《学霸笔记 同步精讲》专题3 第二单元 芳香烃 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题3 第二单元 芳香烃 练习（教师版）化学苏教版选择性必修3 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 287.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
第二单元 芳香烃
课后训练巩固提升
基础巩固
1.已知在苯分子中,不存在单、双键交替的结构。下列可以作为证据的实验事实是( )。
①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
②苯中6个碳碳键完全相同
③苯的一溴代物没有同分异构体
④实验测得邻二甲苯只有一种结构
⑤苯不能使溴水因反应而褪色
A.②③④⑤ B.①③④⑤
C.①②③ D.①②④⑤
答案:D
解析:①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明无碳碳双键;②苯中6个碳碳键完全相同,说明无碳碳单键与碳碳双键;③苯的一溴代物没有同分异构体,无法说明无碳碳单键与碳碳双键;④实验测得邻二甲苯只有一种结构,说明无碳碳单键与碳碳双键;⑤苯不能使溴水因反应而褪色,说明分子结构中无碳碳双键。
2.下列说法中正确的是( )。
A.芳香烃的通式为CnH2n-6(n≥6)
B.苯的同系物是分子中只含一个苯环的所有烃类化合物
C.苯和甲苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
答案:D
解析:芳香烃是分子中含一个或多个苯环的碳氢化合物,而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为链状烷基的碳氢化合物;苯的同系物的通式为CnH2n-6(n>6);苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色但是甲苯可以,这是由于苯环对侧链的影响所致。
3.以下说法正确的是( )。
A.下列反应可证明苯环受甲基的影响,甲苯易被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.鉴别苯和甲苯可将少量溴水滴入分别盛有苯和甲苯的两支试管中,观察现象
C.间二甲苯只有一种结构可说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构
D.1 mol乙醇可以与足量金属钠反应,生成0.5 mol H2,能证明乙醇分子有一个H原子与其余的H原子不同
答案:D
解析:甲苯易被酸性高锰酸钾溶液氧化,体现的是甲基受苯环的影响,A错误;苯和甲苯都不能与溴水反应,但都能萃取溴水中的溴,溴在有机层中呈橙红色,苯和甲苯的密度小于水的密度,上层呈橙红色,下层呈无色,现象相同,无法鉴别苯和甲苯,B错误;邻二甲苯只有一种结构可说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构,C错误;1 mol乙醇可以与足量金属钠反应,生成0.5 mol H2,能证明乙醇分子中有一个H原子与其余的H原子不同,即乙醇中的6个H,其中只有羟基上的H被置换生成了氢气,D正确。
4.如图所示是实验室制取溴苯的装置图,下列说法正确的是( )。
A.B中加入的是苯和溴水
B.仪器A的名称是蒸馏烧瓶
C.锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D.碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入反应体系
答案:C
解析:与Br2的反应应该用液溴,A项错误。仪器A为三颈烧瓶,B项错误。碱石灰的作用是吸收溴蒸气及HBr,D项错误。
5.如图为酷似奥林匹克五环的有机物,科学家称其为奥林匹克烃。下列有关奥林匹克烃的说法正确的是( )。
A.该烃的一氯代物只有一种
B.该烃分子中只含非极性键
C.该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量
D.该烃属于苯的同系物
答案:C
解析:该烃为对称结构,按如图所示对连有氢原子的碳原子进行编号,,则其一氯代物有七种,A项错误。分子结构中含有非极性键和极性键,B项错误。该有机物的分子式为C22H14,完全燃烧产物的物质的量之比为n(H2O)∶n(CO2)=7∶22,生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量,C项正确。从结构上看,奥林匹克烃属于芳香烃,但不属于苯的同系物,D项错误。
6.关于的说法正确的是( )。
A.所有碳原子有可能都在同一平面上
B.最多有9个碳原子在同一平面上
C.最多有3个碳原子在同一直线上
D.有7个碳原子可能在同一直线上
答案:A
解析:乙炔分子是直线形分子,苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,甲基碳原子取代乙烯分子中的氢原子,在乙烯的平面上。由于乙炔分子中碳原子所在直线上有四个原子在苯分子的平面上,因此苯分子与乙烯分子的平面可能共平面,A项正确。通过A选项分析可知最多在一个平面的碳原子数为11,B项错误。苯分子中对角线上的碳原子在一条直线上,与该两个碳原子相连的碳原子也在这条直线上,乙烯分子中键角是120°,因此最多可有5个碳原子在同一直线上,C、D项错误。
7.下图为苯与溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
请回答下列问题。
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式): 。
(2)试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为 。
(3)反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是 。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有 (填字母)。
答案:(1)2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr
(2)吸收HBr气体中的溴蒸气 D中石蕊溶液变红,E中产生浅黄色沉淀
(3)NaOH溶液的底部有无色油珠产生
(4)DEF
解析:仔细观察实验装置图,结合制溴苯的实验原理,弄清各仪器内发生的反应及产生的现象。该实验能清楚观察到生成物以及能除去HBr气体中的溴蒸气,消除了Br2对HBr检验的干扰,能证明苯与液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。
能力提升
1.有机物R是一种用于有机合成和其他化学过程研究的化学品,其结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.R与浓硝酸和浓硫酸的混合物加热时能发生取代反应
B.R能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.R的核磁共振氢谱图中只有2组峰
D.相对分子质量比R小126且与R互为同系物的有机物有8种
答案:B
解析:根据图知,该分子中苯环上的氢原子能与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应,A正确。该物质的支链上,直接连接苯环的碳原子上没有氢原子,所以支链不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误。R含有2种氢原子,所以R的核磁共振氢谱图中只有2组峰,C正确。相对分子质量比R小126且与R互为同系物,支链上碳原子减少的个数为=9,符合条件的有机物的支链上含有3个碳原子,可能有1个、2个或3个支链,如果有1个支链,可能是丙基或异丙基,各有1种结构;如果是2个取代基,分别是—CH3、—CH2CH3,有邻位、间位、对位3种位置异构;如果是3个甲基,有3种位置异构,所以符合条件的结构有8种,D正确。
2.将甲苯与液溴混合加入铁粉,其反应产物可能为( )。
①、②、③、
④、⑤、⑥、⑦
A.①②③ B.⑦
C.全部都有 D.④⑤⑥⑦
答案:D
解析:在催化剂的作用下甲苯与液溴发生苯环上氢原子的取代反应,而不会取代甲基上的氢原子,所以可能的反应产物是④⑤⑥⑦。
3.下列关于有机物W的说法正确的是( )。
A.W的分子式为C30H22
B.W属于苯的同系物
C.W苯环上的一氯代物有8种
D.W只能发生氧化反应,不能发生还原反应
答案:A
解析:根据有机物结构可知1个W分子中含有30个碳原子、22个氢原子,所以该有机物的分子式为C30H22,A项正确。苯的同系物含有1个苯环、侧链为烷基,该有机物含有4个苯环,不是苯的同系物,B项错误。该有机物分子为对称结构,分子中苯环含有4种不同化学环境的氢原子,苯环上的一氯代物有4种,C项错误。该有机物属于烃,能燃烧,属于氧化反应;分子中含有苯环,可以与氢气发生加成反应,属于还原反应,D项错误。
4.已知(x)、(y)、(z)互为同分异构体,下列说法正确的是( )。
A.z的二氯代物有4种
B.x和y的所有原子均可能处于同一平面
C.1分子y与1分子Br2 的加成产物有3 种(不考虑立体异构)
D.x、y、z 均可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
答案:C
解析:z为立方烷,结构高度对称,z中只有一种不同化学环境的氢原子,二氯代物有3种,A项错误。y中含有饱和的碳原子,所以y中所有原子不可能处于同一平面,B项错误。因y分子中含有3个碳碳双键,可以发生1,2-加成或1,4-加成,且y结构对称,所以1分子y与1分子Br2的加成产物有3种,C项正确。x和y中含有碳碳双键,而z中无碳碳双键,所以x和y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,而z不能,D项错误。
5.已知:①RNH2+R'CH2ClRNHCH2R'+HCl(R和R'代表烃基)
②苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,如:
③(苯胺,弱碱性,易被氧化)
化合物C的合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)B物质的结构简式是 。
(2)写出反应①、②的化学方程式:
① ;
② 。
(3)反应①~⑤中,属于取代反应的是 (填反应序号)。
答案:(1)
(2)①+Cl2+HCl
②+HNO3+H2O
(3)①②⑤
解析:①反应的化学方程式为+Cl2+HCl,为取代反应;④反应的生成物中的—COOH来自中的—CH3的氧化,—NH2应来自②反应引入的—NO2,故A为;因为易被氧化,故应先将氧化为,再转化为,即B为;由信息①可知C为。
6.均三甲苯(结构简式如图所示)是一种不溶于水、密度比水小、有毒且易燃的液体,是重要的有机化工原料,主要用于制备合成树脂、抗氧化剂等。
(1)只用一种试剂鉴别苯和均三甲苯两种液体,这种试剂是 。
(2)均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有 种。
(3)三聚氰胺(结构简式如图所示)也是一种重要的化工原料,其分子结构可看作均三甲苯分子中的部分碳原子被氮原子置换所得。
①三聚氰胺的分子式为 。
②三聚氰胺的1H核磁共振谱图中有 组峰。
③三聚氰胺中氮的质量分数为 。
答案:(1)酸性高锰酸钾溶液 (2)2 (3)①C3H6N6
②1 ③66.7%
解析:(1)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液区别苯和均三甲苯两种液体。
(2)均三甲苯分子为中心对称分子,有2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种。
(3)根据三聚氰胺结构简式可知,三聚氰胺的分子式为C3H6N6,分子中只有1种不同化学环境的氢原子,其1H核磁共振谱图中只有1组峰。三聚氰胺中氮的质量分数为×100%=66.7%。
6
课后训练巩固提升
基础巩固
1.已知在苯分子中,不存在单、双键交替的结构。下列可以作为证据的实验事实是( )。
①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
②苯中6个碳碳键完全相同
③苯的一溴代物没有同分异构体
④实验测得邻二甲苯只有一种结构
⑤苯不能使溴水因反应而褪色
A.②③④⑤ B.①③④⑤
C.①②③ D.①②④⑤
答案:D
解析:①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明无碳碳双键;②苯中6个碳碳键完全相同,说明无碳碳单键与碳碳双键;③苯的一溴代物没有同分异构体,无法说明无碳碳单键与碳碳双键;④实验测得邻二甲苯只有一种结构,说明无碳碳单键与碳碳双键;⑤苯不能使溴水因反应而褪色,说明分子结构中无碳碳双键。
2.下列说法中正确的是( )。
A.芳香烃的通式为CnH2n-6(n≥6)
B.苯的同系物是分子中只含一个苯环的所有烃类化合物
C.苯和甲苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
答案:D
解析:芳香烃是分子中含一个或多个苯环的碳氢化合物,而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为链状烷基的碳氢化合物;苯的同系物的通式为CnH2n-6(n>6);苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色但是甲苯可以,这是由于苯环对侧链的影响所致。
3.以下说法正确的是( )。
A.下列反应可证明苯环受甲基的影响,甲苯易被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.鉴别苯和甲苯可将少量溴水滴入分别盛有苯和甲苯的两支试管中,观察现象
C.间二甲苯只有一种结构可说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构
D.1 mol乙醇可以与足量金属钠反应,生成0.5 mol H2,能证明乙醇分子有一个H原子与其余的H原子不同
答案:D
解析:甲苯易被酸性高锰酸钾溶液氧化,体现的是甲基受苯环的影响,A错误;苯和甲苯都不能与溴水反应,但都能萃取溴水中的溴,溴在有机层中呈橙红色,苯和甲苯的密度小于水的密度,上层呈橙红色,下层呈无色,现象相同,无法鉴别苯和甲苯,B错误;邻二甲苯只有一种结构可说明苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构,C错误;1 mol乙醇可以与足量金属钠反应,生成0.5 mol H2,能证明乙醇分子中有一个H原子与其余的H原子不同,即乙醇中的6个H,其中只有羟基上的H被置换生成了氢气,D正确。
4.如图所示是实验室制取溴苯的装置图,下列说法正确的是( )。
A.B中加入的是苯和溴水
B.仪器A的名称是蒸馏烧瓶
C.锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D.碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入反应体系
答案:C
解析:与Br2的反应应该用液溴,A项错误。仪器A为三颈烧瓶,B项错误。碱石灰的作用是吸收溴蒸气及HBr,D项错误。
5.如图为酷似奥林匹克五环的有机物,科学家称其为奥林匹克烃。下列有关奥林匹克烃的说法正确的是( )。
A.该烃的一氯代物只有一种
B.该烃分子中只含非极性键
C.该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量
D.该烃属于苯的同系物
答案:C
解析:该烃为对称结构,按如图所示对连有氢原子的碳原子进行编号,,则其一氯代物有七种,A项错误。分子结构中含有非极性键和极性键,B项错误。该有机物的分子式为C22H14,完全燃烧产物的物质的量之比为n(H2O)∶n(CO2)=7∶22,生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量,C项正确。从结构上看,奥林匹克烃属于芳香烃,但不属于苯的同系物,D项错误。
6.关于的说法正确的是( )。
A.所有碳原子有可能都在同一平面上
B.最多有9个碳原子在同一平面上
C.最多有3个碳原子在同一直线上
D.有7个碳原子可能在同一直线上
答案:A
解析:乙炔分子是直线形分子,苯分子是平面分子,乙烯分子是平面分子,甲基碳原子取代乙烯分子中的氢原子,在乙烯的平面上。由于乙炔分子中碳原子所在直线上有四个原子在苯分子的平面上,因此苯分子与乙烯分子的平面可能共平面,A项正确。通过A选项分析可知最多在一个平面的碳原子数为11,B项错误。苯分子中对角线上的碳原子在一条直线上,与该两个碳原子相连的碳原子也在这条直线上,乙烯分子中键角是120°,因此最多可有5个碳原子在同一直线上,C、D项错误。
7.下图为苯与溴的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
请回答下列问题。
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式): 。
(2)试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为 。
(3)反应2~3 min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是 。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有 (填字母)。
答案:(1)2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr
(2)吸收HBr气体中的溴蒸气 D中石蕊溶液变红,E中产生浅黄色沉淀
(3)NaOH溶液的底部有无色油珠产生
(4)DEF
解析:仔细观察实验装置图,结合制溴苯的实验原理,弄清各仪器内发生的反应及产生的现象。该实验能清楚观察到生成物以及能除去HBr气体中的溴蒸气,消除了Br2对HBr检验的干扰,能证明苯与液溴发生的是取代反应,而不是加成反应。
能力提升
1.有机物R是一种用于有机合成和其他化学过程研究的化学品,其结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.R与浓硝酸和浓硫酸的混合物加热时能发生取代反应
B.R能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.R的核磁共振氢谱图中只有2组峰
D.相对分子质量比R小126且与R互为同系物的有机物有8种
答案:B
解析:根据图知,该分子中苯环上的氢原子能与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应,A正确。该物质的支链上,直接连接苯环的碳原子上没有氢原子,所以支链不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误。R含有2种氢原子,所以R的核磁共振氢谱图中只有2组峰,C正确。相对分子质量比R小126且与R互为同系物,支链上碳原子减少的个数为=9,符合条件的有机物的支链上含有3个碳原子,可能有1个、2个或3个支链,如果有1个支链,可能是丙基或异丙基,各有1种结构;如果是2个取代基,分别是—CH3、—CH2CH3,有邻位、间位、对位3种位置异构;如果是3个甲基,有3种位置异构,所以符合条件的结构有8种,D正确。
2.将甲苯与液溴混合加入铁粉,其反应产物可能为( )。
①、②、③、
④、⑤、⑥、⑦
A.①②③ B.⑦
C.全部都有 D.④⑤⑥⑦
答案:D
解析:在催化剂的作用下甲苯与液溴发生苯环上氢原子的取代反应,而不会取代甲基上的氢原子,所以可能的反应产物是④⑤⑥⑦。
3.下列关于有机物W的说法正确的是( )。
A.W的分子式为C30H22
B.W属于苯的同系物
C.W苯环上的一氯代物有8种
D.W只能发生氧化反应,不能发生还原反应
答案:A
解析:根据有机物结构可知1个W分子中含有30个碳原子、22个氢原子,所以该有机物的分子式为C30H22,A项正确。苯的同系物含有1个苯环、侧链为烷基,该有机物含有4个苯环,不是苯的同系物,B项错误。该有机物分子为对称结构,分子中苯环含有4种不同化学环境的氢原子,苯环上的一氯代物有4种,C项错误。该有机物属于烃,能燃烧,属于氧化反应;分子中含有苯环,可以与氢气发生加成反应,属于还原反应,D项错误。
4.已知(x)、(y)、(z)互为同分异构体,下列说法正确的是( )。
A.z的二氯代物有4种
B.x和y的所有原子均可能处于同一平面
C.1分子y与1分子Br2 的加成产物有3 种(不考虑立体异构)
D.x、y、z 均可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色
答案:C
解析:z为立方烷,结构高度对称,z中只有一种不同化学环境的氢原子,二氯代物有3种,A项错误。y中含有饱和的碳原子,所以y中所有原子不可能处于同一平面,B项错误。因y分子中含有3个碳碳双键,可以发生1,2-加成或1,4-加成,且y结构对称,所以1分子y与1分子Br2的加成产物有3种,C项正确。x和y中含有碳碳双键,而z中无碳碳双键,所以x和y可使溴的四氯化碳溶液因发生加成反应而褪色,而z不能,D项错误。
5.已知:①RNH2+R'CH2ClRNHCH2R'+HCl(R和R'代表烃基)
②苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化,如:
③(苯胺,弱碱性,易被氧化)
化合物C的合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)B物质的结构简式是 。
(2)写出反应①、②的化学方程式:
① ;
② 。
(3)反应①~⑤中,属于取代反应的是 (填反应序号)。
答案:(1)
(2)①+Cl2+HCl
②+HNO3+H2O
(3)①②⑤
解析:①反应的化学方程式为+Cl2+HCl,为取代反应;④反应的生成物中的—COOH来自中的—CH3的氧化,—NH2应来自②反应引入的—NO2,故A为;因为易被氧化,故应先将氧化为,再转化为,即B为;由信息①可知C为。
6.均三甲苯(结构简式如图所示)是一种不溶于水、密度比水小、有毒且易燃的液体,是重要的有机化工原料,主要用于制备合成树脂、抗氧化剂等。
(1)只用一种试剂鉴别苯和均三甲苯两种液体,这种试剂是 。
(2)均三甲苯分子中的一个氢原子被氯原子取代所得产物有 种。
(3)三聚氰胺(结构简式如图所示)也是一种重要的化工原料,其分子结构可看作均三甲苯分子中的部分碳原子被氮原子置换所得。
①三聚氰胺的分子式为 。
②三聚氰胺的1H核磁共振谱图中有 组峰。
③三聚氰胺中氮的质量分数为 。
答案:(1)酸性高锰酸钾溶液 (2)2 (3)①C3H6N6
②1 ③66.7%
解析:(1)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液区别苯和均三甲苯两种液体。
(2)均三甲苯分子为中心对称分子,有2种不同化学环境的氢原子,一氯代物有2种。
(3)根据三聚氰胺结构简式可知,三聚氰胺的分子式为C3H6N6,分子中只有1种不同化学环境的氢原子,其1H核磁共振谱图中只有1组峰。三聚氰胺中氮的质量分数为×100%=66.7%。
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