如二氯一溴苯的种数,第一步先在苯上进行二氯取代,得三种(邻、间、对)二氯苯,然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代，共有(2+3+1=6)六种。 。 (3)三个取代基完全不同 方法一样,这时间位和邻位四种位置完全不一样，对位两种，共十种。 要点 6 芳香烃的来源及其应用 1．芳香族化合物的分类 芳香族化合物是指含有苯环的化合物，其类别如下： 含有苯环的有机物均属于芳香族化合物，包括芳香烃和芳香烃的衍生物，如硝基苯()、溴苯()、苯磺酸()、苯甲酸()、苯甲醛()、苯酚()等。 2．芳香烃的来源 芳香烃最初是从煤经过干馏得到的煤焦油中提取的，现代工业中是通过石油化学工业中的催化重整等工艺得到的。稠环芳香烃是由两个或两个以上的苯环共用相邻的2个碳原子而形成的芳香烃。如萘()和蒽()。 3．芳香烃的应用 苯、甲苯、二甲苯和乙苯等简单的芳香烃是基本的有机原料，可用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等。 要点 7 稠环芳香烃 1．定义：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 2．常见的稠环芳香烃 分子式 结构简式 结构特点 物理性质 一氯代物 二氯代物 萘 C10H8 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位；②、③、⑦、⑥位相同，称为β位 无色片状晶体，有特殊气味，易升华，不溶于水 2 10 蒽 C14H10 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位 无色晶体，易升华，不溶于水，易溶于苯 3 15 命题点 1 苯的分子结构与物理性质 典例1(23-24高二上·上海·期末)可用分液漏斗可以分离的一组混合物是 A．酒精和碘 B．乙醇和乙酸 C．苯和水 D．乙酸和水 变式1（24-25高一下·吉林长春·期中)下列有关乙烯、乙炔和苯的共同点的描述错误的是 A．分子中各原子都处在同一平面内 B．都难溶于水，且密度比水小 C．都属于不饱和烃 D．都含有碳碳双键或碳碳三键 变式2(23-24高二下·上海崇明·期中)下列关于苯的叙述错误的是 A．属于不饱和烃 B．难溶于水且比水轻 C．分子中含有碳碳双键 D．燃烧时产生浓烟 命题点 2 苯的化学性质 典例1(25-26高一下·全国·课后作业)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体不变色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．作催化剂，可用铁粉代替 变式1(25-26高二下·全国·课后作业)苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是 A．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物 B．反应②为氧化反应，现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应①为取代反应，试剂是浓溴水 D．反应④在加热、催化剂作用下与H2发生反应生成环己烷 变式2(23-24高二下·河南商丘·期末)已知苯可以进行如下转化： 下列说法正确的是 A．用蒸馏水可鉴别苯和化合物 B．化合物和互为同系物 C．反应发生的条件均为光照 D．化合物能发生加成反应，不能发生氧化反应 命题点 3 苯的同系物及其性质 典例1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)反应条件和物质的结构均会对产物有着不同的影响下列叙述正确的是 A．甲苯与氯气光照下发生一元取代主要产物是4-氯甲苯 B．已知叔丁基苯结构如图不会被氧化为苯甲酸 C．凡含有的基团遇均显紫色 D．已知乳酸分子结构如图，若控制条件两分子乳酸酯化可能得到四元环酯如图 变式1(25-26高二下·全国·课后作业)工业合成乙苯的反应为： 下列说法错误的是 A．甲、乙均可通过石油分馏获取 B．丙的一氯代物有5种 C．甲、丙在一定条件下都可与发生加成反应 D．丙可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 变式2(24-25高二下·天津·期中)对伞花烃(a)常用作染料、医药、香料的中间体，a可转化为b(如下图)。下列说法错误的是 A．常温下对伞花烃呈液态且难溶于水 B．b物质的一氯代物有6种(不考虑立体异构) C．对伞花烃的分子式是，是苯的同系物 D．a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 命题点 4 苯的同系物的命名 典例1(25-26高二下·山东·课前预习)苯的同系物的命名 (1)原则：以苯为母体命名。 (2)方法 ①一个取代基 苯分子中的一个氢原子被烷基取代，称为某苯，如  ___________、___________。 ②两个取代基 苯分子中的两个氢原子被烷基取代，取代基的位置可用邻、间、对来表示。如为___________，为___________，为___________。 ③苯分子中的两个或两个以上氢原子被烷基取代，可将苯环上的6个碳原子编号，以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并使支链的编号和最小给其他取代基编号，例如： 苯的同系物          系统命名法 ___________ ___________ ___________   变式1(2025高三·全国·专题练习)苯的同系物的命名 (1)习惯命名法 如称为_______，称为_______，二甲苯有三种同分异构体，其名称分别为_______、_______、_______。 (2)系统命名法 将苯环上的6个碳原子编号，以某个取代基所在的碳原子的位置为_______号，选取最小位次号给另一取代基编号，如邻二甲苯也可叫做_______，间二甲苯也可叫做1，3-二甲苯，对二甲苯也可叫做_______。 变式2(24-25高二下·贵州贵阳·期末)下列有机物的系统命名正确的是 A．   4硝基甲苯 B．   2-甲基-3-丁炔 C． 2-甲基-1，4-戊二烯 D．   2，4，4-三甲基戊烷 命题点 5 芳香烃同分异构体书写 典例1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)对下列有机物的判断错误的是 A．上述各物质中根据结构分析叫立方烷的是① B．②苯环上的一溴代物的同分异构体数目有两种 C．③苯环上的二氯代物有10种 D．④存在属于芳香烃的同分异构体 变式1(24-25高二下·广东广州·期中)2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： I.制钠砂：向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠：降温至10℃，加入25mL噻吩(过量)，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠：降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。 Ⅳ.水解：恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 V.分离：向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。 回答下列问题： 步骤I中液体A还可以选择乙苯()，乙苯有多种芳香烃同分异构体，其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。 变式2(24-25高二下·上海·期中)有机物G是一种重要的工业原料，其合成路线如图： 已知：；。 芳香烃M与B互为同分异构体，M分子中含有两种氢原子且数目之比为3：1，M的结构简式为___________。 命题点 6 苯环型分子共线和共面问题 典例1(24-25高二下·重庆·期末）下列有机物分子中所有碳原子不可能处于同一平面的是 A． B． C． D． 变式1(24-25高二下·天津河西·期末）下列化合物的分子中所有原子一定位于同一平面的是 A．乙烷 B．乙醛 C．环己烷 D．苯 变式2(24-25高二下·河北衡水·期末）某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．该物质分子中所有碳原子可能共平面 B．该物质分子中一定有6个原子共直线 C．该物质分子中最多有20个原子共平面 D．该物质与酸性高锰酸钾溶液反应可以生成苯甲酸 点拨 1 溴苯制备过程中的易错点 1. 该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr3 2. 加药品的顺序：铁苯溴 3. 长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率) 4. 导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr气体易溶于水 5. 导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴 6. 纯净的溴苯是无色的液体，有特殊气味，密度比水大，难溶于水。反应完毕以后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为制得的溴苯中混有了溴。 7. 苯能萃取溴水中的溴，萃取分层后水在下层，溴的苯溶液在上层，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色，但为萃取褪色) 8. AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，说明有HBr气体生成，该反应应为取代反应，但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶，吸收Br2(g)，防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶，则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，不能说明该反应为取代反应，因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀) 9. 简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等)，再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)，蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯 点拨 2 硝基苯制备过程中易错点 1. 试剂加入的顺序：先将浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却，最后注入苯 水浴加热的好处：受热均匀，容易控制温度 2. 为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是水浴加热；温度计的位置：水浴中 3. 浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂 4. 玻璃管的作用：冷凝回流 5. 纯净的硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体，实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色 6. 硝基苯有毒，沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上，应迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗净 7. 简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作：依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸)，再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)，然后用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯 点拨 3 苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同 苯 苯的同系物 相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6) 化学性质 ①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应，但都比较困难 不同点 取代反应 易发生取代反应，主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应，常得到多元取代产物 氧化反应 难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色 差异原因 苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基活化而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢原子活化而被取代 点拨 4 苯的共线和共面问题 1．六种典型物质的结构模型及共线、共面的规律 空间结构 共线、共面情况 甲烷 (正四面体形结构) ①甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所有原子一定不能共平面，如CH3Cl分子中所有原子不在一个平面上 ②凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构 ③有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 乙烯 (平面形结构) ①乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中所有原子仍然共平面，如CH2==CHCl分子中所有原子共平面 ②C==C不能旋转，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面，即：6点共面 ③有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 苯 (平面形结构) ①苯分子中12个原子一定共平面，位于对角线位置的4个原子共直线，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中的所有原子仍然共平面，如溴苯()分子中所有原子共平面 ②有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 乙炔 (直线形结构) ①乙炔分子中所有原子一定在一条直线上，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中的所有原子仍然共线，如CH≡CCl分子中所有原子共线 ②C≡C不能旋转，4个原子位于同一个直线，即：4点共线(面) ③有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 甲醛 (平面三角形结构) ①甲醛分子中所有原子在同一平面内 ②有机物分子结构中每出现1个碳氧()双键，则整个分子中至少有4个原子共面 HCN HCN分子中3个原子在同一条直线上 2．结构不同的基团连接后原子共线、共面的分析方法 (1)直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上，分析：乙烯基乙炔(CH2==CH－C≡CH)原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。⑤C、⑥C两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，即： CH2==CH－C≡CH分子中，所有原子均共平面 (2)平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合 分析：苯乙烯原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 ，因①键可以旋转，故所在的平面可能和所在的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共平面，也可能不完全共平面，即：苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个 (3)平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上 分析：丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C，⑥C，⑦H构成三角形)，⑦H也可能在这个平面上 即：丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面 【微点拨】 ①C－C键可以旋转，而C==C键、C≡C键不能旋转 ②共线的原子一定共面，共面的原子不一定共线 ③分子中出现－CH3、－CH2－或－CH2CH3原子团时，所有原子不可能都在同一平面内 ④庚烷()中碳碳单键通过旋转，所有的碳原子有可能共面 点拨 8 苯的同系物的同分异构体的书写注意事项 1. 注意判断等效氢原子，防止重复。 2. 注意侧链的同分异构现象，防止遗漏。 3. 书写苯的同系物的同分异构体时，可以采用侧链先整后散、位置由邻到对到间的方法，写完后再命名验证。 ◆能力强化练 1．下列说法正确的是 ①沸点：正戊烷>新戊烷>正丁烷   ②1 mol 分子中含有4 mol碳碳双键   ③与不一定是同系物   ④2，4，6-三硝基甲苯的结构简式为 ⑤与是同分异构体   ⑥等质量的烃完全燃烧耗氧量：   ⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色，且反应原理相同 A．②⑥⑦ B．④⑤⑥ C．①⑥⑦ D．①③⑥ 2．下列实验、原理或装置正确的是 A．分离苯与硝基苯 B．验证乙炔与溴的加成 C．制取乙烯 D．制取溴苯 A．A B．B C．C D．D 3．已知有机物在一定条件下可转化为，下列说法不正确的是 A．的分子式为 B．该反应属于加成反应 C．可以用溴的四氯化碳溶液鉴别与 D．等质量的与燃烧，消耗的氧气更多 4．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 5．a、b、c、d、e均为不饱和烃，下列说法不正确的是 A．a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体 B．a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同 D．c、d、e分别与足量的HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体 6．我国科学家报道了一种高效制备四元碳环的方法，反应原理如下： 下列描述正确的是 A．该反应为加成反应 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为芳香烃 C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所有原子均共平面 D．Ⅲ与Ⅱ比较，Ⅲ更稳定 7．苯硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯()进行该反应(反应机理相同)，反应速率无明显变化。下列说法正确的是 已知：键能大于键能。 A．反应的中间体结构中，仍存在大键 B．反应过程中，苯环上碳原子杂化方式未发生过改变 C．用氘代苯反应时，步骤i中有键的断裂与形成 D．用氘代苯反应时，总反应速率主要由步骤ⅱ决定 8. 对甲苯磺酸是一种白色晶体，熔点，易溶于醇、醚和水，是用途广泛的化工原料。 实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸（实验装置如图所示），装置中有分水器，其作用是使回流的水蒸气冷凝进入分水器，有机溶剂进入烧瓶，增大反应物的转化率。 (1)写出该反应的化学方程式__________。 (2)下列说法错误的是__________。 A．当分水器中的水量不再增加时，停止加热 B．分水器可将反应体系中的甲苯移除 C．烧瓶中不需要添加沸石 D．冷凝水从x口进入 根据对甲苯磺酸的结构，有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似，进行了一系列的探究。 (3)对甲苯磺酸可能是强酸，电离方程式： 请设计简单实验证明猜想_______________。 (4)对甲苯磺酸的电离常数，苯磺酸的电离常数，据此判断酸性：对甲苯磺酸__________苯磺酸（填“>”或“<”）从结构的角度解释它们酸性差异的原因：__________。 (5)采用下图所示装置进行实验，观察到蔗糖迅速变黑。上述实验现象说明对甲苯磺酸具有__________。 A．吸水性    B．脱水性    C．强酸性 (6)向吸收液中滴加一定量__________溶液，仍未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。（不定项） A．    B．NaCl    C． 对甲苯磺酸可做酯化反应的催化剂，催化合成丙酸乙酯。 (7)请评价用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点__________。 9．硝基苯是一种重要的化工原料，某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率，制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下： 查阅资料，反应机理包括以下三个反应。 Ⅰ．___________ Ⅱ． Ⅲ． (1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。 (2)的中心原子采用___________杂化。 (3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。 (4)反应结束后，提纯硝基苯的实验过程如下。 已知： 摩尔质量/(g·mol-1) 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯 78 0.88 5.5 80.1 均不溶于水，易溶于有机溶剂 硝基苯 123 1.21 5.7 210.9 ①操作1、2、3相同，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。 ②无水固体的作用是___________。 ③操作5的名称为___________。 (5)实验过程涉及的下列操作中，错误的是___________(填字母)。 A．量筒量取苯后，无需洗涤残留液 B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，立即加入苯 C．将产品放置在托盘天平左盘称量 D．提纯操作中，可省去操作2、3 (6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 ◆综合拔高练 10．实验室利用如图装置合成溴苯，三颈烧瓶中所得粗产品再经水洗、碱洗、分液、干燥、蒸馏最终得到较纯的溴苯。下列说法正确的是 A．制备过程中将液溴替换为溴水可减少溴的挥发 B．反应后三颈烧瓶中液体出现分层且下层为油状液体 C．碱洗和干燥可分别选用溶液、无水 D．烧杯中试剂换成溶液可验证发生了取代反应 11．下列分子中所有原子不可能共平面的是 A．苯 B．甲醛 C．苯甲醛 D．丙烯 12．苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60℃下的反应机理如图所示，资料显示：浓硝酸、浓硫酸混合时存在；。下列说法错误的是 A．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．从结构上看，碳正离子中间体和取代产物中所有原子都不可能处于同一平面 C．反应过程中有非极性键的断裂与形成 13．“布洛芬”的一种合成路线如图所示，氰基(-CN)具有强还原性，a的分子式为。下列说法正确的是 A．布洛芬的分子式为 B．b的一溴取代有6种 C．a和b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．布洛芬分子中一定共面的碳原子数为9 14．观察如图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与发生加成反应 15．苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下图所示。下列说法正确的是 A．生成X为苯的加成产物，生成Y为苯的取代产物 B．苯和M分子中所有碳均为sp2杂化 C．从中间体到产物，更有利于生成产物Ⅰ D．生成Y的过程中，浓H2SO4增大了反应的活化能 16．对下列有机物的判断错误的是 A．除①外，其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．③④⑥都属于芳香烃，④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种 C．②⑤的一氯代物均只有1种，①的一氯代物有4种，④苯环上的二氯代物有9种 D．④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面 17．回答下列问题： Ⅰ已知：Diels-Adler反应，如： (1)有机物P()，常用于合成橡胶。写出P与发生Diels-Alder反应的产物_______。 (2)有机物P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为_______(填结构简式)。 (3)关于环戊二烯()说法正确的是_______。 A．分子内所有原子共平面 B．同分异构体中属于不饱和链烃的共有4种(不考虑立体异构) C．所有的碳原子均为sp2杂化 D．两分子环戊二烯加热能够生成六元环化合物 II.甲苯可以通过三步反应转化为对甲基环己醇： (4)第三步反应的化学方程式为_______。 III.金属的含氧酸根离子也可以看作含有双键，能够发生“类DA反应”。例如，中性条件下，高锰酸根离子与乙烯可以发生如下反应： + (5)反应后Mn的化合价为_______。 (6)已知SO2的中心原子上存在孤对电子。书写1，3-丁二烯与SO2发生类DA反应的产物：(用小黑点标出参与反应的电子)。 +_______ 或+ _______。 IV. (7)某有机物结构为 ，它二氯代物最多有(不含立体异构)有_______种。 ◆高考真题练 19．下列过程不正确的是 A．（2025·湖北卷）室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 B．（2023·陕晋青宁卷）“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃，结构如图，下列说法错误的是 该索烃属于芳香烃 C．（2025·河北卷） 宏观现象 微观解释 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 D．（2025·陕晋青宁卷卷）关于以下实验正确的是 结论：甲基使苯环活化 20．（2025·湖南卷）苯胺是重要的有机化工原料，其实验室制备原理如下： 相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/ 沸点/ 密度/ 溶解性 硝基苯 123 5.9 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184.0 1.02 微溶于水，易溶于乙醚 乙酸 60 16.6 117.9 1.05 与水互溶 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 微溶于水 反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下： 实验步骤为： ①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸，加热煮沸； ②稍冷后，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯，再加热回流； ③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集苯胺-水馏出液； ④将苯胺-水馏出液用饱和后，转入分液漏斗静置分层，分出有机层；水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，用粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液； ⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ)，先蒸馏回收乙醚，再蒸馏收集馏分，得到苯胺。 回答下列问题： (1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。 (2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。 (3)步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。 (4)步骤④中第二次分液，醚层位于_______层(填“上”或“下”)。 (5)蒸馏回收乙醚时，锥形瓶需冰水浴的原因是_______；回收乙醚后，需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏，这样操作的原因是_______。 (6)下列说法正确的是_______(填标号)。 A．缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率 B．蒸馏时需加沸石，防止暴沸 C．用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯 D．蒸馏回收乙醚，无需尾气处理 (7)苯胺的产率为_______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 烃 第三节 芳香烃 要点 1 苯的组成和结构 分子式 结构式 结构简式 空间充填模型 C6H6 成键特点 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧 结构特点 ①苯分子为平面正六边形结构，分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内，处于对位的4个原子在同一条直线上 ②6个碳碳键键长完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键 要点 2 苯的物理和化学性质 1. 苯的物理性质 颜色 状态 密度 熔、沸点 溶解性 毒性 挥发性 无色 液体 比水小 较低 不溶于水 有毒 易挥发 2. 苯的化学性质 (1)苯的氧化反应 ①与氧气的燃烧反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O (火焰明亮，产生浓重的黑烟，放出大量的热) ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化 (2)苯与溴的取代反应 苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应，苯环上的氢原子可被溴原子取代，生成溴苯 ①反应的化学方程式： ②溴苯的制备 反应原料 苯、纯溴、铁 实验原理 实验步骤 ①安装好装置，检查装置气密性 ②加入少量铁屑作催化剂 ③把苯和少量液态溴放入烧瓶中 ④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口 实验装置 实验现象 ①剧烈反应，圆底烧瓶内液体微沸，烧瓶内充满大量红棕色气体 ②锥形瓶内的管口有白雾出现，溶液中出现淡黄色沉淀 ③左侧导管口有棕色油状液体滴下，把烧瓶里的液体倒入冷水里，有褐色不溶于水的液体 尾气处理 用碱液吸收，一般用NaOH溶液，吸收HBr和挥发出来的Br2 (3)在浓硫酸作用下，苯在50 ~ 60℃还能与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯； 化学方程式为：， 纯净的硝基苯是一种无色液体，有苦杏仁味，不溶于水，密度比水大。 (4)苯与浓硫酸在70 ~ 80℃可以发生磺化反应，生成苯磺酸， 化学方程式为：。 (5)加成反应 在以Ni、Pt等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应，生成环己烷。 化学方程式为：， 在光照条件下，苯能与氯气发生加成反应，生成六氯环己烷： 化学方程式为：。 要点 3 苯的同系物 1．组成和结构特点 （1）苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代后的产物。 （2）分子中只有一个苯环，侧链都是烷基。 （3）通式为CnH2n－6(n≥7)。 2．常见的苯的同系物 苯的同系物 名称 熔点/0C 沸点/0C 密度/( g·cm－3) 甲苯 －95 111 0.867 乙苯 －95 136 0.867 二 甲 苯 邻二甲苯 (1，2－二甲苯) －25 144 0.880 间二甲苯 (1，3－二甲苯) －48 139 0.864 对二甲苯 (1，4－二甲苯) －13 138 0.861 3．苯的同系物的物理性质 （1）一般具有类似苯的气味，无色液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水的小。 （2）三种二甲苯的熔、沸点与密度 ①熔点：对二甲苯＞邻二甲基＞间二甲苯 ②沸点：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 ③密度：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯 4．化学性质 苯的同系物与苯都含有苯环，因此和苯具有相似的化学性质，能在一定条件下发生溴代、硝化和催化加氢反应，但由于苯环和烷基的相互影响，使苯的同系物的化学性质与苯和烷烃又有所不同。 【实验探究】 实验内容 实验装置 实验现象 解释 （1） 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水，静置 溴水在下层 溴水的密度大于苯和甲苯 （2） 将上述试管用力振荡，静置 液体分层，上层均为橙红色，下层几乎无色 苯、甲苯与溴水均不反应，但能萃取溴 （3） 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，静置 酸性KMnO4溶液在下层 酸性KMnO4溶液的密度大于苯和甲苯 （4） 将上述试管用力振荡，静置 苯无明显现象，甲苯中紫红色褪去 苯不与酸性KMnO4溶液反应，甲苯与酸性KMnO4溶液反应 （1）氧化反应——以“甲苯”为例 ①苯的同系物燃烧通式：CnH2n－6＋O2nCO2＋(n－3)H2O 甲苯与氧气燃烧：C7H8＋9O27CO2＋4H2O ②苯的同系物大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响) a．反应的化学方程式： (酸性高锰酸钾紫色褪去) b．对烃基的结构要求：与苯环直接相连的碳上必须有氢原子，无论侧链有多长，均将烃基氧化为羧基 如：， (与苯环直接相连的碳原子上买用氢原子，不能使酸性高锰酸钾褪色) c．应用：鉴别苯和苯的同系物 （2）取代反应 ①甲苯的硝化反应：甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主。生成三硝基的取代产物的化学方程式为： (侧链对苯环的影响) ②甲苯的卤代反应 a．甲苯与液溴在FeBr3催化剂作用下(苯环上取代)： b．甲苯与氯气在光照条件下(侧链取代)： （3）加成反应：在一定条件下甲苯与H2发生加成反应，生成甲基环己烷 化学反应方程式为： 5．苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同 苯 苯的同系物 相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6) 化学性质 ①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应，都比较困难 不同点 取代反应 易发生取代反应，主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应，常得到多元取代产物 氧化反应 难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色 差异原因 苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而被取代 要点 4 苯的同系物的命名 1．习惯命名法 （1）苯的一元取代物的命名：苯分子中的一个氢原子被烷基取代后，命名时以苯作母体，苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链，后读苯环，称为“某苯” 甲苯 乙苯 正丙苯 异丙苯 （2）苯的二元取代物的命名：当有两个取代基时，取代基在苯环上有邻、间、对三种位置，所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 （3）苯的三元取代物的命名：若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯，三甲苯通常用“连、偏、均”来表示 连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 2．系统命名法 （1）当苯环上有两个或两个以上的取代基时，可将苯环上的6个碳原子编号，以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并沿使取代基位次和较小的方向进行 (按顺时针或逆时针编号) 编序号 以最简取代基苯环上碳为1号，且使取代基序号和最小 写名称 1，4－二甲基－2－乙基苯 ①二甲苯的系统命名 1，2－二甲苯 1，3－二甲苯 1，4－二甲苯 ②三甲苯的系统命名 1，2，3－三甲苯 1，2，4－三甲苯 1，3，5－三甲苯 （2）若苯环侧链较复杂时，或苯环上含有不饱和烃基时，命名时一般把苯环作取代基，将较长的碳链作主链进行命名 2，5－二甲基－4－乙基－3－苯基庚烷 2－苯基丙烷 2－甲基－2－苯基丙烷 苯乙烯 要点 5 苯的同分异构体书写 1.侧链有一个取代基:把苯环看作取代基,先写侧链的碳骨架异构,再加官能团。如,先写四个碳的碳骨架,再加苯环,共四种:，。 2.侧链有两个取代基:利用“等效氢”法,“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子,等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。例如甲苯和乙苯的在苯环上一卤代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)： 3.侧链有三个取代基:采取“定二移一”的方法。 (1)三个相同的取代基 先固定两个取代基，即邻、间、对三种，再加另一个，从第一个开始书写，去掉重复的即可。例如三甲苯的一卤代物的同分异构体的写法与数目的判断，先写出二甲苯三种，再加另一个甲基，共三种。 A中三种，B中两种均和A重复，C中一种也和A中重复，所以共三种。 (2)三个取代基两个相同，一个不同 先固定两个相同的取代基,即邻、间、对三种,再加另一个，从第一个开始书写,去掉重复的即可。 例如二氯一溴苯的种数,第一步先在苯上进行二氯取代,得三种(邻、间、对)二氯苯,然后分别对这三种二氯苯进行一溴取代，共有(2+3+1=6)六种。 。 (3)三个取代基完全不同 方法一样,这时间位和邻位四种位置完全不一样，对位两种，共十种。 要点 6 芳香烃的来源及其应用 1．芳香族化合物的分类 芳香族化合物是指含有苯环的化合物，其类别如下： 含有苯环的有机物均属于芳香族化合物，包括芳香烃和芳香烃的衍生物，如硝基苯()、溴苯()、苯磺酸()、苯甲酸()、苯甲醛()、苯酚()等。 2．芳香烃的来源 芳香烃最初是从煤经过干馏得到的煤焦油中提取的，现代工业中是通过石油化学工业中的催化重整等工艺得到的。稠环芳香烃是由两个或两个以上的苯环共用相邻的2个碳原子而形成的芳香烃。如萘()和蒽()。 3．芳香烃的应用 苯、甲苯、二甲苯和乙苯等简单的芳香烃是基本的有机原料，可用于合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等。 要点 7 稠环芳香烃 1．定义：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 2．常见的稠环芳香烃 分子式 结构简式 结构特点 物理性质 一氯代物 二氯代物 萘 C10H8 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位；②、③、⑦、⑥位相同，称为β位 无色片状晶体，有特殊气味，易升华，不溶于水 2 10 蒽 C14H10 ①、④、⑤、⑧位相同，称为α位 无色晶体，易升华，不溶于水，易溶于苯 3 15 命题点 1 苯的分子结构与物理性质 典例1(23-24高二上·上海·期末)可用分液漏斗可以分离的一组混合物是 A．酒精和碘 B．乙醇和乙酸 C．苯和水 D．乙酸和水 【答案】C 【详解】A．碘可以溶于酒精，不能用分液漏斗分离，A错误； B．乙醇和乙酸可以互溶，不能用分液漏斗分离，B错误； C．苯和水不互溶且不反应，可以用分液漏斗分离，C正确； D．乙酸和水可以互溶，不能用分液漏斗分离，D错误； 故选C。 变式1（24-25高一下·吉林长春·期中)下列有关乙烯、乙炔和苯的共同点的描述错误的是 A．分子中各原子都处在同一平面内 B．都难溶于水，且密度比水小 C．都属于不饱和烃 D．都含有碳碳双键或碳碳三键 【答案】D 【详解】A．乙烯空间构型为平面形，乙炔为直线形，苯为平面形，因此乙烯、乙炔和苯分子中所有原子均处于同一平面，A正确； B．乙烯、乙炔和苯属于烃，均难溶于水且密度都比水小，B正确； C．乙烯含双键、乙炔含三键、苯含共轭大π键，因此三者均为不饱和烃，C正确； D．苯中不存在典型的碳碳双键或三键，其结构为共轭大π键，D错误； 故选D。 变式2(23-24高二下·上海崇明·期中)下列关于苯的叙述错误的是 A．属于不饱和烃 B．难溶于水且比水轻 C．分子中含有碳碳双键 D．燃烧时产生浓烟 【答案】C 【详解】A．苯的分子式为C6H6，与饱和烷烃相比，氢原子个数少，在一定条件下能够与氢气发生加成反应，属于不饱和烃，A正确； B．苯是一种不溶于水的有机溶剂，密度比水小，B正确； C．苯分子中不含碳碳单键和碳碳双键，是一种介于碳碳单键和双键之间的特殊的键，C错误； D．苯分子最简式为CH，分子中含碳量高，燃烧时产生明亮火焰并带有浓烟，D正确； 故选C。 命题点 2 苯的化学性质 典例1(25-26高一下·全国·课后作业)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体不变色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．作催化剂，可用铁粉代替 【答案】B 【分析】在溴化铁作催化剂作用下，苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢，装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，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，倒置漏斗的作用是防止倒吸。 【详解】A．若关闭K时向烧瓶中加注液体，会使烧瓶中气体压强增大，苯和溴混合液不能顺利流下。打开K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，A不符合题意； B．装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，B符合题意； C．装置c中碳酸钠溶液呈碱性，且氢溴酸是强酸、酸性比碳酸强，故碳酸钠溶液能够吸收反应生成的溴化氢气体，C不符合题意； D．铁和溴反应生成溴化铁，故可用铁粉代替溴化铁，D不符合题意； 故选B。 变式1(25-26高二下·全国·课后作业)苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是 A．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物 B．反应②为氧化反应，现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应①为取代反应，试剂是浓溴水 D．反应④在加热、催化剂作用下与H2发生反应生成环己烷 【答案】C 【详解】A．反应③苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯和水，为取代反应，有机产物硝基苯是一种芳香化合物，故A正确； B．苯具有还原性，能够在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应②为氧化反应，苯含碳量高，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟，故B正确； C．反应①为苯的溴代反应，试剂为液溴、溴化铁作催化剂，故C错误； D．反应④中1mol苯最多与3molH2在加热、催化剂作用下发生加成反应生成环己烷，故D正确； 答案选C。 变式2(23-24高二下·河南商丘·期末)已知苯可以进行如下转化： 下列说法正确的是 A．用蒸馏水可鉴别苯和化合物 B．化合物和互为同系物 C．反应发生的条件均为光照 D．化合物能发生加成反应，不能发生氧化反应 【答案】A 【详解】A．化合物K为溴苯，溴苯的密度比水大，苯的密度比水小，且都不溶于水，与水分层现象不同，所以可以用蒸馏水可鉴别苯和溴苯，A正确； B．化合物M的分子式为C6H12与L的分子式为C6H10，不满足同系物的定义，两者不是同系物，B错误； C．反应①为苯制溴苯的取代反应，反应条件为溴、铁或溴化铁作催化剂，C错误； D．化合物L中有碳碳双键能发生加成反应，也能发生氧化反应，D错误； 答案选A。 命题点 3 苯的同系物及其性质 典例1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)反应条件和物质的结构均会对产物有着不同的影响下列叙述正确的是 A．甲苯与氯气光照下发生一元取代主要产物是4-氯甲苯 B．已知叔丁基苯结构如图不会被氧化为苯甲酸 C．凡含有的基团遇均显紫色 D．已知乳酸分子结构如图，若控制条件两分子乳酸酯化可能得到四元环酯如图 【答案】B 【详解】A．甲苯与氯气光照条件下，取代反应发生在侧链甲基的氢原子上，主要产物是氯甲基苯；4-氯甲苯是苯环上的取代产物，需要催化剂（如）才能生成，A错误； B．苯的同系物侧链被酸性氧化为羧基（得到苯甲酸）的前提是：与苯环直接相连的α-碳原子上带有氢原子。叔丁基苯中，与苯环直接相连的α-碳连接3个甲基，没有氢原子，因此无法被氧化为苯甲酸，B正确； C．只有酚羟基（羟基直接连接在苯环上）遇才会显紫色，图中该基团是羟基连接环己烷基，属于醇羟基，遇不显紫色，C错误； D．乳酸结构为，两分子乳酸发生酯化成环时，最终得到的是六元环酯，，D错误；故选B。 变式1(25-26高二下·全国·课后作业)工业合成乙苯的反应为： 下列说法错误的是 A．甲、乙均可通过石油分馏获取 B．丙的一氯代物有5种 C．甲、丙在一定条件下都可与发生加成反应 D．丙可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】A 【详解】A．石油分馏产品含饱和烃，苯、乙烯均为不饱和烃，需催化重整得到芳香烃、裂解生成乙烯，故A错误； B．丙含5种H原子：乙基上2种，苯环的邻、间、对位共3种，则丙的一氯代物有5种，故B正确； C．苯与氢气发生加成反应生成环己烷，乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，则甲、丙在一定条件下都可与H2发生加成反应，故C正确； D．乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，则可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确； 答案选A。 变式2(24-25高二下·天津·期中)对伞花烃(a)常用作染料、医药、香料的中间体，a可转化为b(如下图)。下列说法错误的是 A．常温下对伞花烃呈液态且难溶于水 B．b物质的一氯代物有6种(不考虑立体异构) C．对伞花烃的分子式是，是苯的同系物 D．a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】B 【详解】A．对伞花烃分子含10碳原子, 常温下呈液态，没有亲水基团难溶于水，A正确； B．b有7种等效H，b物质的一氯代物有7种(不考虑立体异构)，B错误； C．对伞花烃的分子式是C10H14，含1个苯环，苯环上连有甲基和异丙基，则是苯的同系物，C正确； D．苯环侧链上与苯环直接相连的碳上有氢，就能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则a能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确； 故选B。 命题点 4 苯的同系物的命名 典例1(25-26高二下·山东·课前预习)苯的同系物的命名 (1)原则：以苯为母体命名。 (2)方法 ①一个取代基 苯分子中的一个氢原子被烷基取代，称为某苯，如  ___________、___________。 ②两个取代基 苯分子中的两个氢原子被烷基取代，取代基的位置可用邻、间、对来表示。如为___________，为___________，为___________。 ③苯分子中的两个或两个以上氢原子被烷基取代，可将苯环上的6个碳原子编号，以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号，并使支链的编号和最小给其他取代基编号，例如： 苯的同系物          系统命名法 ___________ ___________ ___________   【答案】 甲苯 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 1，2-二甲苯 1，3-二甲苯 1，4-二甲苯 【详解】 ① ，苯环上连了一个甲基，因此命名为甲苯；苯环上连了一个乙基，因此命名为乙苯，故答案为：甲苯；乙苯； ②两个甲基处于相邻位置，因此命名为邻二甲苯；两个甲基处于间位，因此命名为间二甲苯；两个甲基处于相对位置，因此命名为对二甲苯，故答案为：邻二甲苯；间二甲苯；对二甲苯； ③两个甲基位于1号和2号碳，命名为1，2-二甲苯；两个甲基位于1号和3号碳，命名为1，3-二甲苯；两个甲基位于1号和4号碳，命名为1，4-二甲苯，故答案为：1，2-二甲苯；1，3-二甲苯；1，4-二甲苯。 变式1(2025高三·全国·专题练习)苯的同系物的命名 (1)习惯命名法 如称为_______，称为_______，二甲苯有三种同分异构体，其名称分别为_______、_______、_______。 (2)系统命名法 将苯环上的6个碳原子编号，以某个取代基所在的碳原子的位置为_______号，选取最小位次号给另一取代基编号，如邻二甲苯也可叫做_______，间二甲苯也可叫做1，3-二甲苯，对二甲苯也可叫做_______。 【答案】(1) 甲苯 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 (2) 1 1，2-二甲苯 1，4-二甲苯 【详解】（1）苯环上连有－CH3时称为甲苯，连有－C2H5时称为乙苯，这是苯的同系物的常用命名法。二甲苯有三种位置异构：两个甲基在相邻位置为邻二甲苯，隔一个碳为间二甲苯，对置为对二甲苯； （2）按系统命名法，以某个取代基所在碳原子定为1号，再将另一个取代基编号到最小位置。于是，邻二甲苯为1，2-二甲苯，间二甲苯为1，3-二甲苯，对二甲苯为1，4-二甲苯。 变式2(24-25高二下·贵州贵阳·期末)下列有机物的系统命名正确的是 A．   4硝基甲苯 B．   2-甲基-3-丁炔 C． 2-甲基-1，4-戊二烯 D．   2，4，4-三甲基戊烷 【答案】C 【详解】A．硝基在4号碳上，取代基名称和位次应用短横线隔开，正确的命名应该是：4- 硝基甲苯，A错误； B．应从靠近官能团开始编号，正确的命名应为3-甲基-1-丁炔，B错误； C．中的甲基在2号碳上，正确的命名为2-甲基-1，4-戊二烯，C正确； D．应使取代基位次和最小，从左边开始编号，正确命名应为2，2，4-三甲基戊烷，D错误； 故选C。 命题点 5 芳香烃同分异构体书写 典例1(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)对下列有机物的判断错误的是 A．上述各物质中根据结构分析叫立方烷的是① B．②苯环上的一溴代物的同分异构体数目有两种 C．③苯环上的二氯代物有10种 D．④存在属于芳香烃的同分异构体 【答案】C 【详解】A．①的结构为立方体，每个顶点为碳原子，就是立方烷的结构，A正确； B．②苯环上等效氢只有2种（），因此苯环上的一溴代物有2种，B正确； C．根据“定一移一”，③苯环上的二氯代物共得到9种同分异构体， 、、C错误；D．④分子式为，计算不饱和度：。芳香烃的定义是含有苯环的烃，一个苯环的不饱和度为4，该物质不饱和度为6，可能存在含苯环的芳香烃同分异构体，D正确； 故选C。 变式1(24-25高二下·广东广州·期中)2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： I.制钠砂：向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠：降温至10℃，加入25mL噻吩(过量)，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠：降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。 Ⅳ.水解：恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 V.分离：向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。 回答下列问题： 步骤I中液体A还可以选择乙苯()，乙苯有多种芳香烃同分异构体，其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。 【答案】 【详解】 乙苯有多种芳香烃同分异构体，即两个甲基的邻间对位，其中有3种化学环境不同的氢原子，说明结构对称，为邻二甲苯，结构简式为； 变式2(24-25高二下·上海·期中)有机物G是一种重要的工业原料，其合成路线如图： 已知：；。 芳香烃M与B互为同分异构体，M分子中含有两种氢原子且数目之比为3：1，M的结构简式为___________。 【答案】 【分析】 反应①为加成反应，根据B和苯结构简式知，A为CH2=CHCH3，B发生取代反应生成C，C发生消去反应生成D，则C为或。由E分子式知，D、F的结构可知，D发生加成反应生成E，E水解生成F，结合题给已知，则E为，F发生催化氧化生成G，据此分析解题。 【详解】 由题干流程图B的结构简式可知，B的分子式为C9H12，不饱和度为4，芳香烃M与B互为同分异构体，M分子中含有两种氢原子且数目之比为3：1，即分子中含有甲基，则M的结构简式为，故答案为：； 命题点 6 苯环型分子共线和共面问题 典例1(24-25高二下·重庆·期末）下列有机物分子中所有碳原子不可能处于同一平面的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．苯环为平面构型，碳碳三键为直线构型，与苯环直接相连的碳原子与苯环共平面，故中所有碳原子一定共平面，A不符合题意； B．碳碳双键为平面构型，与碳碳双键直接相连的碳原子与碳碳双键共平面，中所有碳原子一定共平面，B不符合题意； C．碳碳双键为平面构型，中两个碳碳双键通过单键相连，单键可以旋转，故所有碳原子可能共平面，C不符合题意； D．饱和碳原子连4根单键，为四面体构型，-C(CH3)3中的C原子不可能全部在同一平面内，D符合题意； 故选D。 变式1(24-25高二下·天津河西·期末）下列化合物的分子中所有原子一定位于同一平面的是 A．乙烷 B．乙醛 C．环己烷 D．苯 【答案】D 【详解】判断分子是否共面需结合杂化轨道理论和空间构型。 A．乙烷中杂化的碳原子形成四面体结构，所有原子不能位于同一平面，故A不符合题意； B．乙醛中：醛基（）中为平面结构，但甲基（）中杂化C原子形成四面体结构，所有原子不能位于同一平面，故B不符合题意； C．环己烷中杂化的C原子形成四面体结构，所有原子不能位于同一平面，故C不符合题意； D．苯中sp2杂化的碳原子形成平面六元环，所有原子一定处于同一平面，故D符合题意； 答案选D。 变式2(24-25高二下·河北衡水·期末）某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．该物质分子中所有碳原子可能共平面 B．该物质分子中一定有6个原子共直线 C．该物质分子中最多有20个原子共平面 D．该物质与酸性高锰酸钾溶液反应可以生成苯甲酸 【答案】A 【详解】 A．该有机物结构中存在饱和碳原子（四面体空间结构），如图带星号碳原子，故分子中所有碳原子不可能共平面，A错误； B．碳碳三键是直线形结构，苯对位上的碳原子以及与碳原子相连的H原子共线，故该有机物分子中一定有6个原子共直线，如图，B正确； C．苯和碳碳双键是平面结构、碳碳三键是直线形，饱和碳原子是四面体结构，该分子中共平面的原子最多有20个，C正确； D．分子中碳碳三键与苯环相连，故有机物与酸性高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸，D正确； 故答案选A。 点拨 1 溴苯制备过程中的易错点 1. 该反应要用液溴，苯与溴水不反应；加入铁粉起催化作用，实际上起催化作用的是FeBr3 2. 加药品的顺序：铁苯溴 3. 长直导管的作用：导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率) 4. 导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸，因为HBr气体易溶于水 5. 导管口附近出现的白雾，是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴 6. 纯净的溴苯是无色的液体，有特殊气味，密度比水大，难溶于水。反应完毕以后，将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为制得的溴苯中混有了溴。 7. 苯能萃取溴水中的溴，萃取分层后水在下层，溴的苯溶液在上层，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色，但为萃取褪色) 8. AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，说明有HBr气体生成，该反应应为取代反应，但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶，吸收Br2(g)，防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶，则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成，不能说明该反应为取代反应，因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀) 9. 简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：先用水洗后分液(除去溶于水的杂质如溴化铁等)，再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)，蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯 点拨 2 硝基苯制备过程中易错点 1. 试剂加入的顺序：先将浓硝酸注入大试管中，再慢慢注入浓硫酸，并及时摇匀和冷却，最后注入苯 水浴加热的好处：受热均匀，容易控制温度 2. 为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是水浴加热；温度计的位置：水浴中 3. 浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂 4. 玻璃管的作用：冷凝回流 5. 纯净的硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体，实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色 6. 硝基苯有毒，沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上，应迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗净 7. 简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作：依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸)，再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)，然后用无水氯化钙干燥，最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯 点拨 3 苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同 苯 苯的同系物 相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n－6(n≥6) 化学性质 ①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应，但都比较困难 不同点 取代反应 易发生取代反应，主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应，常得到多元取代产物 氧化反应 难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色 差异原因 苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链，使侧链烃基活化而易被氧化；侧链烃基影响苯环，使苯环上烃基邻、对位的氢原子活化而被取代 点拨 4 苯的共线和共面问题 1．六种典型物质的结构模型及共线、共面的规律 空间结构 共线、共面情况 甲烷 (正四面体形结构) ①甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所有原子一定不能共平面，如CH3Cl分子中所有原子不在一个平面上 ②凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时，与碳原子相连的4个原子组成四面体结构 ③有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面 乙烯 (平面形结构) ①乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中所有原子仍然共平面，如CH2==CHCl分子中所有原子共平面 ②C==C不能旋转，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面，即：6点共面 ③有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 苯 (平面形结构) ①苯分子中12个原子一定共平面，位于对角线位置的4个原子共直线，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中的所有原子仍然共平面，如溴苯()分子中所有原子共平面 ②有机物分子结构中每出现1个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面 乙炔 (直线形结构) ①乙炔分子中所有原子一定在一条直线上，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中的所有原子仍然共线，如CH≡CCl分子中所有原子共线 ②C≡C不能旋转，4个原子位于同一个直线，即：4点共线(面) ③有机物分子结构中每出现1个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线 甲醛 (平面三角形结构) ①甲醛分子中所有原子在同一平面内 ②有机物分子结构中每出现1个碳氧()双键，则整个分子中至少有4个原子共面 HCN HCN分子中3个原子在同一条直线上 2．结构不同的基团连接后原子共线、共面的分析方法 (1)直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上，分析：乙烯基乙炔(CH2==CH－C≡CH)原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。⑤C、⑥C两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，即： CH2==CH－C≡CH分子中，所有原子均共平面 (2)平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键(σ键)相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合 分析：苯乙烯原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 ，因①键可以旋转，故所在的平面可能和所在的平面重合，也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共平面，也可能不完全共平面，即：苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个 (3)平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上 分析：丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面、共线情况 分子结构 情况分析 三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C，⑥C，⑦H构成三角形)，⑦H也可能在这个平面上 即：丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面 【微点拨】 ①C－C键可以旋转，而C==C键、C≡C键不能旋转 ②共线的原子一定共面，共面的原子不一定共线 ③分子中出现－CH3、－CH2－或－CH2CH3原子团时，所有原子不可能都在同一平面内 ④庚烷()中碳碳单键通过旋转，所有的碳原子有可能共面 点拨 8 苯的同系物的同分异构体的书写注意事项 1. 注意判断等效氢原子，防止重复。 2. 注意侧链的同分异构现象，防止遗漏。 3. 书写苯的同系物的同分异构体时，可以采用侧链先整后散、位置由邻到对到间的方法，写完后再命名验证。 ◆能力强化练 1．下列说法正确的是 ①沸点：正戊烷>新戊烷>正丁烷   ②1 mol 分子中含有4 mol碳碳双键   ③与不一定是同系物   ④2，4，6-三硝基甲苯的结构简式为 ⑤与是同分异构体   ⑥等质量的烃完全燃烧耗氧量：   ⑦乙烯能使溴水和酸性溶液褪色，且反应原理相同 A．②⑥⑦ B．④⑤⑥ C．①⑥⑦ D．①③⑥ 【答案】D 【详解】①相同碳原子数的烷烃，支链越多、沸点越低，则沸点：正戊烷＞新戊烷＞正丁烷，故①正确； ②分子中只有1个碳碳双键，则1mol分子中含有1mol碳碳双键，故②错误； ③C2H4为乙烯，C4H8可能为烯烃或环烷烃，则二者不一定是同系物，故③正确； ④2，4，6-三硝基甲苯结构简式为，故④错误； ⑤甲烷中任意2个H原子均为相邻位置，则与是同种物质，故⑤错误； ⑥等质量的烃完全燃烧，H的质量分数越大，耗氧量越大，则耗氧量：CH4＞C2H4，故⑥正确； ⑦乙烯与溴水发生加成反应，乙烯被酸性KMnO4溶液氧化，可知褪色的原理不同，故⑦错误； 综上，正确的是①③⑥； 故选：D。 2．下列实验、原理或装置正确的是 A．分离苯与硝基苯 B．验证乙炔与溴的加成 C．制取乙烯 D．制取溴苯 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．苯与硝基苯互溶，不能用分液漏斗分离，A错误； B．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有H2S、PH3等还原性杂质，这些杂质也能使溴水褪色，无法证明是乙炔与溴发生加成反应，B错误； C．实验室制取乙烯需将乙醇与浓硫酸混合加热至170℃，装置中水浴加热温度最高为100℃，无法达到反应所需温度，C错误； D．苯与液溴在铁屑催化下发生取代反应，NaOH溶液可吸收挥发的溴和生成的HBr，D正确； 故选D。 3．已知有机物在一定条件下可转化为，下列说法不正确的是 A．的分子式为 B．该反应属于加成反应 C．可以用溴的四氯化碳溶液鉴别与 D．等质量的与燃烧，消耗的氧气更多 【答案】A 【详解】A．M的不饱和度为5，属于烃，H原子数不可能为奇数，分子式应为，A错误； B．该反应是M的碳碳双键与的加成反应，B正确； C．M含碳碳双键，能与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色；N不含碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此可以鉴别，C正确； D．等质量的烃燃烧，氢元素质量分数越大，消耗氧气越多。M为，N为，N中氢的质量分数更高，因此等质量燃烧时N耗氧更多，D正确； 故选A。 4．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 【详解】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。 5．a、b、c、d、e均为不饱和烃，下列说法不正确的是 A．a、b、c、d、e完全加氢后的产物不完全互为同分异构体 B．a、b、c、d、e均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．a、b、c、d、e中碳原子的杂化方式不相同 D．c、d、e分别与足量的HCl发生加成反应后所得的二氯代烃互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．a为伞花烃（C10H14，含苯环），完全加氢后为环己烷衍生物（C10H20）；b为异丙烯基苯（含苯环和双键），加氢后含9个碳，产物为C9H18，与a、c、d、e（C10H20）分子式不同，故加氢产物不完全互为同分异构体，A正确； B．a为苯的同系物（含α-H），b、c、d、e含碳碳双键，均能被酸性高锰酸钾氧化，使溶液褪色，B正确； C．a中苯环碳为sp2杂化，甲基、异丙基碳为sp3杂化；b、c、d、e含双键（碳为sp2杂化）、饱和碳（碳为sp3杂化），五种物质均含sp2和sp3两种杂化方式，C错误； D．c、d、e为同分异构体（C10H16），与足量HCl加成后生成C10H18Cl2，因双键位置不同导致氯原子位置不同，产物互为同分异构体，D正确； 故答案选C。 6．我国科学家报道了一种高效制备四元碳环的方法，反应原理如下： 下列描述正确的是 A．该反应为加成反应 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为芳香烃 C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中所有原子均共平面 D．Ⅲ与Ⅱ比较，Ⅲ更稳定 【答案】A 【详解】A．该反应的本质是碳碳双键的断裂后成键，属于加成反应，A正确； B．芳香烃指的是含有苯环的烃类，Ⅰ、Ⅲ都含有氯原子，属于卤代烃，B错误； C．Ⅰ、Ⅲ中碳碳双键与苯环通过单键连接，可以旋转从而不共面，Ⅱ中所有原子共面，C错误； D．Ⅲ结构中含有并环的四元环结构，环张力大，不稳定，因此与Ⅱ相比，Ⅲ更活泼，D错误； 故选A。 7．苯硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯()进行该反应(反应机理相同)，反应速率无明显变化。下列说法正确的是 已知：键能大于键能。 A．反应的中间体结构中，仍存在大键 B．反应过程中，苯环上碳原子杂化方式未发生过改变 C．用氘代苯反应时，步骤i中有键的断裂与形成 D．用氘代苯反应时，总反应速率主要由步骤ⅱ决定 【答案】A 【详解】A．中间体结构中形成正离子需失去一个电子，所以仍然存在大键，A正确； B．反应过程中，苯环上碳原子在中间体时连有硝基的碳杂化方式变为杂化，B错误； C．由图可知步骤i中没有C-D键的断裂与形成，C错误； D．两步反应中ⅱ断C-H键，C-D键能大于C-H键能，若用氘代苯而反应速率无明显变化，说明不是决速步骤，故过程的反应速率主要由决定，D错误； 故选A。 8. 对甲苯磺酸是一种白色晶体，熔点，易溶于醇、醚和水，是用途广泛的化工原料。 实验室利用磺化反应制备对甲苯磺酸（实验装置如图所示），装置中有分水器，其作用是使回流的水蒸气冷凝进入分水器，有机溶剂进入烧瓶，增大反应物的转化率。 (1)写出该反应的化学方程式__________。 (2)下列说法错误的是__________。 A．当分水器中的水量不再增加时，停止加热 B．分水器可将反应体系中的甲苯移除 C．烧瓶中不需要添加沸石 D．冷凝水从x口进入 根据对甲苯磺酸的结构，有同学推测对甲苯磺酸的性质和硫酸相似，进行了一系列的探究。 (3)对甲苯磺酸可能是强酸，电离方程式： 请设计简单实验证明猜想_______________。 (4)对甲苯磺酸的电离常数，苯磺酸的电离常数，据此判断酸性：对甲苯磺酸__________苯磺酸（填“>”或“<”）从结构的角度解释它们酸性差异的原因：__________。 (5)采用下图所示装置进行实验，观察到蔗糖迅速变黑。上述实验现象说明对甲苯磺酸具有__________。 A．吸水性    B．脱水性    C．强酸性 (6)向吸收液中滴加一定量__________溶液，仍未观察到明显现象，说明对甲苯磺酸不具有强氧化性。（不定项） A．    B．NaCl    C． 对甲苯磺酸可做酯化反应的催化剂，催化合成丙酸乙酯。 (7)请评价用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点__________。 【答案】(1) (2) B (3) 在25℃下，测量0.1mol/L的对甲苯磺酸溶液的pH，若pH为1，则对甲苯磺酸为强酸(其他合理答案也可) (4) < 甲基为推电子基团，增加了苯环电子密度，降低了磺酸基中 O–H 的极性，从而减弱了酸性 (5)B (6)AC (7)对甲苯磺酸没有强氧化性，减少副反应的发生，污染小，对设备的腐蚀性小(体现对甲苯磺酸是非强氧化性酸即可) 【分析】甲苯和浓硫酸在三口烧瓶中反应生成对甲苯磺酸和水，冷凝管不断冷凝回流，用分水器分离出反应生成得水，使反应正向进行，增大反应物的转化率。 (1)甲苯与浓硫酸共热，发生取代反应，生成对甲苯磺酸，方程式为：； (2)A．反应中会生成水，当分水器的液面不再上升时，说明反应已经到达限度，应停止加热，A正确； B．甲苯的密度小于水，当甲苯与水一起进入分水器，当液面到达管口时，甲苯会回到三颈烧瓶，不可将甲苯移出，B错误； C．装备了磁力搅拌装置，不需要添加沸石，C正确； D．为提高冷凝效果，冷凝水“低进高出”，所以冷凝水从x口进入，D正确； 故答案为B； (3)若对甲苯磺酸为强酸，则25℃下，0.1mol/L的对甲苯磺酸溶液的pH应为1，可以此方法判断对甲苯磺酸是否为强酸； (4)根据对甲苯磺酸和苯磺酸的电离常数，可知二者酸性大小关系； 对甲苯磺酸对比苯磺酸，多了一个甲基，甲基为推电子基团，增加了苯环电子密度，降低了磺酸基中 O–H 的极性，从而减弱了酸性； (5)由现象可知蔗糖中的水脱去，留下炭黑，则对甲苯磺酸具有脱水性； (6)若对甲苯磺酸具有强氧化性，则会将C元素氧化为二氧化碳，二氧化碳与碱反应生成碳酸根，和都可以与碳酸根反应生成沉淀，故选AC； (7)用对甲苯磺酸代替浓硫酸做酯化反应催化剂的优点是：对甲苯磺酸没有强氧化性，减少副反应的发生，污染小，对设备的腐蚀性小。 9．硝基苯是一种重要的化工原料，某实验小组将18mL苯与足量浓硫酸和浓硝酸混合液共热制备硝基苯并测定产率，制备原理和装置示意图(夹持装置省略)如下： 查阅资料，反应机理包括以下三个反应。 Ⅰ．___________ Ⅱ． Ⅲ． (1)a处应选择的仪器为___________(填“A”或“B”)。 (2)的中心原子采用___________杂化。 (3)反应机理Ⅰ表示的化学方程式为___________。 (4)反应结束后，提纯硝基苯的实验过程如下。 已知： 摩尔质量/(g·mol-1) 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯 78 0.88 5.5 80.1 均不溶于水，易溶于有机溶剂 硝基苯 123 1.21 5.7 210.9 ①操作1、2、3相同，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和___________。 ②无水固体的作用是___________。 ③操作5的名称为___________。 (5)实验过程涉及的下列操作中，错误的是___________(填字母)。 A．量筒量取苯后，无需洗涤残留液 B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，立即加入苯 C．将产品放置在托盘天平左盘称量 D．提纯操作中，可省去操作2、3 (6)硝基苯的产率为___________(列出计算式)。用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致测定产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 【答案】(1)B (2)sp (3) (4) 分液漏斗 除去有机物中的水分 蒸馏 (5)BD (6) 偏低 【分析】 苯与浓硝酸反应的方程式为： ，反应温度为55oC-60oC，可采用水浴加热的方式加热，据此分析； 【详解】（1）a处应选择的仪器为冷凝回流，应该选择球形冷凝管，选B； （2）中间产物的价层电子对数是＝2，采用sp杂化； （3）根据总反应和前两步反应机理，第Ⅰ步反应为：； （4）混合液水洗分层，碱洗除酸，水洗除碱，加入无水Na2SO4固体干燥，得到粗产品，经蒸馏得到产品； ①操作1、2、3相同为分液体，，需用到的主要玻璃仪器有烧杯和分液漏斗； ②无水固体的作用是干燥，除去有机物中的水分； ③操作5利用沸点不同，进行分离，名称为蒸馏； （5）A．量筒属于量出式仪器，故量取苯后，无需洗涤残留液，A正确； B．往浓硝酸中加入浓硫酸后，过程中会产生大量热量，应该冷却后加入苯，B错误； C．托盘天平左物右码，故左盘称量，C正确； D．提纯操作中，不可省去操作2、3，会增大药品用量，D错误； 故选BD； （6）硝基苯的产率为；用量筒量取苯时，若俯视刻度线会导致量取的苯偏少，产品偏小，测定产率偏低。 ◆综合拔高练 10．实验室利用如图装置合成溴苯，三颈烧瓶中所得粗产品再经水洗、碱洗、分液、干燥、蒸馏最终得到较纯的溴苯。下列说法正确的是 A．制备过程中将液溴替换为溴水可减少溴的挥发 B．反应后三颈烧瓶中液体出现分层且下层为油状液体 C．碱洗和干燥可分别选用溶液、无水 D．烧杯中试剂换成溶液可验证发生了取代反应 【答案】C 【详解】A．溴水和苯不反应，制备过程中不能将液溴替换为溴水，A错误； B．反应后生成的溴苯呈油状，与苯互溶，所以三颈烧瓶中不出现分层现象，B错误； C．发生溴取代后生成的HBr用NaOH溶液碱洗，无水氯化钙可以进行干燥，除掉溴苯中的水，C正确； D．A中挥发出溴单质，溴单质、溴化氢都能与硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀，装置b中的试剂换为溶液不能检验反应过程中有HBr生成，D错误。 故选C。 11．下列分子中所有原子不可能共平面的是 A．苯 B．甲醛 C．苯甲醛 D．丙烯 【答案】D 【详解】A．苯为平面六边形结构，所有原子共平面，故A不符题意； B．甲醛为平面三角形结构，所有原子共平面，故B不符题意； C．苯甲醛的苯环和醛基通过共轭作用可能共平面，故C不符题意； D．丙烯的甲基中的原子因四面体结构无法全部与双键平面共面，因此所有原子不可能共平面，故D符合题意； 故选D。 12．苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60℃下的反应机理如图所示，资料显示：浓硝酸、浓硫酸混合时存在；。下列说法错误的是 A．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．从结构上看，碳正离子中间体和取代产物中所有原子都不可能处于同一平面 C．反应过程中有非极性键的断裂与形成 D．从图中所给的信息看，生成取代产物为主要反应 【答案】B 【详解】A．苯化学性质稳定，分子中碳碳键是介于双键和单键之间独特的键(含大键），不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A 正确； B．碳正离子中间体有饱和碳存在，所有原子不可能共平面，取代产物中由于碳原子和氮原子均为杂化，故取代产物中原子有可能共平面，B错误； C．形成碳正离子中间体时，苯环中的碳碳键断裂，硝基取代在其中一个碳原子上，涉及碳碳非极性键的断裂；反应2碳正离子中间体形成取代产物时，苯环上失去，形成碳碳键，涉及碳碳非极性键的形成，C正确； D．从图中所给的信息看，生成取代产物活化能低于生成加成产物的活化能，所以生成取代产物为主要反应，D正确； 故答案选B。 13．“布洛芬”的一种合成路线如图所示，氰基(-CN)具有强还原性，a的分子式为。下列说法正确的是 A．布洛芬的分子式为 B．b的一溴取代有6种 C．a和b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．布洛芬分子中一定共面的碳原子数为9 【答案】C 【详解】A．一个布洛芬分子中含13个C原子、18个H原子、2个O原子，则其分子式为，A错误； B．观察b分子的结构知，其结构中共7种氢原子(已用数字标明)：，则一溴取代有7种，B错误； C．a含碳碳双键，具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，a中苯环的一个侧链为烷基，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色；b中的氰基(-CN)具有强还原性，b中苯环的一个侧链也为烷基，b能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．苯环为平面结构(12个原子共面)，中标注为1~8的碳原子一定共面，7、8号碳原子均为饱和碳原子，饱和碳原子与其直接相连的四个原子中的两个原子可共面，由于7、8号碳原子上均连有氢原子，布洛芬分子中一定共面的碳原子数为8，D错误； 故选C。 14．观察如图中有机物的结构简式，下列说法不正确的是 A．该化合物所有原子不可能位于同一平面内 B．该化合物中至多有5个碳原子位于同一直线上 C．该化合物中碳原子采取两种杂化方式 D．1mol该物质最多可以与发生加成反应 【答案】A 【详解】 A．该物质结构根据各官能团特点，可以写作如下结构：，根据碳碳三键上四个原子共线，苯环上12个原子共面，碳碳双键上有5个原子共面，所以该化合物所有原子可能位于同一平面内，A错误； B．根据其结构：，最多位于同一直线上的碳原子为5个，位置如图：，B正确； C．化合物中含苯环、碳碳双键和碳碳三键，碳原子采取两种杂化方式，C正确； D．碳碳三键消耗，苯环消耗，碳碳双键共消耗，总共可以和发生加成反应，D正确； 故选A。 15．苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下图所示。下列说法正确的是 A．生成X为苯的加成产物，生成Y为苯的取代产物 B．苯和M分子中所有碳均为sp2杂化 C．从中间体到产物，更有利于生成产物Ⅰ D．生成Y的过程中，浓H2SO4增大了反应的活化能 【答案】A 【详解】A．生成X，苯分子中断裂了一个键，结合了硝基和磺酸基，属于加成反应，生成Y，苯的键没有变，只是一个氢原子被硝基替代，属于取代反应，A正确； B．苯分子中所有碳均为sp2杂化，M分子中有一个碳形成了4个键，属于sp3杂化，B错误； C．中间体到产物，产物Ⅱ的活化能更小，速率更大，产物Ⅱ能量更低，更稳定，产率更高，所以更有利于生成产物Ⅱ，C错误； D．生成Y的反应中，浓硫酸作催化剂，降低了反应的活化能，D错误； 故选A。 16．对下列有机物的判断错误的是 A．除①外，其他有机物均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．③④⑥都属于芳香烃，④⑥苯环上的一溴代物的同分异构体数目均有6种 C．②⑤的一氯代物均只有1种，①的一氯代物有4种，④苯环上的二氯代物有9种 D．④⑤⑥的所有碳原子可能处于同一平面 【答案】B 【详解】A．②和⑤中含碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，③④⑥的苯环侧链的α碳上连有H原子，可使酸性KMnO4溶液褪色，A正确； B．③④⑥都含有苯环，都属于芳香烃；④的苯环上有3种H原子(如图，1、4等效，2、5等效，3、6等效)，则④的苯环上的一溴代物的同分异构体数目有3种；⑥的左边苯环两侧链为间位，右边苯环两侧链为对位，则⑥的苯环上有6种H原子，苯环上的一溴代物的同分异构体数目有6种，B错误； C．②⑤结构高度对称，都只有一种H原子，②⑤的一氯代物均只有1种，①中有4种H原子，①的一氯代物有4种，④的苯环上二氯代物有9种，如图，第1个Cl在1号位，第2个Cl在2、3、4、5、6位，有5种；第1个Cl在2号位，第2个Cl在3、5、6位，有3种；第1个Cl在3号位，第2个Cl在6号位，有1种，共5＋3＋1=9种，C正确； D．④和⑥中有苯环碳原子和甲基碳原子，且甲基碳原子与苯环碳原子直接相连，结合单键可以旋转，则④和⑥中所有碳原子可能处于同一平面上；⑤中4个饱和碳原子与双键碳原子直接相连，则⑤中所有碳原子处于同一平面上，D正确； 答案选B。 17．回答下列问题： Ⅰ已知：Diels-Adler反应，如： (1)有机物P()，常用于合成橡胶。写出P与发生Diels-Alder反应的产物_______。 (2)有机物P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为_______(填结构简式)。 (3)关于环戊二烯()说法正确的是_______。 A．分子内所有原子共平面 B．同分异构体中属于不饱和链烃的共有4种(不考虑立体异构) C．所有的碳原子均为sp2杂化 D．两分子环戊二烯加热能够生成六元环化合物 II.甲苯可以通过三步反应转化为对甲基环己醇： (4)第三步反应的化学方程式为_______。 III.金属的含氧酸根离子也可以看作含有双键，能够发生“类DA反应”。例如，中性条件下，高锰酸根离子与乙烯可以发生如下反应： + (5)反应后Mn的化合价为_______。 (6)已知SO2的中心原子上存在孤对电子。书写1，3-丁二烯与SO2发生类DA反应的产物：(用小黑点标出参与反应的电子)。 +_______ 或+ _______。 IV. (7)某有机物结构为 ，它二氯代物最多有(不含立体异构)有_______种。 【答案】(1) (2) (3)BD (4) +。 (5)+5 (6) (7)16 【分析】 甲苯和溴发生在催化剂作用下发生取代反应生成X，X与氢气发生加成反应生成C7H13Br，C7H13Br水解生成对甲基环己醇，根据对甲基环己醇个结构简式，可知甲基对位引入取代基，所以X是，C7H13Br的结构简式为。 【详解】（1） 由已知反应原理可知，P与环戊烯()发生Diels－Alder反应的化学方程式为，故产物为。 （2） P（）中含有2个碳碳双键，双键外侧的碳生成二氧化碳气体，双键内侧的碳生成羰基，故与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为。 （3） A．分子中含有饱和碳，不可能所有原子共平面，故A错误； B．的同分异构体中属于不饱和链烃的有CH2=CHCH2C≡CH、CH2=CHC≡CCH3、CH3CH=CHC≡CH、CH2=C(CH3)C≡CH，共有4种，故B正确； C．分子中含有饱和碳，饱和碳原子均为sp3杂化，故C错误； D．两个环戊二烯在加热条件下可以通过Diels-Alder反应生成六元环化合物，如，故D正确； 选BD。 （4） 第三步水解生成对甲基环己醇（），反应的化学方程式为 +。 （5） 产物中可以理解为，即，所以Mn化合价为+5。 （6） 根据高锰酸根离子与乙烯可以发生反应+→，SO2的中心原子上存在孤对电子，1，3-丁二烯与SO2发生类DA反应，+→或+ →。 （7） 某有机物结构为，它二氯代物中两个氯原子的位置分别①②、①③、①④、①⑤、①⑥、①⑦、②③、②④、②⑤、②⑥、②⑧、②⑨、③④、③⑤、③⑨、④④，共16种。 ◆高考真题练 19．下列过程不正确的是 A．（2025·湖北卷）室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 B．（2023·陕晋青宁卷）“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃，结构如图，下列说法错误的是 该索烃属于芳香烃 C．（2025·河北卷） 宏观现象 微观解释 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 D．（2025·陕晋青宁卷卷）关于以下实验正确的是 结论：甲基使苯环活化 【答案】A 【解析】A．苯的溴代反应需催化剂，仅升温无法生成溴苯，A错误； B．该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃，含有苯环，属于芳香烃，B正确； C．苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成或取代，C正确； D．酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是是甲基被氧化，不能说明甲基使苯环活化，D错误。 故选AD。 20．（2025·湖南卷）苯胺是重要的有机化工原料，其实验室制备原理如下： 相关信息如下： 物质 相对分子质量 熔点/ 沸点/ 密度/ 溶解性 硝基苯 123 5.9 210.9 1.20 不溶于水，易溶于乙醚 苯胺 93 184.0 1.02 微溶于水，易溶于乙醚 乙酸 60 16.6 117.9 1.05 与水互溶 乙醚 74 -116.3 34.5 0.71 微溶于水 反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下： 实验步骤为： ①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸，加热煮沸； ②稍冷后，通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯，再加热回流； ③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集苯胺-水馏出液； ④将苯胺-水馏出液用饱和后，转入分液漏斗静置分层，分出有机层；水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，用粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液； ⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ)，先蒸馏回收乙醚，再蒸馏收集馏分，得到苯胺。 回答下列问题： (1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。 (2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。 (3)步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。 (4)步骤④中第二次分液，醚层位于_______层(填“上”或“下”)。 (5)蒸馏回收乙醚时，锥形瓶需冰水浴的原因是_______；回收乙醚后，需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏，这样操作的原因是_______。 (6)下列说法正确的是_______(填标号)。 A．缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率 B．蒸馏时需加沸石，防止暴沸 C．用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯 D．蒸馏回收乙醚，无需尾气处理 (7)苯胺的产率为_______。 【答案】(1)A (2)a (3)减小苯胺在水中的溶解度，增加水层的密度 (4)上 (5) 乙醚沸点低 防止冷凝管炸裂 (6)AB (7)75% 【分析】由硝基苯制苯胺过程中，由于反应比较剧烈，故硝基苯需从上方缓慢加入；反应完成后，改用蒸馏装置，将苯胺-水蒸馏出，苯胺在水中有一定的溶解度，加入固体，可使溶解在水中的大部分苯胺就以油状物晶体析出，分液分离出有机层，水层用乙醚萃取，分出醚层；合并有机层和醚层，加入粒状氢氧化钠干燥，得到苯胺醚溶液，再次蒸馏得到苯胺，据此解答。 【详解】（1）选项A为细口瓶，常用于保存液体试剂；选项B为广口瓶，常用于保存固体试剂；选项C为容积瓶仅用于配制一定物质的量浓度溶液，不能用于保存试剂；选项D为烧杯，一般不用于保存试剂，故答案为A； （2）为使冷凝水充分冷凝管壁，保证冷凝效果，冷凝管中的水流向应为“下进上出”，故装置Ⅰ中冷凝管的进水口为下口a； （3）实验中将苯胺-水倒出液饱和的目的是减小苯胺在水中的溶解性，同时增加水层的密度，有利于苯胺与水的分层； （4）根据题中信息，乙醚密度比水小，因此乙醚层位于分液体系上层； （5）第一空：乙醚沸点低，室温下易挥发，水浴冷却抑制乙醚的挥发； 第二空：避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏（收集苯胺）时冷凝管的效率（或防止高温下冷凝管因温差过大破裂）； （6）A．采用缓慢滴加的方法可以控制反应速率，防止反应过于剧烈和引发副反应，A正确； B．蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作，B正确； C．红外光谱可区分硝基苯（含硝基特征峰）和苯胺（含氨基特征峰），C错误； D．乙醚是一种有毒物质，具有挥发性，尾气需要处理，D错误； 故选AB； （7）根据反应原理可知，硝基苯，理论上制备苯胺，理论产量：，实际产量：，产率： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $