2025人教版高中化学必修三芳香烃分层训练练习题
基础训练
1.下列有机物的命名错误的是
A.1,2-二氯乙烯 B.邻甲基硝基苯
C.邻氨基苯甲酸 D.2-氟甲苯
2.有机物的命名遵循①主链最长②官能团优先③支链最多④序号最小等基本原则,下列有机物的命名不正确的是
A.:1,3-二硝基苯
B.:2-甲基-1,3-丁二烯
C.:2-甲基-1-丙醇
D.CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3:3-甲基-3-乙基己烷
3.有机物命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B.CH3CH=CH2 2-丁烯
C. 邻二甲苯 D. 3-甲基戊烷
4.苯乙烯转化为乙苯的反应为,下列相关分析正确的是
A.I→Ⅱ属于加成反应 B.可用CCl4分离Ⅰ和Ⅱ的混合物
C.Ⅰ和Ⅱ都属于苯的同系物 D.可以用酸性高锰酸钾鉴别Ⅰ和Ⅱ
5.下列有机物命名正确的是
A. 乙基丙烷 B. 1-丁醇
C. 对二甲苯 D. 甲基丙烯
6.常温下,仅利用下列鉴别试剂不能进行物质鉴别的是
物质 鉴别试剂
A 、 酸性高锰酸钾溶液
B 、 碳酸氢钠溶液
C 、 澄清石灰水
D 、 溴水
A.A B.B C.C D.D
7.m()、n()、p()均可以用作化工原料,下列有关说法正确的是
A.p属于芳香烃 B.m、n、p互为同系物
C.m、n中的所有碳原子一定共平面 D.m、n、p均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.新颖的曲面屏手机和折叠屏手机采用OLED显示技术,OLED是有机发光二极管的简称,如图有机物可用作OLED显示屏的发光材料。下列关于该有机物说法正确的是
A.属于芳香烃 B.分子式为
C.分子中所有原子共面 D.分子中的碳原子均采用杂化
9.碳材料家族又添2位新成员,通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,我国科学家首次成功合成了由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料(结构如图所示),下列叙述错误的是
A.分子中含有极性键,所以是极性分子
B.环形和环形互为同素异形体
C.分子中所有原子共平面
D.转化为环形的过程中,发生了还原反应
10.黄曲霉毒素B1的结构简式如下,下列关于黄曲霉毒素B1的说法不正确的是
A.分子式为C17H12O6
B.1mol该物质最多可与7molH2加成
C.分子中有2个手性碳原子
D.分子中所有原子不可能共平面
11.(多选)关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法不正确的是
A.可以发生加聚反应 B.与足量氢气反应时消耗
C.分子中所有原子共平面 D.不能使溴水褪色
12.(多选)有机化合物X()是合成重要医药中间体的原料。下列关于化合物X说法错误的是
A.分子中有7个碳原子共平面
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与HBr发生加成反应
D.X的同分异构体中存在芳香族化合物
13.(多选)以物质为原料,制备物质金刚烷的合成路线如下图所示。
关于以上有机物的说法中不正确的是
A.物质b的分子式为 B.物质a最多有10个原子共平面
C.物质c与物质d互为同分异构体 D.物质d的一氯代物有种
14.有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
Ⅰ.现有下列几组物质:
①和
②干冰与二氧化碳
③ 和
④和
⑤和
⑥和CH≡CH
⑦ 和
(1)上述组内物质间,互为同系物的是 (填标号,下同),互为同分异构体的是 ,属于同一种物质的是 。
Ⅱ.有机物的世界缤纷多彩,有机化合物A是重要的有机化工基础原料。A可发生如图所示的一系列物质转化,其中在氧气中完全燃烧,生成和,在标准状况下,A的密度为。回答下列问题,
已知:D的结构简式为。
(2)反应③的反应类型为 。
(3)下列关于图示有机物的说法正确的是 (填标号)。
a.A和E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.A的产量可以衡量一个国家石油化工的发展水平
c.等质量的A、B、E在足量O2中燃烧,B消耗O2的质量最多
(4)反应④的化学方程式为 ,反应类型为 。
15.Ⅰ、以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)
(1)反应④的反应类型为 ,化学方程式为 。
(2)写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式,属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1 。
Ⅱ、乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题:
(3)可以鉴别乙烷和乙烯的试剂是 (填写一种试剂即可)。
(4)下列物质中,可以通过乙烯发生加成反应得到的是_______ (填字母序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
Ⅲ、某课外小组设计实验室制取乙酸乙酯的装置如下:
(5)试管II中装有 溶液。
(6)写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式 。
提升训练
1.下列物质的化学用语表达不正确的是
A.甲烷的空间填充模型:
B.对硝基甲苯的结构简式
C.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
D.羟基的电子式:
2.烃是只含碳氢元素的一类有机物,关于下列烃的说法正确的是
A.名称1,3,4-三甲苯 B.名称2,2-二乙基丁烷
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C.所有碳原子可能处于同一平面 D.存在顺反异构
A.A B.B C.C D.D
3.下列化学用语或说法正确的是
A.为丁烯的顺式结构
B.的系统命名为1,3,三甲苯
C.乙酸乙酯的实验式:
D.甲基的电子式为
4.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置进行中和热的测定
B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C.用丙装置制备无水
D.用丁装置加热熔融NaOH固体
5.苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中的能量变化示意图如图。下列说法正确的是
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.升高温度,产物Ⅰ产率一定升高
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.无论产物是X还是Y,浓H2SO4均作催化剂
6.硫酸与氯气反应的生成物的结构如下图所示,有关说法不正确的是
硫酸 氯磺酸 硫酰二氯
A.沸点:硫酸氯磺酸硫酰二氯
B.氯磺酸在一定条件下可与苯发生取代反应生成氯苯
C.氯磺酸与足量NaOH溶液反应可生成两种钠盐
D.硫酰二氯可以脱去中的水制备无水氯化镁
7.科学家实现了Rh(铑)催化苯乙烯的不对称氢硒化反应(如图),下列叙述错误的是
已知:Ar—为芳香烃基,R—为烃基。
A.化合物III中含配位键
B.总反应的原子利用率为
C.上述循环过程中,Rh形成的共价键数目不变
D.III→IV中,断裂铑氢键,形成了碳氢键
8.吡啶()的结构与苯相似,用途广泛。利用吡啶合成乙醇吡啶的方法如下:
下列说法错误的是
A.反应①为取代反应 B.甲基吡啶中所有原子共平面
C.乙醇吡啶的分子式为 D.吡啶的二氯代物有6种
9.溴化钠介导的以水为氧源的烯烃光电化学环氧化反应原理如图,其转化效率和选择性接近。下列相关叙述正确的是
A.溴化钠只起导电作用
B.Pt电极附近溶液的pH降低
C.收集时转移1mol电子
D.环氧化反应为
10.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.完全燃烧时,反应②的耗氧量比等质量的苯多
C.反应③体现了苯环对侧链性质的影响,使其活性增强
D.反应④为加成反应,生成物的一氯代物的种类是4种
11.(多选)已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中正确的是
A.该物质所有碳原子不可能共平面 B.该有机物苯环上的一溴代物有3种
C.该物质中碳原子的杂化方式有3种 D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
12.(多选)除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是
混合物 试剂 分离方法
A 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气
C 乙醇(水) 四氯化碳 萃取、分液
D 溴苯(溴) 氢氧化钠溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
13.(多选)将一定量的甲苯和高锰酸钾溶液反应得到的混合物,按下列流程分离出苯甲酸,并回收未反应的甲苯。
已知:;苯甲酸微溶于冷水。
下列说法正确的是
A.过滤是除去杂质
B.操作I是萃取,操作II是蒸馏
C.无水硫酸钠的作用是吸水干燥,浓盐酸酸化是为了除去杂质
D.若反应混合物呈紫红色,可加入除去杂质
14.实验室常用苯的直接溴代制取溴苯。
I.反应原理:+Br2+HBr
副反应1:+ Br2 +HBr;
副反应2:+ Br2+HBr
Ⅱ.实验装置(加热和夹持装置省略):
Ⅲ.实验步骤:
步骤一:向图1装置仪器A中加入7.0mL(6.24g)无水苯和0.2g铁屑、磁力搅拌子,滴液漏斗中加入4.5mL(13.92g)液溴。先向仪器A中滴入少许液溴,反应片刻,开始启动搅拌器,继续缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态。加完液溴后,将烧瓶置于60—70°C水浴中反应10分钟,至不再有溴化氢气体逸出为止。
步骤二:反应物冷却后,用4mL水、2mL10%氢氧化钠溶液、10mL水分别洗涤1~2次。粗产品用无水氯化钙干燥后,利用图2装置进行蒸馏,收集某温度范围内的馏分,得到质量为6.30g的溴苯。
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是 。
(2)使用液溴时要注意安全。下列给出的试剂中,处理沾到皮肤上的少量液溴能够用到的有 (填序号)。
a.NaOH溶液 b.酒精 c.NaHCO3溶液
(3)实验过程中,要缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态,若滴加速度过快,溴苯产率会降低。除因反应物和生成物挥发导致溴苯产率降低外,还可能的原因是 。
(4)提纯过程中,应先用水洗,再用NaOH溶液进行洗涤。若水洗时未洗涤干净就开始利用NaOH溶液进行洗涤,造成的后果是 。
(5)洗涤过程中下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。
(6)本实验溴苯产率为 %(保留3位有效数字);利用图2装置进行蒸馏的过程中,温度计读数在73~85℃、145~160℃、205~228℃三个温度范围内上升缓慢,则收集溴苯对应的温度范围是 。
15.某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水
浓硝酸 42 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下:
取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50-60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 ,图中装置C的作用是 。
(2)制备硝基苯的化学方程式为 。
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入浓硫酸中? (填“能”或“不能”)。
(4)为了使反应在50~60℃下进行,常采用的加热方法是 。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是 。
(5)本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g/mol)的产率是 (结果保留2位有效数字,已知硝酸过量)。
参考答案
基础训练
1.下列有机物的命名错误的是
A.1,2-二氯乙烯 B.邻甲基硝基苯
C.邻氨基苯甲酸 D.2-氟甲苯
【答案】B
【详解】A.卤素原子作为取代基,用数字标示出卤素原子的位置,故名称为1,2-二氯乙烯,A正确;
B.以甲苯为母体,硝基为取代基,使用邻、间、对等表示与甲基的相对位置,故名称为邻硝基甲苯,B错误;
C.以苯甲酸为母体,氨基为取代基,使用邻、间、对等表示与甲基的相对位置,故名称为邻氨基苯甲酸,C正确;
D.以甲苯为母体,甲基编为1号,氟原子为取代基,编为2号,故名称为2-氟甲苯,D正确;
故选B。
2.有机物的命名遵循①主链最长②官能团优先③支链最多④序号最小等基本原则,下列有机物的命名不正确的是
A.:1,3-二硝基苯
B.:2-甲基-1,3-丁二烯
C.:2-甲基-1-丙醇
D.CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3:3-甲基-3-乙基己烷
【答案】C
【详解】
A.命名为:1,3-二硝基苯,A正确;
B.命名为:2-甲基-1,3-丁二烯,B正确;
C.命名为:2-丁醇,C错误;
D.CH3C(C2H5)2(CH2)2CH3命名为:3-甲基-3-乙基己烷,D正确;
答案选C。
3.有机物命名正确的是
A. 2-乙基丙烷 B.CH3CH=CH2 2-丁烯
C. 邻二甲苯 D. 3-甲基戊烷
【答案】D
【详解】
A.根据烷烃的系统命名法可知,的名称为2,2-二甲基丙烷,A错误;
B.根据烯烃的烯烃命名法可知,CH3CH=CH2的名称为丙烯,B错误;
C.根据苯的同系物的系统命名法可知,的名称为:对二甲苯或者1,4-二甲基苯,C错误;
D.根据烷烃的系统命名法可知,的名称为:3-甲基戊烷,D正确;
故答案为:D。
4.苯乙烯转化为乙苯的反应为,下列相关分析正确的是
A.I→Ⅱ属于加成反应 B.可用CCl4分离Ⅰ和Ⅱ的混合物
C.Ⅰ和Ⅱ都属于苯的同系物 D.可以用酸性高锰酸钾鉴别Ⅰ和Ⅱ
【答案】A
【详解】A.反应中C=C键生成C-C键,为加成反应,故A正确;
B.I和Ⅱ都易溶于四氯化碳,不能用四氯化碳分离,故B错误;
C.苯乙烯含有碳碳双键,与苯的结构不同,不是同系物,故C错误;
D.苯乙烯含有碳碳双键,乙苯都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,不可鉴别,故D错误;
故选:A。
5.下列有机物命名正确的是
A. 乙基丙烷 B. 1-丁醇
C. 对二甲苯 D. 甲基丙烯
【答案】B
【详解】
A. 最长主链为四个碳原子,命名应为2-甲基丁烷,A项错误;
B.最长主链为四个碳原子,官能团为羟基,命名为1-丁醇,B项正确;
C.结构中两个甲基处于间位,命名应为间二甲苯,C项错误;
D.官能团碳碳双键编号错误,应编在1号位,命名为甲基丙烯,D项错误;
故选B。
6.常温下,仅利用下列鉴别试剂不能进行物质鉴别的是
物质 鉴别试剂
A 、 酸性高锰酸钾溶液
B 、 碳酸氢钠溶液
C 、 澄清石灰水
D 、 溴水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,即酸性高锰酸钾溶液可以鉴别甲苯和苯,故A错误;
B.能和碳酸氢钠溶液反应有气泡产生,而不能和碳酸氢钠溶液反应,即碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇,故B错误;
C.CO2与SO2均能使澄清石灰水变浑浊,现象相同,不能鉴别,故C正确;
D.不溶于溴水,且密度比水大,分层后,溴水层油状液体在下层,能萃取溴水中的溴单质,且分层后油状液体在上层,即溴水可以鉴别和,故D错误;
故选C。
7.m()、n()、p()均可以用作化工原料,下列有关说法正确的是
A.p属于芳香烃 B.m、n、p互为同系物
C.m、n中的所有碳原子一定共平面 D.m、n、p均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A.p中不含苯环结构,不属于芳香烃,A错误;
B.m和n属于脂肪烃,p属于脂环烃,结构不同,m、n、p不是同系物,B错误;
C.m中存在三个碳原子连接在同一饱和碳原子上的结构,因此不可能所有碳原子共面,C错误;
D.m、n、p中均含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,D正确;
答案选D。
8.新颖的曲面屏手机和折叠屏手机采用OLED显示技术,OLED是有机发光二极管的简称,如图有机物可用作OLED显示屏的发光材料。下列关于该有机物说法正确的是
A.属于芳香烃 B.分子式为
C.分子中所有原子共面 D.分子中的碳原子均采用杂化
【答案】B
【详解】A.该有机物中除了C、H元素,还含有N元素,不属于烃,A错误;
B.该有机物的分子式为,B正确;
C.该有机物分子中含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能共面,C错误;
D.分子中含有的饱和碳原子为sp3杂化,苯环和双键碳为杂化,D错误;
答案选B。
9.碳材料家族又添2位新成员,通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,我国科学家首次成功合成了由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料(结构如图所示),下列叙述错误的是
A.分子中含有极性键,所以是极性分子
B.环形和环形互为同素异形体
C.分子中所有原子共平面
D.转化为环形的过程中,发生了还原反应
【答案】A
【详解】A.分子中含有极性键,分子呈中心对称,正负电荷中心重叠,为非极性分子,A错误;
B.环形和环形均为C单质,结构不同,故互为同素异形体,B正确;
C.分子中含有一个蒽环,故所有原子共平面,C正确;
D.转化为环形的过程中,碳元素价态降低,所以发生了还原反应,D正确;
故选A。
10.黄曲霉毒素B1的结构简式如下,下列关于黄曲霉毒素B1的说法不正确的是
A.分子式为C17H12O6
B.1mol该物质最多可与7molH2加成
C.分子中有2个手性碳原子
D.分子中所有原子不可能共平面
【答案】B
【详解】A.该分子含有17个碳原子,6个氧原子,利用不饱和度计算所含氢原子数,不饱和度为12,则所含氢原子数为(17×2+2)-(12×2)=12,所以其分子式为C17H12O6,故A正确;
B.1mol该物质含有2mol碳碳双键,1mol苯环,1mol酮羰基,1mol酯基,其中酯基不能与氢气发生加成反应,因此1mol该物质最多可与6molH2发生加成反应,故B不正确;
C.有机物左侧的两个五元环共用的两个碳原子为手性碳原子,每个手性碳原子都连接了不同的4个原子或原子团,故C正确;
D.该分子中含有饱和碳原子,因此所有原子不可能共平面,故D正确;
故选:B。
11.(多选)关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法不正确的是
A.可以发生加聚反应 B.与足量氢气反应时消耗
C.分子中所有原子共平面 D.不能使溴水褪色
【答案】CD
【详解】A.化合物含有碳碳双键,可以发生加聚反应,A正确;
B.化合物含有苯环结构和碳碳双键,与与足量氢气反应时消耗,B正确;
C.苯的12个原子共平面,乙烯的6个原子共平面,单键可以旋转,但是丙烯基端碳原子为sp3杂化,为四面体型,不能共面,C错误;
D.化合物含有碳碳双键可以使溴水发生加成反应而褪色,D错误;
故选CD。
12.(多选)有机化合物X()是合成重要医药中间体的原料。下列关于化合物X说法错误的是
A.分子中有7个碳原子共平面
B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与HBr发生加成反应
D.X的同分异构体中存在芳香族化合物
【答案】AD
【详解】A.分子中存在碳碳双键,根据乙烯分子中有6个原子共面,可知该分子中有5个碳原子共平面,A错误;
B.X分子中含碳碳双键,能使酸性 KMnO4 溶液褪色,B正确;
C.X分子中含碳碳双键,能与 HBr 发生加成反应,,C正确;
D.X含有2个环和一个碳碳双键,共3个不饱和度,苯环中含有4个不饱和度,则X 的同分异构体中不存在芳香族化合物,D错误;
故选AD。
13.(多选)以物质为原料,制备物质金刚烷的合成路线如下图所示。
关于以上有机物的说法中不正确的是
A.物质b的分子式为 B.物质a最多有10个原子共平面
C.物质c与物质d互为同分异构体 D.物质d的一氯代物有种
【答案】BD
【详解】
A.由结构可知b的分子式为,A项正确;
B.a分子中有个碳原子和个氢原子可以在同一个平面内,B项错误;
C.物质c与物质d的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C项正确;
D.物质d中有两种化学环境的氢原子,其一氯代物只有两种,D项错误;
故选:BD。
14.有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
Ⅰ.现有下列几组物质:
①和
②干冰与二氧化碳
③ 和
④和
⑤和
⑥和CH≡CH
⑦ 和
(1)上述组内物质间,互为同系物的是 (填标号,下同),互为同分异构体的是 ,属于同一种物质的是 。
Ⅱ.有机物的世界缤纷多彩,有机化合物A是重要的有机化工基础原料。A可发生如图所示的一系列物质转化,其中在氧气中完全燃烧,生成和,在标准状况下,A的密度为。回答下列问题,
已知:D的结构简式为。
(2)反应③的反应类型为 。
(3)下列关于图示有机物的说法正确的是 (填标号)。
a.A和E均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.A的产量可以衡量一个国家石油化工的发展水平
c.等质量的A、B、E在足量O2中燃烧,B消耗O2的质量最多
(4)反应④的化学方程式为 ,反应类型为 。
【答案】(1) ⑤⑦ ①④ ②③
(2)加成反应
(3)bc
(4) CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
【分析】标准状况下,A的密度为1.25g/L,则A的摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,2.8gA的物质的量为,生成0.2molCO2和0.2molH2O,说明1molA中含2molC和4molH原子,分子式为C2H4,A的结构简式为CH2=CH2,A是乙烯;乙烯和氢气发生加成反应生成B为CH3CH3,与HCl加成生成C为CH3CH2Cl,B发生取代反应生成C,乙烯和水发生加成反应生成D为CH3CH2OH;
【详解】(1)结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物,互为同系物的是⑤⑦;
分子式相同而结构不同的化合物间互为同分异构体,互为同分异构体的是①④;
分子式相同、结构也相同的物质为同一种物质,属于同一种物质的是②③;
(2)由分析可知,A的结构简式为CH2=CH2,乙烯和水发生加成反应生成D为CH3CH2OH,反应③的反应类型为加成反应;
(3)a.E为苯环,不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故a错误;
b.乙烯的产量可以衡量一个国家石油化工的发展水平,故b正确;
c.等质量的烃(CxHy)中含氢量()越大则耗氧量越多,A即C2H4、B即C2H6、E即C6H6,三者C2H6含氢量分别为最高,则在足量中燃烧,B消耗的O2质量最多,故c正确;
故选:bc;
(4)B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,反应④是乙烷和氯气发生取代反应生成氯乙烷,反应的化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,反应类型是取代反应。
15.Ⅰ、以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)
(1)反应④的反应类型为 ,化学方程式为 。
(2)写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式,属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1 。
Ⅱ、乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题:
(3)可以鉴别乙烷和乙烯的试剂是 (填写一种试剂即可)。
(4)下列物质中,可以通过乙烯发生加成反应得到的是_______ (填字母序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
Ⅲ、某课外小组设计实验室制取乙酸乙酯的装置如下:
(5)试管II中装有 溶液。
(6)写出乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式 。
【答案】(1) 加聚反应
(2)
(3)溴的四氯化碳(或溴水或酸性高锰酸钾溶液)
(4)ACD
(5)饱和
(6)
【分析】甲烷在催化剂存在的条件下反应生成乙烯,乙烯和苯发生加成反应生成乙苯,乙苯在一定条件下反应生成苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯;甲烷一定条件下生成苯,苯和液溴发生取代反应生成溴苯;
【详解】(1)
应④是苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯,反应类型为加聚反应,化学方程式为;
(2)
属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1,说明结构稳定,符合条件的乙苯的同分异构体的结构简式为;
(3)溴的四氯化碳(或溴水或酸性高锰酸钾溶液) 都能鉴别乙烷和乙烯;
(4)乙烯分别与氢气、H2O、HBr发生加成反应分别得到CH3CH3、CH3CH2OH、CH3CH2Br,故选ACD;
(5)试管II中装有饱和溶液,作用是:溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
(6)乙酸和乙醇反应制取乙酸乙酯的方程式:。
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1.下列物质的化学用语表达不正确的是
A.甲烷的空间填充模型:
B.对硝基甲苯的结构简式
C.2-乙基-1,3-丁二烯分子的键线式:
D.羟基的电子式:
【答案】B
【详解】
A.甲烷是正四面体结构,C原子半径大于H原子的,空间填充模型:,A正确;
B.对硝基甲苯的母体是甲苯,硝基上的N原子与苯环上C原子相连,结构简式为,B错误;
C.2 乙基 1,3 丁二烯的结构简式为,键线式中用短线“ ”表示化学键,端点、交点表示碳原子,C原子、H原子不需要标出,所以2 乙基 1,3 丁二烯的键线式为,C正确;
D.羟基属于中性基团,氧原子与氢原子共用1对电子,且氧原子上存在单电子,其电子式为,D正确;
故选B。
2.烃是只含碳氢元素的一类有机物,关于下列烃的说法正确的是
A.名称1,3,4-三甲苯 B.名称2,2-二乙基丁烷
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C.所有碳原子可能处于同一平面 D.存在顺反异构
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.根据有机物命名时,支链编号之和最小原则,该有机物名称为1,2,4–三甲苯,故A错误;
B.选最长碳链为主链,该有机物名称为3-甲基-3-乙基戊烷,故B错误;
C.碳碳单键可以旋转,没有支链的饱和链烃中所有碳原子可能处于同一个平面,故C正确;
D.碳碳双键一端碳上连接两个相同的H原子,不存在顺反异构,故D错误;
故选C。
3.下列化学用语或说法正确的是
A.为丁烯的顺式结构
B.的系统命名为1,3,三甲苯
C.乙酸乙酯的实验式:
D.甲基的电子式为
【答案】C
【详解】
A.为2-丁烯的反式结构,2 2 丁烯的顺式结构为故A错误;
B.的系统命名为1,2,4-三甲苯,故B错误;
C.乙酸乙酯的分子式为,乙酸乙酯的实验式:,故C正确;
D.甲基含有1个未成对电子,电子式为,故D错误;
故选C。
4.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置进行中和热的测定
B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C.用丙装置制备无水
D.用丁装置加热熔融NaOH固体
【答案】C
【详解】A.为了使反应物充分反应,需要环形玻璃搅拌棒,由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒,故A错误;
B.产物中有挥发出的溴蒸气,也能与硝酸银反应生成AgBr沉淀,因此检验HBr前应先除去溴单质,故B错误;
C.用晶体脱水得到无水氯化镁,应在HCl气氛中加热,可抑制氯化镁水解,同时用盛有无水氯化钙的干燥管防止空气中的水进入,故C正确;
D.瓷坩埚中的二氧化硅与NaOH反应,仪器选择不合理,应使用铁坩埚,故D错误;
故答案选C。
5.苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中的能量变化示意图如图。下列说法正确的是
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B.升高温度,产物Ⅰ产率一定升高
C.由苯得到M时,苯中的大π键没有变化
D.无论产物是X还是Y,浓H2SO4均作催化剂
【答案】A
【详解】A.根据图示可知:产物Ⅱ比反应产物Ⅰ的能量更低,物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强;且过渡态2-2比过渡态2-1的活化能低,反应更容易发生,因此从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ,A正确;
B.升高温度,浓硝酸会挥发,HNO3也会分解,使反应物的浓度降低,因此产物Ⅰ产率并不一定升高,B错误;
C.由图可知:M的六元环中与-NO2相连的C为sp3杂化,C的杂化方式改变,苯中大π键发生改变,C错误;
D.根据图示可知:X为苯的加成反应产物,Y为苯的取代反应的产物,因此反应生成产物是X时,浓硫酸是反应物;而当反应产生产物是Y时,浓硫酸作催化剂,D错误;
故合理选项是A。
6.硫酸与氯气反应的生成物的结构如下图所示,有关说法不正确的是
硫酸 氯磺酸 硫酰二氯
A.沸点:硫酸氯磺酸硫酰二氯
B.氯磺酸在一定条件下可与苯发生取代反应生成氯苯
C.氯磺酸与足量NaOH溶液反应可生成两种钠盐
D.硫酰二氯可以脱去中的水制备无水氯化镁
【答案】B
【详解】A.根据三种分子的结构,硫酸之间可以形成的氢键多,氯磺酸次之,硫酰二氯分子间不能形成氢键,故分子间作用力逐渐减小,所以沸点逐渐降低,A正确
B.从电性上分析,氯磺酸中硫应该结合带负电荷的基团,而不是带正电荷的氢,则在一定条件下与苯发生取代反应不可能生成氯苯,B错误
C.氯磺酸与足量NaOH溶液反应可生成氯化钠和硫酸钠两种钠盐,C正确
D.硫酰二氯具有很强的吸水性,吸水生成硫酸和盐酸,可用于脱去金属氯化物中的水;硫酰二氯可以脱去中的水制备无水氯化镁:MgCl2·6H2O+3SO2Cl2=MgCl2+3H2SO4+6HCl,D正确;
故选B。
7.科学家实现了Rh(铑)催化苯乙烯的不对称氢硒化反应(如图),下列叙述错误的是
已知:Ar—为芳香烃基,R—为烃基。
A.化合物III中含配位键
B.总反应的原子利用率为
C.上述循环过程中,Rh形成的共价键数目不变
D.III→IV中,断裂铑氢键,形成了碳氢键
【答案】C
【详解】A.由图可知,化合物III中铑与配位原子形成配位键,故A正确;
B.由图可知,该历程的总反应是苯乙烯和RSeH发生加成反应生成有机物3,原子利用率100%,故B正确;
C.由图可知,在Ⅰ和Ⅴ中Rh形成3个化学键,在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中Rh形成4个化学键,故C错误;
D.由图可知,III→IV中,断裂铑氢键,形成了碳氢键,故D正确;
故选C。
8.吡啶()的结构与苯相似,用途广泛。利用吡啶合成乙醇吡啶的方法如下:
下列说法错误的是
A.反应①为取代反应 B.甲基吡啶中所有原子共平面
C.乙醇吡啶的分子式为 D.吡啶的二氯代物有6种
【答案】B
【详解】A.反应①中吡啶与CH3I发生取代反应生成2-甲基吡啶和HI,反应①为取代反应,A正确;
B.2-甲基吡啶中存在甲基,甲基中所有原子不可能共面,B错误;
C.根据2-乙醇吡啶的结构简式()可知,其分子式为C7H9NO,C正确;
D.吡啶()的结构与苯相似,根据“定一议二”法确定吡啶二氯代物的数量,若一氯代物结构为:,则第二个Cl原子有4个位置,对应二氯代物有4种结构;若一氯代物结构为:,第二个Cl原子有2个位置,对应二氯代物有2种结构,则吡啶的二氯代物有4+2=6种,D正确;
故选B。
9.溴化钠介导的以水为氧源的烯烃光电化学环氧化反应原理如图,其转化效率和选择性接近。下列相关叙述正确的是
A.溴化钠只起导电作用
B.Pt电极附近溶液的pH降低
C.收集时转移1mol电子
D.环氧化反应为
【答案】D
【分析】M极上溴离子失电子产生溴单质,发生氧化反应,则M为负极;N上水分子得电子产生氢气,发生还原反应,则N为正极;
【详解】A.转化为,在水中氧化碳碳双键形成环氧结构,A项错误;
B.铂电极上的电极反应式为,铂电极附近溶液的pH升高,B项错误;
C.没有标明标准状况,不能根据体积计算气体物质的量,C项错误;
D.根据关系图可知,环氧化反应是与溴水反应生成和HBr,反应方程式为,D项正确;
答案选D。
10.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.完全燃烧时,反应②的耗氧量比等质量的苯多
C.反应③体现了苯环对侧链性质的影响,使其活性增强
D.反应④为加成反应,生成物的一氯代物的种类是4种
【答案】B
【分析】
在光照条件下与Cl2发生-CH3上的取代反应;与H2发生加成反应生成等;与浓硝酸、浓硫酸的混合液发生取代反应生成等;燃烧生成二氧化碳和水。
【详解】
A.由分析可知,反应①为取代反应,其产物不可能是,A不正确;
B.甲苯和苯的碳原子数为1的最简式分别为、CH,质量相同时,最简式中H原子数目越多,完全燃烧时,耗氧越多,则反应②的耗氧量比等质量的苯多,B正确;
C.反应③体现了侧链对苯环性质的影响,使其活性增强,发生了三个氢原子的取代,C不正确;
D.反应④为加成反应,生成物分子中有5种氢原子,则其一氯代物的种类是5种,D不正确;
故选B。
11.(多选)已知碳碳单键可绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示,下列说法中正确的是
A.该物质所有碳原子不可能共平面 B.该有机物苯环上的一溴代物有3种
C.该物质中碳原子的杂化方式有3种 D.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
【答案】BD
【详解】A.该物质分子中两个苯环直接通过单键相连,所有碳原子有可能共平面,A错误;
B.该物质分子结构对称,苯环上氢原子有3种,该有机物苯环上的一溴代物有3种,B正确;
C.苯环碳原子为sp2杂化,甲基碳原子为sp3杂化,该物质中碳原子的杂化方式有2种,C错误;
D.将该有机物的结构简式写成,通过两苯环间的单键旋转1、2、3、4、5、6号碳原子可以在同一直线上,故分子中最多有6个碳原子处于同一直线上,D正确;
故选BD。
12.(多选)除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法能达到实验目的是
混合物 试剂 分离方法
A 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气
B 乙炔(硫化氢) 硫酸铜溶液 洗气
C 乙醇(水) 四氯化碳 萃取、分液
D 溴苯(溴) 氢氧化钠溶液 分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】BD
【详解】A.由于乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,则乙烷中的乙烯杂质不能用酸性高锰酸钾溶液来除去,否则引入新的杂质CO2,A不合题意;
B.已知H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,而乙炔不与CuSO4溶液反应,故乙炔中的H2S能够用硫酸铜溶液来除去,B符合题意;
C.已知乙醇易溶于CCl4,故除去乙醇中的水不能用CCl4来萃取除去,而应该加入CaO然后蒸馏即可得到,C不合题意;
D.已知Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,而溴苯不与NaOH溶液反应,且溴苯不溶于水故能加入NaOH然后分液的操作来除去溴苯中少量的溴,D符合题意;
故答案为:BD。
13.(多选)将一定量的甲苯和高锰酸钾溶液反应得到的混合物,按下列流程分离出苯甲酸,并回收未反应的甲苯。
已知:;苯甲酸微溶于冷水。
下列说法正确的是
A.过滤是除去杂质
B.操作I是萃取,操作II是蒸馏
C.无水硫酸钠的作用是吸水干燥,浓盐酸酸化是为了除去杂质
D.若反应混合物呈紫红色,可加入除去杂质
【答案】AD
【分析】由方程式可知,二氧化锰难溶于水,反应混合物过滤得到二氧化锰和滤液;滤液经分液分离得到有机层和水层,有机层经硫酸钠干燥除水,过滤后蒸馏得到甲苯,则无色液体为A甲苯;水相加入浓盐酸酸化,中和溶液中的氢氧化钾,并将苯甲酸钾转化成苯甲酸,溶液经冷却结晶、过滤得到苯甲酸,则白色固体B为苯甲酸。
【详解】A.由分析可知,过滤的目的是除去难溶于水的二氧化锰,故A正确;
B.由分析可知,操作I是分液得到水相和有机相,故B错误;
C.由分析可知,无水硫酸钠的作用是吸水干燥有机相,加入浓盐酸酸化的目的是中和溶液中的氢氧化钾,并将苯甲酸钾转化成苯甲酸,故C错误;
D.若反应混合物呈紫红色说明反应时高锰酸钾溶液过量,可加入具有还原性的亚硫酸氢钠还原剂除去高锰酸钾,故D正确;
故选AD。
14.实验室常用苯的直接溴代制取溴苯。
I.反应原理:+Br2+HBr
副反应1:+ Br2 +HBr;
副反应2:+ Br2+HBr
Ⅱ.实验装置(加热和夹持装置省略):
Ⅲ.实验步骤:
步骤一:向图1装置仪器A中加入7.0mL(6.24g)无水苯和0.2g铁屑、磁力搅拌子,滴液漏斗中加入4.5mL(13.92g)液溴。先向仪器A中滴入少许液溴,反应片刻,开始启动搅拌器,继续缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态。加完液溴后,将烧瓶置于60—70°C水浴中反应10分钟,至不再有溴化氢气体逸出为止。
步骤二:反应物冷却后,用4mL水、2mL10%氢氧化钠溶液、10mL水分别洗涤1~2次。粗产品用无水氯化钙干燥后,利用图2装置进行蒸馏,收集某温度范围内的馏分,得到质量为6.30g的溴苯。
回答下列问题:
(1)仪器B的作用是 。
(2)使用液溴时要注意安全。下列给出的试剂中,处理沾到皮肤上的少量液溴能够用到的有 (填序号)。
a.NaOH溶液 b.酒精 c.NaHCO3溶液
(3)实验过程中,要缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态,若滴加速度过快,溴苯产率会降低。除因反应物和生成物挥发导致溴苯产率降低外,还可能的原因是 。
(4)提纯过程中,应先用水洗,再用NaOH溶液进行洗涤。若水洗时未洗涤干净就开始利用NaOH溶液进行洗涤,造成的后果是 。
(5)洗涤过程中下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。
(6)本实验溴苯产率为 %(保留3位有效数字);利用图2装置进行蒸馏的过程中,温度计读数在73~85℃、145~160℃、205~228℃三个温度范围内上升缓慢,则收集溴苯对应的温度范围是 。
【答案】(1)冷凝回流易挥发的苯和溴蒸汽,提高原料利用率
(2)bc
(3)副产物二溴苯增多
(4)FeBr3与NaOH反应生成Fe(OH)3不利于后续产物的分离
(5)坩埚、球形冷凝管
(6) 50.2 145 160℃
【分析】制取溴苯时,向图1装置仪器A中加入无水苯和铁屑、磁力搅拌子,滴液漏斗中加入液溴。先向仪器A中滴入少许液溴,反应片刻,开始启动搅拌器,继续缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态。加完液溴后,将烧瓶置于60—70°C水浴中让反应发生,至不再有溴化氢气体逸出为止。反应物冷却后,用4mL水(去除FeBr2)、2mL10%氢氧化钠溶液(去除未反应的溴)、10mL水(去除NaOH)分别洗涤1~2次。粗产品用无水氯化钙干燥后进行蒸馏,收集某温度范围内的馏分即为溴苯。
【详解】(1)仪器B是球形冷凝管,用于冷凝反应物的蒸汽,其作用是:冷凝回流易挥发的苯和溴蒸汽,提高原料利用率。
(2)a.NaOH溶液虽然能吸收液溴,但对皮肤有强烈的腐蚀性,不能用于处理皮肤表面的液溴,a不符合题意;
b.酒精能溶解液溴,可处理皮肤表面的液溴,b符合题意;
c.NaHCO3溶液具有弱碱性,能吸收液溴,且对皮肤不会造成伤害,c符合题意;
故选bc。
(3)实验过程中,要缓慢滴入液溴,使溶液呈微沸状态,若滴加速度过快,则溶液温度升高过快,会导致副反应的发生,从而使溴苯产率降低。除因反应物和生成物挥发导致溴苯产率降低外,还可能的原因是:副产物二溴苯增多。
(4)若水洗时未洗涤干净就开始利用NaOH溶液进行洗涤,会与FeBr3反应,则造成的后果是:FeBr3与NaOH反应生成Fe(OH)3不利于后续产物的分离。
(5)洗涤过程中需对混合物进行分液,需要使用分液漏斗、烧杯等,不需使用坩埚、球形干燥管,则下列仪器不需要用到的是坩埚、球形冷凝管。
(6)本实验中,苯的物质的量为=0.08mol,液溴的物质的量为=0.087mol,液溴过量,应使用苯进行计算,则生成溴苯的质量为0.08mol×157g/mol=12.56g,溴苯产率为≈50.2%;利用图2装置进行蒸馏的过程中,温度计读数在73~85℃时主要收集苯、145~160℃主要收集溴苯、205~228℃时主要收集二溴苯,则收集溴苯对应的温度范围是145 160℃。
【点睛】纯净的溴苯为无色液体,因溶解了溴而呈褐色。
15.某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示,相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水
浓硝酸 42 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下:
取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸,将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴加边搅拌,混合均匀加热,使其在50-60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,过滤,对滤液进行蒸馏纯化,收集205~210℃的馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 ,图中装置C的作用是 。
(2)制备硝基苯的化学方程式为 。
(3)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入浓硫酸中? (填“能”或“不能”)。
(4)为了使反应在50~60℃下进行,常采用的加热方法是 。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是 。
(5)本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g/mol)的产率是 (结果保留2位有效数字,已知硝酸过量)。
【答案】(1) 分液漏斗 (导气)冷凝回流
(2)+HNO3(浓) +H2O
(3)不能
(4) 水浴加热 粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2
(5)73%或0.73
【分析】苯与浓硝酸发生取代反应制取硝基苯时,先将浓硫酸加入浓硝酸中从而制得混合酸,然后往常温下的混合酸中加入苯,水浴加热后制得硝基苯。制得的硝基苯中常混有硝酸、硫酸、二氧化氮、间二硝基苯等,需进行水洗、碱洗、干燥,最后蒸馏;
【详解】(1)由仪器结构特征可知,装置B为分液漏斗,装置C为冷凝管,苯与浓硝酸都容易挥发,装置C起导气和冷凝回流的作用,以提高原料利用率;
(2)
苯与混酸在50~60℃下发生反应制备硝基苯,浓硫酸做催化剂和吸水剂,化学方程式为:+HNO3(浓) +H2O;
(3)浓硝酸与浓硫酸混合时会放出大量的热,若将浓硝酸加入浓硫酸中,浓硝酸的密度小于浓硫酸,容易导致液体迸溅,发生危险,因此配制混合酸时,不能将浓硝酸加入浓硫酸中;
(4)反应在50~60℃下进行,苯及浓硝酸的沸点均低于水的沸点,可以采用水浴加热,受热均匀,且便于控制温度;浓硝酸受热后发生分解会产生二氧化氮气体溶在硝基苯中,导致粗硝基苯呈黄色,所以反应结束并冷却至室温后,粗硝基苯呈黄色;
(5)
制备硝基苯的反应为+HNO3(浓) +H2O,据反应可知,苯完全反应生成硝基苯的理论产量为,故硝基苯的产率为。