中小学教育资源及组卷应用平台
专题3 芳香烃
1．芳香烃
分子里含有一个或多个苯环的烃。
2．苯的化学性质
(1)取代反应
①硝化反应：
。
②卤代反应：＋Br2。
(2)加成反应：＋3H2。
(3)可燃烧，难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3．苯的同系物——甲苯
烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
完成下列有关苯的同系物的化学方程式：
(1)硝化：＋3HNO3。
(2)卤代：＋Br2，＋Cl2。
(3)易被氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：
。
苯与苯的同系物化学性质的区别
（1）苯的同系物发生卤代反应时，条件不同，取代的位置不同，一般光照条件下发生烷基上的取代，铁粉或FeBr3催化时，发生苯环上的取代。
（2）烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基受苯环的影响，易被氧化。大多数的苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可用此性质鉴别苯与某些苯的同系物。
1．苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应( )
2．可用酸性高锰酸钾溶液区别甲苯与环己烷( )
3．苯乙烯中所有的原子一定在同一平面上( )
4．受甲基的影响，甲苯与浓硝酸反应易生成三硝基甲苯( )
5．甲苯能使溴水层褪色的原因是溴与苯环发生了取代反应( )
6．与互为同系物，且均能使酸性KMnO4溶液褪色( )
一、苯环结构的稳定性分析
1．将7.8 g苯蒸气在催化剂作用下与足量氢气发生加成反应，生成气态环己烷，放出20.84 kJ的热量。
(1)写出上述反应的热化学方程式。
(2)碳碳双键与H2加成时放热，而且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。
(g)＋H2(g) (g) ΔH＝－119.6 kJ·mol－1
(g)＋2H2(g) (g) ΔH＝－237.1 kJ·mol－1
根据上述事实，结合①中的有关数据，说说你对苯环的认识。
二、苯的重要实验
2．已知：往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应，其过程如下：
3Br2＋2Fe===2FeBr3；Br2＋FeBr3===FeBr＋Br＋(不稳定)；
实验室用如图装置制取少量溴苯，
下列有关判断正确的是( )
A．上述反应过程中，第二步为置换反应
B．装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气
C．装置甲中生成溴苯的化学方程式为＋Br2
D．装置丙中导管口有白雾生成，溶液中有白色沉淀生成
三、芳香烃与其他有机物的转化
3．已知苯可以进行如下转化：
回答下列问题：
(1)反应①的反应类型为 ，化合物A的化学名称为 。
(2)化合物B的结构简式为 ，反应②的反应类型为 。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯：
。
4．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
(R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是 ；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出丙所有可能的结构简式：
。
1.芳香烃的组成、结构与性质
a.芳香烃的重要性质的理解与运用
(1)(2023汇编，4分)下列有关苯、苯的同系物及相关物质的说法不正确的是 (填序号)。
①由苯环的结构可知，邻二甲苯只有一种结构
②苯的同系物与Br2发生取代反应时，反应条件不同，则发生取代反应的位置不同
③用溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液都可以鉴别烯烃和苯的同系物
④乙苯及其同分异构体之间的化学性质相似
⑤向苯和液溴混合液中加入铁粉，产生的气体经四氯化碳洗气后，再通到盛AgNO3溶液的试管液面上，若试管中出现淡黄色沉淀，可证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应
(2)(2018全国Ⅲ，6分)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( )
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
（3）稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等，其结构分别为
下列说法不正确的是( )
A．蒽与H2完全加成后，产物的分子式为C14H24
B．萘、蒽的二氯代物分别有10种、15种
C．上述四种物质均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．上述四种物质均不溶于水
（4）有机物俗称稗草烯，主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机物的说法正确的是( )
A．属于烯烃
B．可用与Cl2在光照条件下反应直接制得纯净的该物质
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．在一定条件下可发生聚合反应
（5）已知：①＋HNO3＋H2O ΔH<0；②硝基苯沸点为210.9 ℃，蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)，正确的是( )
（6）环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构，一直受到理论化学家的注意，其转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．b分子中的所有原子都在同一平面上
B．p可在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C．m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种(不考虑立体异构)
D．①是加成反应，②是消去反应
b.芳香族化合物同分异构体数目的判断及书写
（1）吡啶()是类似于苯的芳香族化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A．MPy只有两种芳香族同分异构体
B．EPy中所有原子共平面
C．VPy是乙烯的同系物
D．反应②的反应类型是消去反应
(2)(2023汇编，4分)下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是 (填序号)。
①甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
②某分子式为C8H10的物质是苯的同系物，且核磁共振氢谱有3组峰，则其苯环上的一氯代物有2种
③菲的结构简式为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
④有机物W()含苯环的同分异构体有4种
⑤联苯()属于芳香烃，其一溴代物有2种(2021.01浙江选考)
(3)(2018江苏单科，2分)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；
②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
3.基本结构迁移法判断陌生烃类物质的结构与性质
(1)(2021山东百师联盟联考，2分)下列关于三种有机化合物的说法错误的是( )
A.a、b、c中只有c的所有碳原子可以处于同一平面
B.b、c两者互为同分异构体
C.a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色
D.1 mol b与1 mol Br2完全反应生成的加成产物有三种
(2)(2021辽宁单科，3分)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是( )
A.a的一氯代物有3种 B.b是的单体
C.c中碳原子的杂化方式均为sp2 D.a、b、c互为同分异构体
（3）已知：①R—NO2R—NH2；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：
(1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体，苯转化为A的化学方程式是
。
(2)在“苯CD”的转化过程中，属于取代反应的是 (填序号，下同)，属于加成反应的是 。
(3)图中“苯→E→F”的转化过程省略了反应条件，请写出E的结构简式：
。
(4)有机物B苯环上的二氯代物有 种结构；的所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上。
（5）乙烯是一种重要的基本化工原料，实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。
Ⅰ.乙烯的制备
欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O，反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。
(1)欲收集一瓶乙烯，选择上图中的装置，其连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示)。
(2)C中盛放的试剂为 ，其作用为
。
(3)在蒸馏烧瓶中混合浓硫酸和乙醇时，应先添加 ；实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片，此时应该进行的操作为
。
(4)尾气吸收可采用 (填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．浓硫酸
C．饱和Na2CO3溶液 D．NaOH溶液
Ⅱ.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。
实验小组同学将Ⅰ中制得的乙烯干燥后，按下列两种方案进行实验。
方案 操作 现象
一 将纯净的乙烯通入溴水中 溴水褪色
二 向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CCl4溶液，振荡 ①溴的CCl4溶液褪色 ②
(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为
。
(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应，原因为
。
(7)方案二中现象②应为 ，要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充的实验为继续向方案二塑料瓶中加入少量 ，振荡后，若 ，证明发生了加成反应。
（6）一种由甲苯合成多取代芳香族化合物的反应路线如图：
回答下列问题：
(1)甲苯分子中最多有 个原子共平面。
(2)写出反应②的化学方程式： ，反应类型为 。
(3)甲苯易在甲基的邻、对位发生反应，若不进行反应①，直接进行反应②～④，可能会得到的副产物的结构简式有 (写出两种)。
(4)反应⑤的目
。
(5)产物A与足量氢气加成后的产物，核磁共振氢谱有 组峰，1 mol 产物B可与 mol氢氧化钠溶液反应。
(6)不改变取代基的结构与个数，产物B的同分异构体(不包括B)有 种。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
专题3 芳香烃
1．芳香烃
分子里含有一个或多个苯环的烃。
2．苯的化学性质
(1)取代反应
①硝化反应：
。
②卤代反应：＋Br2。
(2)加成反应：＋3H2。
(3)可燃烧，难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3．苯的同系物——甲苯
烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
完成下列有关苯的同系物的化学方程式：
(1)硝化：＋3HNO3。
(2)卤代：＋Br2，＋Cl2。
(3)易被氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：
。
苯与苯的同系物化学性质的区别
（1）苯的同系物发生卤代反应时，条件不同，取代的位置不同，一般光照条件下发生烷基上的取代，铁粉或FeBr3催化时，发生苯环上的取代。
（2）烷烃不易被氧化，但苯环上的烷基受苯环的影响，易被氧化。大多数的苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能，可用此性质鉴别苯与某些苯的同系物。
1．苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应( )
2．可用酸性高锰酸钾溶液区别甲苯与环己烷( )
3．苯乙烯中所有的原子一定在同一平面上( )
4．受甲基的影响，甲苯与浓硝酸反应易生成三硝基甲苯( )
5．甲苯能使溴水层褪色的原因是溴与苯环发生了取代反应( )
6．与互为同系物，且均能使酸性KMnO4溶液褪色( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.×
一、苯环结构的稳定性分析
1．将7.8 g苯蒸气在催化剂作用下与足量氢气发生加成反应，生成气态环己烷，放出20.84 kJ的热量。
(1)写出上述反应的热化学方程式。
(2)碳碳双键与H2加成时放热，而且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。
(g)＋H2(g) (g)
ΔH＝－119.6 kJ·mol－1
(g)＋2H2(g) (g)
ΔH＝－237.1 kJ·mol－1
根据上述事实，结合①中的有关数据，说说你对苯环的认识。
答案 (1) (g)＋3H2(g) (g)ΔH＝－208.4 kJ·mol－1
(2)苯环结构比较稳定
二、苯的重要实验
2．已知：往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应，其过程如下：
3Br2＋2Fe===2FeBr3；Br2＋FeBr3===FeBr＋Br＋(不稳定)；
实验室用如图装置制取少量溴苯，
下列有关判断正确的是( )
A．上述反应过程中，第二步为置换反应
B．装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气
C．装置甲中生成溴苯的化学方程式为＋Br2
D．装置丙中导管口有白雾生成，溶液中有白色沉淀生成
答案 B
解析 化学反应Br2＋FeBr3===FeBr＋Br＋产物中没有新的单质生成，故A错误；单质溴易溶于四氯化碳，因此装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气，故B正确；装置甲中生成溴苯的化学方程式为＋Br2＋HBr↑，故C错误；装置丙中导管口有白雾生成，溶液中有淡黄色沉淀生成，故D错误。
三、芳香烃与其他有机物的转化
3．已知苯可以进行如下转化：
回答下列问题：
(1)反应①的反应类型为 ，化合物A的化学名称为 。
(2)化合物B的结构简式为 ，反应②的反应类型为 。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯：
。
答案 (1)加成(或还原)反应 环己烷
(2) 消去反应
(3)加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯
4．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
(R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是 ；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有 种。
(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出丙所有可能的结构简式：
。
答案 (1) 9
(2)、、、
解析 (1)若苯的同系物乙能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和)，两个侧链在苯环上的位置又有邻、间和对位3种，故分子式为C10H14，有两个侧链的苯的同系物有3×3＝9种可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位，或4个相同的侧链，且两两处于对称位置。
1.芳香烃的组成、结构与性质
a.芳香烃的重要性质的理解与运用
(1)(2023汇编，4分)下列有关苯、苯的同系物及相关物质的说法不正确的是 (填序号)。
①由苯环的结构可知，邻二甲苯只有一种结构
②苯的同系物与Br2发生取代反应时，反应条件不同，则发生取代反应的位置不同
③用溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液都可以鉴别烯烃和苯的同系物
④乙苯及其同分异构体之间的化学性质相似
⑤向苯和液溴混合液中加入铁粉，产生的气体经四氯化碳洗气后，再通到盛AgNO3溶液的试管液面上，若试管中出现淡黄色沉淀，可证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应
答案：③④
解析：苯环中碳与碳之间的键是完全等同的，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的碳碳键，而非单双键交替，因此邻二甲苯只有一种结构，故①正确，不符合题意。在光照条件下，纯净的溴蒸气能取代苯的同系物侧链上的氢原子，在Fe或FeBr3作催化剂的条件下，液溴能取代苯的同系物苯环上的氢原子，发生取代反应的位置不同，故②正确，不符合题意。苯环不与高锰酸钾溶液反应，但是苯的同系物中，与苯环直接相连的碳上有氢原子的烃基能被高锰酸钾溶液氧化，使高锰酸钾溶液褪色，所以用酸性高锰酸钾溶液不能区分所有的烯烃和苯的同系物，故③错误，符合题意。乙苯属于芳香烃，但其同分异构体不一定是芳香烃，则乙苯和其同分异构体的化学性质不一定相似，故④错误，符合题意。反应产生的气体经四氯化碳洗气可除去挥发出来的溴，AgNO3溶液可检验HBr，若试管中生成淡黄色沉淀，可证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应，故⑤正确，不符合题意。
(2)(2018全国Ⅲ，6分)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是( )
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
答案：C
解析：苯乙烯结构简式为。苯乙烯中含有苯环，苯环能和液溴在溴化铁作催化剂条件下发生苯环上取代反应，故A项正确，不符合题意。碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯乙烯中含有碳碳双键，所以苯乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B项正确，不符合题意。苯乙烯中的碳碳双键在一定条件下能与HCl发生加成反应，加成反应之后，碳碳双键变为碳碳单键，即生成氯代苯乙烷，故C项错误，符合题意。碳碳双键在一定条件下能发生加聚反应，苯乙烯中含有碳碳双键，所以在催化剂条件下可以发生加聚反应生成聚苯乙烯，故D项正确，不符合题意。
（3）稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等，其结构分别为
下列说法不正确的是( )
A．蒽与H2完全加成后，产物的分子式为C14H24
B．萘、蒽的二氯代物分别有10种、15种
C．上述四种物质均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．上述四种物质均不溶于水
答案 C
解析 蒽与H2完全加成后，产物是，分子式为C14H24，A正确；萘分子中有两种氢原子()，将一个Cl固定在α位，然后移动另一个Cl原子，有7种可能结构，再将一个Cl固定在β位，移动另一个Cl原子，共有3种可能的结构，共10种二氯代物；蒽分子中有3种氢原子()，将一个Cl分别固定在α、β、γ位上，再移动另一个Cl，二氯代物分别有9、5、1种，共15种，B正确；上述四种物质分子中都不含有碳碳双键，而是形成大π键，性质较稳定，均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C不正确；上述四种物质均属于烃，不含有亲水基，都不溶于水，D正确。
（4）有机物俗称稗草烯，主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机物的说法正确的是( )
A．属于烯烃
B．可用与Cl2在光照条件下反应直接制得纯净的该物质
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．在一定条件下可发生聚合反应
答案 D
解析 该物质含有C、H、Cl元素，应为烃的衍生物，故A错误；光照条件下与氯气反应，甲基、亚甲基中H原子均可被取代，无法控制反应得到纯净的，故B错误；含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾氧化，故C错误；含有碳碳双键，可以发生加聚反应，故D正确。
（5）已知：①＋HNO3＋H2O ΔH<0；②硝基苯沸点为210.9 ℃，蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)，正确的是( )
答案 A
解析 硝基苯的密度比水的密度大，不溶于水，可用分液分离，分层后水在上层、有机层在下层，故A正确；浓硫酸的密度比浓硝酸的密度大，为了使液体充分混合，混合时应将密度大的液体注入密度小的液体中，即应将浓硫酸注入浓硝酸中，故B错误；该反应中需要控制反应温度，图示装置缺少温度计，故C错误；蒸馏时温度计测定馏分的温度，图示温度计水银球未在支管口处，且锥形瓶不能密封，故D错误。
（6）环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构，一直受到理论化学家的注意，其转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．b分子中的所有原子都在同一平面上
B．p可在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C．m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种(不考虑立体异构)
D．①是加成反应，②是消去反应
答案 C
解析 b分子中含有饱和碳原子，所以所有原子不可能都在同一平面上，A项错误；p分子β-C原子上没有氢原子，所以不能发生消去反应，B项错误；m的同分异构体中属于芳香族化合物的有、、、、，共5种，C项正确；b分子中双键断裂，与CBr2结合，所以①属于加成反应，物质p为卤代烃，卤代烃发生水解反应生成醇，同一个碳原子上连有两个羟基时不稳定，发生脱水反应，最终生成m，故②的反应类型先是取代反应后是消去反应，D项错误。
b.芳香族化合物同分异构体数目的判断及书写
（1）吡啶()是类似于苯的芳香族化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A．MPy只有两种芳香族同分异构体
B．EPy中所有原子共平面
C．VPy是乙烯的同系物
D．反应②的反应类型是消去反应
答案 D
解析 MPy有3种芳香族同分异构体，A错误；EPy中有两个饱和C，所以EPy中所有原子不可能共面，B错误；VPy含有杂环，和乙烯结构不相似，故VPy不是乙烯的同系物，C错误；反应②为醇的消去反应，D正确。
(2)(2023汇编，4分)下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是 (填序号)。
①甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种
②某分子式为C8H10的物质是苯的同系物，且核磁共振氢谱有3组峰，则其苯环上的一氯代物有2种
③菲的结构简式为，它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
④有机物W()含苯环的同分异构体有4种
⑤联苯()属于芳香烃，其一溴代物有2种(2021.01浙江选考)
答案：⑤
解析：含有三个碳原子的烷基有2种，甲苯苯环上的氢原子有3 种，则得到的产物有6种，故①正确，不符合题意。分子式为C8H10的物质是苯的同系物，取代基可能是1个乙基(苯乙烷)或2个甲基(邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯)，核磁共振氢谱有3组峰，说明有3种氢原子，则该物质为邻二甲苯，其苯环上的氢原子种类为2种，所以苯环上的一氯取代物有2种，故②正确，不符合题意。由菲的结构简式可以看出其结构中含有5 种氢原子，可生成5 种一硝基取代物，故③正确，不符合题意。有机物W的分子式为C6H8N2，含苯环的W的同分异构体为侧链有2个氨基或1个－NHNH2，苯环上二取代物有邻、间、对三种，则符合条件的同分异构体有4种，故④正确，不符合题意。由联苯()的分子结构可知，其分子由2个苯基直接相连，故其属于芳香烃。根据对称分析法可知，溴原子可取代联苯中3个位置的氢原子，如图，一溴代物共有3种，故⑤错误，符合题意。
(3)(2018江苏单科，2分)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；
②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
答案：
解析：分子式为C9H6O3，且含有7个不饱和度。其一种同分异构体中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，不能发生银镜反应，说明不存在醛基；在碱性条件下能水解，说明含有酯基，因此还剩余2个碳原子。苯环的不饱和度为4，酯基的不饱和度为1，因此还剩余2个不饱和度，则说明还含有一个碳碳三键。由于水解酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢，说明水解后的苯环部分呈对称状态且连接两个羟基，由此可写出结构简式为，其在碱性条件下水解成的两种产物酸化后为和，均只有2种不同环境的氢。
3.基本结构迁移法判断陌生烃类物质的结构与性质
(1)(2021山东百师联盟联考，2分)下列关于三种有机化合物的说法错误的是( )
A.a、b、c中只有c的所有碳原子可以处于同一平面
B.b、c两者互为同分异构体
C.a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液反应褪色
D.1 mol b与1 mol Br2完全反应生成的加成产物有三种
答案：B
解析：化合物圈中碳原子与相连的碳原子不可能都处于同一平面，化合物中苯环所在平面和烯基所在平面通过单键旋转可以处于同一平面内，因此c的所有碳原子可以处于同一平面，故A项正确，不符合题意。b的分子式为C10H14，c的分子式为C10H12，分子式不同，两者不是同分异构体，故B项错误，符合题意。a、b、c中均含有碳碳双键，均可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色，故C项正确，不符合题意。1 mol b与1 mol Br2可以发生1，2加成、3，4加成或1，4加成，产物均不同，有三种，故D项正确，不符合题意。
(2)(2021辽宁单科，3分)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是( )
A.a的一氯代物有3种 B.b是的单体
C.c中碳原子的杂化方式均为sp2 D.a、b、c互为同分异构体
答案：A
解析：根据等效氢原理可知，a的一氯代物有3种，如图所示：，故A项正确。b的加聚产物是的单体是苯乙烯不是b，故B项错误。c中三个双键上的6个碳原子杂化方式是sp2，2个只有单键的碳原子杂化方式是sp3，故C项错误。a、b、c分子式分别为C8H6、C8H6、C8H8，则c与a、b不互为同分异构体，故D项错误。
（3）已知：①R—NO2R—NH2；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：
(1)A是一种密度比水 (填“大”或“小”)的无色液体，苯转化为A的化学方程式是
。
(2)在“苯CD”的转化过程中，属于取代反应的是 (填序号，下同)，属于加成反应的是 。
(3)图中“苯→E→F”的转化过程省略了反应条件，请写出E的结构简式：
。
(4)有机物B苯环上的二氯代物有 种结构；的所有原子 (填“在”或“不在”)同一平面上。
答案 (1)大 ＋HNO3＋H2O (2)①② ③
(3)(X是卤素原子) (4)6 不在
解析 (3)由可推知F是 (X是卤素原子)，分析题图中的隐含信息，结合—NO2是苯环上的间位定位基，卤素原子是苯环上的邻、对位定位基，可得E应是(X是卤素原子)。(4)由并结合题给信息可推知B为，苯环上的二氯代物有、、、、、，共6种；由CH4的正四面体结构和NH3的三角锥形结构可知，的所有原子不可能都在同一平面上。
（5）乙烯是一种重要的基本化工原料，实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。
Ⅰ.乙烯的制备
欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O，反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。
(1)欲收集一瓶乙烯，选择上图中的装置，其连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示)。
(2)C中盛放的试剂为 ，其作用为
。
(3)在蒸馏烧瓶中混合浓硫酸和乙醇时，应先添加 ；实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片，此时应该进行的操作为
。
(4)尾气吸收可采用 (填字母)。
A．酸性KMnO4溶液 B．浓硫酸
C．饱和Na2CO3溶液 D．NaOH溶液
Ⅱ.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。
实验小组同学将Ⅰ中制得的乙烯干燥后，按下列两种方案进行实验。
方案 操作 现象
一 将纯净的乙烯通入溴水中 溴水褪色
二 向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CCl4溶液，振荡 ①溴的CCl4溶液褪色 ②
(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为
。
(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应，原因为
。
(7)方案二中现象②应为 ，要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充的实验为继续向方案二塑料瓶中加入少量 ，振荡后，若 ，证明发生了加成反应。
答案 (1)bdcefi (2)NaOH溶液 除去乙烯中混有的 SO2、CO2等酸性气体 (3)乙醇 停止加热，冷却后补加 (4)A (5)CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br (6)发生取代反应同样可以使溴水褪色， 溴水中含有HBr和HBrO等成分，不一定是Br2发生加成反应 (7)塑料瓶变瘪 石蕊溶液 溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸银溶液 无淡黄色沉淀生成)
解析 用乙醇与浓硫酸作用制乙烯，需将浓硫酸加入乙醇中(相当于浓硫酸稀释)，然后往混合液中加入碎瓷片(或沸石)，以防暴沸；反应时用温度计控制溶液温度在170 ℃左右；由于浓硫酸会将乙醇氧化，生成CO2、SO2等气体，所以气体应先通过盛有碱液的洗气瓶，再用排水法收集，尾气用酸性KMnO4溶液处理。证明乙烯与溴发生的反应类型是加成反应还是取代反应，关键是证明产物中是否含有HBr。
(7)方案二中，由于塑料瓶内气体体积减小，压强减小，所以现象②应为塑料瓶变瘪，要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充证明产物中不含有HBr的实验：继续向方案二塑料瓶中加入少量石蕊溶液，振荡后，若溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸银溶液，无淡黄色沉淀生成)，证明发生了加成反应。
（6）一种由甲苯合成多取代芳香族化合物的反应路线如图：
回答下列问题：
(1)甲苯分子中最多有 个原子共平面。
(2)写出反应②的化学方程式： ，反应类型为 。
(3)甲苯易在甲基的邻、对位发生反应，若不进行反应①，直接进行反应②～④，可能会得到的副产物的结构简式有 (写出两种)。
(4)反应⑤的目
。
(5)产物A与足量氢气加成后的产物，核磁共振氢谱有 组峰，1 mol 产物B可与 mol氢氧化钠溶液反应。
(6)不改变取代基的结构与个数，产物B的同分异构体(不包括B)有 种。
答案 (1)13 (2)＋(CF3COO)3Tl―→＋CF3COOH 取代反应
(3) (写出两种即可)
(4)保护酚羟基，防止被高锰酸钾氧化 (5)8 2 (6)9
解析 (1)甲苯中苯环以及与苯环相连的碳原子共12个原子一定共面，单键可以旋转，所以经旋转甲基上有一个氢原子可以与苯环共面，最多有13个原子共面。
(4)后续步骤中需要将苯环上的甲基氧化成羧基，酚羟基易被氧化，所以反应⑤的目的是保护酚羟基，防止被高锰酸钾氧化。
(5)产物A与足量氢气加成得到的产物为，环上有6种环境的氢原子，取代基上有
2种环境的氢原子，所以核磁共振氢谱有8组峰；1 mol产物B含有1 mol普通酯基，可以消耗1 mol NaOH，含有1 mol酚羟基可以消耗1 mol NaOH，共可以与2 mol NaOH反应。
(6)采取“定二移一”的分析方法，先固定—COOCH3和—OH，二者处于邻位，则—COCH3有4种位置；二者处于间位，则—COCH3有4种位置；二者处于对位，则—COCH3有2种位置，所以包括B在内共有10种结构，则产物B的同分异构体(不包括B)有9种。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
