内容正文:
高二化学阶段性作业
第二章第三节 芳香烃
一、单选题
1.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是( )
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.③④ B.②⑤ C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥
2.对下列变化过程发生反应的类型判断不正确的是( )
A.取代反应 B.加成反应
C.取代反应 D.加成反应
3.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色
②苯中碳碳键的键长均相等
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷
④经实验测得邻二甲苯仅一种结构
⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不是因加成而使溴水褪色
A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④
4.苯可发生如图所示反应,下列叙述错误的是( )
A.反应①为取代反应,向反应后的液体中加入水,有机产物在上层
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,有机产物是一种芳香化合物
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2在加热、催化剂作用下发生加成反应
5.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
C.甲苯的硝化反应生成三硝基甲苯 D.1mol甲苯与3molH2发生加成反应
6.下列烃中苯环上的一氯代物的同分异构体数目最少的是( )
A.邻二甲苯 B.间二甲苯 C.对二甲苯 D.乙苯
7.下列关于苯和甲苯的叙述正确的是( )
A.都能与溴水发生取代反应 B.分子中所有碳原子都在同一平面上
C.甲苯与氯气在光照条件下反应主要生成2,4,6-三氯甲苯
D.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,而苯不能,说明甲苯中甲基使苯环的活性增强
8.在乙苯中,加入少量酸性高锰酸钾溶液振荡后褪色,正确的解释是( )
A.乙苯分子中碳原子数比苯分子中碳原子数多 B.苯环受乙基影响,易被氧化
C.乙基受苯环影响,易被氧化 D.由于乙基与苯环的相互影响,使乙基和苯环均易被氧化
9.下列说法中正确的是( )
A. 、 、都是苯的同系物 B.苯和甲苯都能发生取代反应
C.的一氯取代产物有8种 D.甲苯和苯乙烯都能使溴水褪色,两者褪色原理相同
10.已知某有机物的分子式为C9H12,该有机物为苯的同系物,且苯环上只有一个取代基,下列说法正确的是( )
A.该有机物能发生加成反应,但不能发生取代反应 B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C.该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上 D.该有机物的一溴代物一定有5种(不考虑立体异构)
11.下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60 ℃可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成2-氯甲苯或4-氯甲苯
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
12.某同学分别用下列装置a和b制备溴苯,下列说法不正确的是( )
A. 两烧瓶中均出现红棕色气体,说明液溴沸点低
B.a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,可推断烧瓶中发生取代反应
C.b装置试管中吸收,液体变橙红色
D.b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内可形成白烟
13.实验室制备硝基苯的原理是在50~60 ℃下,苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应:+HNO3 +H2O,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是( )
A.水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
C.硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大
D.将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,将所得混合物加入苯中
14.2016年诺贝尔化学奖由三位化学家共同获得,以表彰他们在研究纳米分子机器中的“马达分子”取得的成就,“马达分子”的关键组件是三蝶烯(图1)和金刚烷(图2),下列说法正确的是( )
A.三蝶烯的分子式为C20H16
B.三蝶烯属于苯的同系物
C.金刚烷(图2)属于饱和烃
D.三蝶烯和金刚烷的一氯代物均只有二种
15.萘()属于芳香烃,在有机合成、医药等领域有重要的用途,萘在一定条件下可发生如下转化:
下列说法正确的是( )
A.
萘的分子式为,与苯互为同系物
B.苯和萘的结构相似,苯易被酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化
C.萘与互为同分异构体
D.1molN最多可消耗6molH2
16.有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为下图(无机小分子产物已略去)。下列说法错误的是( )
A. 该反应是取代反应
B.R为—时,b分子中所有碳原子共面
B.
R为—时,b分子中侧链上的一氯取代物可能只有1种
C.
D.R为—时,1molb最多可以与4molH2加成
17.苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外,同时会生成邻二溴苯、对二溴苯等副产物,最终形成的混合物中的某些物质的熔、沸点如表所示。下列说法正确的是( )
苯
溴苯
邻二溴苯
对二溴苯
沸点/℃
80.5
156.2
225.0
220.1
熔点/℃
5.5
-30.7
5.0
87.3
A.苯易与H2、Br2等发生加成反应 B.溴苯与对二溴苯互为同系物
C.邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内 D.用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出对二溴苯
18.分子式为C9H12的芳香烃共有(不含立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
19.苯的同系物C8H10,在溴化铁作催化剂的条件下,与液溴反应,其中只能生成一种一溴代物的是( )
A. B. C. D.
20.下列各组物质能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是( )
A.乙烯、乙炔 B.1一己烯、甲苯 C.苯、1一己炔 D.苯、正己烷
21.2019年4月,曹远镇拟建环保型再生橡胶项目,有效治理废旧橡胶黑色污染问题。已知废旧橡胶含多环芳烃苯并芘,其结构如图所示,该物质高度致癌。下列说法正确的是( )
A.该物质的分子式为C20H18
B.该分子中所有碳原子共面
C.该物质与为苯的同系物
D.该分子能使溴的四氯化碳溶液褪色
22.关于(b)、 (d)、 (p)的下列说法不正确的是( )
A.b、d、p均属于烃类有机物 B.b、d、p碳元素的质量分数依次增大
C.b、d、p均能使溴的CCl 4溶液褪色 D.b、d、p分子中苯环上一溴代物均有3种
23.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
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
24.烷基取代苯 可被酸性高锰酸钾溶液氧化为 (苯甲酸),但若烷基R中直接与苯环相连接的碳原子上没有C-H键,则不容易被氧化得到苯甲酸,据此判断断,分子式为C11Hl6的一烷基取代苯,可以被氧化为苯甲酸的异构体共有( )
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
二、非选择题
25.实验室用下图所示装置制取少量溴苯。打开K,向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液,发现a中有微沸现象,b中的液体逐渐变为浅红色,c中有少量气泡产生。反应结束后,对a中的液体进行后续处理即可获得溴苯。
回答下列问题:
(1)实验装置中,盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为_______。
(2)a中发生反应的反应类型为_______;能说明这一结论的实验现象是_______。
(3)b中CC14的作用是_______。
(4)a中发生反应的化学方程式为_______。
(5)得到粗溴苯后,用如下操作进行精制:①水洗②蒸馏③用干燥剂干燥④用10%NaOH溶液洗涤,正确的操作顺序是_______(填字母)。
A.①②③④② B.②④②③① C.④②③①② D.①④①③②
26.已知:①RNO2RNH2;
②+HOSO3H+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。 以下是用苯作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)在“”的所有反应中属于取代反应的是_________(填字母),属于加成反应的是________(填字母);用1H核磁共振谱可以证明化合 物D中有__________种处于不同化学环境的氢。
(3) B 中 苯 环 上 的 二 氯 代 物 有 _____种 同 分 异 构 体 ; CH3NH2的 所 有 原 子_____(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。
27.某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下:
取浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入中。取苯加入中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯。
回答下列问题:
(1)图中装置的作用是______。
(2)制备硝基苯的化学反应方程式为___________。
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入到浓硫酸中?_____(填“能”或“不能”),说明理由:_______。
(4)为了使反应在50-60 ℃下进行,常采用的加热方法是_____。反应结束并冷却至室温后中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是_________。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是____。
(6)本实验所得到的硝基苯的产率是_______。
28.芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________;E属于________(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。
(2)A→B的反应类型是__________,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为________________。
(3)A→C的化学方程式为________________________________________________。
(4)A与酸性KMnO4溶液反应可得到D,写出D的结构简式:__________________。
参考答案
1.B
【分析】同系物指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,具有如下特征:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同,分子式不同、物理性质不同,研究范围为有机物。芳香烃通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物;苯的同系物含有1个苯环,侧链为烷基,组成通式为CnH2n-6。
【详解】苯的同系物分子里含有一个苯环,苯环的侧链一定是烷烃基;芳香烃是含有苯环的烃(只含有碳和氢元素)。①②⑤⑥是芳香烃,其中①⑥是苯的同系物,②⑤不是苯的同系物,B项正确。
答案选B。
【点睛】本题以有机物的结构为载体考查芳香烃、苯的同系物,注意有机化学“五同”理解辨析与芳香烃概念、苯的同系物结构特点。
2.D
【详解】A.CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl,反应类型是取代反应,A正确;
B.CH2=CH2与Br2在光照条件下发生加成反应产生CH2Br-CH2Br,反应类型是加成反应,B正确;
C.苯与Br2在Fe催化下发生取代反应产生溴苯和HBr,反应类型是取代反应,C正确;
D.苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯和水,反应类型是取代反应,不是加成反应,D错误;
故合理选项是D。
3.C
【详解】①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,故①正确;
②苯中碳碳键完全相同,为平面正六边形分子,说明苯分子中的碳碳键完全相同,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,键能均相等,故②正确;
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,故③错误;
④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④正确;
⑤苯在FeBr3存在下同液溴可发生取代反应,生成溴苯,苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,故⑤正确;
所以①②④⑤可以作为苯分子中不存在单、双键交替排列结构的证据,故选:C。
4.A
【详解】A.苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,溴苯密度大于水,与水互不相溶,在水的下层,A错误;
B.苯的含碳量高,能够在氧气中燃烧,被氧气氧化,燃烧时发出明亮火焰并伴有浓重的黑烟,B正确;
C.反应③为取代反应,苯与浓硝酸在50~60 ℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水,硝基苯属于芳香族化合物,C正确;
D.苯中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的化学键,1 mol苯能够与3 mol氢气发生加成反应,D正确;
故选A。
5.C
【详解】A.甲苯属于芳香烃,苯环影响了甲基,使甲基易被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,导致高锰酸钾溶液褪色,故A不选;
B.甲苯属于芳香烃,能够燃烧生成二氧化碳和水,属于氧化反应,不能说明侧链对苯环性质有影响,故B不选;
C.甲苯属于芳香烃,甲基影响了苯环,使苯环邻对位上的氢活泼性增强,易被硝基取代,故C可选;
D.甲苯属于芳香烃,含有苯环,能够与氢气发生加成反应,最多消耗3mol氢气,不能说明侧链对苯环性质有影响,故D不选;
故选C。
6.C
【详解】A、邻二甲苯的苯环上氢原子有2种,其一氯代物有2种;
B、间二甲苯苯环上氢原子有3种,其一氯代物有3种;
C、对二甲苯苯环上氢原子有1种,其一氯代物有1种;
D、乙苯苯环上氢原子有3种,其一氯代物有3种,所以一氯代物的同分异构体数目最少的是对二甲苯;
故选C。
7.B
【详解】A.与溴水不反应,在催化条件下可与液溴发生取代反应,故A错误;
B.苯是平面结构,甲苯中甲基C原子处于苯中H原子的位置,甲苯分子中7个碳原子都在同一平面,故B正确;
C.甲苯与氯气在光照下反应主要发生的是侧链上的氢原子被取代,不能得到苯环上氢原子被取代的产物2,4,6-三氯甲苯,故C错误;
D、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯上没有可以被氧化的氢原子;甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化,故D错误;
故选B。
8.C
【详解】A.乙苯分子中,乙基受苯环的影响,容易被氧化,乙苯能够使酸性溶液褪色,是因为乙基被氧化,与碳原子数多少无关,A错误;
B.乙基受苯环的影响,容易被氧化,B错误;
C.乙基受苯环的影响,容易被氧化,C正确;
D.乙基受苯环的影响,容易被氧化,苯环不易被氧化,D错误;
故选C。
9.B
【详解】A. 苯的同系物是指分子内含1个苯环且与苯环相差n个CH2的有机物,则 是苯的同系物,而 和 均不是苯的同系物,A项错误;
B. 苯与甲苯均可在一定条件下发生溴代反应与硝化反应,均属于取代反应,B项正确;
C. 根据分子的对称性可知,分子内含4种等效H,则一氯取代产物有4种,C项错误;
D. 甲苯与溴水不反应,溴易溶于甲苯,苯乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,两者褪色原理不同,D项错误;
答案选B。
【点睛】有机物的一氯代物的种类通过该有机物的等效氢思想寻找。根据结构简式判断分子内等效氢有几种,则其一氯代物就有几种。
10.C
【详解】
A.根据有机物分子式,结合其是苯的同系物,可知该有机物的结构简式为或,苯环可以和H2发生加成反应,在光照条件下可发生侧链上的取代反应,A错误;
B.该有机物的苯环侧链上与苯环连接的C原子上含有H原子,因此可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;该有机物可萃取溴水中的溴而使溴水褪色,B错误;
C.该有机物分子中含有饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子上所有原子不可能共面,C正确;
D.有6种一溴代物;有5种一溴代物,D错误;
故合理选项是C。
11.B
【详解】A、苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃发生取代反应生成硝基苯和水,A正确;
B、甲苯与氯气在光照下反应,甲基上的氢原子被取代而苯环上的氢原子不被取代,B错误;
C、乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,C正确;
D、苯环和碳碳双键在合适的条件下均能与氢气发生加成反应,苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,D正确;
答案选B。
12.B
【详解】A.制备溴苯的过程中有热量产生,溶液温度升高,导致沸点较低的液溴挥发,成为红棕色的溴蒸气,故A正确;
B.a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收,也会产生淡黄色的溴化银沉淀,故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,故B错误;
C.b装置中挥发的Br2被CCl4吸收,成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液,故C正确;
D.HBr气体极易溶于水,用倒置的漏斗可防止倒吸,用浓氨水吸收HBr,挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br,有白烟生成,故D正确;
故选B。
13.B
【详解】A.水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;
B.反应完全后,溶液分层,应选分液漏斗分离,粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和直形冷凝管(不用球形冷凝管)蒸馏得到硝基苯,B错误;
C.硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大,C正确;
D.混合时要使热量及时散失,防止苯挥发,由于浓硫酸的密度大于浓硝酸,为避免液体迸溅,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却后,将所得的混合物加入苯中,D正确;
故选B。
14.C
【分析】根据结构和成键特点确定分子式;根据空间结构的对称性分析同分异构体的种类。
【详解】A.由结构简式可知分子式为C20H14,故A错误;
B.含有3个苯环,与苯的结构不同,不是同系物,故B错误;
C.不含碳碳双键等不饱和键,故属于饱和烃,故C正确;
D.三蝶烯的一氯代物有3种,金刚烷的一氯代物有4种,故D错误。
故选C。
【点睛】苯的同系物中只能含有一个苯环。
15.D
【详解】A.苯的同系物是分子中含有1个苯环,侧链为烷烃基的结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的芳香烃的互称,由结构简式可知,萘分子中含有2个苯环,与苯不可能互为同系物,故A错误;
B.苯分子不是单双键交替结构,不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故B错误;
C.由结构简式可知,萘和联苯的分子式不同,不可能互为同分异构体,故C错误;
D.由结构简式可知,N分子中含有的苯环、碳碳双键、羰基一定条件下均能与氢气发生加成反应,则1molN最多可消耗6mol氢气,故D正确;
故选D。
16.D
【详解】A.根据反应物与产物的结构进行分析,可知该反应是取代反应,A正确;
B.R为时,b分子中共有7个碳原子,根据苯环上12个原子共面可知,b分子中所有的碳原子共面,B正确;
C.丁基有4种结构,分别为①、②、③、④,当R为④所示结构时,b中侧链上的一氯取代物只有1种,C正确;
D.R为时,R中可能含一个碳碳三键,此时与氢气发生加成反应时,1molb最多可以消耗5molH2,D错误;
故选D。
17.C
【详解】A.溴与苯不能发生加成反应,A项错误;
B.溴苯与对二溴苯不互为同系物,B项错误;
C.苯中所有原子均在同一平面内,则邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内,C项正确;
D.根据题表中物质的沸点可知,用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出苯,D项错误;
故选C。
18.D
【详解】分子式为C9H12的单环芳烃共有8种同分异构体,其中二种丙苯:正丙苯和异丙苯;三种甲乙苯:邻间对三种;三种三甲苯:邻三甲苯、偏三甲苯和均三甲苯,故答案为D。
点睛:同分异构体的书写规律:书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:①主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对;②按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写,(烯烃要注意“顺反异构”是否写的信息);③若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。
19.D
【详解】苯的同系物,在溴化铁作催化剂的条件下,与液溴发生苯环上的取代反应,溴原子主要取代烷基邻、对位的氢原子。其中只能生成一种一溴代物的是,而、、一溴代物种类分别有3、2、3种,D正确。
故选:D。
20.C
【详解】A. 乙烯和乙炔都含有不饱和键,都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,不能鉴别,故A错误;
B. l−己烯含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应,甲苯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,不能鉴别,故B错误;
C. 苯与高锰酸钾不反应,1−己炔能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,可鉴别,故C正确;
D. 苯、正己烷与酸性高锰酸钾都不反应,不能鉴别,故D错误;
本题选C。
【点睛】能用高锰酸钾酸性溶液鉴别的有机物可能含有不饱和键、苯的同系物或醛。
21.B
【详解】A. 由结构简式可以知道分子式为C20H12,故A错误;
B. 该分子中苯环为平面结构,所以分子中所有碳原子都在同一平面上,所以B选项是正确的;
C. 该分子中含有多个苯环结构单元,而苯的同系物中只有1个苯环,结构不相似,则不是苯的同系物,故C错误;
D. 该分子中不含碳碳双键结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D错误。
答案选B。
22.C
【详解】A.b、d、p均是由C、H元素组成的化合物,均属于烃类有机物,故A正确;
B.b、d、p分子中碳原子数相同,氢原子数越来越少,故碳元素的质量分数依次增大,故B正确;
C.d、p分子中碳碳双键和碳碳三键,可以与溴单质加成,能使溴的CCl4溶液褪色,而b不能加成,不能使溴的CCl4溶液褪色,故C错误;
D.b、d、p分子中苯环上均有3种氢,故一溴代物均有3种,故D正确;
故选C。
23.C
【详解】A. d对应的结构均不能氢气发生加成反应,A项错误;
B. b对应的结构中的一氯取代物有3种,c,e对应的一氯取代物有2种;B项错误;
C. 依据甲烷结构可知,分子内有甲基、亚甲基结构的所有原子不可能共平面,苯环所有原子共平面,因此只有a对应的结构中所有原子均可能处于同一平面,C项正确;
D. b、c、e对应的结构中能使溴的四氯化碳溶液褪色,a不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项错误;
答案选C。
24.B
【详解】由题意可知,分子式为C11H16的一烷基取代苯为苯的同系物,该苯的同系物的各同分异构体的苯环上只有一个侧链,可以把苯环看作是C5H12的一个取代基,C5H12有的3种异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)3,可以被氧化成为的酸一取代苯共有7种异构体.分别是、、 、 、 、、,答案选B。
25.(1)分液漏斗
(2) 取代反应 b中的液体逐渐变为浅红色,c中有少量气泡产生
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)
(5)D
【分析】在溴化铁作催化剂的条件下,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气,装置c中NaHCO3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】(1)实验装置中,盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为分液漏斗;
(2)a中苯和液溴在作用下发生反应,反应类型为取代反应;只要实验中有HBr生成即可证明发生的是取代反应,但是溴易挥发,会干扰HBr与的反应,因此,必须除去挥发出来的未反应的溴蒸气——利用溴易溶于四氯化碳的性质除去溴蒸气,故b中的液体逐渐变为浅红色,e中有少量气泡产生就能说明苯与液溴的反应是取代反应;
(3)b中的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气;
(4)
a中苯和液溴在三溴化铁催化作用下发生取代反应,化学方程式为:;
(5)得到的粗溴苯成分为溴苯、液溴、苯和溴化铁等,用如下操作进行精制:第一步,水洗除去可溶于水的杂质;第二步,用10%NaOH溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡静置,分层后分液;第三步,水洗除去残留的碱及生成的钠盐;第四步,向有机层中加入合适的干燥剂干燥;第五步,蒸馏分离出沸点较低的苯,得到溴苯。故正确的操作顺序是①④①③②,选D。
26. 大 +CH3Cl+HCl ab c 3 6 不可能
【详解】
苯与浓硝酸发生硝化反应生成A,A为硝基苯,A与一氯甲烷反应生成B,B在Fe/HCl发生信息①的反应生成为 ,B中引入的甲基在硝基的间位,故B为 ,苯与溴发生取代反应生成C,C为溴苯,溴苯在浓硫酸条件下生成D,D与氢气发生加成反应生成 ,可以知道C与浓硫酸反应发生对位取代,故D为 。
(1)由分析可以知道A为硝基苯,其密度大于水;A转化为B是硝基苯与一氯甲烷反应生成 ,反应方程式为 +CH3Cl+HCl;正确答案:大; +CH3Cl+HCl。
(2)在 中,苯与溴发生取代反应生成C,C为溴苯,溴苯在浓硫酸条件下生成D,D与氢气发生加成反应生成 ,可以知道C与浓硫酸反应发生对位取代,故D为 ,所以a为取代反应,b为取代反应,c为加成反应;有机物D为 ,1H核磁共振谱有3种处于不同化学环境的氢;正确答案:ab;c;3。
(3)由以上分析可以知道B为 ,其苯环上二氯代物有:、 、 、 、、 ,所以苯环上的二氯代物有6种;CH3NH2 中甲基为四面体结构,所以所有原子不是在同一平面上;正确答案:6;不可能。
27. 冷凝回流 +HO-NO2 +H2O 不能 浓硝酸与浓硫酸混合时会放出大量的热,若将浓硝酸加入浓硫酸中,浓硝酸的密度小于浓硫酸,容易导致液体迸溅 水浴加热 粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的 洗去残留的及生成的钠盐 72%
【详解】(1)由仪器结构特征可知,装置B为分液漏斗,装置C为冷凝管,苯与浓硝酸都可以挥发,装置C起冷凝回流的作用,以提高原料利用率。
(2)制备硝基苯的化学反应方程式为+HO-NO2 +H2O。
(3)配制混合酸时,不能将浓硝酸加入到浓硫酸中。因为浓硝酸密度小于浓硫酸,且浓硝酸与浓硫酸混合时会放出大量的热,若将浓硝酸加入浓硫酸中,容易导致液体迸溅。
(4)反应在50~60℃下进行,苯及浓硝酸的沸点均低于水的沸点,可以采用水浴加热,受热均匀,且便于控制温度。粗硝基苯呈黄色的原因是粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的。
(5)先用水洗除去浓硫酸、浓硝酸,再用溶液除去溶解的少量的酸,最后水洗除去未反应的NaOH及生成的钠盐。
(6)苯完全反应生成硝基苯的理论产量为,故硝基苯的产率为。
28. 邻二甲苯(或1,2二甲基苯) 饱和烃 取代反应 (或
【分析】A和溴发生取代反应生成B,根据B的结构简式知,A的结构简式为,A和溴在催化剂条件下发生取代反应生成C,根据C的分子式可知C的结构简式可能为,A被酸性高锰酸钾氧化生成D为,A与氢气发生加成反应生成E为,据此解答。
【详解】(1)A为,化学名称是邻二甲苯或1,2-二甲基苯;E是,属于饱和烃;
(2)A→B是邻二甲苯与溴在光照条件下发生的取代反应,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为;
(3)A→C的化学方程式为;
(4)A与酸性KMnO4溶液发生氧化反应可得到D,D的结构简式为。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$