专题3 第二单元　芳香烃 第2课时　芳香烃的来源与应用（共71张ppt）

(共71张PPT)
第2课时
DIERKESHI
芳香烃的来源及应用 / 苯的同系物及化学性质 / 课时对点练
芳香烃的来源与应用
专题3
核心素养
发展目标
1.能通过实验探究苯的同系物的化学性质，能说明有机物中基团之间的相互作用对有机物性质的影响。
2.能举例说明反应条件对有机反应产物的影响，了解有机反应类型与分子结构特点的关系。
3.认识芳香烃的主要来源及对人类生活和现代社会发展的影响。
内容索引
一、芳香烃的来源及应用
二、苯的同系物及化学性质
课时对点练
芳香烃的来源及应用
一
1.芳香烃的来源
芳香烃最初来源于 中，随着石油化学工业的兴起，现代工业生产中芳香烃主要来源于石油化学工业中的 和 。
2.芳香烃的应用
(1)苯是生产苯酚、 、苯胺、环己烷、二氯苯、氯苯、苯乙烯等重要有机化合物的原料，通过这些有机化合物又可生产多种合成树脂、合成纤维、染料、医药、洗涤剂、合成橡胶、炸药等。
煤焦油
催化重整
裂化
硝基苯
(2)在芳香烃中，作为基本有机原料应用得最多的是苯、乙苯、对二甲苯等。由芳香烃作为单体可以合成很多高分子化合物，如包装材料、泡沫塑料、透明水杯等，大多是由苯乙烯为单体聚合而成聚苯乙烯制品。高级烷基苯是制造表面活性剂的重要原料，稠环芳烃中萘是制造染料和增塑剂的重要原料。
(1)芳香烃最初源于煤，主要通过煤的分馏获得(　　)
(2)现代工业中芳香烃可通过石油的常压分馏及减压分馏获得(　　)
(3)苯可以通过一步反应生产苯酚、硝基苯、环己烷(　　)
(4)在芳香烃中，作为基本原料应用最多的是苯、乙苯和对二甲苯等，以这些物质为原料可合成多种合成树脂、合成纤维、染料及炸药等(　　)
×
正误判断
×
×
√
应用体验
1.安全存储与运输有机化合物，避免造成污染是重要的社会责任。C-9芳烃主要指催化重整和裂解制乙烯的副产物中的含九个碳原子的芳香烃，沸点在153 ℃左右。下列说法不正确的是
A.得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化
B. 是C-9芳烃的组分之一
C.C-9芳烃常温下为液态，密度比水小
D.运输C-9芳烃的车辆所贴的危险化学品标志是
√
C-9芳烃主要是指催化重整和裂解制乙烯的副产物之一，则得到C-9芳烃的过程中发生了化学变化，故A正确；
C-9芳烃是含九个碳原子的芳香烃， 分子中含7个碳原子，不属于C-9芳烃，故B错误；
C-9芳烃沸点在153 ℃左右，则常温下为液态，液态烃类有机物密度一般比水小，则C-9芳烃密度比水小，故C项正确；
大多数含碳有机物都易燃，C-9芳烃是易燃液体，故D项正确。
2.芳香烃最初来源于煤，通过煤的干馏获得，下列有关煤的综合利用的有关说法正确的是
A.干馏是将煤在空气中加强热使
其分解的过程，为化学变化
B.煤焦油通过蒸馏分离的苯、甲
苯、二甲苯、萘和蒽都属于芳
香烃
C.B为CH3OH时，原子利用率达不到100%
D.萘、蒽和酚类物质都含有苯环，属于芳香烃
√
干馏是在隔绝空气的条件下进行的，否则煤会在空气中燃烧，A错误；
气体A为CO和H2，合成CH3OH的反应为CO＋2H2 CH3OH，原子利用率为100%，C错误；
酚类分子中含有羟基，属于芳香族化合物，不属于芳香烃，D错误。
归纳总结
芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物的关系
返回
苯的同系物及化学性质
二
1.苯的同系物的组成及结构特点
(1)苯的同系物分子中只有一个 ，侧链都是 ，分子组成通式为
。
(2)写出下列苯的同系物的结构简式：
①甲苯(C7H8) 。
苯环
烷基
CnH2n－6(n>6)
②分子式C8H10对应的苯的同系物有4种，分别为____________________
_______________________________________________________。
(乙苯)、
(邻二甲苯)、
(间二甲苯)、
(对二甲苯)
2.苯的同系物的化学性质
(1)氧化反应
实验探究：
①向分别盛有2 mL甲苯和二甲苯的试管中分别滴加3～5滴酸性KMnO4溶液，振荡试管；
②实验现象：酸性KMnO4溶液 ；
褪色
④实验结论：
a.苯的同系物大多能被酸性KMnO4溶液氧化，
。
只有与苯环直接相连接的碳原子上连接有 原子，该苯的同系物才能使酸性KMnO4溶液褪色。
b.鉴别苯和甲苯的方法： 。
滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色的是甲苯
氢
(2)写出甲苯在不同条件下发生取代反应的化学方程式。
①卤代反应：
____________(或___________)；
＋HCl
＋HCl
＋HCl
____________。
②硝化反应
＋ HNO3 。
2,4,6-三硝基甲苯为不溶于水的 针状晶体，可作烈性炸药，俗称_____。
a. ＋HNO3 _______________(或 )；
＋H2O
＋H2O
3
＋3H2O
淡黄色
TNT
(3)加成反应
甲苯与氢气反应的化学方程式：
_____________________________。
归纳总结
苯环与侧链的关系
苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响，使苯的同系物与苯的性质有不同之处：
(1)苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而被氧化。苯的同系物被氧化时，不论它的侧链长短如何，氧化都发生在跟苯环直接相连的碳原子上。
归纳总结
(2)侧链对苯环的影响，使苯环上与侧链相连的碳原子的邻、对位碳原子上的氢原子变得活泼。甲苯与硝酸在100 ℃反应时，生成三硝基甲苯，而苯与硝酸在100～110 ℃反应时才能生成二硝基苯。
(1)苯的同系物都符合通式CnH2n－6(n>6)，故符合CnH2n－6(n>6)通式的烃分子结构中都含有苯环(　　)
(2)相同物质的量的苯、甲苯和二甲苯与氢气完全加成时消耗的氢气的量都相同(　　)
(3)苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色(　　)
(4)甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能，是因为甲基对苯环产生了影响
(　　)
(5)甲苯在一定条件下与硝酸反应生成2,4,6-三硝基甲苯，说明苯环对甲基产生了影响(　　)
×
正误判断
√
×
×
×
应用体验
1.(2022·长沙高二期中)下列关于 (b)、 (d)、
(p)的说法不正确的是
A.b、d、p均属于烃类有机物
B.b、d、p中碳元素的质量分数依次增大
C.b、d、p均能使溴的CCl4溶液褪色
D.b、d、p分子中苯环上的一溴代物均有3种
√
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、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；
d、p分子中含有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不能使溴的CCl4溶液褪色，故C错误；
b、d、p分子中苯环上均有3种不同化学环境的氢原子，故一溴代物均有3种，故D正确。
2.苯的同系物大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而褪色，其特点是与苯环
直接相连接的碳原子上有氢原子( )，试写出分子式为C10H14，
能使酸性KMnO4溶液褪色，只有一个支链的苯的同系物的结构简式
_____________________________________________________。
、
、
返回
课时对点练
题组一　芳香烃、苯的同系物的结构及性质
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
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苯的同系物分子里含有一个苯环，苯环的侧链一定是烷基；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。
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2.有七种物质：①甲烷、②甲苯、③聚乙烯、④苯乙烯、⑤2-丁炔、⑥环己烷、⑦环己烯，其中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.④⑤⑥ D.③④⑤⑦
√
能与酸性高锰酸钾溶液反应的有②甲苯、④苯乙烯、⑤2-丁炔、⑦环己烯，能与溴水发生加成反应的有④苯乙烯、⑤2-丁炔、⑦环己烯，符合题意的为④⑤⑦。
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3.下列说法正确的是
A. 、 、 都是苯的同系物
B.苯和甲苯都能发生取代反应
C. 的一氯代物有8种
D.甲苯和苯乙烯都能使溴水褪色，两者褪色原理相同
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苯的同系物指的是仅含一个苯环且苯环上的侧链均为烷基的芳香烃，故 、 都不是苯的同系物，A项错误；
是具有对称结构的芳香烃，因C—C键能够旋转，故其一氯代物只有4种，C项错误；
甲苯使溴水褪色是由于甲苯将溴从溴水中萃取出来，发生的是物理变化，苯乙烯使溴水褪色是由于苯乙烯与溴发生了加成反应，发生的是化学变化，可见两者褪色原理不同，D项错误。
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4.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，然后再加入酸性KMnO4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
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若先加酸性KMnO4溶液，己烯也可以使酸性KMnO4溶液褪色；若先加入足量溴水，己烯中碳碳双键转变成单键，不能与酸性KMnO4溶液反应，若再加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则说明有甲苯，B正确。
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题组二　苯环与侧链的相互影响和性质关系
5.甲苯是苯的同系物，化学性质与苯相似，但由于基团之间的相互影响，使甲苯的某些性质又与苯不同，下列有关推断及解释都正确的是
A.苯不能通过化学反应使溴水褪色，但甲苯可以，这是甲基对苯环影响的结果
B.苯不能在光照下与Cl2发生取代反应，但甲苯可以，这是苯环对甲基影响的
结果
C.苯的一氯代物只有一种，而甲苯的一氯代物有4种，这是苯环对甲基影响的
结果
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但甲苯可以，这是苯环对甲基影响的结果
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A项，苯与甲苯都不含碳碳双键，都不能使溴水褪色，错误；
B项，苯不能在光照下与Cl2发生取代反应，但甲苯可以，是因为甲基上的氢原子容易被取代，与苯环的影响无关，错误；
C项，苯的一氯代物只有一种，而甲苯的一氯代物有4种，是因为苯环上氢原子完全相同，而甲苯上有4种不同化学环境的氢原子，与苯环对甲基的影响无关，错误；
D项，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，但甲苯可以，这是苯环对甲基影响的结果，正确。
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6.下列关于芳香烃的叙述不正确的是
A.乙烷和甲苯中都含有甲基，甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸，
而乙烷不能被其氧化，说明苯环对侧链产生了影响
B.苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在100～110 ℃时才能生成二硝基苯，而
甲苯在100 ℃时即可生成三硝基甲苯，说明甲基对苯环产生了影响
C.苯、甲苯等是重要的有机溶剂，萘(分子式C10H8，俗称卫生球)是一种
重要的绿色杀虫剂
D.除去苯中混入的少量甲苯可加入适量的酸性KMnO4溶液，充分反应后
再加入足量的NaOH溶液，然后分液即可
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乙烷和甲苯中都含有甲基，受苯环的影响，甲苯中的甲基变得比较活泼，所以甲苯可以被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸，而乙烷不能被其氧化，说明苯环对侧链产生了影响，A项正确；
苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在100～110 ℃时才能生成二硝基苯，而甲苯受侧链甲基的影响，苯环上的氢原子变得比较活泼，在100 ℃时即可生成三硝基甲苯，从而说明甲基对苯环产生了影响，B项正确；
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苯、甲苯等是重要的有机溶剂，但萘是一种有毒的物质，不属于绿色杀虫剂，C项错误；
除去苯中混入的少量甲苯可加入适量的酸性KMnO4溶液，甲苯被氧化成苯甲酸，充分反应后再加入足量的NaOH溶液，将苯甲酸转化成苯甲酸钠，然后通过分液操作分离即可，D项正确。
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题组三　苯的同系物的同分异构体的判断
7.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
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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，则苯环上的一元取代产物只有两种，用同样的方法可判断出乙苯苯环上的一元取代物有三种同分异构体，对二甲苯苯环上的一元取代物只有一种，B项苯环上的一元取代物有四种同分异构体。
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8.甲苯能发生溴代反应，产物四溴甲苯(苯环上氢原子被取代)可能的结构有
A.6种 B.4种 C.5种 D.3种
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甲苯中苯环上的四溴代物可以理解为五溴甲苯( )中的1个
溴原子被1个氢原子取代而得到的，其取代产物的结构有3种。四溴甲苯也可理解为六溴苯中苯环上的1个溴原子被1个氢原子取代、1个溴原子被1个甲基取代而得到的，即有邻、间、对3种取代位置，D项正确。
9.含有苯环且与 互为同分异构体的有机物的种数及苯环上一氯代物有2种的该有机物的种数分别为
A.7　3 B.6　2
C.7　2 D.8　3
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满足条件的 的同分异构体的种数(共7种) 苯环上一氯代物的种数
、 3
、 4
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、 2
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10.下列关于芳香烃的同分异构体的说法中，正确的是
A.立方烷( )存在与苯互为同系物的同分异构体
B.苯的二溴代物中， 与 互为同分异构体
C.已知 的苯环上的二溴代物有9种，则苯环上的四溴代物也有9种
D.分子式为C9H12的芳香烃共有两种
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立方烷的分子式为C8H8，不符合苯的同系物的通式CnH2n－6，A项错误；
由于苯环中的碳碳键没有单、双键的区别，所以 与 是同一种物质，B项错误；
由于 的苯环上的氢原子数一共是6个，所以苯环上的二溴代物与
四溴代物种数相同，C项正确；
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分子式为C9H12的芳香烃既可能含一个侧链( ，共2种结构)，也可能含两个侧链(1个甲基和1个乙基，有邻、间、对3种结构)，还可能含三个侧链(3个甲基，共3种结构)，D项错误。
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11.在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是
A.乙烷中混有乙烯，在一定条件下通氢气，使乙烯转化为乙烷
B.乙烯中混有SO2和CO2，将其先后通入NaOH和KMnO4溶液中洗气
C.溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取溴
D.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液
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乙烷中混有乙烯，将混合气体通入溴水中除去乙烯，A项错误；
乙烯中混有SO2和CO2，将其通入NaOH溶液中洗气即可，KMnO4溶液会将乙烯氧化，B项错误；
硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其倒入NaOH溶液中，NaOH可以中和浓硝酸和浓硫酸，然后静置，分液，D项正确。
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12.已知 (x)、 (y)、 (z)互为同分异构体，下列说法
不正确的是
A.x、y、z的实验式均为CH
B.z的二氯代物有3种
C.x、y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
D.x、y中的所有原子可能处于同一平面
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x、y、z的分子式均为C8H8，则实验式为CH，A项正确；
z是立方体结构，二氯代物的2个氯原子可以在棱、面对角线、体对角线上，故有3种，B项正确；
x、y分子中均含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色，C项正确；
x中苯环的所有原子在同一平面上，—CH==CH2的所有原子在同一平面上，由于苯乙烯中碳碳单键的旋转，所有原子可能处于同一平面，
y中含有 ，所有原子不可能共面，D项不正确。
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13.美国马丁·卡普拉等三位科学家因在“开发多尺度复杂化学系统模型”方面所做的贡献，获得了2013年诺贝尔化学奖。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.1 mol该有机物在常温下最多能与9 mol Br2发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
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苯的同系物只有1个苯环，而该物质含2个苯环，且
含碳碳双键，不是苯的同系物，只含C、H元素，属
于芳香烃，故A错误；
由结构简式可知分子式为C18H16，故B错误；
碳碳双键与Br2发生加成反应，则1 mol该有机物在常温下最多能与3 mol Br2发生加成反应，故C错误；
苯环上的H可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化、加成反应，故D正确。
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14.苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程如图所示，下列有关说法正确的是
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A.a、b均属于芳香烃
B.a中所有碳原子可能处于同一平面上
C.a能与溴水反应
D.c、d均能发生氧化反应
√
a中含有苯环且仅含碳氢元素，属于芳香烃，b中还含氧元素，故不属于芳香烃，A项错误；
a中异丙基和苯环相连的碳原子是四面体结构，所有碳原子不可能在同一平面上，B项错误；
a不能和溴水反应，只能和液溴在一定条件下反应，C项错误；
c、d均能与O2反应生成CO2、H2O，即发生氧化反应，D项正确。
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15.蒽( )与苯炔( )反应生成化合物X(立体对称图形)，如图所示：
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(1)蒽与X都属于______(填字母，下同)。
A.环烃 B.烃 C.不饱和烃
ABC
蒽和X都只含碳、氢两种元素，有环状结构，且含有不饱和碳原子，故A、B、C均正确。
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(2)苯炔的分子式为________，苯炔不具有的性质是______。
A.能溶于水 B.能发生氧化反应
C.能发生加成反应 D.常温常压下为气体
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C6H4
AD
由苯炔的结构简式，结合碳的四价结构，可确定其分子式为C6H4，不溶于水，常温常压下是气体的烃，其碳原子数一般不超过4，因苯炔分子内含有—C≡C—，可以发生氧化反应、加成反应。
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(3)下列属于苯的同系物的是____。
A. B.
C. D.
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D
苯的同系物分子中只有一个苯环，且侧链均为烷基，满足条件的只有D项。
(4)下列物质中，能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因发生加成反应而褪色，还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_____。
A. B.C6H14
C. D.
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D
16.已知：①RNH2＋R′CH2Cl RNHCH2R′＋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)
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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：
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回答下列问题：
(1)B物质的结构简式是___________。
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(2)写出反应②⑤的化学
方程式：
②__________________
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______，⑤___________________________________________________。
＋HNO3
＋H2O
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(3)反应①～⑤中，属于取代反应的是________(填反应序号)。
①②⑤
根据题给信息及有机物的衍变关系可知，反应①的化学方程式为 ＋Cl2
＋HCl，为取代反应；
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反应④的生成物 中—COOH来自于 中—CH3的氧化，
—NH2应来自于反应②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
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由信息①可知C为 。
；
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专题3