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2.3 第1课时 苯 同步练习题
一、选择题(本题共有15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式是C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,所以苯属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式()看,分子中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴发生反应生成溴苯,该反应属于加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同
2. 苯(C6H6)与乙炔(C2H2)相比较,下列叙述不正确的是( )
A.都能燃烧,且在空气中燃烧均产生黑烟
B.都能发生加成反应
C.都能被KMnO4氧化,使酸性KMnO4溶液褪色
D.等质量的苯和乙炔,完全燃烧时耗氧量相同
3. 甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代,若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代,可以得到的分子的结构简式如图,对该分子的描述,不正确的是( )
A.分子式为C25H20
B.所有的碳原子不可能都在同一平面上
C.所有原子一定在同一平面上
D.此物质属于芳香烃类物质
4. 下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为一个苯分子含有三个碳碳双键
5. 下列反应中,属于取代反应的是( )
A.苯在氯化铁存在时与氯气的反应
B.苯在镍作催化剂时与氢气的反应
C.苯在空气中燃烧
D.苯与溴水混合振荡溴水分层
6. 下列叙述正确的是( )
A.苯分子是环状结构,其性质跟环烷烃相似
B.表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃相同
C.苯的分子式为C6H6,分子中的碳原子没有达到饱和,因此能使溴水褪色
D.苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,而苯的同系物却能使KMnO4酸性溶液褪色
7. 下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是( )
A.溴苯和溴 B.正己烷和水
C.苯和硝基苯 D.乙醇和水
8. 下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是( )
A.苯难溶于水
B.苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
C.1 mol 苯能与3 mol H2发生加成反应
D.苯能够燃烧产生浓烟
9. 在苯的某些同系物中加入少量酸性KMnO4溶液,振荡后褪色,正确的解释为( )
A.苯的某些同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B.苯环受侧链影响,易被氧化
C.侧链受苯环影响,易被氧化
D.苯环和侧链相互影响,均易被氧化
10.下列说法正确的是( )
A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6,且n为正整数)
B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
11.下列各组有机物中,只需加入溴水就能区别的是( )
A.己烯、苯、四氯化碳 B.苯、己炔、己烯
C.己烷、苯、环己烷 D.甲苯、己烷、己烯[]
12.轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯( )
A.均为芳香烃 B.互为同素异形体
C.互为同系物 D.互为同分异构体
13.已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
14.二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.1 mol该物质最多可以与5 mol H2反应
D.其一氯代物有5种
15.联苯的结构简式为,下列有关说法正确的是( )
A.联苯分子中含有6个碳碳双键
B.联苯的一氯代物有5种
C.联苯可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D.联苯和蒽()互为同系物
二、填空题(本题包括4个小题,共40分)
16.(10分)人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。回答下列问题:
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出分子式为C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式: 。
(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为:(Ⅰ) 和(Ⅱ)。
①这两种结构的区别表现在以下两方面:
定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能________(填字母),而Ⅰ不能。
a.被高锰酸钾酸性溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量方面):1 mol C6H6与H2加成时:Ⅰ需______ mol,而Ⅱ需______ mol。
②今发现C6H6还可能有一种如图所示的立体结构,该结构的二氯代物有______种。
(3)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是________(填字母)。
(4)萘的结构简式不能解释的事实是________(填字母)。
a.萘不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
b.萘能与H2发生加成反应
c.萘分子中所有原子在同一平面上
d.一溴代萘(C10H7Br)只有两种同分异构体
(5)现代化学认为,萘分子中碳碳键是 。
17.(10分)实验室制取硝基苯常用如图装置,请回答下列问题:
(1)苯的硝化反应是在浓硫酸和浓硝酸的混合酸中进行的,混酸的添加顺序是先加 ________后加________________。
(2)请写出该反应的方程式__________________________________________。
(3)被水浴加热的试管口处都要带一长导管,其作用是 。
(4)苯的化学性质是易取代,那么除了苯的硝化反应外,你还能写出其他的取代反应方程式吗?请写出______________________________________________。
18.(10分)下图是实验室制取溴苯的装置图:
(1)三颈烧瓶内发生反应的化学方程式是__________________________________。
(2)导管出口附近能发现的现象是_____________________________。
(3)导管口不能插入锥形瓶中的液面之下,原因是________________________________。
(4)采用冷凝管的作用是________,干燥管的作用是______________________________。
(5)反应结束向三颈烧瓶中加入氢氧化钠溶液,作用是_________________________________。
19.(10分)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。
1.答案:D
解析:苯不是饱和烃,A不正确;苯分子中不存在碳碳双键,C不正确;在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了取代反应,C不正确,所以正确的答案选D。
2.答案:C
解析:苯和乙炔分子中含碳量都很高,在空气中燃烧时均有黑烟产生,且两者最简式相同,故等质量的苯和乙炔完全燃烧时耗氧量相同,A、D正确;乙炔中含—C≡C—,易发生加成反应,苯在一定条件下也可与H2等发生加成反应,B正确。乙炔分子中含有不饱和键,易被酸性KMnO4溶液氧化,但苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误。
3.答案:C
解析:根据有机化合物的结构简式可知其分子式为C25H20,A正确;中心碳原子为sp3杂化,则所有的碳原子不可能都在同一平面上,所有原子不可能在同一平面上,B正确,C错误;物质中含有苯环,则该有机化合物属于芳香烃类物质,D正确。
4.答案:B
解析:反应①为苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉降在水底,A错误;反应③为苯的硝化,发生取代反应,生成的硝基苯为烃的衍生物,C错误;苯分子中无碳碳双键,D错误。
5.答案:A
解析:A是取代反应,以苯跟溴反应推出;B是加成反应;C是氧化反应;D是物理过程:萃取。
6.答案:D
解析:苯分子中含有一种特殊的化学键,键长介于C—C和C===C之间,不存在单纯的单、双键,所以不具有烯烃的性质,也不具有环烷烃的性质;苯不能与溴水发生加成反应,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;由于苯的同系物中。苯环对侧链的影响使侧链饱和烃基活泼,能使酸性KMnO4溶液褪色。
7.答案:B
解析:能用分液漏斗分离的液体混合物一定是不相混溶的液体物质,A、C、D三组物质均是相互混溶的物质,所以,不能用分液漏斗分离。
8.答案:B
解析:苯既不能使酸性KMnO4溶液褪色,这是苯与烯烃的明显不同之处。
9.答案:C
解析:苯的某些同系物能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为侧链受苯环的影响,直接与苯环相连的烷基被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH。
10.答案:D
解析:芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物;而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,苯的同系物的通式为CnH2n-6(n>6,且n为正整数);苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能,这是由于苯环与侧链之间的影响所致。
11.答案:A
解析:己烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,且加成产物的密度比水大,在下层。苯与溴水不反应,但可以萃取溴水中的溴,又因为苯的密度比水小,故萃取之后苯在上层且呈橙红色,水在下层。四氯化碳不与溴水反应,但可以萃取溴水中的溴,因为CCl4的密度比水大,故萃取之后水在上层,CCl4在下层且呈橙红色。己炔与溴水发生加成反应,现象与己烯相同,不能区别二者。甲苯、己烷、环己烷与溴水发生萃取,现象与苯相同,故不能区别三者。
12.答案:D
解析:轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,只有D正确。
13.答案:D
解析: A.b为苯,对应的同分异构体可为环状烃,也可为链状烃,如HC≡C-CH=CH-CH=CH2,则同分异构体不仅仅d和p两种,故A错误;B.d编号如图,对应的二氯代物,两个氯原子可分别位于1、2,1、3,1、4,2、3等位置,故B错误;C.p为饱和烃,与高锰酸钾不反应,且b也不反应,故C错误;D.d、p都含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,则d、p所有原子不可能处于同一平面,只有b为平面形结构,故D正确,故选D。
14.答案:B
解析:二异丙烯基苯分子中含有碳碳双键,在催化剂存在下可发生加聚反应,A正确;苯与溴水不能发生取代反应,可与液溴在FeBr3的催化下可发生取代反应,二异丙烯基苯与溴水只能发生加成反应,B错误;碳碳双键、苯环都能与H2发生加成反应,所以1 mol该物质最多可以与5 mol H2反应,C正确;二异丙烯基苯分子中有5种不同化学环境的氢原子,故其一氯取代产物有5种,D正确。
15.答案:C
解析:苯分子不是单双键交替的结构,所以联苯分子中不含有碳碳双键,A错误;联苯中不同化学环境的氢原子有3种,则一氯代物有3种,B错误;联苯由两个苯环相连而成,与苯的性质相似,可发生取代反应,但不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;联苯和蒽()的结构不相似,组成上也不是相差若干个CH2,二者不互为同系物,D错误。
16.答案:(1) (2)①ab;3;2 ②3
(3)C (4)a (5)介于单键与双键之间的独特的键
解析:(1)按题中要求写出一种即可。(2)①由于Ⅱ中存在碳碳双键,故Ⅱ可被高锰酸钾酸性溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而苯中存在特殊的键不能发生上述反应,故应选ab;由于苯环上加氢后形成环己烷(C6H12),故需3 mol H2,而Ⅱ分子中有两个碳碳双键,故需2 mol H2。②根据对称性即可写出(如右图所示)。(3)根据分子式可推断其结构简式。(4)由于含有不饱和键,故不能解释萘不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的事实。(5)萘中的碳碳键应与苯中的碳碳键相同。
17.答案:(1)浓硝酸 浓硫酸
解析:浓硫酸和浓硝酸混合时,应先将浓硝酸注入容器中,再慢慢加入浓硫酸,并不断搅拌和冷却。若先注入浓硫酸,再注入浓硝酸,会造成浓硝酸受热迸溅、挥发。因苯易挥发,加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流,减少挥发。苯除发生硝化反应外,还可以与溴发生取代反应以及与硫酸发生磺化反应等。
18.答案:(1)
(2)有白雾
(3)HBr极易溶于水,防止倒吸
(4)将挥发出的反应物蒸气冷凝使其回流到反应容器中 吸收尾气
(5)除去未反应的溴单质
解析:本题是制取溴苯的常规实验题,但反应装置作了改进,发生装置改为三颈烧瓶,有利于添加药品。实验需考虑到尾气处理。
19.答案:(1)大 +HNO3+H2O
(2)①② ③ (3)(X是卤素原子) (4)6 不在
解析:(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。(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。
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