3.2 课时1苯的结构和性质 练习（含解析） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修3

课时1　苯的结构和性质
　
1 下列事实能充分说明苯分子的平面正六边形结构中，不存在单、双键交替结构的是(　　)
A. 苯的一元取代物只有一种结构
B. 苯的邻位二元取代物只有一种结构
C. 苯的间位二元取代物无同分异构体
D. 苯的对位二元取代物无同分异构体
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 X、Y是两种常见的烃，且两者的氢元素质量分数相同。下列关于X和Y的叙述正确的是(　　)
A. X、Y一定均是烷烃　　
B. 完全燃烧时生成等量的CO2
C. 最简式一定相同　　
D. 若X是苯，则Y不可能与溴水反应
4 苯环结构中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，可以作为证据的是(　　)
①苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应
④经测定，邻二甲苯只有一种结构
⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等
A. ①②④⑤ B. ①②③⑤
C. ①②③ D. ①②
5 （2025泰州兴化一中学情调研）下列关于苯的叙述正确的是(　　)
A. 反应①为取代反应，有机产物在上层
B. 反应②为氧化反应，反应现象是燃烧产生淡蓝色火焰
C. 反应③为消去反应，有机产物是一种烃的衍生物
D. 反应④中一般选用Pd/Ni复合型金属催化剂，1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应
6 （2024扬州阶段检测）下列反应属于加成反应的是(　　)
A. 乙烯通入酸性KMnO4溶液中　　
B. 苯和浓硝酸的反应
C. 将己烷滴入溴水中　　
D. 甲苯与氢气的反应
7 溴单质与苯发生取代反应的副产物是1，2-二溴苯，能量变化如图。下列说法错误的是(　　)
A. 经历过渡态2的步骤为反应的决速步骤
B. 反应结束后，生成的有机产物主要为溴苯
C. 上述过程中碳元素的化合价均没有发生改变
D. 通过各正、逆基元反应的活化能可计算总反应的焓变
8 （2023无锡市北高级中学阶段检测）有6种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④环己烯；⑤2 丁炔；⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是(　　)
A. ②③⑤ B. ④⑥
C. ①③⑤ D. ④⑤
9 （2024淮安期末）实验室用如下装置制备溴苯并进行相关问题探究。下列相关实验操作或叙述正确的是(　　)
A. 制备过程中可将液溴换为溴水，从而减少溴的挥发
B. 移除装置乙也可检验出反应过程中有HBr生成
C. 甲装置中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过分液分离
D. 根据丙装置实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应
10 （2024泰州学情调研）苯和液溴反应的机理能垒图如图所示，FeBr3催化该反应的过程中结合Br－。下列叙述正确的是(　　)
A. 苯和液溴反应的ΔH＝Ea1－Ea2
B. 催化时FeBr3与Br－以σ键结合
C. 苯和液溴反应的决速步为第二步　　
D. 若将Br2换成ICl，将会生成
11 已知(b)、 (d)、 (p)的分子式均为C6H6。下列有关说法正确的是(　　)
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3种
C. b、d、p均可与溴水反应
D. b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
12 （苏州常熟期中）某化学兴趣小组用如图所示装置进行实验，以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题。
(1) 写出装置Ⅱ中发生的主要化学方程式：　　　　　　　　　　　　，其中冷凝管所起的作用为导气和　　　　　　，Ⅳ中球形干燥管的作用是　　　　　　。
(2) 实验开始时，关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_______________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是__________________________。
(4) 反应结束后，要让装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。简述如何实现这一操作：________________________________________
______________________________________________________________________。
(5) 纯净的溴苯是无色油状的液体，这个装置制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有　　　　，将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用　　　　　　洗涤，振荡，分液；③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；④加入无水CaCl2粉末干燥，过滤；
⑤　　　　（填操作名称）。
课时1　苯的结构和性质
1. B　若苯是单、双键交替结构，苯的一元取代物也只有一种，所以不能说明，A错误；若苯是单、双键交替结构，苯的邻位二元取代物有两种，但实际上无同分异构体，所以能说明苯不是单、双键交替的结构，B正确；无论苯是否为单、双键交替结构，苯的间位二元取代物都无同分异构体，所以不能说明，C错误；无论苯是否为单、双键交替结构，苯的对位二元取代物都无同分异构体，所以不能说明，D错误。
2. C　苯和乙炔分子含碳量都很高，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，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，不能使其褪色，C错误。
3. C　氢元素质量分数相同的烃的最简式一定相同，不一定是烷烃，如CH≡CH和苯，A错误，C正确；等质量时，X和Y完全燃烧时生成等量的CO2，B错误；若X是苯，Y为CH≡CH，则Y可与溴水反应，D错误。
4. A　若苯环结构中存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构，则苯环上六个碳碳键的键长不相等，且邻二甲苯有两种结构且能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色。故选A。
5. D　反应①为非水环境，产物不分层，A错误；反应②为苯燃烧，火焰明亮并带有浓烟，B错误；反应③的有机产物是硝基苯，属于烃的衍生物，发生的是取代反应，C错误。
6. D　乙烯与酸性KMnO4溶液的反应属于氧化反应，A不符合题意；苯和浓硝酸的反应属于取代反应，B不符合题意；己烷可以萃取溴水中的Br2，发生物理变化，C不符合题意。
7. C　在多步反应中，反应速率最慢的决定整个反应的反应速率，经历过渡态2的步骤活化能最大，反应速率最慢，决定整个反应的速率，为反应的决速步骤，A正确；能量越低越稳定，的能量低，为主要有机产物，B正确；与单质Br2的反应属于氧化还原反应，碳元素的化合价发生改变，C错误；ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能，根据盖斯定律，可以通过各正、逆基元反应的活化能计算总反应的焓变，D正确。
8. D　甲烷中只有碳氢单键，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色，①不符合；苯中碳碳键介于碳碳单键与碳碳双键之间，较稳定，不易发生加成反应，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色，②不符合；聚乙烯不含不饱和键，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色，③不符合；环己烯有碳碳双键，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色，④符合；2 丁炔有碳碳三键，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色，⑤符合；环己烷不含不饱和键，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色，⑥不符合。故选D。
9. D　不可将液溴换为溴水，A错误；挥发的Br2会干扰HBr的检验，装置乙的作用是除溴，不能移除，B错误；苯和溴苯互溶，溶液不分层，不能通过分液分离，C错误；丙装置中若产生浅黄色沉淀，则可以判断制备溴苯的反应是取代反应，D正确。
10. B　ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能，Ea1、Ea2均为正反应活化能，缺少逆反应的活化能，无法计算焓变，A错误；已知FeBr3催化该反应的过程中结合Br－，形成了配位键，则FeBr3与Br－以σ键结合，B正确；活化能越大，反应速率越慢，第一步的活化能比第二步大，决速步骤是第一步，C错误；若将Br2换成ICl，连接苯环的是略带正电的基团I＋，FeBr3与Cl－结合，将会生成，D错误。
11. D　b的化学式为C6H6，同分异构体除d和p之外，还有等，A错误；b、d、p都是高度对称结构，中只有1种不同化学环境的氢原子，二氯代物有3种（氯原子处于邻、间、对位），中有2种不同化学环境的氢原子，其二氯代物有、，共4种，中只有1种化学环境氢原子，二氯代物有3种，B错误；、中不含碳碳双键，不能与溴水反应，但能萃取溴水中溴单质，使水层褪色，中含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应，使溴水褪色，C错误；、中均含有饱和碳原子，与饱和碳原子相连的化学键呈四面体结构，因此其中所有原子不可能共平面，而中所有原子一定共平面，D正确。
12. (1) ＋Br2＋HBr　冷凝回流（冷凝苯和Br2蒸气）　防倒吸　(2) 吸收溴蒸气，防止其进入硝酸银溶液影响苯与溴反应类型的判断　(3) Ⅲ中硝酸银溶液内出现浅黄色沉淀（或测反应后Ⅲ中硝酸银溶液的pH，其pH变小）　(4) 反应结束后，关闭K1和分液漏斗活塞，打开K2，使水进入Ⅱ中　 (5) Br2　NaOH溶液　蒸馏