2.3.芳香烃 能力提升 高中化学人教版（2019）选择性必修3（含解析）

2.3.芳香烃能力提升
高中化学人教版（2019）选择性必修3
一、单选题
1．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项 实验操作和现象 预期实验目的或结论
A 向两支盛有KI3的溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀 KI3溶液中存在平衡：
B 向苯和甲苯中分别滴入少量高锰酸钾溶液，前者不褪色，后者褪色 甲基使得苯环更活泼
C 室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和 0.1mol/L CH3COONa 溶液的 pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
D 浓硫酸与乙醇170℃共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶 液，溶液紫色褪去 制得的气体为乙烯
A．A B．B C．C D．D
2．可用于鉴别苯和甲苯的试剂或方法是
A．液溴和铁粉 B．酸性KMnO4溶液 C．溴水 D．在空气中燃烧
3．学习有机化学对官能团及其结构的认识非常重要，是理解有机物性质的基础，下列的官能团和有关结构说法正确的是
A．Br-是溴代烃的官能团
B．碳碳双键和碳碳三键都是官能团
C．所有的有机化合物都含有官能团，芳香烃的官能团是苯环
D．等质量的-OH和OH-含有的电子数目相等
4．可以用分液漏斗进行分离的一组物质是
A．乙醇与水 B．苯与水 C．苯与甲苯 D．己烷与四氯化碳
5．下列反应中，不属于取代反应的是
A．苯的硝化反应
B．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢
C．乙烷在一定条件下生成溴乙烷
D．乙炔在一定条件下生成乙烯
6．化合物M是一种新型超分子晶体材料，由X、Y、、以为溶剂反应制得(如图)。下列叙述正确的是
A．X分子中的溴原子可由苯与溴蒸气在光照条件下发生取代反应引入
B．Y与 互为同系物
C．Y分子中所有原子一定不共平面
D．M中碳、氮、氯原子的轨道杂化类型均为
7．2-苯基丙烯(下图)常用于树脂改性，下列说法正确的是
A．不能使溴水褪色 B．易溶于水
C．分子中所有原子一定共平面 D．能发生氧化反应
8．下列说法正确的是
A．、、都可以由相应单质在一定条件下直接化合得到
B．苯与浓溴水在光照下反应生成溴苯
C．硫在足量的氧气中燃烧生成
D．硫酸铝溶液中滴加过量氨水生成
9．关于有机物的下列叙述中，正确的是
A．它的系统名称是2，4-二甲基-4-戊烯
B．它的分子中最多有4个碳原子在同一平面上
C．它与甲基环己烷互为同分异构体
D．该有机物的一氯取代产物共有4种
10．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，2.24L CH3CH2OH中含有的共价键数为0.8NA
B．12g金刚石中含有C C键的个数为2NA
C．16g甲烷与足量C12在光照条件下反应，生成四氯甲烷的分子数为NA
D．1mol苯乙烯中含有4mol的碳碳双键
11．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图。下列对柠檬烯的分析正确的是
A．与1，3—丁二烯互为同系物
B．与发生加成反应只有2种不同产物
C．分子中至少有5个碳原子共平面
D．与丁基苯()互为同分异构体
12．关于化合物1，4－二氢萘()，下列说法正确的是
A．是苯的同系物 B．分子中所有原子处于同一平面
C．一氯代物有3种(不考虑立体异构) D．与互为同分异构体
13．2020年1月南开大学周其林团队因《高效手性螺环催化剂的发现》获得国家自然科学一等奖。如图为两种简单碳螺环化合物，相关的说法不正确的是
A．两种物质中所有碳原子一定不在同一平面
B．螺[3，3]庚烷的一氯代物有2种
C．螺[3，4]辛烷与3-甲基-1-庚烯体互为同分异构
D．的名称为螺[4，5]癸烷
14．下列说法正确的是
A．烷烃的通式为CnH2n＋2，随着n值的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B．C7H16中主链上有5个碳原子的烷烃共有5种
C．1mol苯恰好与3mol氢气完全加成，说明一个苯分子中有三个碳碳双键
D．乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷
15．由p(丙烯)制备化合物r(丙烯酸甲酯)的流程如图：
下列说法正确的是（ ）
A．只有p能发生加聚反应 B．p、q分子中所有原子均可能处于同一平面
C．可用溶液鉴别q和r D．与r含有相同官能团的同分异构体只有2种
16．下列说法不正确的是
A．实验室可用与浓盐酸在加热条件下制得
B．煤经过干馏过程可将其中的苯、煤焦油等分离出来
C．可用铝制容器盛放运输浓硫酸
D．硝酸分别与甲苯、甘油在一定条件下反应，均可制得炸药
17．甲、乙两种有机化合物均可作为医用胶使用，下列有关这两种有机化合物的叙述错误的是
A．甲、乙所含官能团完全相同
B．甲含三种官能团，乙含四种官能团
C．甲、乙结构中的碳碳双键决定了它们可以聚合
D．甲、乙两种物质均能与蛋白质大分子形成氢键
18．某种医药中间体X，其结构简式如下图。下列有关该化合物的说法正确的是
A．X的分子式为C16H11O4
B．X分子中有3种不同的官能团
C．X分子中3个六元环可能处于同一平面
D．能发生取代反应
19．下列说法正确的是
A．天然橡胶经硫化后形成网状结构，具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
B．石油经干馏后可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油
C．可燃冰的组成可表示为，说明甲烷中的碳原子能与水分子形成共价键
D．乙烯与苯分子中的碳原子均采取杂化，故均能与溴水发生加成反应
20．工业上由乙苯生产苯乙烯的反应如图，有关说法正确的是
+H2↑
A．该反应的类型为取代反应
B．苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面上
C．乙苯和苯乙烯都能发生氧化反应
D．比乙苯多一个碳原子的苯的同系物R的结构共有4种
21．关于有机物a()、b()、c()的说法正确的是
A．a、b、c均能与溴水发生加成反应 B．a、b、c的分子式均为C8H8
C．a的所有原子可能处于同一平面 D．b的一氯代物有4种
22．下列有机物命名正确的是
A．：三甲基己烷
B．：甲基乙基苯
C．：甲基戊炔
D．：甲基戊二烯
23．实验室制备硝基苯的反应装置如图所示，步骤之一是将恒压滴液漏斗中浓硝酸和浓硫酸形成的混酸加入到装有苯的三颈烧瓶中，则下列叙述不正确的是
A．长玻璃导管可以起到冷凝回流的作用 B．控温在，苯能发生硝化反应
C．配置混酸时应在烧杯中先加入浓硫酸 D．分离出硝基苯的主要操作是分液和蒸馏
24．下列物质中所有碳原子一定在同一平面上的是
A． B． C． D．
25．某有机物的结构如图所示，下列说法错误的是
A．与乙苯不互为同系物
B．分子中共直线的碳原子最多有4个
C．分子中共平面的原子最多有19个
D．与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链的结构的共有4种
二、填空题
26．苯中无碳碳双键，化学性质稳定，不能发生氧化反应。( )
27．统命名法命名下列物质
①
②
③
④有A、B、C三种烃，它们的结构简式如下图所示：
、、
A的名称是 ；B的名称是 ；C的名称是 。
28．(1)用系统命名法命名为 ，快乐激素多巴胺中的官能团名称为 。
(2)某脂肪烃分子中，碳碳原子间共用电子对数为10，且分子内含有1个碳碳双键和2个碳碳叁键，其分子中碳原子和氢原子物质的量之比为 ，有机物分子中至少有 个碳原子在同一平面上。
(3)将苯分子中的3个碳原子换成3个氮原子，得到类似苯分子结构的有机物，该有机物分子式为 ，将苯、乙醛、乙炔按照一定比例混合后，测得氧元素的质量分数为16%，则氢元素的质量分数为 %(保留小数点后一位数字)。
参考答案：
1．A
【详解】A．向溶液中分别滴加淀粉用于检验I2，AgNO3用于检验，淀粉变蓝说明存在I2，产生黄色沉淀说明存在，故A正确；
B．甲苯使得高锰酸钾溶液褪色，参与反应的为甲基，说明苯环使得甲基活化，B错误；
C．pH试纸不能够测量NaClO这类具有强氧化性的溶液酸碱性，C错误；
D．乙醇和乙烯均能够使高锰酸钾褪色，乙醇具有挥发性，实验中，不能够判断使高锰酸钾褪色的是乙醇还是乙烯，D错误。
故选A。
2．B
【详解】A．液溴和铁粉与苯、甲苯都能发生取代反应，现象相同，不能鉴别，故A不符合题意；
B．苯不能被酸性高锰酸钾氧化，二甲苯能被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，两者与酸性KMnO4溶液反应的现象不同，可鉴别，故B符合题意；
C．苯、甲苯都能萃取溴水中的溴，且苯、甲苯密度都小于水，现象相同，不能鉴别，故C不符合题意；
D．苯和甲苯在空气燃烧的现象相同，不能鉴别，故D不符合题意；
故答案选B。
3．B
【详解】A．官能团是中性微粒，溴代烃的官能团是-Br，故A错误；
B．碳碳双键和碳碳三键都是官能团，故B正确；
C．烷烃没有官能团，苯环也不是官能团，故C错误；
D．17g-OH的电子数是9NA，17g OH-的电子数是10 NA，故D错误；
故选B。
4．B
【详解】分液漏斗分离的是两种互不相溶的液体，乙醇与水任意比例互相，苯与甲苯互溶，己烷与四氯化碳互溶，苯与水分层；
故选B。
5．D
【详解】A．苯与浓硝酸在浓硫酸存在和加热条件下发生取代反应生成硝基苯和水，A不符合题意；
B．甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢，B不符合题意；
C．乙烷在一定条件下生成溴乙烷发生的是取代反应，C不符合题意；
D．乙炔在一定条件下与氢气发生加成反应生成乙烯，D符合题意；
故答案选D。
6．C
【详解】A．X分子中的溴原子是苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应引入，故A错误；
B．Y有6个氧的环状化合物，Y与 结构不相似，因此不互为同系物，故B错误；
C．Y分子中碳原子是sp3杂化，因此Y中所有原子一定不共平面，故C正确；
D．M中苯环上的碳原子的轨道杂化类型为，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】A．2-苯基丙烯中含有碳碳双键，能与溴水中溴单质发生加成反应，能使溴水褪色，故A说法错误；
B．2-苯基丙烯为烃类物质，难溶于水，故B说法错误；
C．2-苯基丙烯中含有甲基，与甲基中碳原子相连的原子结构为四面体型，因此2-苯基丙烯中所有原子一定不共面，故C说法错误；
D．2-苯基丙烯为烃类，能在氧气中燃烧，同时2-苯基丙烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾等氧化性物质氧化，故D说法正确；
综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。
8．A
【详解】A．Mg能与氮气反应生成氮化镁，S的氧化性较弱，将变价金属氧化成较低价金属硫化物，S分别与Fe、Cu反应生成FeS、Cu2S，故A正确；
B．苯与液溴在铁或溴化铁作催化剂下发生取代反应，生成溴苯，故B错误；
C．无论氧气是否过量，硫与氧气反应生成二氧化硫，故C错误；
D．氢氧化铝为两性氢氧化物，但不溶于弱碱，因此硫酸铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀，故D错误；
故答案为A。
9．C
【详解】A．它的系统名称应该是是2，4-二甲基-1-戊烯，A错误；
B．由于碳碳双键是平面形结构，因此至少有4个碳原子共平面，B错误；
C．该分子与甲基环己烷分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，C正确；
D．分子中含有5种性质不同的H，有机物的一氯取代产物共有5种，D错误；
答案选C。
10．B
【详解】A．标准状况下，乙醇是液体，因此2.24L CH3CH2OH物质的量无法计算，故A错误；
B．金刚石中1个碳原子与周围4个碳原子形成共价键，而两个碳原子共用一个键，即1个碳原子有2个碳碳键，则12g金刚石中含有C C键的个数为2NA，故B正确；
C．16g甲烷与足量C12在光照条件下发生取代反应，该反应是发生一系列的反应得到四种氯代物，因此生成四氯甲烷的分子数小于NA，故C错误；
D．1mol苯乙烯中含有1mol的碳碳双键，苯环不含碳碳双键，故D错误；
综上所述，答案为B。
11．C
【详解】A．柠檬烯属于环状化合物，与1，3—丁二烯结构不相似，不互为同系物，A错误；
B．1mol该物质若与1mol Br2发生加成反应，可能加成在下面碳碳双键上，也可能加成到上面碳碳双键上，也可能与2mol Br2发生加成反应，因此有3种不同产物，B错误；
C．分子中含六元环和碳碳双键，碳碳双键的碳原子可以共平面，所以至少有5个原子共平面，如图：（至少是红圈中碳原子共平面），C正确；
D．它和丁基苯( )分子式不相同，因此不互为同分异构体，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】A. 苯含一个苯环，1，4－二氢萘除含一个苯环外还还有一个环，二者结构不相似，故二者不互为同系物，A错误；
B. 苯环为平面结构，碳碳双键为平面结构，但分子结构中含有亚甲基，分子中所有原子不可能处同一平面上，B错误；
C. 1，4－二氢萘上下对称，有4种氢原子（），故一氯代物有4种(不考虑立体异构)，C错误；
D. 和的分子式相同，均为C10H10，但结构不同，互为同分异构体，D正确；
故选D。
13．C
【详解】A．两种物质中均有4个碳原子连接在同一饱和碳原子上的结构，形成四面体结构，不可能所有碳原子在同一平面，故A正确；
B．螺[3，3]庚烷结构对称，只有2种环境的H原子，所以一氯代物有2种，故B正确；
C．螺[3，4]辛烷的分子式为C8H14，3-甲基-1-庚烯的分子式为C8H16，二者分子式不同，不是同分异构体，故C错误；
D．共含10个碳原子，左侧环上除共用的碳原子还有4个碳，右侧环除共用的碳原子还有5个碳，所以名称为螺[4，5]癸烷，故D正确；
综上所述答案为C。
14．B
【详解】A．烷烃分子中碳元素的质量分数为×100%，由公式可知，随着n值的增大，碳元素的质量分数逐渐增大，故A错误；
B．分子式为C7H16的烷烃的主链上有5个碳原子说明侧链为2个甲基或1个乙基，符合条件的烷烃为2，2—二甲基戊烷、3，3—二甲基戊烷、2，3—二甲基戊烷、2，4—二甲基戊烷、3—乙基戊烷，共有5种，故B正确；
C．苯分子不是单双键交替结构，分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键，故C错误；
D．乙烯与溴水发生加成反应的产物为1，2—二溴乙烷，故D错误；
故选B。
15．C
【详解】A．p、q、r的分子结构中均含有碳碳双键，均可发生加聚反应，故A错误；
B．p的分子结构中存在一个甲基，甲基中的碳原子形成了键角约为10928ˊ的四条共价键，因此，甲基中的所有原子一定不能共平面，所以p分子中所有原子一定不能共平面，q分子中所有原子可能共平面，故B错误；
C．q中含有羧基，能与溶液反应，r中含有酯基，不能与溶液反应，故C正确；
D．r为丙烯酸甲酯，含有碳碳双键和酯基，与r含有相同官能团的同分异构体有：HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2、HCOOCH2CH=CH2、CH3COOCH=CH2，共4种，故D错误；
答案选C。
16．B
【详解】A．反应为，A项正确；
B．煤干馏的产物是焦炭、煤焦油和煤气，通过对干馏产物进行后续加工才得到苯，B项错误；
C．铝在浓硫酸中会钝化，生成致密的氧化膜，所以可以用铝制容器，C项正确；
D．硝酸在一定条件下可与甲苯反应得到2,4,6-三硝基甲苯，硝酸在一定条件下可以与甘油得到硝化甘油，以上两种产物均为炸药，D项正确；
答案选B。
17．A
【详解】A．甲、乙均含碳碳双键、氰基、酯基官能团，但乙还含醚键，所含官能团不完全相同，选项A错误；
B．甲含碳碳双键、氰基、酯基三种官能团，乙含碳碳双键、氰基、酯基、醚键四种官能团，选项B正确；
C．碳碳双键决定其可以聚合，选项C正确；
D．甲、乙中均含氰基，均能与蛋白质大分子形成氢键，选项D正确。
答案选A。
18．D
【详解】A．根据题中结构简式可知，此有机物的分子式为C16H12O4，A错误；
B．含有的官能团是酯基、羧基，B错误；
C．有机物中有sp3杂化的碳原子，因此3个六元环不可能共面，C错误；
D．该有机物能羧基、酯基、苯环上的氢原子均可以发生取代反应，D正确；
故选D。
19．A
【详解】A．天然橡胶经硫化后形成网状结构，具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性，故A正确；
B．石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油，故B错误；
C．可燃冰的组成可表示为，水分子间通过氢键形成分子笼，把甲烷分子包裹在分子笼里，甲烷中的碳原子与水分子没有形成共价键，故C错误；
D．苯不能与溴水发生加成反应，故D错误；
选A。
20．C
【详解】A．该反应消去H2生成了碳碳双键，不是取代反应，A错误；
B．苯乙烯分子中存在苯环平面和乙烯平面，两平面可能重合，也可能不重合，所有原子不一定在同一平面上，B错误；
C．乙苯和苯乙烯都能被高锰酸钾氧化，也都可以燃烧，故均能发生氧化反应，C正确；
D．同系物具有相似的结构，R比乙苯多一个碳原子，即多一个“CH2”原子团，若R的苯环上连三个甲基，则有3种结构，若R的苯环上连两个支链，一个甲基，一个乙基，则有3种结构，若 R的苯环上只有一个支链，则有2种结构，R的结构共有8种，D错误；
故选C。
21．C
【详解】A．b分子中不含不饱和键，不能与溴发生加成反应，故A错；
B．a、b、c的分子中，只有a的分子式为C8H8，b、c分别为：C10H16、C9H11，故B错；
C．分子a为苯乙烯，可看成乙烯中的一个氢原子被苯环所取代所得的产物，由于苯环和乙烯分子均为平面型分子，故C正确；
D．b中只含有2种环境的H，则其一氯代物由2种，故D错；
答案选C。
22．D
【详解】A．的主链上有6个碳原子，从左边编号时，取代基位次和最小，名称为：3，3，4-三甲基己烷，A不正确；
B．中，从苯环上与甲基相连的碳原子开始编号，确定为第1个碳原子，则乙基在第3个碳原子上，名称为：1-甲基-3-乙基苯，B不正确；
C．的主链碳原子有5个，从左边开始编号，名称为：4-甲基-1-戊炔，C不正确；
D．的主链包含两个碳碳双键，从右边开始编号，甲基在第2个碳原子上，名称为：2-甲基-1，4-戊二烯，D正确；
故选D。
23．C
【详解】A．加热条件下，苯、浓硝酸均易挥发，因此长玻璃导管可起到平衡装置内外气压以及冷凝回流的作用，故A正确；
B．控温在 50~60°C ，苯能发生硝化反应，温度过高会生成多硝基苯，故B正确；
C．浓硫酸密度较大，且溶解过程中放出大量热，因此不能先加入浓硫酸，应在浓硝酸中加入浓硫酸，冷却后滴入苯，其目的是：一方面两酸混合产生大量的热，使混合酸的温度升高，一部分浓硝酸将分解；另一方面，苯的沸点比较低，大量的苯将蒸发掉，影响硝基苯的产率，故C错误；
D．苯和硝基苯不易溶于水中，因此产品可先进行分液，分离出苯和硝基苯的有机层，然后利用蒸馏有机物分离出硝基苯，故D正确；
故选C。
24．D
【详解】A．分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，A错误；
B．乙苯分子中含有的2个饱和C原子具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，B错误；
C．分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，C错误；
D．苯分子是平面分子，甲基—CH3的C原子取代苯分子中H原子的位置，在苯环平面上，因此物质分子中所有碳原子一定在同一平面上，D正确；
故合理选项是D。
25．C
【详解】A．题给有机物苯环上所连烃基中含有不饱和键，而乙苯中的乙基是饱和烃基，二者结构不相似，不互为同系物，A正确；
B．不管是从图中的哪条线分析，分子中共直线的碳原子最多都是4个，B正确；
C．分子中框内的原子都可能共平面，最末端的甲基上还有1个氢原子也能在这个面上，所以共平面原子最多有21个，C错误；
D．与其互为同分异构体且萘环上只有一个侧链，此侧链可能为丙基、异丙基，可能在萘环的α位或β位，所以异构体的结构共有4种，D正确；
故选C。
26．错误
【详解】苯的燃烧反应属于氧化反应，则苯的化学性质稳定，能发生氧化反应，故正确。
27． 乙苯 2，3-二甲基戊烷 2-甲基戊烷 2-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯 3-甲基-1-丁烯
【详解】①是苯的同系物，名称是乙苯；
②属于链状烷烃，2个甲基是支链，名称是2，3-二甲基戊烷；
③属于链状烷烃，1个甲基是支链，名称是2-甲基戊烷；
④属于烯烃，名称是2-甲基-1-丁烯；属于烯烃，名称是2-甲基-2-丁烯；属于烯烃，名称是3-甲基-1-丁烯。
28． 2，2-二甲基丁烷 羟基和氨基 3∶2 10 C3N3H3 6.3
【详解】(1)的主链4个碳原子，2位碳两个甲基，故命名为：2，2-二甲基丁烷；快乐激素多巴胺中的官能团为羟基和氨基，故答案为：2，2-二甲基丁烷；羟基和氨基；
(2)碳碳原子间共用电子对数为10，且分子内含有1个碳碳双键和2个碳碳叁键，则还有两个碳碳单键，则有机物含有6个碳原子，4个H原子，分子中碳原子和氢原子物质的量之比为3∶2；中苯环上的碳原子肯定共面，旋转苯环之间的单键，至少10个碳原子在同一平面上，故答案为：3∶2；10；
(3)1个碳原子换成1个氮原子，会少一个氢原子，故苯分子中的3个碳原子换成3个氮原子，得到类似苯分子结构的有机物，该有机物分子式为C3N3H3；苯的分子式C6H6，乙醛的分子式C2H4O(C2H2·H2O)，乙炔的分子式C2H2，苯和乙炔的分子式可以转化为(CH)2，乙醛的分子式可以转化为(CH2)·H2O，因氧元素的质量分数为16%，则水的质量分数为，则CH的质量分数为1-18%=82%，所以氢的质量分数为，故答案为：C3N3H3；6.3。