2.3 芳香烃 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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名称 2.3 芳香烃 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-18 17:07:57

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2.3 芳香烃 同步练习
一、单选题
1.下列有机反应属于取代反应的是(  )
A.nCH2=CH2→
B.CH2=CH2+HCl → CH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
D. +Br2 +HBr
2.实现下列变化的有机反应的类型,不正确的是(  )
A.CH3CH3 →CH3CH2Cl 取代反应
B.CH2=CH2→CH2BrCH2Br 加成反应
C.CH2=CH2→CH3CH2OH 取代反应
D.CH≡CH→CHBr=CHBr 加成反应
3.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是(  )
A.甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成;乙烯与水生成乙醇的反应
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;溴乙烷在NaOH水溶液中加热发生的反应
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应
4.下列关于有机物的说法正确的是(  )
A.分子式为与的有机物一定互为同系物
B.环己烷()、环己烯()、苯()均易溶于水和乙醇
C.分子式为且属于酯的同分异构体共有9种(不考虑立体异构)
D.甲苯与液溴混合后再加入铁粉可生成
5.已知有转化关系:CH3CHO C2H5OH C2H4 C2H5Br,则反应①、②、③的反应类型分别为(  )
A.取代反应、加成反应、取代反应
B.取代反应、取代反应、加成反应
C.氧化反应、加成反应、加成反应
D.氧化反应、加成反应、取代反应
6.下列反应能引入羟基的是(  )
A.溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热
B.乙烯的水化
C.苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸共热
D.乙酸和甘油的酯化
7.乙苯如图在石油化学工业中十分重要,它与足量H2加成后,产物的一溴取代物有(  )(不考虑立体异构)
A.3种 B.5种 C.6种 D.7种
8.苯的同系物C8H10,在铁作催化剂条件下与液溴反应,只能生成一种一溴代物的是(  )
A.乙苯 B.邻二甲苯 C.间二甲苯 D.对二甲苯
9.下列关于有机物的说法中错误的是(  )
A.正丁烷和异丁烷的熔、沸点不相同
B.乙烯、苯、乙酸分子中的所有原子都在同一平面上
C.C7H16的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体有3种
D.乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别
10.一种生产聚苯乙烯的流程如下,下列叙述错误的是(  )
A.①是加成反应
B.乙苯和氢气加成后的产物的一氯代物有5种
C.鉴别乙苯与聚苯乙烯不可用Br2的四氯化碳溶液
D.乙烯和聚苯乙烯均可以和H2 发生加成反应
11.在日本,金刚烷胺一直作为帕金森病的治疗药,并于1998年被批准用于流感病毒A型感染性疾病的治疗,金刚烷胺的合成路线如图所示。下列说法错误的是(  )[提示:尿素的化学式CO(NH2)2]
A.金刚烷胺的分子式是C10H17N B.金刚烷的一溴代物有两种
C.上述反应都属于取代反应 D.X的一种同分异构体是芳香烃
12.下列说法错误的是()
A.CHCl3+HF→CHFCl2+HCl属于取代反应
B.煤气化生成CO和H2,再经过催化合成可以得到甲醇等液体燃料
C.石油裂解气和SO2都能使 KMnO4溶液褪色,褪色原理不同
D.苯在一定条件下能与H2发生加成反应,也能与氯气发生加成反应
13.对于苯乙烯( )的下列叙述中,完全正确的是(  )
①能使酸性KMnO4溶液褪色;②可发生加聚反应;③难溶于水;④可溶于苯中;
⑤苯环能与溴水发生取代反应;⑥所有的原子可能共面,且最多有5个原子共线。
A.①②④ B.②④⑥
C.①②③④ D.①②③④⑤⑥
14.废塑料的回收再生利用将工业垃圾变成极有价值的工业生产原料。具有不可忽略的潜在意义。利用如图所示的装置隔绝空气加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,以此探究废塑料的再利用。下列叙述正确的是(  )
A.聚丙烯的链节是-CH2-CH2-CH2-
B.装置乙的试管中收集到的物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.装置丙中的试剂可吸收烯烃且出现溶液分层现象
D.最后收集的气体可作燃料
15.下列反应不属于取代反应的是(  )
A.
B.
C.
D.
16.下列说法错误的是(  )
A.可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出苯
B.分子式符合C6H6的有机物一定是苯
C.苯的邻二取代物只有一种,说明苯环内不存在单双键交替的结构
D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
二、综合题
17.按要求回答下列问题:
(1) (指出所含官能团名称)   
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的习惯名称是   
(3)写出3,3—二甲基丁酸的结构简式   
(4) 的系统命名为   ;
(5)合成高聚物 其单体的键线式   
(6)甲苯可用于制造烈性炸药TNT,该反应的化学方程式为   
(7)某烃的结构式用键线式可表示为 ,若该烃与Br2发生加成反应(反应物的物质的量之比为1∶1),则所得产物(不考虑顺反异构)有   种。
18.按要求作答:
(1)泡沫灭火剂中装有Al2(SO4)3溶液、NaHCO3溶液及起泡剂,写出使用时发生反应的离子方程式   
(2)写出难溶电解质Mg(OH)2的溶度积表达式:
Ksp=   ;在Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3固体充分振荡后静置,发生沉淀的转化过程可用离子方程式表示为   。
(3)通过煤的干馏可以获得化工原料苯。苯与浓硝酸在催化剂条件下进行反应的化学方程式为   。
19.多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,有些含氧,此外也常含有氮、磷、硫、卤素等。在目前发现的有机物中,部分有机物来自生物圈,相当一部分可以通过人工合成的方法制得。
分析下列有机化合物,完成填空。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
(1)①~⑨中,属于苯的同系物的是   (填序号)。
(2)⑨中含氧官能团的电子式:   。
(3)①的空间结构为   ,②中键角为   。
(4)由③作单体,可以形成一种高分子聚合物,该聚合物经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平。写出由单体③形成高分子聚合物的化学方程式为:   
(5)以⑧为原料制备2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为:   
(6)沸点⑤   ⑧(填“>”、“<”或“=”)
(7)写出一种满足下列要求的⑤的同分异构体:   
Ⅰ)含有苯环 Ⅱ)与⑤不是同类物质
20.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/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0
mL 液溴。再将b中液溴慢慢加入到a中,充分反应。装置a中发生的主要反应是   ;装置d的作用是   。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,采取以下措施:
①采用装置c的目的是   。
②利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)   。
A.>156℃ B. 59℃-80℃ C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。
操作②所需要的玻璃仪器除烧杯外,还需   ,滤液用NaOH溶液洗涤的作用是   ;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中溶解的主要杂质为苯,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
21.下图中 A,B,C,D 分别是三种烃的分子结构,请回答下列问题:
(1)上图中 D 是有机物分子的   模型;
(2)烃 A 及其同系物的分子式符合通式   (碳原子个数用 n 表示),当 n=6 时的同分异构体数目为   (填数字)种;
(3)上述三种有机物烃中,所有原子均共平面的是   (填有机物的名.称.);
(4)下列关于烃 C 的叙述正确的是 (填序号)。
A.分子式为 C6H6,它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,属于饱和烃
B.从分子结构看,C 分子中含有碳碳双键,属于烯烃
C.烃 C 的同系物二甲苯(C8H10)有三种不同的结构,均属于芳香烃
D.烃 C 中加入溴水,充分振荡,静置,下层无色
(5)分别写出B使溴水褪色、C的溴代反应的化学方程式,并指明反应类型:   
(6)C 的同系物甲苯与足量氢气加成后的产物(甲基环己烷)的一氯代物有   种。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应为加聚反应,不是取代反应,A不符合题意;
B.该反应为加成反应,不是取代反应,B不符合题意;
C.该反应为氧化反应,不是取代反应,C不符合题意;
D.该反应中,溴原子取代了苯环上的H,为取代反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对反应类型的考查, 结合取代反应的特点进行分析即可。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.CH3CH3→CH3CH2Cl为取代反应,A不符合题意;
B.CH2═CH2→CH2BrCH2Br为加成反应,B不符合题意;
C.CH2═CH2→CH3CH2OH为加成反应,C符合题意;
D.CH≡CH→CHBr═CHBr为加成反应,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】取代反应是指有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应。
加成反应:1.加成反应是有机化学反应,发生在有双键或叁键(不饱和键)的物质中。
2、两个或多个分子互相作用,生成一个加成产物的反应称为加成反应。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.分别为取代反应、氧化反应,故A不选;
B.分别为取代反应、加成反应,故B选;
C.分别为加成反应、取代反应,故C不选;
D.苯中滴入溴水,溴水褪色是苯萃取了溴水里的溴,没有发生化学反应,乙烯自身生成聚乙烯是加聚反应,故D不选;
故答案为:B。
【分析】A.前者为取代反应,后者为氧化反应;
C.前者为加成反应,后者为取代反应;
D.苯萃取溴没有发生化学反应;乙烯生成聚乙烯属于加聚反应。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.为乙烯,可能为烯烃或环烷烃,二者不一定互为同系物,故A不符合题意;己
B.环己烷、环己烯、苯都不含亲水基,所以环己烷()、环己烯()、苯()均不溶于水,易溶于有机溶剂,故B不符合题意;
C.分子式为且属于酯的同分异构体可能有:-C4H9有四种结构,HCOO-C4H9的酯有4种结构;-C3H7有2种结构,CH3COO-C3H7的酯有2种结构;CH3CH2COO-C2H5的结构只有1种,CH3-CH2-CH2-结构有2种,所以CH3-CH2-CH2-COOCH3结构有2种,共有9种,故C符合题意;
D.甲苯与液溴混合后再加入铁粉,发生苯环上的取代反应,不能取代甲基中的氢,不能生成,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、CnH2n可能是环烷烃也可能是烯烃;
B、有机物大多数难溶于水,羧酸、醇、醛的水溶性较强;
C、同分异构体的判断要结合碳链异构、位置异构、官能团异构;
D、甲苯和溴的取代反应,若是在光照条件则在甲基取代,若是铁粉为催化剂,则是在苯环取代。
5.【答案】C
【解析】【解答】①该反应中反应物为C2H5OH,生成物为CH3CHO,该反应为醇氧化为醛的反应,属于氧化反应;
②该转化中反应物为C2H4,含有碳碳双键,生成物为C2H5OH,不含有碳碳双键,属于加成反应;
③该转化中反应为为C2H4,含有碳碳双键,生成物为C2H5Br,不含有碳碳双键,属于加成反应;
综上,反应①②③的反应类型依次为:氧化反应、加成反应、加成反应,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据反应物和生成物的结构特点,确定反应类型。
6.【答案】B
【解析】【解答】A. 溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热生成乙烯、溴化钠和水,不能引入羟基,A不符合题意;
B. 乙烯的水化生成乙醇,能引入羟基,B符合题意;
C. 苯与浓硫酸和浓硝酸的混酸共热发生硝化反应生成硝基苯和水,不能引入羟基,C不符合题意;
D. 乙酸和甘油的酯化生成酯类和水,不能引入羟基,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】羟基化学式为-OH,是一种常见的极性基团。羟基主要分为醇羟基,酚羟基等。羟基与水有某些相似的性质,羟基是典型的极性基团,与水可形成氢键,在无机化合物水溶液中以带负电荷的离子形式存在(OH-),称为氢氧根。
7.【答案】C
【解析】【解答】乙苯分子式为 C8H10,加成产物为乙基环己烷,乙基环己烷 中氢原子的种类有6种,一溴代物的种类取决于氢原子的种类,所以乙基环己烷 与溴发生取代反应生成的一溴代物有6种,
故答案为:C。
【分析】乙苯与氢气发生加成反应后生成乙基环己烷,有6种等效氢原子。
8.【答案】D
【解析】【解答】A. 乙苯与在铁作催化剂条件下与液溴发生苯环上的取代反应,得到的一溴代物与乙基有邻、间、对三种同分异构体,故A不符合题意;
B. 邻二甲苯是对称结构,如图 ,可以得到两种一溴代物,故B不符合题意;
C. 间二甲苯也是对称结构,如图 ,可以得到三种一溴代物,故C不符合题意;
D. 对二甲苯也是对称结构,且有两条对称轴,如图 ,可以得到1种一溴代物,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】考查苯同系物的性质和同分异构体的书写。根据苯的同系物C8H10,在铁作催化剂条件下与液溴发生取代反应的位置不同,判断生成产物的结构种类数即可。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.正丁烷和异丁烷的结构不同,所以熔、沸点不相同,A不符合题意;
B.乙酸分子中存在甲基,所有原子不可能共平面,B符合题意;
C.分子式是C7H16的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体有2-甲基己烷、3-甲基己烷、3-乙基戊烷,C不符合题意;
D.乙烯分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不能,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.有机物的结构不同,其熔沸点不同;
B.乙酸中含有-CH3,为四面体结构;
C.根据限定条件确定有机物的结构;
D.乙烯能使KMnO4溶液褪色,甲烷不可以;
10.【答案】B
【解析】【解答】A、由合成流程可知,①为苯与乙烯的加成反应,故A不符合题意;
B、苯环与氢气发生加成反应生,加成后产物有6种氢原子,一氯代物共有6种,故B符合题意;
C、乙苯与聚苯乙烯都不含碳碳双键,与溴不反应,不能用溴的四氯化碳溶液鉴别,故C不符合题意;
D、乙烯含碳碳双键,氢气可以发生加成反应,聚苯乙烯中有苯环,也可以与氢气加成,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由合成流程可知,①为苯与乙烯的加成反应,②为乙苯的消去反应,③为苯乙烯的加聚反应,
A、①为苯与乙烯的加成反应;
B、乙苯和氢气发生加成,加成后有6种氢原子;
C、乙苯与聚苯乙烯都不含碳碳双键;
D、乙烯和聚苯乙烯都可以和氢气加成。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.由结构可知金刚烷胺的分子式是C10H17N,故A项不符合题意;
B.金刚烷中含有2种氢原子,则其一溴代物有2种,故B项不符合题意;
C.金刚烷中H原子被溴原子取代生成X,X中溴原子被氨基取代生成金刚烷胺,二者都属于取代反应,故C项不符合题意;
D.苯环的不饱和度为4,X的不饱和度为= =3,X的一种同分异构体不可能含苯环,故D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据结构简式计算分子式;
B.根据等效清远的各额数判断一溴代物的种类数;
C.根据取代反应的特点判断是否为取代反应;
D.根据不饱和度判断同分异构体是否存在芳香烃即可。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.取代反应是指化合物分子中任何一个原子或原子团被其它原子或原子团所替代的反应,A项不符合题意;
B.CO和H2经催化合成为甲醇的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),故B不符合题意;
C.石油裂解气中含有乙烯等产品,乙烯和SO2均有较强的还原性,故均能使酸性KMnO4溶液褪色,两反应原理相同,故C符合题意;
D.苯可在催化剂作用下与氢气或氯气发生加成反应,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.烷烃和卤素单质在光照的条件下易发生取代反应;
B.甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,64.7℃。因在干馏木材中首次发现,故又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。人口服中毒最低剂量约为100mg/kg体重,经口摄入0.3~1g/kg可致死。用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。成品通常由一氧化碳与氢气反应制得;
C.高猛酸钾具有强氧化性,可以和还原性的物质发生氧化还原反应;
D.加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物。
13.【答案】C
【解析】【解答】①苯乙烯含有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故①符合题意;②苯乙烯含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故②符合题意;③该物质只含C、H元素,属于烃类,难溶于水,故③符合题意;④该物质属于烃类,易溶于有机溶剂苯,故④符合题意;⑤苯环与液溴可以发生取代反应,不与溴水反应,故⑤不符合题意;⑥由苯环和乙烯均为平面结构可知该物质所有原子可能共面;由于碳碳双键中碳氢键和碳碳双键夹角不是180°,所以该物质最多有如图所示4个原子共线 ,故⑥不符合题意;
综上所述正确的有①②③④,
故答案为C。
【分析】苯乙烯中碳碳双键能使高锰酸钾褪色,可发生加聚反应,可溶于苯,能与溴水发生加成反应,与液溴才能发生取代反应,所有原子可能共面,最多只能4个原子共线。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.聚丙烯的链节是—CH2—CH(CH3)—,故A不符合题意;
B.根据题目信息可知,装置乙收集的是较高沸点的苯和甲苯,甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,故B不符合题意;
C.装置丙中的试剂是溴的四氯化碳溶液,可与烯烃发生加成反应生成卤代烃,但卤代烃可溶于四氯化碳溶液,所以不会出现分层现象,故C不符合题意;
D.最后收集的气体为氢气和甲烷,都可作燃料,故D正确;
答案选D。
【分析】本题结合题目信息:加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯入手分析。
A,链节是指组成聚合物的唯一基本重复结构单元
15.【答案】D
【解析】【解答】A、反应物中-CH3上的一个H原子被Cl原子替换,因此该反应为取代反应,A不符合题意。
B、反应物中的-OH被Br原子替换,属于取代反应,B不符合题意。
C、反应物中的-OH被原子团-OCH2CH3替换,属于取代反应,C不符合题意。
D、反应物中断开-OH和邻碳上的H原子,生成碳碳双键,属于消去反应,D符合题意。
故答案为:D
【分析】取代反应是指反应物中的原子或原子团被另一原子或原子团替换的反应。据此结合选项所给反应进行分析。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等多种互溶的液体混合物,可根据它们沸点的不同,用分馏的方法分离出苯,A不符合题意;
B.分子式符合C6H6的有机物可能是苯,也可能是其它结构,如可以HC≡C-CH2CH2-C≡CH等物质,B符合题意;
C.苯的邻二取代物只有一种,说明苯环内不存在单双键交替的结构,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,C不符合题意;
D.苯不含有一般的不饱和碳碳双键,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】B、分子式符合C6H6的可以成环,也可以不成环,有多种同分异构体
17.【答案】(1)羟基、酯基、氯原子
(2)新戊烷
(3)(CH3)3CCH2COOH
(4)2,5-二甲基-2,4-己二烯
(5)
(6) +3HNO3 +3H2O
(7)4
【解析】【解答】(1) 中含有醇羟基、酯基和氯原子三种官能团,
故答案为:羟基、酯基、氯原子;
(2)烷烃的通式为 ,根据相对分子质量为72, ,解得 ,即该烷烃为 ,分子式为 的同分异构体有:正戊烷、异戊烷和新戊烷,支链越多,沸点越低,故新戊烷的沸点最低,
故答案为:新戊烷;
(3)3,3—二甲基丁酸,该有机物主链为丁酸,在3号碳上有两个甲基,故该有机物的结构简式为:(CH3)3CCH2COOH,
故答案为:(CH3)3CCH2COOH;
(4) 的主链为6个碳的二烯烃,双键位于2号和4号位,在2号碳和5号碳上各有一个甲基,故该物质的名称为:2,5-二甲基-2,4-己二烯,
故答案为:2,5-二甲基-2,4-己二烯;
(5) 的单体是2-甲基-1,3-丁二烯,其键线式为 ,
故答案为: ;
(6)烈性炸药TNT是2,4,6-三硝基甲苯,制取方程式为: +3HNO3 +3H2O,
故答案为: +3HNO3 +3H2O;
(7) 左右对称,该物质和溴按照1:1发生加成反应可以是1,2加成,也可以是1,4加成,产物可能是 , , , ,共4种,
故答案为:4。
【分析】
18.【答案】(1)Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Ksp=c(Mg2+)c2 (OH-);2Fe3+(aq)+3 Mg(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)
(3)
【解析】【解答】(1) Al3+水解使溶液显酸性;HCO3-水解使溶液显碱性;当两者混合时,氢离子与氢氧根离子发生中和反应,导致两种离子的水解程度增大,产生大量氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体产生,反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;(2)难溶电解质Mg(OH)2的溶解度很小,但也能溶解一些,溶解的电解质电离产生的Mg2+、OH-也会重新结合形成Mg(OH)2沉淀,最终达到平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),在饱和溶液中,溶解电离产生的各种离子浓度幂之积就是该物质的溶度积常数,简称离子积,用Ksp表示,则Mg(OH)2溶度积表达式:Ksp= c(Mg2+) c2 (OH-);在Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3固体充分振荡后静置,Mg(OH)2溶解电离产生的OH-与Fe3+发生反应形成Fe(OH)3沉淀,使Mg(OH)2不断溶解,最终达到平衡,发生沉淀的转化过程可用离子方程式表示为2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq);(3)苯在浓硫酸存在和加热50°至60°时,能与浓硝酸发生取代反应,苯分子中的H原子被硝基取代,生成硝基苯和水,反应的方程式是: 。
【分析】(1)铝离子和碳酸氢根离子之间会发生相互促进水解的反应;
(2)氢氧化镁的溶度积常数等于镁离子的浓度与氢氧根离子浓度的平方的积;
(3)铁离子和氢氧化镁反应,会得到氢氧化铁沉淀和镁离子;
(4)苯在浓硫酸催化以及加热的条件下生成硝基苯和水的反应叫做硝化反应,硝化反应属于取代反应。
19.【答案】(1)⑧
(2)
(3)正四面体形;120°
(4)nCH≡CH
(5)
(6)>
(7)或者
【解析】【解答】(1) 苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物 , 它的分子中只含一个苯环 ,苯环的侧链是烷基,苯环与侧链相互影响 ,符合的只有⑧;
(2)⑨的含氧能团是羟基,电子式是:;
(3)①是CH4,空间结构是正四面体构型,②是 CH2═CH2,C采用SP2杂化,键角是120° ;
(4) ③ 是乙炔, 结构简式是CH≡CH , 形成高分子聚合物的化学方程式为:、nCH≡CH ;
(5) ⑧ ,由甲苯制备 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的化学方程式为:
(6) ⑤的结构简式是, ⑧的结构简式是,⑤ 有一个羟基,可以形成分子间氢键,熔沸点升高,⑤>⑧;
(7)⑤的结构简式是,满足要的是醇或者醚, 结构简式是或者。
【分析】本题考查了有机反应,苯的同系物,官能团的电子式、常见物质的结构、空间构型、键角,同分异构体的书写,总体难度不大。
本题易出错的就是苯的同系物,注意苯的同系物有且只有一个苯环,而且苯环上连的必须是烷烃基。
20.【答案】(1)方程式略;吸收HBr(Br2),并能防倒吸
(2)冷凝、回流、(导气);C
(3)分液漏斗;除去溶解的Br2(HBr)
(4)C
【解析】【解答】(1)液溴具有强氧化性,能将铁粉氧化成FeBr3,苯和液溴在FeBr3的催化作用下, 反应生成溴苯和HBr,该反应的化学方程式为:;装置d中NaOH可用于吸收反应过程中挥发的Br2和反应生成的HBr,同时倒置的漏斗可以起到防止液体倒吸的作用;
(2)①冷凝管可以起到冷凝回流的作用;
②由于溴的沸点最低为59℃,防止Br2挥发逸出,应控制加热温度低于59℃,C符合题意;
(3)操作②为分液,因此所需的仪器为分液漏斗;滤液中可能溶解有未完全反应的Br2和反应生成的HBr,二者都能与NaOH溶液反应,因此用NaOH溶液洗涤可除去溶解的Br2和HBr;
(4)苯和溴苯为两种互溶的液体,但二者的沸点不同,因此可用蒸馏的方法进一步提纯,C符合题意;
【分析】(1)苯和液溴在FeBr3的催化作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,据此写出反应的化学方程式;装置d为尾气吸收装置,倒置漏斗可起到防倒吸作用;
(2)①冷凝管可以起到冷凝回流的作用;
②结合所给物质的沸点分析;
(3)操作②为分液,据此确定所需仪器;根据NaOH发生的反应,确定其作用;
(4)苯和溴苯可互溶,且二者的沸点不同,据此确定其提纯操作;
21.【答案】(1)球棍
(2)CnH2n+2;5
(3)乙烯、苯
(4)C;D
(5)CH2=CH2+Br2───→CH2Br—CH2Br,加成反应; ,取代反应
(6)5
【解析】【解答】(1)D为乙烯分子的球棍模型;
(2) A为甲烷,属于烷烃,烷烃的分子式通式:CnH
(n≥1);当 n=6 时,该烃己烷,分子式:C6H14,己烷的同分异构体分别为:CH3CH2CH2CH2CH2CH3;(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ,共有5种;
(3)上述三种烃中,A为甲烷,是正四面体结构,所有原子不在同一平面;B为乙烯,是平面结构,所有原子在同一平面;C为苯,是平面结构,所有原子在同一平面,则所有原子均共平面的是乙烯、苯;
(4) C为苯,苯分子结构中,不含碳碳单键和双键,是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
A.苯分子式为 C6H6,它不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,属于不饱和烃,A错误;
B.苯分子结构中,不含碳碳单键和双键,是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,属于芳香烃,B错误;
C.苯分子的结构为平面的正六边形,二甲苯在苯环上有邻间对三个位置结构,分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,含有苯环的烃类均属于芳香烃,C正确;
D.苯与溴水不反应,溴单质在苯中的溶解度较大,可以发生萃取;苯的密度比水小,且不溶于水, 溶液分层,上层是苯层,由于溶解溴单质为橙色,下层为水层,几乎无色,D正确;
(5)乙烯和溴水发生加成反应,方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br;苯和溴单质在溴化铁作催化剂的作用下发生取代反应:化学方程式为:+Br2+HBr;
(6)甲基环己烷中有5种不同环境的氢原子,则其一氯代物由5种。
【分析】根据图示信息,A为甲烷的球棍模型,B为乙烯的比例模型,C为苯的比例模型,D为乙烯的球棍模型,根据各物质的结构和性质进行解答。