专题3第二单元芳香烃同步练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修3

文档属性

名称 专题3第二单元芳香烃同步练习(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修3
格式 docx
文件大小 533.6KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-18 21:57:37

图片预览

文档简介

专题3第二单元芳香烃同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.根据乙烯推测2-丁烯的结构或性质,下列说法正确的是
A.分子中四个碳原子在同一直线上 B.分子中所有原子都在同一平面上
C.与HCl发生加成反应只生成一种产物 D.不能发生加聚反应
2.二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂,可用于制备高性能超分子聚合物,其结构如下图所示。下列有关二异丙烯基苯的说法错误的是
A.在催化剂存在下可发生加聚反应
B.与溴水混合后加入FeBr3可发生取代反应
C.1mol该物质最多可以与5molH2反应
D.其一氯代物有5种
3.下列除杂方法不正确的是
A.除去乙烷中混有的少量乙烯:通入稀溴水中,干燥
B.除去溴苯中混有的少量单质溴:加入足量的NaOH溶液,振荡、静置、分液
C.除去75%的乙醇中的水制无水乙醇:加入生石灰,振荡、静置、蒸馏
D.除去乙醇中混有的少量苯,可通过分液的方法实现
4.甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A.反应①的主要产物是
B.反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C.反应③的两种物质刚混合时分层,上层呈紫红色
D.反应④的产物的一氯取代物有4种
5.下列说法错误的是
A.有机物沸点的大小关系为:正戊烷>新戊烷>甲烷
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而烷烃则不能,说明苯环活化了甲基
C.C2H4和C3H6一定互为同系物
D.稠环芳香烃蒽( )的二氯代物有15种
6.如图是苯乙烯,关于苯乙烯的下列叙述中,正确的是
A.苯乙烯不可能发生加成反应
B.苯乙烯不可能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯乙烯中最多有16个原子共平面
D.苯乙烯中8个碳原子不可能都在同一平面上
7.实验室用浓硫酸、浓硝酸的混合物与苯反应制取硝基苯。得到粗产品后,要选用如下几步操作对粗产品进行精制:①蒸馏②水洗③用干燥剂进行干燥④用10%的NaOH溶液洗涤。正确的操作步骤是
A.①②③④② B.②④②③① C.④②③①② D.②④①②③
8.关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法中正确的是
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成反应
C.分子中所有原子共平面 D.易溶于水
9.某同学使用如图装置进行甲苯与液溴的反应,操作、现象及部分结论如下(部分现象、操作略去):
①将甲苯与液溴混合均匀,静置足够长时间,无明显现象;
②投入还原铁粉,几秒后,瓶内溶液剧烈反应;
③一段时间后,试管内出现淡黄色沉淀;
④反应结束后,烧瓶中溶液呈红棕色。向其中加入浓溶液,振荡,静置,液体分为两层,均呈无色;
⑤取下层(有机物层)液体与试管中,加入酸化的溶液,振荡,静置,未观察到沉淀生成;
⑥取有机层液体,干燥,蒸馏,检验。产物为2,4-二溴甲苯及2,6-二溴甲苯。
根据上述现象、结论,下列结论中不正确的是
A.①与②对比说明:甲苯与液溴反应需要催化剂。
B.③说明:甲苯与液溴的反应是取代反应,不是加成反应。
C.④、⑤说明:相比于有机溶剂,更易溶解于水中。
D.⑥说明:甲基使其邻对位C原子上的H原子更易被取代。
10.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
11.据李时珍《本草纲目》记载:“柳叶煎之,可疗心腹内血、止痛,治疥疮”,利用现代有机提纯技术,人们从自然界的柳叶中提纯出了一种重要的化学物质水杨酸(结构如图),并用它来合成止痛药阿司匹林。下列对水杨酸的结构分析不正确的是
A.水杨酸分子中的碳氧键有两种不同的键长
B.水杨酸分子中苯环上碳碳键的键能是环外碳碳键键能的两倍
C.水杨酸分子中的C原子一定位于同一个平面上
D.水杨酸分子中的比键角大
12.有机化合物A可发生反应生成有机物B,反应如下。下列说法错误的是
A.有机物A与B互为同分异构体
B.有机物A的同分异构体中,与有机物A具有相同官能团且可在酸性条件下水解产生丙酸的有3种(不考虑立体异构)
C.与有机物B互为同系物,且分子中碳原子数为3的物质为
D.有机物B分子中所有碳原子可能在同一平面上
13.下列有机物中,对于可能在同一平面上的原子数的判断正确的是
A.分子中所有碳原子处于同一平面上
B.甲苯分子中最多有12个原子处于同一平面上
C.CH3-CH=CH-C≡C-CH3,分子中最多有10个原子处于同一平面上
D.异丙苯()分子中所有碳原子可能处于同一平面上
14.下列说法正确的是
A.丙烷是直链烃,故分子中3个碳原子在一条直线上
B.乙烯和丙烯分子中的所有原子均在同一平面上
C.分子中的所有碳原子一定在同一平面上
D.分子中至少有16个原子共平面
15.在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“”的多种可能结构(如图),下列说法中正确的是
A.1~5对应的结构中的一氯取代物只有一种的有1、4、5
B.1~5对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的只有1
D.1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、实验题
16.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的仪器装置示意图(夹持及加热装置略去)及有关数据如下:
物质 苯 溴 溴苯
密度/() 0.88 3.12 1.50
沸点/℃ 80 59 156
在水中的溶解性 不溶 微溶 不溶
按下列合成步骤完成各题。
(1)向a中加入15无水苯和少量铁屑,向b中小心加入4液态溴。由b向a中滴入几滴液溴,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体;继续滴加至液滴完。装置c的作用是_________________。
(2)充分反应后,经过下列步骤分离提纯。
①向a中加入10水,然后过滤除去未反应的铁屑。
②滤液依次用10水、8稀溶液、10水洗涤。用溶液洗涤的作用是_________________。
③向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_________________。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯还含有的主要杂质为________;要进一步提纯,下列操作中必须进行的是________ (填写字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
17.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 溴 溴苯
密度 0.88 3.20 1.50
沸点/ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
I.合成步骤:在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入5.0mL液溴。打开活塞,向a中滴入液溴,发生反应。
请回答下列问题:
(1)实验室制取溴苯的化学方程式为___________。
(2)反应过程中仪器a外壁温度升高,为提高原料利用率可利用温度计控制温度,适宜的温度范围为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)装置d的作用除了能防倒吸外,还有___________。
II.待反应完成后,取出a装置中的混合物,设计如下流程分离、提纯溴苯:
(4)流程中“固体”的化学式为___________,操作II所需主要玻璃仪器有___________。
(5)设计实验检验水洗是否达到目的:___________。
(6)若经过操作III后得纯溴苯11.30g.则溴苯的产率是___________(计算结果保留2位有效数字)。
三、有机推断题
18.有机化合物A是一种重要的化工原料,在一定条件下可以发生如下反应:
已知苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。
(1)下列关于有机化合物A的说法正确的是_______(填字母)。
A.属于芳香烃 B.属于苯的同系物
C.侧链中含碳碳双键 D.有顺反异构体
(2)有机化合物A的结构简式为_______。
(3)请写出A→B反应的化学方程式_______,其反应类型_______。
(4)D具有优良的绝缘、绝热性能,可用作包装材料和建筑材料,在工业上以A为原料生产。写出相关反应的化学方程式_______,其反应类型为_______。
19.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。如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。
(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)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。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.C
【详解】A.乙烯分子为平面结构,由乙烯分子的空间结构可知,2 丁烯分子中的四个碳原子不可能在同一直线上,A错误;
B.2 丁烯分子中存在甲基,所有原子不可能在同一平面上,B错误;
C.2 丁烯与HCl发生加成反应,产物只有一种,C正确;
D.2 丁烯中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,D错误;
故选C。
2.B
【详解】A.二异丙烯基苯含有碳碳双键,在催化剂存在下可发生加聚反应,故A正确;
B.二异丙烯基苯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,与液溴混合后加入FeBr3可发生取代反应,故B错误;
C.二异丙烯基苯分子中含有2个碳碳双键、1个苯环,1mol该物质最多可以与5molH2反应,故C正确;
D.含有5种等效氢,其一氯代物有5种,故D正确;
故选B。
3.D
【详解】A.乙烯与溴水中Br2发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,乙烷不反应,经洗气干燥后可得纯净乙烷,A正确;
B.溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠,然后分液可达目的,B正确;
C.生石灰与水反应生成Ca(OH)2,后蒸馏可得无水乙醇,C正确;
D.乙醇与苯互溶,利用分液法无法实现分离,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.由图可知,反应①的反应条件为光照下进行取代,氯原子应在甲基上发生取代反应,A错误;
B.反应②中甲苯的邻位和对位同时被取代,说明甲基使苯环上的氢原子易被取代,B正确;
C.甲苯的密度小于水,高锰酸钾水层在下方,刚混合时分层,下层呈紫红色,C错误;
D.由图可知,反应④的产物为甲基环己烷,含有5种等效氢,即一氯取代物有5种,D错误;
故选B。
5.C
【详解】A.烷烃中碳原子个数越多,其熔沸点越高,烷烃的同分异构体中,含有支链越多其熔沸点越低,故有机物沸点的大小关系为:正戊烷>新戊烷>甲烷,A正确;
B.甲苯中甲基可以被酸性高锰酸钾氧化,而不含苯环的烷烃不行,说明苯环活化了甲基,B正确;
C.C2H4为乙烯,而C3H6可能是丙烯,也可能是环丙烷,乙烯和环丙烷不是同系物,C错误;
D.蒽有三种H,如图,分别定为α、β、r位,移动另一个氯,分别得到二氯代物有9+5+1=15种,D正确;
综上所述答案为C。
6.C
【详解】A.已知苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,二者均能发生加成反应,即苯乙烯能发生加成反应,A错误;
B.已知苯乙烯含有碳碳双键,则苯乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C.已知苯乙烯中存在苯环所在平面,碳碳双键所在平面,两平面通过单键连接,故苯乙烯中所有原子均可能共平面,即最多有16个原子共平面,C正确;
D.由C项分析可知,苯乙烯中所有原子都可能共平面,故8个碳原子可能都在同一平面上,D错误;
故答案为:C。
7.B
【详解】粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤除去混和酸,再用蒸馏水洗涤除去生成的盐和氢氧化钠,最后用无水CaCl2干燥并蒸馏得到纯硝基苯;
故选答案为:B。
8.B
【详解】A.2-苯基丙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;
B.2-苯基丙烯中含有碳碳双键和苯环,可以发生加成反应,B项正确;
C.2-苯基丙烯中含有甲基,具有甲烷的四面体结构,故分子中所有原子不可能共平面,C项错误;
D.该物质属于烃,含有较多的C原子,不易溶于水,D项错误;
答案选B。
9.B
【分析】甲苯与液溴在铁催化作用下生成甲苯的溴代物和溴化氢,溴化氢能使硝酸银溶液生成黄色沉淀;反应后混合物加入浓氢氧化钠除去过量的溴,振荡,静置,分液,有机层蒸馏得到产物;
【详解】A.①与②变量为催化剂铁的加入,对比说明:甲苯与液溴反应需要催化剂,A正确;
B.挥发出的溴溶于水生成HBr,也会和硝酸银生成溴化银沉淀,B错误;
C.⑤中没有生成溴化银沉淀,说明相比于有机溶剂,更易溶解于水中,C正确;
D.2、4、6号位是甲基的邻对位,⑥说明:甲基使其邻对位C原子上的H原子更易被取代,D正确;
故选B。
10.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。
11.B
【详解】A.水杨酸分子中的碳氧键有单键和双键两种,键长不同,A项正确;
B.水杨酸分子中苯环上的碳碳键介于单键和双键之间,键能比碳碳单键的两倍小,B项错误;
C.在苯分子中,12个原子共平面,由水杨酸的结构可知,所有碳原子都在苯环上,所以水杨酸分子中的C原子均在同一平面上,C项正确;
D.水杨酸分子中的约为,与水分子中类似,接近104.5°,D项正确;
故选B。
12.D
【详解】A.A与B的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.有机物A的同分异构体中,与有机物A具有相同官能团,可在酸性条件下水解产生丙酸,其结构可表示为,中含有碳碳双键的结构共有3种:、、,B正确;
C.与有机物B互为同系物,且分子中碳原子数为3,含有碳碳双键和羧基,此物质只能为,C正确;
D.有机物B分子中含有一个连有三个碳原子的饱和碳原子,故B分子中所有碳原子不可能在同一平面上,D错误;
答案选D。
13.C
【详解】A.该物质分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,由于饱和碳原子具有甲烷的四面体结构,因此该物质分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,A错误;
B.苯分子是平面分子,与苯环直接相连的原子取代苯分子中的H原子位置,一定与苯环共面,且甲基上有1个H原子可能在该平面内,故甲苯分子中最多有13个原子处于同一平面上,B错误;
C.乙烯分子是平面分子,左侧的-CH3的C原子取代乙烯分子中H原子的位置,一定在该平面上,-CH3上的一个H原子可能在该平面上;右侧的碳碳三键的与双键连接的C原子取代乙烯分子中H原子的位置,在乙烯平面上。乙炔分子是直线型分子,与碳碳三键连接的-CH3上C原子及碳碳双键的右侧C原子位于同一直线上,一条直线上两点在某一平面上,则该直线上所有点都在该平面上;与碳碳三键连接的-CH3上1个H原子可能处于该平面上,因此在CH3-CH=CH-C≡C-CH3分子中最多有10个原子处于同一平面上,C正确;
D.异丙苯()分子中异丙基上的3个C原子都是饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,故该分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,D错误;
故合理选项是C。
14.D
【详解】A.丙烷分子中的C原子都是饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此丙烷分子属于直链烃,但烃分子中碳原子排列呈锯齿形,而非直线形,A错误;
B.CH2=CH2是平面分子,乙烯分子中的所有原子均共面;而CH2=CH-CH3分子中含甲基,-CH3的C原子具有甲烷的四面体结构,因此所有原子不可能共平面,B错误;
C.因为该物质分子中含有多个饱和碳原子,饱和C原子具有甲烷的四面体结构,因此物质分子中所有碳原子不可能在同一平面上,C错误;
D.苯分子是平面分子,苯分子中的6个C原子构成平面正六边形,处于对位的两个C原子及与该C原子连接的2个H原子在同一条直线上。一条直线上2点位于同一某一平面上,则该直线上所有点都处于该平面上,因此分子中至少有16个原子共平面,D正确;
故合理选项是D。
15.C
【详解】A.1~5对应的结构中只有1、4的一氯取代物有一种,2中含3种不同化学环境的氢原子,一氯代物有3种,3和5中均含2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种,A错误;
B.1~5对应的结构中,1、4不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;
C.1~5对应的结构中只有苯中所有原子处于同一平面,C正确;
D.1~5对应的结构中,2、3、5中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选C。
16.(1) HBr 冷凝回流作用
(2) 除去未反应的Br2 干燥溴苯
(3) 苯 C
【详解】(1)a中,Fe和溴发生氧化反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂条件下,苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气生成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率;生成的HBr和挥发出的溴通过导气管进入a中和氢氧化钠反应生成钠盐。故答案为:HBr;冷凝回流作用;
(2)②通过分液进一步提纯粗溴苯的过程中,需要使用分液漏斗,溴苯中含有溴,加NaOH溶液,把未反应的Br2转变为NaBr和NaBrO洗到水中;故答案为:除去未反应的Br2;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是:加入干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯,故答案为:干燥溴苯;
(3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯。利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,
故答案为:苯;C;
17.(1) +Br2 +HBr↑
(2)C
(3)吸收HBr和,防止污染环境
(4) 分液漏斗、烧杯
(5)取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴加硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则有机物没有洗净,否则已洗净
(6)72%
【分析】实验室合成溴苯,采用苯和液溴发生取代反应,在三颈烧瓶中进行实验,反应温度不宜过高,根据苯和溴的沸点选择温度低于59℃,温度过高会导致转化率低,反应过程中会有HBr和,污染空气,用氢氧化钠溶液吸收尾气,以此解题。
【详解】(1)苯和液溴在三溴化铁的作用下生成溴苯和溴化氢,方程式为:+Br2 +HBr↑;
(2)由分析可知,温度应该低于59℃,故选C;
(3)由分析可知,装置D中的氢氧化钠溶液可以吸收反应过程中产生的HBr和,防止其污染空气,故装置d的作用除了能防倒吸外,还有吸收HBr和,防止污染环境;
(4)分离提纯溴苯的装置中,氢氧化钠溶液会与、HBr和反应,沉淀为和氢氧化钠溶液生成的红褐色,则流程中“固体”的化学式为:;操作Ⅱ为分液,需要用到的仪器为分液漏斗、烧杯;
(5)液体中混有溴离子,可以通过检查水洗液中是否含有溴离子来检验,故检验的方法为:取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴加硝酸银溶液,若产生浅黄色沉淀,则有机物没有洗净,否则已洗净;
(6)根据反应的关系式得:Br2,设理论生成的溴苯为x,通过计算苯过量,液溴的相对分子质量为160,溴苯的相对分子质量157,参加反应的液溴的理论质量,,列出计算式:,解得,转化率=。
18.(1)AC
(2)
(3) +Br2→ 加成反应
(4) n 加聚反应
【分析】有机化合物A分子式是C8H8,是一种重要的化工原料,能够被酸性KMnO4溶液氧化为C:C6H5COOH,能够在催化剂存在条件下反应变为高分子化合物,可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,则A是苯乙烯,结构简式是,B是,D是。
(1)
A.化合物A结构简式是,含有苯环,且只含有C、H两种元素,因此属于芳香烃,A正确;
B.有机化合物A是苯乙烯,不符合苯的同系物通式CnH2n-6,因此不属于苯的同系物,B错误;
C.化合物A结构简式是,侧链中含不饱和的碳碳双键,C正确;
D.由于在不饱和C原子上有2个相同的H原子,因此不存在顺反异构体,D错误;
故合理选项是AC。
(2)
根据上述分析可知:化合物A结构简式是。
(3)
化合物A结构简式是,通入溴的四氯化碳溶液中,二者发生加成反应产生,该反应的化学方程式为:+Br2→,该反应类型是加成反应。
(4)
化合物D结构简式是,该物质具有优良的绝缘、绝热性能,可用作包装材料和建筑材料,可由苯乙烯在一定条件下发生加聚反应制取得到,则由A制取D的化学方程式为:n 。
19. 大 ①② ③ 6 不在
【分析】苯发生硝化反应生成A是硝基苯,A和一氯甲烷发生取代反应生成B,B发生还原反应,根据产物的结构简式可判断B的结构简式为,苯和溴发生取代反应生成C是溴苯,溴苯和浓硫酸反应生成D,D被还原,根据产物的结构简式可知D的结构简式为,据此解答。
【详解】(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯,硝基苯的密度大于水的。
(2)由苯生成溴苯的反应为取代反应,由溴苯生成的反应也为取代反应,由生成的反应是加成反应。
(3)由并结合题给信息可推知B为,中苯环上的二氯代物有、、、、、,共6种。由的正四面体结构和的三角锥形结构可知,的所有原子不可能都在同一平面上。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页