2.3.2苯的同系物 课时作业--2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

2.3.2苯的同系物 课时作业解析 1．B。解析：和含有一个苯环，属于苯的同系物；和尽管都含有一个苯环，但它们都含有其他原子(N或O)，不属于芳香烃；含有碳碳双键，属于芳香烃，但不是苯的同系物；含有两个苯环，属于芳香烃，但不是苯的同系物。 2．A。解析：乙苯中乙基能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故①正确；乙苯中不含碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，故②错误；乙苯为有机物，不溶于水，故③错误；根据相似相溶原理可知，乙苯可溶于苯，故④正确；乙苯分子中的苯环能与浓硝酸发生取代反应，故⑤正确；苯环为平面结构，根据甲烷为正四面体结构可知所有原子不可能共面，故⑥错误。 3．C。解析：由于甲基对苯环的影响，使苯环上与甲基相连的碳的邻、对位碳上的氢原子变得活泼，更容易被取代，①正确；由于苯环对甲基的影响，使甲基易被酸性KMnO4溶液氧化，②正确。 4．D。解析：苯的同系物中只含有一个苯环，侧链都是烷基，苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥6，n为正整数)；芳香烃是含有苯环结构的烃，苯环的数目可以是一个或多个，侧链可以是饱和烃基也可以是不饱和烃基，故芳香烃没有固定的组成通式，A、B项错误。甲苯可以使酸性KMnO4溶液褪色，C项错误。苯与溴发生取代反应生成溴苯，苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯，D项正确。 5．C 6．D。解析：苯的同系物分子中只有1个苯环，而该物质分子中含有2个苯环，且含碳碳双键，不是苯的同系物，但只含C、H元素，属于芳香烃，故A错误；由结构简式可知，该有机物的分子式为C18H16，故B错误；该有机物中所有原子可能在同一平面内，故C错误；苯环上的H原子可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化、加成反应，故D正确。 7．C。解析：A选项，酸性KMnO4溶液有强氧化性，能氧化甲苯、己烯而褪色，不能用于区分它们；B选项，溴化钾溶液加入题述四种液体中，由于甲苯、己烯的密度都比水的小，混合后分层，有机层在上层，都无化学反应发生，从而不能区分；由于CCl4的密度比水的密度大，混合后分层，有机层在下层；与KI溶液不分层；D选项，AgNO3溶液与溴化钾溶液作用类似，但KI溶液中会出现黄色沉淀；C选项，甲苯与溴水分层，溴被萃取到甲苯中处于上层，呈橙红色，下层为水层，接近无色；己烯使溴水褪色，可见上下分层，但都无色；CCl4萃取Br2，上层为水层，无色，下层为Br2的CCl4溶液，呈橙红色；溴水与KI溶液不分层，但发生反应，置换出I2可使溶液颜色加深，四种溶液的现象各不相同。 8．C。解析：乙烯被酸性KMnO4氧化会生成CO2，甲烷气中会出现新的杂质气体，A项不符题意；溴在没有催化剂的情况下不和苯及溴苯反应，只会混溶，无法实现除杂，B项不符题意；溴与氢氧化钠发生反应：Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O，产物均易溶于水，振荡后分层，苯层中杂质可以被清除，C项符合题意；乙炔和乙烯都可以和氢气反应，D项不符题意。 9．D。解析：苯的同系物在苯环上有一个氢原子被其他原子或原子团取代后，可通过画对称轴来判断同分异构体的种类，对称位置上的取代产物是同一种取代产物。例如，邻二甲苯的对称轴及对称位置为，其中3和6、4和5是对称位置，则苯环上的一溴代物只有两种，用同样的方法可判断出乙苯苯环上的一溴代物有三种同分异构体，对二甲苯苯环上的一溴代物只有一种，苯环上的一溴代物有四种同分异构体。 10．B。解析：A项，该物质中含有两个苯环，不属于苯的同系物，错误；B项，该物质分子结构对称，故该物质的一氯代物有4种()，正确；C项，由该物质的分子结构可知，其分子式为C12H12，错误；D项，在FeBr3作催化剂时，该物质可以和液溴发生取代反应，而不是溴水，错误。 11．C。解析：分子式为C10H14的单取代芳香烃的结构应是苯环与—C4H9相连接，即，—C4H9有4种结构，则的结构共有4种。 12．D。解析：由题可知，C10H14与苯结构相似，分子组成上相差4个CH2原子团，属于苯的同系物，A项正确；该有机物是苯分子中的一个H原子被烷基取代后得到的物质，即苯环上只有一个取代基，取代基的结构可能为－CH2CH2CH2CH3、－CH2CH(CH3)CH3、－CH(CH3)CH2CH3、－C(CH3)3，故该有机物的结构有4种，B项正确；若该有机物的结构为，则其核磁共振氢谱图有4组峰，C项正确。 13．C。解析：①中不含碳碳双键，不能使Br2的CCl4溶液褪色，故A错误； 1 mol ①最多消耗3 mol氢气，1 mol ②最多消耗4 mol氢气，故B错误；③中含有饱和烃基，能发生取代反应；③含有碳碳双键，能发生加成反应和氧化反应，故C正确；①中共有5种化学环境的氢原子，所以①的一氯代物有5种，故D错误。 14．D。解析：W中含有甲基，根据甲烷的结构可知该物质中不可能所有原子共面，A错误；Z中只含碳碳单键，不能和酸性高锰酸钾溶液反应，B错误；Y中含有三个碳碳双键，1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应，最多消耗3 mol Br2，C错误；由对称性可知，Z含2种次甲基上H、1种亚甲基上H，则一氯代物只有3种，D正确。 15．(1)C8H8 解析：A分子中含碳原子N(C)＝＝8，由104－8×12＝8可以判断剩余部分为氢原子，且N(H)＝8。A的分子式为C8H8。因分子中含有苯环，A可表示为C6H5－C2H3，即A为 16．(1)邻二甲苯(或1，2－二甲苯)　饱和烃 (2)取代反应　　 (3)＋Br2 (或)＋HBr↑ (4) 解析：(1)A与溴单质取代得B，所以把B中的溴换成氢即是A(邻二甲苯)，E是邻二甲基环己烷，属于饱和烃。(2)溴取代了甲基中的氢，所以属于取代反应。(3)A到C是取代苯环上的氢原子，所以有两种取代产物。(4)类似于甲苯的氧化，实质是氧化甲基为羧基。 17．、、 18【答案】(1)1，2，4-三甲苯 (2) 3:2 14 (3)3 (4)n (5) (6)4 (7)2 (8)②④ 【详解】（1）已知结构简式为，系统名称为：1，2，4-三甲苯，故答案为：1，2，4-三甲苯； （2）由两种氢，氢原子个数之比为6:4=3:2；核磁共振氢谱中各组峰的面积之比为3:2；该分子中苯环上的12个原子共面，每个甲基上的氢原子经过单键旋转最多有1个氢原子在苯环所在的面上，最多有14个原子共面，故答案为：3:2；14； （3）当与苯环直接相连的碳上有氢原子时，支链可以被氧化为-COOH，则支链可以为-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3，共3种物质满足条件，故答案为：3； （4）分子含有碳碳双键，可以发生加聚反应生成高聚物，反应为：n，故答案为：n； （6）碳原子数小于10的烷烃中，CH4、CH3CH3、C(CH3)4(新戊烷)、2，2，3，3-四甲基丁烷(CH3)3C-C(CH3)3中只有一种氢，则一氯代物没有同分异构体的烷烃有4种。 （8）1，3-丁二烯与乙炔反应知，1，3-丁二烯中的两个碳碳双键断裂，中间形成一个碳碳双键，边上两个半键与乙炔中的两个半键相连构成环状； 类比1，3-丁二烯与乙炔的加成反应，采用逆合成分析法可知，若按断键可得到CH3C≡CH（丙炔）和（2，3-二甲基-1，3-丁二烯）； 若按断键可得到（2-二甲基-1，3-丁二烯）和CH3C≡CCH3（2-丁炔）； 故答案为：②④； 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3.2苯的同系物 课时作业 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．下列关于乙苯()的叙述正确的是(　　) ①能使酸性高锰酸钾溶液褪色　 ②可以发生加聚反应　 ③可溶于水　 ④可溶于苯　 ⑤能与浓硝酸发生取代反应　 ⑥所有原子可能共面 A．①④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 3．下列有关甲苯的实验事实中，与苯环上的甲基有关(或受到影响)的是(　　) ①甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯 ②甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能 ③甲苯燃烧产生带浓烟的火焰 ④1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 4．下列说法正确的是(　　) A．芳香烃的组成通式是CnH2n－6(n≥6，n为正整数) B．分子中仅含有一个苯环的烃类物质都是苯的同系物 C．苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．苯和甲苯都能与Br2、硝酸等发生取代反应 5．某烃的结构简式如下，下列说法正确的是(　　) A．该烃的核磁共振氢谱图有6组吸收峰 B．1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2 C．该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 D．该烃是苯的同系物 6．美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献，获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1，6－二苯基－1，3，5－己三烯的分子模型，其结构简式如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该有机物属于芳香烃，与苯互为同系物 B．该有机物的分子式为C18H18 C．该有机物的分子中所有原子不可能在同一个平面内 D．该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应 7．只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开，该试剂是(　　) A．酸性高锰酸钾溶液 B．溴化钾溶液 C．溴水 D．硝酸银溶液 8．下列除杂质(括号内为杂质)的方法正确的是(　　) A．甲烷(乙烯)：通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶 B．苯(溴苯)：加溴单质，振荡后分液 C．甲苯(溴单质)：加NaOH溶液，振荡后分液 D．乙炔(乙烯)：通氢气 9．下列苯的同系物分别与液溴和铁粉发生反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物有三种同分异构体的是(　　) A．邻二甲苯 B． C．对二甲苯 D．乙苯 10．某有机物的结构简式如图，则下列说法正确的是(　　) A．该物质为苯的同系物 B．该物质的一氯代物有4种 C．该物质的分子式为C12H11 D．在FeBr3作催化剂时，该物质可以和溴水发生取代反应 11．分子式为C10H14的单取代芳香烃，其可能的结构有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 12．苯分子中的一个H原子被烷基取代后得到某有机物，其分子式为C10H14，下列判断错误的是(　　) A．C10H14属于苯的同系物 B．该有机物的结构有4种 C．该有机物的某种结构的核磁共振氢谱图有4组峰 D．该有机物的所有结构的一溴代物的种类相同 13．如图①、②、③三种物质的分子式均为C9H12。下列说法正确的是(　　) A．①和③都能使Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色 B．等物质的量的①与②分别与足量的H2反应，消耗的H2一样多 C．③能发生取代反应、加成反应和氧化反应 D．①的一氯代物有6种 14．化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8，Z的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是(　　) A．化合物W中所有原子均共面 B．W、X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应 C．1 mol X、1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应，最多消耗Br2均为2 mol D．Z的一氯代物只有3种 15．某含苯环的烃类化合物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．芳香族化合物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，请回答下列问题： (1)A的化学名称是______________；E属于____________(填“饱和烃”或“不饱和烃”) (2)AB 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)AC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：________________ 17．烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C－H键，则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知 它可以被氧化成为的异构体共有7种，其中的3种是： 、、 请写出其他4种的结构简式：_____________、_____________、_____________、_____________ 18．按要求回答下列问题。 (1)的名称是_______。 (2)对二甲苯()的核磁共振氢谱中各组峰的面积之比为_______。该分子中最多有_______个原子共面。 (3)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_______种 (4)写出由在加热和催化剂作用下发生加聚反应生成有机玻璃的 化学方程式___________________________________________ (5)甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液共热生成TNT的化学方程式为___________________________________。 在光照条件下，甲苯与氯气能发生类似甲烷与氯气的取代反应，其有机产物中二氯代物的结构简式为___________。 (6)碳原子数小于10的烷烃中，一氯代物不存在同分异构体的烷烃有___________种。 (7)萘()是一种重要的化工原料，可用于生产增塑剂、农药等。它的一氯代物有___________种。 (8)已知：，如果要合成所用的原始原料可以是_______(填序号)。 ①1，3-戊二烯和2-丁炔     ②2-甲基-1，3-丁二烯和2-丁炔 ③2，3-二甲基-1，3-戊二烯和乙炔 ④2，3-二甲基-1，3-丁二烯和丙炔 2 学科网（北京）股份有限公司 $