2.3 芳香烃 测试题 (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 测试题 (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 2024-03-25 10:52:18

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文档简介

2.3 芳香烃 测试题
一、单选题
1.下列反应属于取代反应的是(  )





A.仅① B.仅①②③④ C.仅①④⑤ D.仅②④⑤
2.下列反应中,属于取代反应的是(  )
A.
B.
C.
D.
3.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
4.下列反应属于取代反应的是(  )
A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水
B.乙醇与氧气反应生成乙醛
C.乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷
D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷
5.下列反应属于取代反应的是(  )
A.CH4+2O2 CO2+2H2O B.CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.苯与液溴混合物中撒入铁粉
6.下列化学反应中不属于取代反应的是(  )
A.CH2Cl2+Br2 CHBrCl2+HBr
B.
C.
D.
7.能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是(  )
①苯不能与溴水反应而褪色
②苯环中碳碳键的键长键能都相等
③邻二氯苯只有一种
④间二甲苯只有一种
⑤在一定条件下苯与H2发生加成反应生成环己烷
A.①②③④ B.①②③ C.②③④⑤ D.①②③⑤
8.下列有关苯的叙述中,错误的是(  )
A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应
B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫红色
D.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为红棕色
9.下列化学反应中,不属于取代反应的是(  )
A.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
B. +Br2 +HBr
C.
D.
10.苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物: +CH3Cl +HCl
在催化剂存在下,由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是(  )
A.CH3CH3和Cl2 B.CH2=CH2和Cl2
C.CH2=CH2和HCl D.CH3CH3和HCl
11.以下物质;(1) 甲烷;(2) 苯;(3) 聚乙烯;(4) 聚乙炔;(5) 2-丁炔;(6) 环己烷;(7) 邻二甲苯;(8) 苯乙烯。既能使KMnO4酸性溶液褪色,又能使溴水因发生化学反应而褪色的是(  )
A.(4) (5) (8) B. (4) (5) (7) (8)
C.(3)(4) (5) (8) D.(3) (4) (5) (7) (8)
12.下列反应中,属于取代反应的是(  )
A.CH2=CH2 + Br2 CH2Br—CH2Br
B.CH3CH2OH + 3O2 2CO2+ 3H2O
C.CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH
D.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
13.下列有关烷烃的叙述中正确的是(  )
A.一定含有 键和 键且所有的化学键都是单键
B.能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
C.将乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
D.光照条件下,能与氯气发生取代反应
14.充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟芳香烃X的质量相等。则X的分子式是(  )
A.C10H14 B.C11H16 C.C12H18 D.C13H20
15.下列有机反应属于同一类型的是(  )
A.溴乙烷和氢氧化钠溶液反应制乙醇;乙烯与水反应制乙醇
B.乙酸乙酯水解制乙酸和乙醇;乙酸和乙醇制乙酸乙酯
C.1-氯环己烷制环己烯;丙烯与溴反应制1,2-二溴丙烷
D.甲苯硝化制对硝基甲苯;甲苯和高锰酸钾反应制苯甲酸
16.1mol乙烯与Cl2先加成,其产物再与Cl2彻底取代,两个过程中共消耗Cl2(  )
A.2mol B.4mol C.5mol D.6mol
17.能说明苯分子的平面正六边形结构中,碳原子间不是单键与双键交替的事实是(  )
A.苯的二元取代物无同分异构体 B.苯的邻位二元取代物只有一种
C.苯的间位二元取代物只有一种 D.苯的对位二元取代物只有一种
18.下列说法与判断正确的是(  )
A.存在系统命名为1﹣甲基﹣2﹣乙基辛烷的烷烃,其分子式为C11H24
B.乙醛和丙烯醛(CH2=CHCHO)不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
C.通过测定反应前后溶液导电性的变化可判断在稀苯酚溶液中加入少量浓溴水时发生的是取代反应而不是加成反应
D.煤经加工所得的产物中存在大量的多环芳烃和稠环芳烃,如二甲联苯( )、萘( )、蒽( )等,这些芳烃均属于苯的同系物
19.苯环结构中不存在碳碳单、双键的交替结构,下列可以作为证据的事实是(  )
①苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
②苯不能使溴水因发生化学反应而褪色
③苯在加热和有催化剂存在的条件下能还原成环己烷
④苯中碳碳键的键长完全相等
⑤邻二氯苯只有一种
⑥间二氯苯只有一种
A.①② B.①⑤ C.③④⑤⑥ D.①②④⑤
20.苯环结构中不存在碳碳单、双键交替出现的结构,下列可以作为证据的事实是(  )
①苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色 ②苯不能使溴水因发生化学反应而褪色
③苯在加热和有催化剂存在的条件下能生成环己烷 ④苯中碳碳键长完全相等
⑤邻二氯苯只有一种 ⑥间二氯苯只有一种.
A.①②④⑤ B.①②③④⑥ C.①⑤ D.①②
二、综合题
21.几种烷烃分子的球棍模型如图:
(1)写出A与氯气在光照下发生反应的方程式   (只取代甲基上的一个H原子),D的一氯代物有   种。
(2)写出B的同分异构体的结构简式   。
(3)等质量的上述气态烃A、B、C,充分燃烧时,消耗O2的量最多的是   (填标号,下同);相同状况下,等体积的上述气态烃A、B、C,充分燃烧时,消耗O2的量最多的是   。
22.如图是常见三种有机物的比例模型示意图。
(1)甲物质的空间结构是   ;
(2)丙物质的名称是   ,它的密度比水的密度   (填“大”或“小”);
(3)写出乙物质与溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式:   ,
该反应类型是:   。
23.某同学要以“研究苯分子的结构”为题做探究活动,下面是其活动记录,请你补全所缺内容(回答本题时有机物用结构简式表示)。
(1)理论推测:他根据苯的凯库勒式   ,推测苯分子中有两种不同的碳碳键,即   和   ,因此它能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。
(2)实验验证:他取少量紫色的酸性KMnO4溶液加入试管中,然后加入苯,充分振荡,观察到的现象是   。
(3)实验结论:上述理论推测   (填“正确”或“不正确”)。
(4)查阅资料:苯分子中六个碳原子之间的键相同,是一种特殊的共价键,苯分子中的六个碳原子和六个氢原子在同一个平面上,应该用   表示苯分子的结构更合理。
(5)发现问题:当他将苯加入溴水中时,充分振荡,发现溴水层颜色变浅,于是该同学认为所查资料有误。你同意他的结论吗   (填“同意”或“不同意”)。理由是   。
(6)拓展:将苯、液溴和铁粉混合发生反应的化学方程式是   ;反应类型是   。
24.写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型
(1)由丙烯制备聚丙烯的反应   反应类型   
(2)用甲苯制TNT的反应   反应类型   
(3)苯制溴苯   反应类型   
(4)乙烯通入溴水中   反应类型   .
25.Ⅰ.有机化学中的反应类型较多,将下列反应归类(填序号).
① 乙烷在空气中燃烧 ②苯与氢气在镍作用下加热③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤由氯乙烯制聚氯乙烯 ⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应 ⑦工业制乙醇⑧苯与足量氯气在紫外线作用下生成六氯环己烷⑨甲苯生成 2,4,6-三硝基甲苯(烈性炸药 TNT)。其中
(1)属于取代反应的是   ;
(2)属于氧化反应的是     ;
(3)属于还原反应的是    ;
(4)属于加聚反应的是    ;
(5)属于加成反应的是    。
(6)Ⅱ.①苯的    (位)二溴代物只有一种,可以证明苯环上的碳碳键不是单双键交替结构;苯的四溴代物有    种
②苯乙烯一个分子中,最多有    个原子共平面
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】①中的H原子被原子取代,属于取代反应;
②反应属于置换反应;
③反应属于氧化还原反应;
④分子中“”上的1个H原子被原子取代,属于取代反应;
⑤分子中的被原子取代,属于取代反应。
故①④⑤符合。
故答案为:C。
【分析】取代反应的特点是一种反应物的原子或者基团被另一种反应物的原子或者基团代替,即两种反应物生成两种生成物。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.甲烷在氧气中的燃烧反应属于氧化反应,不属于取代反应,故A不符合题意;
B.在催化剂作用下,乙烯与氢气生成乙烷的反应属于加成反应,不属于取代反应,故B不符合题意;
C.在铁做催化剂作用下,苯和液溴生成溴苯和溴化氢的反应属于取代反应,故C符合题意;
D.在铜或银做催化剂作用下,乙醇和氧气共热生成乙醛和水的反应属于氧化反应,不属于取代反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】有机化合物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应叫作取代反应,取代反应具有“上一下一,取而代之”的特点。
3.【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。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水的反应属于氧化反应,不是取代反应,A不符合题意;
B.在催化剂作用下,乙醇与氧气共热发生氧化反应生成乙醛,不是取代反应,B不符合题意;
C.乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,不是取代反应,C不符合题意;
D.光照条件下,甲烷能与氯气发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢等,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】取代反应是有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团代替的反应;
加成反应指的是有机物中的不饱和键被加成试剂原子加成为饱和键的反应;
根据取代反应的定义进行判断。
5.【答案】D
【解析】【解答】解:A.燃烧反应为氧化反应,故A不选;
B.碳碳双键断裂,发生加成反应,故B不选;
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化还原反应,故C不选;
D.苯上的H被溴原子取代,为取代反应,故D选;
故选D.
【分析】取代反应是指有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,以此解答.
6.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应的特征是 中一个氢原子被一个溴原子取代,属于取代反应,A不符合题意;
B.该反应的特征是 中的羟基被一个氯原子取代,属于取代反应,B不符合题意;
C.该反应为置换反应,C符合题意;
D.该反应的特征是 中的溴原子被羟基取代,属于取代反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】取代反应是有机物中氢原子或者基团被另一种原子或者基团替换的反应,C属于置换反应
7.【答案】B
【解析】【解答】①苯不能使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,①符合题意;
②苯环上碳碳键的键长键能都相等,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,②符合题意;
③如果是单双键交替结构,苯的邻位二氯取代物应有两种同分异构体,但实际上只有一种结构,能说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,③符合题意;
④无论苯环结构中是否存在碳碳双键和碳碳单键,苯的间二甲苯只有一种,所以不能证明苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,④不符合题意;
⑤苯虽然并不具有碳碳双键,但在镍作催化剂的条件下也可与H2加成生成环己烷,所以不能说明苯分子中碳碳键不是单、双键相间交替的事实,⑤不符合题意;
综上,说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是①②③,B符合题意;
故答案为:B
【分析】能说明苯分子中的碳碳键不是单双键交替的事实是:苯不与溴水反应;苯环中的碳碳键的键长键能都相等;苯的邻位二取代物只有一种结构。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.苯在溴化铁催化剂作用下能与液溴发生取代反应,生成溴苯,A不符合题意;
B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应,生成环己烷,B不符合题意;
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,二者不反应,且互不相溶,苯的密度比水小,振荡并静置后下层液体为紫红色的酸性高锰酸钾溶液,苯在上层,C不符合题意;
D.在苯中加入溴水,发生萃取,溴溶解在苯中,苯的密度比水小,在上层,故振荡并静置后下层液体是水,为无色,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.苯与液溴发生取代反应生成溴苯;
B.苯与氢气发生加成反应生成环己烷;
C.苯的密度小于酸性高锰酸钾溶液。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,故A不符合题意;
B.在溴化铁做催化剂作用下,苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,故B不符合题意;
C.在铜做催化剂作用下,乙醇和氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,该反应不属于取代反应,故C符合题意;
D.乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙酸钠和乙醇,水解反应属于取代反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】此题是对取代反应的考查,结合取代反应的定义进行分析即可。取代反应是指有机物中任何一个原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
10.【答案】C
【解析】【解答】解:由CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,
结合信息可知,苯与氯乙烷合成乙苯,
只有选项C中可得到纯净的氯乙烷,
故选:C.
【分析】由 +CH3Cl +HCl可知,合成乙苯需要苯和氯乙烷,而氯乙烷可利用乙烯与HCl加成反应制取,以此来解答.
11.【答案】A
【解析】【解答】(1)甲烷(2)苯(3)聚乙烯、(6)环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、(7)邻二甲苯、(8)苯乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)聚乙炔、(5)2-丁炔、 (8)苯乙烯中都含有不饱和键,与溴水发生加成反应而导致溴水褪色。
故答案为:A
【分析】含有碳碳双键或碳碳三键的机能被高锰酸钾氧化,也能与溴水加成;苯环不与溴水加成,苯环上的烃基可被高锰酸钾氧化
12.【答案】D
【解析】【解答】A.CH2=CH2中的碳碳双键断裂,每个碳原子上分别结合一个溴原子生成CH2Br—CH2Br,属于加成反应,故A不选;
B.CH3CH2OH和O2燃烧生成CO2和H2O,属于氧化反应,故B不选;
C.CH2=CH2中的碳碳双键断裂,每个碳原子上分别结合一个H原子和羟基生成CH3CH2OH,属于加成反应,故C不选;
D.CH4中的氢原子被Cl取代生成CH3Cl 和 HCl,属于取代反应,故D可选;
故答案为:D。
【分析】有机物中的某一个原子或者是原子团被其他的原子原子团替换即为取代反应
13.【答案】D
【解析】【解答】A.烷烃中所有的化学键都是单键,一定含有C-H键,不一定含有C-C键,故A不符合题意;
B.烷烃的性质稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,紫色不会褪去,故B不符合题意;
C.乙烷与溴水不能发化学反应,故C不符合题意;
D.烷烃的通性是饱和碳原子上的氢原子在一定条件下和氯气发生取代反应,所以烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.如甲烷为最简单的烷烃,只有C-H键
B.烷烃中不存在不饱和键
C.乙烷中不存在不饱和键
D.烷烃可以和氯气取代反应
14.【答案】C
【解析】【解答】解:烃燃烧会生成二氧化碳和水:
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
12x+y 9y
因得到水的质量跟原烃X的质量相等,即12x+y=9y,得x:y=2:3,分析选项只有C中C12H18的原子个数比是2:3,
故答案为:C。
【分析】含有苯环的烃为芳香烃,燃烧生成二氧化碳和水。
15.【答案】B
【解析】【解答】A、溴乙烷和氢氧化钠溶液反应制乙醇属于取代反应;乙烯与水反应制乙醇属于加成反应,故不选A;
B、乙酸乙酯水解制乙酸和乙醇属于取代反应;乙酸和乙醇制乙酸乙酯属于取代反应,
C、1-氯环己烷制环己烯属于消去反应;丙烯与溴反应制1,2-二溴丙烷属于加成反应,故不选C;
D、甲苯硝化制对硝基甲苯属于取代反应;甲苯和高锰酸钾反应制苯甲酸属于氧化反应,故不选D。
故答案为:B;
【分析】根据常见有机物之间的转化判断反应类型即可,注意取代反应、加成反应的特点。
16.【答案】C
【解析】【解答】CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl,所以1mol乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1mol; CH2ClCH2Cl+4Cl2 CCl3CCl3+4HCl,所以1molCH2ClCH2Cl与氯气发生取代反应,最多需要4mol氯气,这两部分之和为1mol+4mol=5mol,
故答案为C。
【分析】乙烯中含有碳碳双键,1mol乙烯可与一1mol氯气完全加成,生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷含有4个H原子,可以在光照条件下,与氯气进行取代反应,完全取代需要4mol氯气,总共需要5mol氯气。
17.【答案】B
【解析】【解答】解:A、苯的二元取代物有邻、间、对三种同分异构体,故A错误;
B、若苯的结构中存在单双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种(即取代在碳碳双键两端的碳原子上和取代在碳碳单键两端的碳原子上,两种情况存在),但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故B正确;
C、无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C错误
D、无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的对位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故D错误;
故选B.
【分析】若苯的结构中存在单、双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种,碳碳键都完全相同时,邻二甲苯只有一种.
18.【答案】C
【解析】【解答】解:A.烷烃命名中不能出现1﹣甲基﹣2﹣乙基,否则说明选取的主链不是最长碳链,即1﹣甲基﹣2﹣乙基辛烷的命名不合理,故A错误;
B.乙醛和丙烯醛( )的结构不同,所以二者一定不是同系物;它们与氢气充分反应后分别生成乙醇和丙醇,所以与氢气加成的产物属于同系物,故B错误;
C.苯酚与溴若发生加成反应,反应后溶液导电性变化不变,若为取代反应,反应后溶液导电性增强,可通过测定反应前后溶液导电性的变化可判断在稀苯酚溶液中加入少量浓溴水时发生的是取代反应而不是加成反应,故C正确;
D.二甲联苯( )、萘( )、蒽( )不符合苯的同系物的通式CnH2n﹣6,不是苯的同系物,故D错误;
故选C.
【分析】A.烷烃的命名中出现1﹣甲基﹣2﹣乙基,说明选取的主链不是最长碳链;
B.根据乙醛和丙烯醛的结构及二者与氢气反应产物判断是否属于同系物;
C.若发生加成反应,反应后溶液导电性变化不变,若为取代反应,反应后溶液导电性增强;
D.苯的同系物中都只含有1个苯环.
19.【答案】D
【解析】【解答】本题考查苯分子结构的证明方法。应抓住单双键性质的不同进行对比思考。如果苯中存在交替的单双键结构,则会出现下列几种情况:Ⅰ.因为含C=C,具有烯烃的性质,则既能使溴水褪色,也能使KMnO4酸性溶液褪色;Ⅱ.苯环中C—C和C=C键长不可能相等;Ⅲ.邻二氯苯会有两种,即 和 。而题中③和⑥的性质不管苯环中单、双键是否有交替,结果都一样。
【分析】 ①高锰酸钾溶液具有强氧化性,遇到含双键或三键等不饱和键的物质会褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键;
②苯若含有双键,则能够使溴水褪色;
③依据与氢气发生加成反应是不饱和键的性质
④单键与双键键长不同;
⑤若是单双建交替,则邻二氯苯有2种;
⑥无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体
20.【答案】A
【解析】【解答】解:①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故①正确;②苯不能使溴水因发生化学反应而褪色,说明不含有碳碳双键,可以说明苯环结构中不存在碳碳单、双键交替出现的结构,故②正确;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,发生加成反应是双键或三键具有的性质,不能证明苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,故③错误;④苯中碳碳键长完全相等,说明苯环结构中不存在碳碳单、双键交替出现的结构,故④正确;⑤若是单双建交替,则邻二氯苯有2种,而实际邻二氯苯只有一种说明苯环结构中不存在碳碳单、双键交替出现的结构,故⑤正确;⑥无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故⑥错误;
故选:A.
【分析】①高锰酸钾溶液具有强氧化性,遇到含双键或三键等不饱和键的物质会褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键;②苯若含有双键,则能够使溴水褪色;③依据与氢气发生加成反应是不饱和键的性质;④单键与双键键长不同;⑤若是单双建交替,则邻二氯苯有2种;⑥无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体来分析.
21.【答案】(1)CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl;4
(2)CH3CH(CH3)CH3
(3)A;C
【解析】【解答】(1)由A的球棍模型可知,A的结构简式为:CH3CH2CH3,与氯气在光照下发生反应且只取代甲基上的一个H原子的化学方程式为:CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl;由D的球棍模型可知,D的结构简式为:,分子中有4种类型的氢,其一氯代物有4种,如图所示:。
(2)由B的球棍模型可知,B的结构简式为:CH3CH2CH2CH3,其同分异构体的结构简式为:CH3CH(CH3)CH3。
(3)由球棍模型知,A的结构简式为:CH3CH2CH3,B的结构简式为:CH3CH2CH2CH3,C的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH3,等质量的气态烃,碳氢比越小,消耗O2的量越多,因此耗氧量最多的为A;相同状况下,等体积的上述气态烃即物质的量相等,依据烷烃燃烧通式:CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O可知,碳原子数n越大,消耗O2的量越多,因此耗氧量最多的为C。
【分析】(1)烷烃与氯气在光照下发生取代反应;依据“等效氢”确定一氯代物种数。
(2)依据球棍模型中球之间的连接确定结构简式。
(3)依据等质量的气态烃,碳氢比越小,消耗O2的量越多;等物质的量的烃,依据烷烃燃烧通式分析。
22.【答案】(1)正四面体
(2)苯;小
(3)CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br;加成反应
【解析】【解答】(1)甲物质为甲烷,其空间结构是正四面体;(2)丙物质为苯的比例模型,它的密度比水的密度小;(3)乙为乙烯,其与溴的四氯化碳溶液发生加成反应的化学反应方程式为CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br。
【分析】(1)甲烷的空间结构是正四面体;
(2)环状、六元、平面,符合苯的结构,苯的密度比水小;
(3)乙物质属于乙烯,能与溴水发生加成反应。
23.【答案】(1);碳碳单键;碳碳双键
(2)液体分层,溶液紫色不消失
(3)不正确
(4)
(5)不同意;由于苯是一种有机溶剂且不溶于水,而溴单质在苯中的溶解度比其在水中的大许多,故将苯与溴水混合振荡时,苯将溴单质从其水溶液中萃取出来,从而使溴水褪色,与此同时,苯层颜色加深
(6) +Br2 +HBr;取代反应
【解析】【解答】(1)苯的凯库勒式为 ,可直观的得出苯中的化学键分两种,即碳碳单键和碳碳双键,而如果含有碳碳双键,则能被紫色高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色;
(2)在高锰酸钾溶液中加入苯,苯不能被高锰酸钾氧化,故发现高锰酸钾溶液不褪色,又因为苯不溶于水,所以液体会分层;
(3)由于苯并不能使高锰酸钾褪色,说明苯中无碳碳双键,故不是单双键交替结构,故说明上面的理论推测是错误的;
(4)苯中的键不是单双键交替的结构,而是介于单双键之间的特殊的键,故苯中的六条键完全相同,故应该用 表示苯的结构更合适;
(5)由于苯是一种有机溶剂且不溶于水,而溴单质在苯中的溶解度比其在水中的大许多,故将苯与溴水混合振荡时,苯将溴单质从其水溶液中萃取出来,从而使溴水褪色,与此同时,苯层颜色加深,因此将苯加入溴水中时会发生萃取导致溴水褪色;
(6)将苯、液溴和铁粉混合发生反应的化学方程式是 +Br2 +HBr;反应类型是取代反应。
【分析】(1) 苯的凯库勒式是双键和单键相互交替出现
(2)酸性高锰酸钾主要是检验双键以及还原性气体,苯中没有双键故看不到高锰酸钾溶液褪色
(3)苯环中不存在双键,猜想不正确
(4)苯中的键是介于双键和单键之间的大π键
(5)溴在苯中的溶解度较大,故发生了萃取,且苯的密度小于水的密度,浮于水上
(6)发生的是取代反应
24.【答案】(1);加聚反应
(2);取代反应
(3);取代反应
(4)CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;加成反应
【解析】【解答】解:(1)丙烯能发生加聚反应得到聚丙烯,方程式为 ,属于加聚反应,
故答案为: ;加聚反应;(2)甲苯可以和浓硝酸之间发生取代反应生成2,4,6﹣三硝基甲苯,即TNT,化学反应方程式为 ,属于取代反应;
故答案为: ;取代反应;(3)苯与液溴反应苯环上的氢原子被溴原子代替生成溴苯和溴化氢,化学方程式为: ,属于取代反应;
故答案为: ;取代反应;(4)乙烯含碳碳双键,与溴水发生加成反应,反应为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,故答案为:CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;加成反应.
【分析】(1)丙烯分子含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚丙烯;(2)甲苯与浓硝酸发生取代反应可生成TNT,即三硝基甲苯;(3)苯与液溴发生取代反应生成溴苯;(4)乙烯含碳碳双键,与溴水发生加成反应.
25.【答案】(1)⑥⑨
(2)①④
(3)②
(4)⑤
(5)②③⑦⑧
(6)邻;三;6
【解析】【解答】Ⅰ① 乙烷在空气中燃烧是氧化反应;②苯与氢气在镍作用下加热是加成反应,又叫还原反应;③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反应;④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应;⑤由氯乙烯制聚氯乙烯是加聚反应;⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应是取代反应;⑦工业制乙醇是乙烯和水反应,是加成反应;⑧苯与足量氯气在紫外线作用下生成六氯环己烷是加成反应;⑨甲苯生成 2,4,6-三硝基甲苯(烈性炸药 TNT)是取代反应;
(1)属于取代反应的是⑥⑨;故答案为:⑥⑨。
(2)属于氧化反应的是①④;故答案为:①④。
(3)属于还原反应的是②;故答案为:②。
(4)属于加聚反应的是⑤;故答案为:⑤。
(5)属于加成反应的是②③⑦⑧;故答案为:②③⑦⑧。
Ⅱ.①苯环上碳碳键若是单双键交替结构,则苯的邻二溴代物有两种结构;苯的邻(位)二溴代物只有一种,可以证明苯环上的碳碳键不是单双键交替结构;苯的四溴代物有三种,三个溴相邻( ),有一条对称轴,则四溴代物有两种( 、 );四个溴原子相对 ;故答案为:邻;三。
②苯乙烯一个分子中,苯环中原子共平面,乙烯结构共平面,因此最多所有原子都共平面即16个;故答案为:16。
【分析】Ⅰ根据有机反应类型分析出每种反应的反应类型。
Ⅱ.(1)假设苯环上碳碳键是单双键交替结构,得出苯的邻二溴代物几种结构,假设苯环上的碳碳键不是单双键交替结构,得出苯的邻二溴代物几种结构;苯的四溴代物按照同分异构的书写进行分析。
(2)苯环中原子共平面,乙烯结构共平面,碳碳键可以旋转。