2017-2018学年高二化学三维设计浙江专版选修5学案：专题3 第2单元 芳香烃
文档属性
| 名称 | 2017-2018学年高二化学三维设计浙江专版选修5学案：专题3 第2单元 芳香烃 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2018-06-05 15:37:55 | ||
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文档简介
第二单元芳香烃
第一课时 苯的结构与性质
[选考要求]
1．苯的结构特点和化学性质(b)
2．苯的用途(a)
3．苯的同系物的结构特点和化学性质(c)
1.苯的结构简式为或，苯分子为平面正六边形结构，分子中所有原子处于同一平面上，苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
2．苯与液溴在FeBr3的催化作用下反应的化学方程式为
3．苯在浓硫酸作用下，与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式为
1．三式
分子式
结构式
结构简式
C6H6
2．空间结构
平面正六边形，所有的原子都在同一平面上。
3．化学键
苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
1．如何证明苯的分子结构中碳碳键不是单、双键交替？
提示：苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色，苯的邻位二元取代物只有一种，证明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替结构。【21·世纪·教育·网】
2．1 mol含3 mol 碳碳双键和3 mol碳碳单键吗？如何用实验证明？
提示：不是，苯中无碳碳双键；滴入溴水或酸性KMnO4溶液中，颜色无变化。
(1)结构简式正确地表示了苯分子结构的客观特点，而凯库勒式不符合苯分子结构的实际情况。但是，以凯库勒式表示苯分子结构的方法仍被沿用。
(2)在用凯库勒式表示苯的分子结构时，绝不应认为苯环是碳碳间以单、双键交替构成的环状结构。实际上，苯分子里任意两个直接相邻的碳原子之间的化学键都是一种介于单、双键之间的独特的键，这可以从以下事实中得到证明。21*cnjy*com
①苯分子中碳碳键的键长和键能都介于碳碳单键和碳碳双键之间。
②和是同一种物质而非同分异构体。
③从性质上讲，苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，但能与H2发生加成反应。能在催化剂作用下发生取代反应。
1．能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替，而是所有碳碳键都完全相同的事实是( )
A．苯的一元取代物没有同分异构体
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
解析：选B A项，苯的六个顶点上的碳原子完全相同，故一元取代物肯定只有一种，无法证明，错误；若苯分子中为单、双键交替，则苯的间位和对位二元取代物均只有一种(即取代物分别位于单键和双键上)，而邻位二元取代物有两种(位于单键两端和双键两端)，因此B正确，C、D错误。
2．苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述正确的是( )
A．由苯的结构式知，苯分子中含有三个碳碳双键
B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃
C．苯分子中6个碳碳键完全相同
D．苯可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
解析：选C 苯分子中6个碳碳键完全相同，正确；苯分子中不含有碳碳双键，所以苯不属于烯烃；苯不能与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色；苯主要是以煤和石油为原料而获得的一种重要化工原料。
1．物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
沸点
毒性
无色
液态
特殊
气味
比水
小
不溶于水，有机溶剂中易溶
沸点比较小，易挥发
有毒
2．化学性质
(1)燃烧
现象：发出明亮火焰，产生浓黑烟。
(2)取代反应
①在三溴化铁的作用下和溴单质发生取代反应的化学方程式为
生成的二溴代物以邻位和对位取代产物为主。
②在60℃、浓硫酸作用下，和浓硝酸发生硝化反应：
(3)加成反应
在催化剂、加热条件下，与H2加成的化学方程式为
(4)苯的特性
①苯不与高锰酸钾酸性溶液和溴水反应，由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大的差别。
②苯在催化剂(Fe或FeBr3)作用下与液溴发生取代反应，说明苯具有烷烃的性质。
③苯又能够与H2或Cl2分别在催化剂作用下发生加成反应，说明苯具有烯烃的性质。
④苯容易发生取代反应，而难于发生加成反应，难被氧化，其化学性质不同于烷烃、烯烃和炔烃。
1．实验室制取溴苯(简易装置如图)
[问题思考]
(1)该实验中能否用溴水代替纯溴？
提示：不能。苯与溴水不能发生取代反应生成溴苯。
(2)反应中加入Fe粉的作用是什么？
提示：Fe与Br2发生反应生成FeBr3，FeBr3作该反应的催化剂。
(3)纯净的溴苯是一种无色密度比水大的油状液体，但实验得到的溴苯呈褐色，其原因是什么？如何除去褐色？
提示：溴苯中溶解了Br2而使溴苯呈褐色；除去的方法是用NaOH溶液洗涤。
(4)若利用上图装置检验产物中的HBr，挥发出的Br2会产生干扰，应做何改进排除干扰？
提示：在烧瓶和锥形瓶之间连接一个盛有CCl4的洗气瓶，吸收HBr气体中混有的Br2，如右图。
2．实验室制取硝基苯(装置如图)
[问题思考]
(1)该反应中浓硫酸的作用是什么？
提示：催化剂和吸水剂。
(2)实验中为何需控制温度在50～60 ℃？
提示：温度过低反应速率慢，温度过高会导致副反应发生，而生成苯磺酸。
溴苯、硝基苯的制备
反应类型
苯与液溴的反应
苯与硝酸的反应(硝化反应)
实验原理
实验装置
实验现象
整个烧瓶充满红棕色气体，在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)；反应完毕后，向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，有浅黄色的AgBr沉淀生成；把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成
将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中，烧杯底部有黄色油状物质(溶有NO2)生成，然后用NaOH(5%)溶液洗涤， 最后用蒸馏水洗涤后得无色油状、有苦杏仁味、密度比水大的液体
注意事项
①应该用纯溴，苯与溴水不反应；②要使用催化剂Fe，无催化剂不反应；③锥形瓶中的导管不能插入液面以下，防止倒吸，因HBr极易溶于水
①浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；②必须用水浴加热，温度计插入水浴中测量水的温度
1．(2015·浙江10月选考)有关苯的结构与性质，下列说法正确的是( )
A．分子中含有碳碳双键
B．易被酸性KMnO4溶液氧化
C．与溴水发生加成反应而使溴水褪色
D．在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯
解析：选D 苯分子中无碳碳双键，A错误；苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；苯使溴水褪色是因为苯萃取了溴水中的Br2，而非苯与Br2发生了加成反应，C错误；苯可发生硝化反应生成硝基苯，D正确。21·cn·jy·com
2．实验室用如图所示装置进行苯与溴反应的实验。
(1)由分液漏斗往烧瓶中滴加苯和溴的混合液时，反应很剧烈，可明显观察到烧瓶中充满了________色气体。www.21-cn-jy.com
(2)若装置中缺洗气瓶，则烧杯中产生的现象无法说明苯与溴的反应是取代反应，其理由是________________________________________________________________________。
(3)实验完毕，关闭K，由分液漏斗往烧瓶中加NaOH溶液，加NaOH溶液的目的是
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：苯与溴的取代反应需要催化剂且反应是放热反应，容易使苯与溴挥发出来，若缺少洗气瓶，挥发出的溴蒸气溶解在水中能生成HBr，HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3，无法证明苯与溴是否发生了取代反应。
答案：(1)红棕 (2)溴易挥发
(3)①使液体分层 ②除去未反应的溴
[三级训练·节节过关]
1．等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是( )
解析：选D 苯、汽油均难溶于水，且密度比水的小，液体分成上、下两层，上层为苯和汽油的混合液，占总体积的。
2．(2016·浙江4月选考)有关苯的结构和性质，下列说法正确的是( )
B．苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟
C．煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃
D．向2 mL苯中加入1 mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，可观察到液体分层，上层呈紫红色
解析：选B 苯环中的碳碳键只有一种，所以邻二甲苯也只有一种，A项错误；苯是无色有芳香气味的液态物质，C项错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，由于苯的密度比水小，且又与水互不相溶，所以苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下层，上层应该是无色的，D项错误。
3．下图是实验室制溴苯的装置图，下列说法正确的是( )
A．仪器A左上侧的分液漏斗中加入的是苯和溴水
B．仪器A的名称叫蒸馏烧瓶
C．锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D．碱石灰作用是防止空气中水蒸气进入反应体系
解析：选C 与Br2的反应该用纯溴，A选项错误；仪器A叫三颈烧瓶，B选项错误；碱石灰的作用是防止溴蒸气及HBr进入空气，D选项错误。
4．实验室制取硝基苯常用如右图装置：
(1)苯的硝化反应是在浓H2SO4和浓HNO3的混合酸中进行的，混酸的添加顺序是先加__________，后加____________________________________________________。
(2)请写出该反应的化学方程式_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)被水浴加热的试管口部都要带一长导管，其作用是___________________________。
解析：浓H2SO4和浓HNO3混合时，应先将浓HNO3注入容器中，再慢慢加入浓H2SO4，并不断搅拌和冷却。若先注入浓H2SO4，再注入浓HNO3，会造成浓HNO3受热迸溅、挥发。因苯易挥发，加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流，减少挥发。
答案：(1)浓HNO3 浓H2SO4
(2)
(3)使苯蒸气冷凝回流，减少挥发
1．用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是( )
A．溴和CCl4 B．苯和溴苯
C．硝基苯和水 D．汽油和苯
解析：选C 硝基苯和水互不相溶，二者分层，可用分液漏斗分离。其他三个选项中的物质均互溶不分层。
2．已知二氯苯有三种同分异构体，则四溴苯共有同分异构体( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C 苯共有6个氢原子可被取代，由于这6个氢原子是等效的，故二元取代物与四元取代物的数目相等。
3．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征是( )
A．难氧化、难取代、难加成
B．易氧化、易取代、易加成
C．难氧化、易取代、难加成
D．易氧化、易取代、难加成
解析：选C 苯中的碳碳键比较特殊，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，难氧化也难加成，但是在一定条件下易发生取代反应。
4．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是( )
A．苯是无色带有特殊气味的液体
B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D．苯不含真正的双键，故不可能发生加成反应
解析：选D 苯是没有颜色，带有特殊气味的液体，苯有毒，不溶于水，密度比水小。苯在铁粉作催化剂的条件下和液溴发生取代反应；在一定条件下，苯还可以和氢气发生加成反应生成环己烷。21cnjy.com
5．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KMnO4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．①②③④ D．①②④⑤
解析：选D ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明无双键；②苯中6个碳碳键完全相同，说明无碳碳单键与双键；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，说明无碳碳单键与双键；⑤苯不能使溴水因反应而褪色，说明分子结构中无双键；选项D符合题意。
6．(2016·绍兴一中高三9月测试)下列实验现象，是由于发生加成反应而引起的是( )
A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．苯与溴水混合，反复振荡后溴水层颜色变浅
C．乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
解析：选C A项，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为乙烯被高锰酸钾氧化而引起的；B项，苯与溴水混合，反复振荡后溴水层颜色变浅属于萃取现象；D项，甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，属于取代反应。答案选C。
7．实验室用溴和苯反应制溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏、②水洗、③用干燥剂干燥、④10% NaOH溶液润洗、⑤水洗。正确的操作顺序是( )
A．①②③④⑤ B．②④⑤③①
C．④②③①⑤ D．②④①⑤③
解析：选B 首先要了解溴苯的制取反应原料是苯、液溴、铁粉，反应原理是，生成物有溴化氢，溴苯中含有多余的液溴，另有催化剂Fe与Br2生成的FeBr3，要用一定的方法除杂干燥，才能得到精制的溴苯。先用水洗除去水溶性杂质，如溴化氢、少量的溴，然后用10%的NaOH溶液，可把溴转变为水溶性的钠盐除去；需再用水洗一次，把残余的NaOH洗去；接着用干燥剂除水，最后蒸馏得到溴苯。正确的顺序是②④⑤③①。
8．下图为有关苯的转化关系图：
以下说法正确的是( )
A．反应①为取代反应，反应③为加成反应
B．反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应④的产物所有原子在同一平面上
D．反应④中1 mol苯最多能与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键
解析：选B 反应①、③均为取代反应，A项错误；反应④的产物为环己烷，所有原子并不在同一平面上，C项错误；苯分子中不含碳碳双键，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键，D项错误。
9．(1)由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式：________________________。
(2)苯不能使溴水因反应而褪色，性质类似烷烃，但能与液溴、浓硝酸等发生取代反应，写出苯的硝化反应的化学方程式：________________________________________________。
(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热，但1,3-环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1,3-环己二烯________(填“稳定”或“不稳定”)。
(4)1866年凯库勒(右图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实________(填编号)。
a．苯不能使溴水褪色
b．苯能与H2发生加成反应
c．溴苯没有同分异构体
d．邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)苯的分子式为C6H6，与同碳原子数烷烃相比少了8个H，故分子式为链烃时其分子中应含2个或一个和两个等。
(2)苯发生硝化反应时NO2取代苯环上的一个H而生成和H2O。
(3)化学反应中放热越多生成物的状态越稳定，反之，吸热越多反应物的状态越稳定。
(4)苯不具有烯烃的性质，是苯的凯库勒结构所不能解释的事实，若按照苯的凯库勒结构式，邻二溴苯的两个溴原子可以分别在双键或单键两端，而不是只有一种结构。
答案：(1)
(2)
(3)稳定
(4)a、d
(5)介于单键和双键之间的独特的键
10．某化学兴趣小组想试着利用自己所学的知识，通过对实验事实的验证与讨论，来探究苯的结构式。
提出问题：苯分子应该具有怎样的结构呢？
[探究问题1]
若苯分子为链状结构，试根据苯的分子式(C6H6)写出两种可能的结构。
一种可能的结构________________；
另一种可能的结构__________________。
[探究问题2]
若苯分子为上述结构之一，则其应具有什么重要化学性质？如何设计实验证明你的猜想？
重要化学性质__________________，
设计实验方案__________________。
[实验探究]苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况。
实验
现象
结论
酸性高锰酸钾溶液
溴水
[查阅资料]
经查阅资料，发现苯分子中6个碳碳键完全相同，邻二溴苯无同分异构体，苯分子中六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上。2·1·c·n·j·y
[归纳总结]
苯的凯库勒结构式中的碳碳键跟烯烃中的双键______(填“相同”或“不相同”)，苯的性质没有表现出不饱和性，而是结构稳定，说明苯分子__________(填“是”或“不是”)一般的碳碳单、双键交替的环状结构。2-1-c-n-j-y
解析：从苯的分子式(C6H6)来看，与饱和链烃相比缺8个氢原子，是远没有达到饱和的烃，具有不饱和性。可能含有或—C≡C—，若苯分子为链状结构，可以推断它的结构为CH2===C===C===CH—CH===CH2或CH2===C===CH—CH2—C≡CH。如果苯的结构如上所说，那么，它就一定能够使酸性高锰酸钾或溴水褪色，但是，通过实验验证：向苯中加入酸性高锰酸钾溶液和溴水，充分振荡，均不褪色。推翻了假设，通过查阅资料知，苯分子中6个碳碳键完全相同，邻二溴苯无同分异构体，苯分子中六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上。由此可得出结论：苯的凯库勒式结构中的碳碳键跟烯烃中的双键是不相同的，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，苯分子不是一般的碳碳单、双键交替的环状结构。苯分子中碳碳之间的键是介于单、双键之间的一种特殊的共价键。
答案：[探究问题1]CH≡C—CH2—CH2—C≡CH或CH3—C≡C—C≡C—CH3或CH2===CH—CH===CH—C≡CH或CH≡C—CH(CH3)—C≡CH或CH2===C===C===CH—CH===CH2，…(任写两种)【21教育名师】
[探究问题2]苯的不饱和性 苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况
[实验探究]
实验
现象
结论
酸性高锰酸钾溶液
不褪色
苯分子中不含不饱和键
溴水
溶液分层，苯层呈橙红色，水层几乎无色
[归纳总结]不相同 不是
1．下列关于苯的叙述中正确的是( )
A．苯主要是以石油分馏而获得的，它是一种重要化工原料
B．将苯加到溴水中，振荡、静置，上层几乎无色，下层为橙红色
C．苯分子中6个碳原子之间的价键完全相同
D．苯不可以发生加成反应
解析：选C A项，苯主要是以煤的干馏获得的，它是一种重要化工原料，石油分馏得到的是脂肪烃，错误；B项，将苯加到溴水中，振荡、静置，发生萃取，苯的密度小于水，则下层几乎无色，上层为橙红色，错误；C项，苯分子中6个碳碳键完全相同，正确；D项，苯在催化剂作用下可以发生加成反应，错误。21·世纪*教育网
2．下列说法正确的是( )
A．与甲烷性质相似，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯为饱和烃
B．苯的结构简式为，有三个双键，可与溴水发生加成反应
C．苯的邻位二元取代产物只有一种
D．苯的邻位二元取代产物有两种
解析：选C 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，不能与溴水发生加成反应，说明苯分子不是单、双键交替的结构，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，六个键完全相同，因此其邻位二元取代产物只有一种，C正确，B、D错误；苯的分子式为C6H6，为不饱和烃，故A错误。
3．下列关于苯的性质的叙述中，错误的是( )
A．苯在FeCl3的作用下与Cl2发生取代反应
B．在苯中加入溴水，振荡并静置后上层液体为橙红色
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色
D．在一定条件下苯与氢气发生取代反应生成环己烷
解析：选D 苯与Cl2发生取代反应，与氢气发生加成反应，不与酸性KMnO4溶液反应。苯与溴水混合发生萃取，苯的密度比水的小，上层为橙红色。
4．(2016·浙江10月选考)下列说法正确的是( )
A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构
B．苯和乙烯都能使溴水褪色，其褪色原理相同
C．相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气的物质的量相同
D．在一定条件下，苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应
解析：选C 甲烷分子为正四面体形，其二氯取代物仅有一种，A项错误；苯使溴水褪色是萃取溴水中的单质溴，而乙烯使溴水褪色是乙烯与溴发生加成反应，故原理不同，B项错误；乙炔与苯的最简式均为CH，故消耗氧气的量相同，C项正确；苯与氯气发生取代反应而不是加成反应，D项错误。
5．下列实验操作中正确的是( )
A．将液溴、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯
B．除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液
C．用苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中
D．制取硝基苯时，应取浓H2SO4 2 mL，加入1.5 mL浓HNO3，再滴入苯约1 mL，然后放在水浴中加热
解析：选B 在铁粉存在下，苯和液溴的反应非常剧烈，不需加热。苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度，控制在55～60 ℃。混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸加入到浓硝酸中，且边加边振荡(或搅拌)散热。
6．将苯与溴水混合，充分振荡后静置，用分液漏斗分出上层液体放置于试管中，若向其中加入一种试剂，可发生反应产生白雾，这种试剂可能是( )
①亚硫酸钠 ②溴化铁
③锌粉 ④铁粉
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：选D 本题中苯与溴水混合振荡时，苯可以萃取溴水中的溴，静置后，分出上层液体，应为苯与溴的混合物，溴与苯在FeBr3催化作用下，发生取代反应生成，同时生成HBr，HBr在空气中会形成白雾。根据以上分析可知，符合题意的是能提供催化剂FeBr3的选项。所给选项中，溴化铁就是苯与溴发生取代反应的催化剂：而铁粉与溴常温下即可反应生成FeBr3：2Fe＋3Br2===2FeBr3，因此，加入铁粉或溴化铁都会使苯与溴发生取代反应。
7．下列关于苯的叙述正确的是( )
A．反应①常温下不能进行
B．反应②不发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层
C．反应③为加成反应，产物是一种烃的衍生物
D．反应④能发生，从而证明苯中是单双键交替结构
解析：选B A项，常温下，苯与液溴在催化剂的条件下能发生取代反应，错误；B项，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯密度比水小，有机层在上面，正确；C项，苯的硝化反应是取代反应，错误；D项，反应④能发生，但是苯中的键是一种介于单键与双键之间的特殊键，错误。
8．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯
溴
溴苯
密度/g·cm－3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了__________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是________________________________________________________________________。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________________________________________________________________________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是__________。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必须的是________(填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤
C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是__________(填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL
C．250 mL D．500 mL
解析：(1)铁屑的作用是作催化剂，a中反应为
，HBr气体遇到水蒸气会产生白雾。装置d的作用是进行尾气处理，吸收HBr和挥发出的溴蒸气。(2)②未反应完的溴易溶于溴苯中，成为杂质。由于溴在水中的溶解度较小，却能与NaOH反应，同时，反应生成的HBr极易溶于水，溴苯表面会附着氢溴酸，所以NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。③分出的粗溴苯中混有水分，无水氯化钙的作用就是除水。(3)苯与溴苯互溶，但上述分离操作中没有除去苯的试剂，所以经过上述操作后，溴苯中的主要杂质是苯。根据苯与溴苯的沸点有较大差异，用蒸馏的方法进行分离。(4)假定4.0 mL液溴全部加入到a容器中，则其中的液体体积约为19 mL。考虑到反应时液体会沸腾，因此液体体积不能超过容器容积的，所以选择50 mL为宜。
答案：(1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B
9．已知：①R—NO2 R—NH2
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯作原料，制备一系列化合物的转化关系图：
(1)A转化为B的化学方程式是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)B在苯环上的二氯代物有__________种同分异构体。
(4)有机物的所有原子__________(填“是”或“不是”)在同一平面上。
解析：解答本题需认真分析题给的“已知”的内容。由反应路线确定A为硝基苯，B为间硝基甲苯；C为溴苯，D物质中磺酸基位于Br的对位，是由于Br的影响，所以①中先制得溴苯(或氯苯)，再引入对位的硝基。
(3)B的苯环上的同分异构体分别为
、、、、
、；
(4)物质中含有饱和碳原子，所以所有原子不可能共面。
第二课时
芳香烃的来源与应用
[选考要求]
1．芳香烃来源(a)
2．工业上生产乙苯、异丙苯的工艺(a)
3．多环芳烃的结构特点(a)
1.苯的同系物的分子通式为CnH2n－6(n≥6)。
2．由甲苯合成TNT的反应原理：
3．苯的同系物中，如果与苯环直接连接的碳原子上连有氢原子，该苯的
同系物就能够使酸性KMnO4溶液褪色，与苯环相连的烷基被氧化为羧基。
1．芳香烃的来源
(1)芳香烃最初来源于煤焦油中，现代主要来源于石油化学工业中的催化重整和裂化。苯、乙苯和对二甲苯是应用最多的基本有机原料。
(2)工业上，乙苯、异丙苯主要通过苯与乙烯、丙烯反应获得。苯与乙烯反应的化学方程式为
2．苯的同系物
(1)概念：苯环上的氢原子被烷基取代后的产物。
(2)结构特点：分子中只有1个苯环，侧链是烷烃基。
(3)通式：CnH2n－6(n≥7)。
1．什么是芳香族化合物？
提示：含有苯环的化合物。
2．什么是芳香烃？
提示：芳烃族碳氢化合物的简称，即是含有苯环的碳氢化合物。
3．苯的同系物具有什么特点？
提示：只含一个苯环，苯环与烷基相连。
(1)分子式与苯(C6H6)相差一个或若干个“CH2”原子团的物质，如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等都是苯的同系物，它们也都属于芳香烃。21教育网
(2)苯的同系物都是芳香烃，但芳香烃不一定是苯的同系物。如属于芳香烃，但不是苯的同系物。
(3)苯的同系物的通式都为CnH2n－6(n≥7)，但通式符合CnH2n－6的烃不一定是苯的同系物。如CH===CH—CH===CH2的分子式为C10H14，它不属于苯的同系物。
(4)几个概念间的关系：
1．下列物质中属于苯的同系物的是( )
解析：选D 苯的同系物中只有一个苯环，且烷基与苯环相连，符合要求的只有选项D。
2．下列所给的几种物质中属于芳香族化合物的是________________，属于芳香烃的是______________，属于苯的同系物的是______________。【21教育】
解析：芳香族化合物：含有苯环的化合物，组成元素不限；芳香烃：含一个或多个苯环的化合物，组成元素仅含C、H两种；苯的同系物：仅含一个苯环，且分子组成必须满足通式CnH2n－6。21*教*育*名*师
答案：ABCDEFG ABCEFG CG
1．化学性质
(1)氧化反应
①都能燃烧，产生明亮火焰、冒浓黑烟。燃烧的通式为
②甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色，可表示为：
(2)取代反应
甲苯与HNO3发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯的化学方程式为
2,4,6-三硝基甲苯的简称是三硝基甲苯，俗称TNT，是一种淡黄色针状晶体，不溶于水，可以作烈性炸药。
(3)加成反应
甲苯与H2发生反应的化学方程式为
2．用途
(1)乙苯的用途
乙苯用来制取苯乙烯，苯乙烯是制取合成材料的原料。
(2)乙苯的获得：
工业上，乙苯、异丙苯主要通过苯与乙烯、丙烯反应获得，制取乙苯的化学方程式为
1．怎样鉴别苯和甲苯？
提示：可用酸性KMnO4溶液进行鉴别，能使酸性KMnO4溶液褪色的是甲苯。
2．哪些实验事实说明在苯的同系物分子中，苯环与侧链之间发生了相互影响？
提示：(1)苯环对侧链的影响，使苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而烷烃不能。
(2)侧链对苯环的影响，如甲苯与硝酸反应使苯环上甲基的邻位和对位的氢原子变得活泼，生成三硝基甲苯，而苯与硝酸反应只生成硝基苯。
3．以C8H10为例，思考如何书写苯的同系物的同分异构体？
提示：(1)考虑苯环上烷基的同分异构(碳链异构)，，只有1种。
苯与苯的同系物的比较
苯
苯的同系物
相同点
组成与结构
①分子中都含有一个苯环
②都符合分子式通式CnH2n－6(n≥6)
化学性质
①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟，燃烧通式CnH2n－6＋(n－1)O2nCO2＋(n－3)H2O
②都易发生苯环上的取代反应
③都能发生加成反应，但反应都比较困难
不同点
取代反应
易发生取代反应主要得到一元取代产物
更容易发生取代反应常得到多元取代产物
氧化反应
难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色
易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色
差异原因
苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响，苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化。侧链烃基影响苯环，使苯环邻、对位的氢更活泼而易被取代
1．下列说法中，正确的是( )
A．芳香烃的分子通式是CnH2n－6(n≥6)
B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C．苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液褪色
D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
解析：选D 芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物，而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环，苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，其通式为CnH2n－6(n≥7，且n为正整数)；苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应，但甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而苯不能，这是由于苯环与侧链之间的影响所致。
2．下列有关甲苯的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A．甲苯通过硝化反应生成三硝基甲苯
B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．甲苯燃烧产生很浓的黑烟
D．1 mol甲苯与3 mol氢气发生加成反应
解析：选A A项中甲苯硝化反应生成三硝基甲苯，和苯的硝化反应不一样，所以A正确；B项中是苯环对甲基的影响，造成甲基被氧化；C项中产生黑烟是苯中碳的含量高造成的；D项中无论是苯还是苯的同系物均能与H2发生加成反应并且比例均为1∶3。
1．概念
含有多个苯环的芳香烃。
2．分类
(1)多苯代脂烃：苯环通过脂肪烃基连接在一起。
(2)联苯或联多苯：苯环之间通过碳碳单键直接相连。
(3)稠环芳烃：由共用苯环的若干条环边形成的。
3．多环芳烃的结构及同分异构体
(1)由于多环芳烃分子中含有多个苯环，不符合苯的同系物的概念，因此多环芳烃不属于苯的同系物。
(2)判断多环芳烃分子的共面、共线问题时，要注意：
①苯环是平面正六边形结构；
②若分子中含有饱和碳原子，则所有原子一定不共平面。
(3)判断多环芳烃取代物的同分异构体时，应注意分子结构的对称性。
4．芳香烃对人类健康的危害
对中枢神经系统麻醉，诱发白血病。
1．蒽的结构简式是 ，如果将蒽分子中减少3个碳原子，而H原
子数保持不变，形成的稠环化合物的同分异构体数目是( )
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：选A 蒽的分子式是C14H10，减少3个碳原子得C11H10；C11H10形成的稠环化合物为含有萘环的C10H7—CH3，两种同分异构体是：、。
2．下列芳香烃的一氯代物的同分异构体数目最多的是( )
解析：选B 采用对称法求同分异构体数目：
3.化合物A的结构简式如右图所示。已知A的苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体数目相等，m和n一定满足的关系式是( )
A．n＝m B．n＋m＝10
C．n＋m＝6 D．n＋m＝8
解析：选C 结构中氢被溴取代也可看成溴被氢取代，即“m溴代物”相当于“6－m氢代物”，与“n溴代物”的同分异构体相同，则6－m＝n。
[方法技巧]
(1)确定芳香化合物同分异构体时，既要考虑因取代基位置不同形成同分异构体，又要考虑因烃基异构形成同分异构体。如分子式为C8H10的芳香烃，其同分异构体从取代基位置及烃基异构两方面考虑有4种：
(2)使用“换元法”可迅速确定同分异构体的数目，若设某烃分子式为CnHm，a＋b＝m，则其a元氯代物与b元氯代物种数相等。如甲苯的一氯代物的同分异构体有4种：
，则其七氯代物的同分异构体也有4种。
[三级训练·节节过关]
1．下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是( )
解析：选D 含有苯环的化合物属于芳香族化合物，含有苯环的烃属于芳香烃，而苯的同系物的定义是含有一个苯环且侧链为饱和烃基的芳香烃。A、B属于苯的同系物，C不属于芳香烃，D属于芳香烃但侧链不饱和，不属于苯的同系物。
2．能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因反应褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A． B．C6H14
C． D．
解析：选D 苯、己烷、甲苯都能够和溴水发生萃取而使溴水层褪色，但是不能和溴水发生化学反应而使其褪色；苯和己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，且己烷不能发生加成反应；四种有机物都能够发生取代反应。只有D项满足题意。
3．下列叙述中，错误的是( )
A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60 ℃反应生成硝基苯
B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
解析：选D 甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应，生成C6H5—CH2Cl，D错误。
4．要检验己烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是( )
A．先加足量的酸性高锰酸钾溶液，然后再滴加溴水
B．先加足量溴水，然后再滴加酸性高锰酸钾溶液
C．点燃这种液体，然后再观察火焰的颜色
D．加入浓硫酸与浓硝酸后加热
解析：选B A项，若先加足量的酸性高锰酸钾溶液，己烯和甲苯都能被氧化；B项，先加足量溴水，己烯与溴水发生加成反应，然后再滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，说明含有甲苯；C项，点燃这种液体，无论是否混有甲苯都会有黑烟生成；D项，加入浓硫酸与浓硝酸后加热，己烯和甲苯都能反应。
5．萘()、蒽()是比较简单的稠环芳香烃，请回答以下问题：
(1)在一定条件下，萘与浓硫酸、浓硝酸的混合酸作用可以得到几种萘的一硝基取代物，写出其结构简式。
(2)蒽的一氯代物有几种？萘的二氯代物有几种？
1．鉴别苯和苯的同系物的方法或试剂是( )
A．液溴和铁粉 B．浓溴水
C．酸性KMnO4溶液 D．在空气中点燃
解析：选C 苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯不能。
2．已知甲苯的一氯代物有4种同分异构体，将甲苯完全氢化后，再发生氯代反应，其一氯代物的同分异构体数目有( )
A．4种 B．5种
C．6种 D．7种
解析：选B 解答本题要注意两点：①甲苯完全氢化后的产
物是。②依据等效氢法确定
中氢原子的种类有5种。
3．已知分子式为C10H14的有机物，该有机物不能与溴水发生加成反应，分子中只有一个烷基，符合要求的有机物结构有( )21-cnjy*com
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：选C 由该有机物的性质可知，含有苯环结构，由于分子中只有一个烷基，则为丁基(丁基的种类有4种)，故该有机物的结构有4种。
4．将甲苯与液溴混合加入铁粉，其反应产物可能为( )
A．①②③ B．⑦
C．全部都有 D．④⑤⑥⑦
解析：选D 在催化剂的作用下甲苯和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，所以可能的有机产物是④⑤⑥⑦。
5．四联苯的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C 根据上下对称、左右对称可知，四联苯的等效氢原子有5种，因此四联苯的一氯代物的种类为5种。
6．工业上可由乙苯生产苯乙烯：
＋H2，下列说法正确的是( )
A．该反应的类型为加成反应
B．乙苯的同分异构体共有三种
C．可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D．乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
解析：选C A．由乙苯生产苯乙烯，单键变成双键，则该反应为消去反应，错误；B.乙苯含苯环的同分异构体可以是二甲苯，有邻、间、对三种，错误；C.苯乙烯中含有碳碳双键，能使溴的CCl4溶液褪色，而乙苯不能，所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯，正确；D.苯乙烯中，苯和乙烯均是平面形分子，通过碳碳单键的旋转，可共平面的碳原子有8个，错误。
7．下列物质中，既能因发生化学反应而使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
①CH3CH2CH2CH3 ②CH3CH2CH===CH2
③ ④
A．①②③④ B．②③④
C．②④ D．只有②
解析：选D ①丁烷不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；②1-丁烯分子中含有碳碳双键，既能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色；③苯分子结构稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但是可以萃取溴水中的溴而使溴水褪色；④邻二甲苯苯环上的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，二甲苯也可萃取溴水中的溴使溴水褪色，但是萃取属于物理变化过程；因此本题中符合题意的只有②。21世纪教育网
8．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为( )
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：选D 相对分子质量为43的烷基为—C3H7，其结构有两种：—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，可以取代甲苯苯环上的邻、间、对三个位置上的氢原子，故所得芳香烃的产物有2×3＝6种。
9．蒽( )与苯炔( )反应生成化合物X(立体对称图形)，如下图所示：
(1)蒽与X都属于________(填字母)。
a．环烃 B．烃 c．不饱和烃
(2)苯炔的分子式为______，苯炔不具有的性质是______(填字母)。
a．能溶于水 B．能发生氧化反应
c．能发生加成反应 D．常温常压下为气体
(3)下列属于苯的同系物的是________(填字母)。
解析：(1)蒽和X都只含C、H两种元素，有环状结构，且含有不饱和碳原子，故a、b、c均正确。(2)由苯炔的结构简式，结合碳的四价结构，可确定其分子式为C6H4，不溶于水，常温常压下是气体的烃其碳原子数不超过4，因苯炔分子内含有—C≡C—键，可以发生氧化反应、加成反应。(3)苯的同系物分子中只有一个苯环，且侧链均为烷基，满足条件的只有D项。
答案：(1)abc (2)C6H4 ad (3)D
10．有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：
(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是________，生成的有机物名称是________，反应的化学方程式为__________________，此反应属于________反应。
(2)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。
(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。
(4)不与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是________。
解析：己烯、己烷、苯、甲苯四种物质中，既能和溴水反应，又能和酸性KMnO4溶液反应的只有己烯。均不反应的为己烷和苯。不能与溴水反应但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在铁的催化作用下与液溴发生取代反应生成溴苯。
答案：(1)苯 溴苯 取代 (2)苯、己烷
(3)己烯 (4)甲苯
1．间二甲苯苯环上的一个氢原子被—NO2取代，其一元取代产物的同分异构体有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
2．苯和苯的同系物分子组成通式为CnH2n－6(n≥6)。和属于萘的同系物。萘和萘的同系物的组成通式为( )
A．CnH2n－6(n≥11) B．CnH2n－8(n≥10)
C．CnH2n－10(n≥10) D．CnH2n－12(n≥10)
解析：选D 根据它们分子中的萘环结构，用凯库勒式可表示为 ，可看作该
结构中存在5个 双键和2个碳环，按照“每存在1个 双键或1个环状
结构时，都要减少2个氢原子”和“碳原子个数确定时，链状烷烃中氢原子个数是上限数值”的规律，萘和萘的同系物分子组成中，碳原子个数为n时，氢原子个数应为2n＋2的基础上减少14，得到萘和萘的同系物的分子组成通式为CnH(2n＋2)－14，即CnH2n－12，其中n值不得小于10。
3．某烃结构式为，有关其结构说法正确的是( )
A．所有原子可能在同一平面上
B．所有原子可能在同一条直线上
C．所有碳原子可能在同一平面上
D．所有氢原子可能在同一平面上
解析：选C 由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体，则根据有机物的结构简式可知所有原子一定不能在同一平面上，A错误；苯环和碳碳双键均是平面形结构，则所有原子不可能在同一条直线上，B错误；苯环和碳碳双键均是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此所有碳原子可能在同一平面上，C正确；由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体，则根据有机物的结构简式可知所有氢原子不可能在同一平面上，D错误。
4．某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4，其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍，在铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物。该有机物可能是( )
解析：选B 由题意知，该有机物的相对分子质量Mr＝16×7.5＝120。由碳原子数和氢原子数之比可得，该烃的分子式为C9H12，是苯的同系物。因铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物，说明苯环上的一溴代物有2种，只能是 B项，而D中苯环上的一溴代物有4种。
5．下列说法不正确的是( )
A．苯和浓硫酸在70～80 ℃时发生磺化反应
B．芳香烃是分子组成符合CnH2n－6(n≥6)的一类物质
C．甲苯可以和浓硝酸与浓硫酸的混合物发生硝化反应
D．等质量的烃(CxHy)耗氧量取决于的值，越大则耗氧越多
解析：选B 芳香烃中苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥6)，但是并非分子组成符合CnH2n－6(n≥6)的就是芳香烃。比如含有4个双键的链状烯烃。www-2-1-cnjy-com
6．某烃的分子式为C8H10，它不能使溴水因反应褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，该有机物苯环上的一氯代物有2种，则该烃是( )【21cnj*y.co*m】
解析：选A 因苯环结构的特殊性，判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时，通常采用“对称轴”法，即在被取代的主体结构中，找出对称轴。
7．下图是一种形状酷似罗马两面神Janus的有机物结构简式，化学家建议将该分子叫做“Janusene”，下列说法正确的是( )
A．Janusene的分子式为C30H20
B．Janusene属于苯的同系物
C．Janusene苯环上的一氯代物有8种
D．Janusene既可发生氧化反应，又可发生还原反应
解析：选D A项，根据有机物结构可知分子中含有30个C原子、22个H原子，所以该有机物分子式为C30H22，错误；B项，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，错误；C项，该有机物分子为对称结构，分子中苯环含有4种H原子，苯环上的一氯代物有2种，错误；D项，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，正确。
8．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
(R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是__________________________；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有________种。
(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种。试写出丙所有可能的结构简式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由题给信息知，能被氧化为芳香酸的苯的同系物有两个共同点，①侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子，②产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目。若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(和
)，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故
分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有3×3＝9种结构。分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位，或有3个相同的侧链且彼此不相邻，或4个相同的侧链(具有对称结构，见答案)。
9．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是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物，其合成路线如图所示：
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)。
第一课时 苯的结构与性质
[选考要求]
1．苯的结构特点和化学性质(b)
2．苯的用途(a)
3．苯的同系物的结构特点和化学性质(c)
1.苯的结构简式为或，苯分子为平面正六边形结构，分子中所有原子处于同一平面上，苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
2．苯与液溴在FeBr3的催化作用下反应的化学方程式为
3．苯在浓硫酸作用下，与浓硝酸发生硝化反应的化学方程式为
1．三式
分子式
结构式
结构简式
C6H6
2．空间结构
平面正六边形，所有的原子都在同一平面上。
3．化学键
苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。
1．如何证明苯的分子结构中碳碳键不是单、双键交替？
提示：苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色，苯的邻位二元取代物只有一种，证明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替结构。【21·世纪·教育·网】
2．1 mol含3 mol 碳碳双键和3 mol碳碳单键吗？如何用实验证明？
提示：不是，苯中无碳碳双键；滴入溴水或酸性KMnO4溶液中，颜色无变化。
(1)结构简式正确地表示了苯分子结构的客观特点，而凯库勒式不符合苯分子结构的实际情况。但是，以凯库勒式表示苯分子结构的方法仍被沿用。
(2)在用凯库勒式表示苯的分子结构时，绝不应认为苯环是碳碳间以单、双键交替构成的环状结构。实际上，苯分子里任意两个直接相邻的碳原子之间的化学键都是一种介于单、双键之间的独特的键，这可以从以下事实中得到证明。21*cnjy*com
①苯分子中碳碳键的键长和键能都介于碳碳单键和碳碳双键之间。
②和是同一种物质而非同分异构体。
③从性质上讲，苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，但能与H2发生加成反应。能在催化剂作用下发生取代反应。
1．能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替，而是所有碳碳键都完全相同的事实是( )
A．苯的一元取代物没有同分异构体
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
解析：选B A项，苯的六个顶点上的碳原子完全相同，故一元取代物肯定只有一种，无法证明，错误；若苯分子中为单、双键交替，则苯的间位和对位二元取代物均只有一种(即取代物分别位于单键和双键上)，而邻位二元取代物有两种(位于单键两端和双键两端)，因此B正确，C、D错误。
2．苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述正确的是( )
A．由苯的结构式知，苯分子中含有三个碳碳双键
B．苯中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃
C．苯分子中6个碳碳键完全相同
D．苯可以与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
解析：选C 苯分子中6个碳碳键完全相同，正确；苯分子中不含有碳碳双键，所以苯不属于烯烃；苯不能与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们褪色；苯主要是以煤和石油为原料而获得的一种重要化工原料。
1．物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
沸点
毒性
无色
液态
特殊
气味
比水
小
不溶于水，有机溶剂中易溶
沸点比较小，易挥发
有毒
2．化学性质
(1)燃烧
现象：发出明亮火焰，产生浓黑烟。
(2)取代反应
①在三溴化铁的作用下和溴单质发生取代反应的化学方程式为
生成的二溴代物以邻位和对位取代产物为主。
②在60℃、浓硫酸作用下，和浓硝酸发生硝化反应：
(3)加成反应
在催化剂、加热条件下，与H2加成的化学方程式为
(4)苯的特性
①苯不与高锰酸钾酸性溶液和溴水反应，由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大的差别。
②苯在催化剂(Fe或FeBr3)作用下与液溴发生取代反应，说明苯具有烷烃的性质。
③苯又能够与H2或Cl2分别在催化剂作用下发生加成反应，说明苯具有烯烃的性质。
④苯容易发生取代反应，而难于发生加成反应，难被氧化，其化学性质不同于烷烃、烯烃和炔烃。
1．实验室制取溴苯(简易装置如图)
[问题思考]
(1)该实验中能否用溴水代替纯溴？
提示：不能。苯与溴水不能发生取代反应生成溴苯。
(2)反应中加入Fe粉的作用是什么？
提示：Fe与Br2发生反应生成FeBr3，FeBr3作该反应的催化剂。
(3)纯净的溴苯是一种无色密度比水大的油状液体，但实验得到的溴苯呈褐色，其原因是什么？如何除去褐色？
提示：溴苯中溶解了Br2而使溴苯呈褐色；除去的方法是用NaOH溶液洗涤。
(4)若利用上图装置检验产物中的HBr，挥发出的Br2会产生干扰，应做何改进排除干扰？
提示：在烧瓶和锥形瓶之间连接一个盛有CCl4的洗气瓶，吸收HBr气体中混有的Br2，如右图。
2．实验室制取硝基苯(装置如图)
[问题思考]
(1)该反应中浓硫酸的作用是什么？
提示：催化剂和吸水剂。
(2)实验中为何需控制温度在50～60 ℃？
提示：温度过低反应速率慢，温度过高会导致副反应发生，而生成苯磺酸。
溴苯、硝基苯的制备
反应类型
苯与液溴的反应
苯与硝酸的反应(硝化反应)
实验原理
实验装置
实验现象
整个烧瓶充满红棕色气体，在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)；反应完毕后，向锥形瓶中滴加AgNO3溶液，有浅黄色的AgBr沉淀生成；把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里，烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成
将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中，烧杯底部有黄色油状物质(溶有NO2)生成，然后用NaOH(5%)溶液洗涤， 最后用蒸馏水洗涤后得无色油状、有苦杏仁味、密度比水大的液体
注意事项
①应该用纯溴，苯与溴水不反应；②要使用催化剂Fe，无催化剂不反应；③锥形瓶中的导管不能插入液面以下，防止倒吸，因HBr极易溶于水
①浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；②必须用水浴加热，温度计插入水浴中测量水的温度
1．(2015·浙江10月选考)有关苯的结构与性质，下列说法正确的是( )
A．分子中含有碳碳双键
B．易被酸性KMnO4溶液氧化
C．与溴水发生加成反应而使溴水褪色
D．在一定条件下可与浓硝酸和浓硫酸的混合酸反应生成硝基苯
解析：选D 苯分子中无碳碳双键，A错误；苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；苯使溴水褪色是因为苯萃取了溴水中的Br2，而非苯与Br2发生了加成反应，C错误；苯可发生硝化反应生成硝基苯，D正确。21·cn·jy·com
2．实验室用如图所示装置进行苯与溴反应的实验。
(1)由分液漏斗往烧瓶中滴加苯和溴的混合液时，反应很剧烈，可明显观察到烧瓶中充满了________色气体。www.21-cn-jy.com
(2)若装置中缺洗气瓶，则烧杯中产生的现象无法说明苯与溴的反应是取代反应，其理由是________________________________________________________________________。
(3)实验完毕，关闭K，由分液漏斗往烧瓶中加NaOH溶液，加NaOH溶液的目的是
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：苯与溴的取代反应需要催化剂且反应是放热反应，容易使苯与溴挥发出来，若缺少洗气瓶，挥发出的溴蒸气溶解在水中能生成HBr，HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3，无法证明苯与溴是否发生了取代反应。
答案：(1)红棕 (2)溴易挥发
(3)①使液体分层 ②除去未反应的溴
[三级训练·节节过关]
1．等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是( )
解析：选D 苯、汽油均难溶于水，且密度比水的小，液体分成上、下两层，上层为苯和汽油的混合液，占总体积的。
2．(2016·浙江4月选考)有关苯的结构和性质，下列说法正确的是( )
B．苯在空气中不易燃烧完全，燃烧时冒浓烟
C．煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯，苯是无色无味的液态烃
D．向2 mL苯中加入1 mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置，可观察到液体分层，上层呈紫红色
解析：选B 苯环中的碳碳键只有一种，所以邻二甲苯也只有一种，A项错误；苯是无色有芳香气味的液态物质，C项错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，由于苯的密度比水小，且又与水互不相溶，所以苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下层，上层应该是无色的，D项错误。
3．下图是实验室制溴苯的装置图，下列说法正确的是( )
A．仪器A左上侧的分液漏斗中加入的是苯和溴水
B．仪器A的名称叫蒸馏烧瓶
C．锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D．碱石灰作用是防止空气中水蒸气进入反应体系
解析：选C 与Br2的反应该用纯溴，A选项错误；仪器A叫三颈烧瓶，B选项错误；碱石灰的作用是防止溴蒸气及HBr进入空气，D选项错误。
4．实验室制取硝基苯常用如右图装置：
(1)苯的硝化反应是在浓H2SO4和浓HNO3的混合酸中进行的，混酸的添加顺序是先加__________，后加____________________________________________________。
(2)请写出该反应的化学方程式_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)被水浴加热的试管口部都要带一长导管，其作用是___________________________。
解析：浓H2SO4和浓HNO3混合时，应先将浓HNO3注入容器中，再慢慢加入浓H2SO4，并不断搅拌和冷却。若先注入浓H2SO4，再注入浓HNO3，会造成浓HNO3受热迸溅、挥发。因苯易挥发，加热时试管口带一长导管可使苯蒸气冷凝回流，减少挥发。
答案：(1)浓HNO3 浓H2SO4
(2)
(3)使苯蒸气冷凝回流，减少挥发
1．用分液漏斗可以分离的一组液体混合物是( )
A．溴和CCl4 B．苯和溴苯
C．硝基苯和水 D．汽油和苯
解析：选C 硝基苯和水互不相溶，二者分层，可用分液漏斗分离。其他三个选项中的物质均互溶不分层。
2．已知二氯苯有三种同分异构体，则四溴苯共有同分异构体( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C 苯共有6个氢原子可被取代，由于这6个氢原子是等效的，故二元取代物与四元取代物的数目相等。
3．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征是( )
A．难氧化、难取代、难加成
B．易氧化、易取代、易加成
C．难氧化、易取代、难加成
D．易氧化、易取代、难加成
解析：选C 苯中的碳碳键比较特殊，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键，难氧化也难加成，但是在一定条件下易发生取代反应。
4．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是( )
A．苯是无色带有特殊气味的液体
B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D．苯不含真正的双键，故不可能发生加成反应
解析：选D 苯是没有颜色，带有特殊气味的液体，苯有毒，不溶于水，密度比水小。苯在铁粉作催化剂的条件下和液溴发生取代反应；在一定条件下，苯还可以和氢气发生加成反应生成环己烷。21cnjy.com
5．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KMnO4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．①②③④ D．①②④⑤
解析：选D ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明无双键；②苯中6个碳碳键完全相同，说明无碳碳单键与双键；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，说明无碳碳单键与双键；⑤苯不能使溴水因反应而褪色，说明分子结构中无双键；选项D符合题意。
6．(2016·绍兴一中高三9月测试)下列实验现象，是由于发生加成反应而引起的是( )
A．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．苯与溴水混合，反复振荡后溴水层颜色变浅
C．乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
解析：选C A项，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为乙烯被高锰酸钾氧化而引起的；B项，苯与溴水混合，反复振荡后溴水层颜色变浅属于萃取现象；D项，甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，属于取代反应。答案选C。
7．实验室用溴和苯反应制溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏、②水洗、③用干燥剂干燥、④10% NaOH溶液润洗、⑤水洗。正确的操作顺序是( )
A．①②③④⑤ B．②④⑤③①
C．④②③①⑤ D．②④①⑤③
解析：选B 首先要了解溴苯的制取反应原料是苯、液溴、铁粉，反应原理是，生成物有溴化氢，溴苯中含有多余的液溴，另有催化剂Fe与Br2生成的FeBr3，要用一定的方法除杂干燥，才能得到精制的溴苯。先用水洗除去水溶性杂质，如溴化氢、少量的溴，然后用10%的NaOH溶液，可把溴转变为水溶性的钠盐除去；需再用水洗一次，把残余的NaOH洗去；接着用干燥剂除水，最后蒸馏得到溴苯。正确的顺序是②④⑤③①。
8．下图为有关苯的转化关系图：
以下说法正确的是( )
A．反应①为取代反应，反应③为加成反应
B．反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应④的产物所有原子在同一平面上
D．反应④中1 mol苯最多能与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键
解析：选B 反应①、③均为取代反应，A项错误；反应④的产物为环己烷，所有原子并不在同一平面上，C项错误；苯分子中不含碳碳双键，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键，D项错误。
9．(1)由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式：________________________。
(2)苯不能使溴水因反应而褪色，性质类似烷烃，但能与液溴、浓硝酸等发生取代反应，写出苯的硝化反应的化学方程式：________________________________________________。
(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热，但1,3-环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1,3-环己二烯________(填“稳定”或“不稳定”)。
(4)1866年凯库勒(右图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实________(填编号)。
a．苯不能使溴水褪色
b．苯能与H2发生加成反应
c．溴苯没有同分异构体
d．邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)苯的分子式为C6H6，与同碳原子数烷烃相比少了8个H，故分子式为链烃时其分子中应含2个或一个和两个等。
(2)苯发生硝化反应时NO2取代苯环上的一个H而生成和H2O。
(3)化学反应中放热越多生成物的状态越稳定，反之，吸热越多反应物的状态越稳定。
(4)苯不具有烯烃的性质，是苯的凯库勒结构所不能解释的事实，若按照苯的凯库勒结构式，邻二溴苯的两个溴原子可以分别在双键或单键两端，而不是只有一种结构。
答案：(1)
(2)
(3)稳定
(4)a、d
(5)介于单键和双键之间的独特的键
10．某化学兴趣小组想试着利用自己所学的知识，通过对实验事实的验证与讨论，来探究苯的结构式。
提出问题：苯分子应该具有怎样的结构呢？
[探究问题1]
若苯分子为链状结构，试根据苯的分子式(C6H6)写出两种可能的结构。
一种可能的结构________________；
另一种可能的结构__________________。
[探究问题2]
若苯分子为上述结构之一，则其应具有什么重要化学性质？如何设计实验证明你的猜想？
重要化学性质__________________，
设计实验方案__________________。
[实验探究]苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况。
实验
现象
结论
酸性高锰酸钾溶液
溴水
[查阅资料]
经查阅资料，发现苯分子中6个碳碳键完全相同，邻二溴苯无同分异构体，苯分子中六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上。2·1·c·n·j·y
[归纳总结]
苯的凯库勒结构式中的碳碳键跟烯烃中的双键______(填“相同”或“不相同”)，苯的性质没有表现出不饱和性，而是结构稳定，说明苯分子__________(填“是”或“不是”)一般的碳碳单、双键交替的环状结构。2-1-c-n-j-y
解析：从苯的分子式(C6H6)来看，与饱和链烃相比缺8个氢原子，是远没有达到饱和的烃，具有不饱和性。可能含有或—C≡C—，若苯分子为链状结构，可以推断它的结构为CH2===C===C===CH—CH===CH2或CH2===C===CH—CH2—C≡CH。如果苯的结构如上所说，那么，它就一定能够使酸性高锰酸钾或溴水褪色，但是，通过实验验证：向苯中加入酸性高锰酸钾溶液和溴水，充分振荡，均不褪色。推翻了假设，通过查阅资料知，苯分子中6个碳碳键完全相同，邻二溴苯无同分异构体，苯分子中六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上。由此可得出结论：苯的凯库勒式结构中的碳碳键跟烯烃中的双键是不相同的，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，苯分子不是一般的碳碳单、双键交替的环状结构。苯分子中碳碳之间的键是介于单、双键之间的一种特殊的共价键。
答案：[探究问题1]CH≡C—CH2—CH2—C≡CH或CH3—C≡C—C≡C—CH3或CH2===CH—CH===CH—C≡CH或CH≡C—CH(CH3)—C≡CH或CH2===C===C===CH—CH===CH2，…(任写两种)【21教育名师】
[探究问题2]苯的不饱和性 苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况
[实验探究]
实验
现象
结论
酸性高锰酸钾溶液
不褪色
苯分子中不含不饱和键
溴水
溶液分层，苯层呈橙红色，水层几乎无色
[归纳总结]不相同 不是
1．下列关于苯的叙述中正确的是( )
A．苯主要是以石油分馏而获得的，它是一种重要化工原料
B．将苯加到溴水中，振荡、静置，上层几乎无色，下层为橙红色
C．苯分子中6个碳原子之间的价键完全相同
D．苯不可以发生加成反应
解析：选C A项，苯主要是以煤的干馏获得的，它是一种重要化工原料，石油分馏得到的是脂肪烃，错误；B项，将苯加到溴水中，振荡、静置，发生萃取，苯的密度小于水，则下层几乎无色，上层为橙红色，错误；C项，苯分子中6个碳碳键完全相同，正确；D项，苯在催化剂作用下可以发生加成反应，错误。21·世纪*教育网
2．下列说法正确的是( )
A．与甲烷性质相似，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯为饱和烃
B．苯的结构简式为，有三个双键，可与溴水发生加成反应
C．苯的邻位二元取代产物只有一种
D．苯的邻位二元取代产物有两种
解析：选C 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，不能与溴水发生加成反应，说明苯分子不是单、双键交替的结构，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，六个键完全相同，因此其邻位二元取代产物只有一种，C正确，B、D错误；苯的分子式为C6H6，为不饱和烃，故A错误。
3．下列关于苯的性质的叙述中，错误的是( )
A．苯在FeCl3的作用下与Cl2发生取代反应
B．在苯中加入溴水，振荡并静置后上层液体为橙红色
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色
D．在一定条件下苯与氢气发生取代反应生成环己烷
解析：选D 苯与Cl2发生取代反应，与氢气发生加成反应，不与酸性KMnO4溶液反应。苯与溴水混合发生萃取，苯的密度比水的小，上层为橙红色。
4．(2016·浙江10月选考)下列说法正确的是( )
A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构
B．苯和乙烯都能使溴水褪色，其褪色原理相同
C．相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气的物质的量相同
D．在一定条件下，苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应
解析：选C 甲烷分子为正四面体形，其二氯取代物仅有一种，A项错误；苯使溴水褪色是萃取溴水中的单质溴，而乙烯使溴水褪色是乙烯与溴发生加成反应，故原理不同，B项错误；乙炔与苯的最简式均为CH，故消耗氧气的量相同，C项正确；苯与氯气发生取代反应而不是加成反应，D项错误。
5．下列实验操作中正确的是( )
A．将液溴、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯
B．除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液
C．用苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中
D．制取硝基苯时，应取浓H2SO4 2 mL，加入1.5 mL浓HNO3，再滴入苯约1 mL，然后放在水浴中加热
解析：选B 在铁粉存在下，苯和液溴的反应非常剧烈，不需加热。苯和浓HNO3、浓H2SO4反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度，控制在55～60 ℃。混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸加入到浓硝酸中，且边加边振荡(或搅拌)散热。
6．将苯与溴水混合，充分振荡后静置，用分液漏斗分出上层液体放置于试管中，若向其中加入一种试剂，可发生反应产生白雾，这种试剂可能是( )
①亚硫酸钠 ②溴化铁
③锌粉 ④铁粉
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：选D 本题中苯与溴水混合振荡时，苯可以萃取溴水中的溴，静置后，分出上层液体，应为苯与溴的混合物，溴与苯在FeBr3催化作用下，发生取代反应生成，同时生成HBr，HBr在空气中会形成白雾。根据以上分析可知，符合题意的是能提供催化剂FeBr3的选项。所给选项中，溴化铁就是苯与溴发生取代反应的催化剂：而铁粉与溴常温下即可反应生成FeBr3：2Fe＋3Br2===2FeBr3，因此，加入铁粉或溴化铁都会使苯与溴发生取代反应。
7．下列关于苯的叙述正确的是( )
A．反应①常温下不能进行
B．反应②不发生，但是仍有分层现象，紫色层在下层
C．反应③为加成反应，产物是一种烃的衍生物
D．反应④能发生，从而证明苯中是单双键交替结构
解析：选B A项，常温下，苯与液溴在催化剂的条件下能发生取代反应，错误；B项，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯密度比水小，有机层在上面，正确；C项，苯的硝化反应是取代反应，错误；D项，反应④能发生，但是苯中的键是一种介于单键与双键之间的特殊键，错误。
8．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯
溴
溴苯
密度/g·cm－3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了__________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是________________________________________________________________________。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________________________________________________________________________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是__________。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必须的是________(填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤
C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是__________(填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL
C．250 mL D．500 mL
解析：(1)铁屑的作用是作催化剂，a中反应为
，HBr气体遇到水蒸气会产生白雾。装置d的作用是进行尾气处理，吸收HBr和挥发出的溴蒸气。(2)②未反应完的溴易溶于溴苯中，成为杂质。由于溴在水中的溶解度较小，却能与NaOH反应，同时，反应生成的HBr极易溶于水，溴苯表面会附着氢溴酸，所以NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。③分出的粗溴苯中混有水分，无水氯化钙的作用就是除水。(3)苯与溴苯互溶，但上述分离操作中没有除去苯的试剂，所以经过上述操作后，溴苯中的主要杂质是苯。根据苯与溴苯的沸点有较大差异，用蒸馏的方法进行分离。(4)假定4.0 mL液溴全部加入到a容器中，则其中的液体体积约为19 mL。考虑到反应时液体会沸腾，因此液体体积不能超过容器容积的，所以选择50 mL为宜。
答案：(1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)②除去HBr和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B
9．已知：①R—NO2 R—NH2
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯作原料，制备一系列化合物的转化关系图：
(1)A转化为B的化学方程式是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)B在苯环上的二氯代物有__________种同分异构体。
(4)有机物的所有原子__________(填“是”或“不是”)在同一平面上。
解析：解答本题需认真分析题给的“已知”的内容。由反应路线确定A为硝基苯，B为间硝基甲苯；C为溴苯，D物质中磺酸基位于Br的对位，是由于Br的影响，所以①中先制得溴苯(或氯苯)，再引入对位的硝基。
(3)B的苯环上的同分异构体分别为
、、、、
、；
(4)物质中含有饱和碳原子，所以所有原子不可能共面。
第二课时
芳香烃的来源与应用
[选考要求]
1．芳香烃来源(a)
2．工业上生产乙苯、异丙苯的工艺(a)
3．多环芳烃的结构特点(a)
1.苯的同系物的分子通式为CnH2n－6(n≥6)。
2．由甲苯合成TNT的反应原理：
3．苯的同系物中，如果与苯环直接连接的碳原子上连有氢原子，该苯的
同系物就能够使酸性KMnO4溶液褪色，与苯环相连的烷基被氧化为羧基。
1．芳香烃的来源
(1)芳香烃最初来源于煤焦油中，现代主要来源于石油化学工业中的催化重整和裂化。苯、乙苯和对二甲苯是应用最多的基本有机原料。
(2)工业上，乙苯、异丙苯主要通过苯与乙烯、丙烯反应获得。苯与乙烯反应的化学方程式为
2．苯的同系物
(1)概念：苯环上的氢原子被烷基取代后的产物。
(2)结构特点：分子中只有1个苯环，侧链是烷烃基。
(3)通式：CnH2n－6(n≥7)。
1．什么是芳香族化合物？
提示：含有苯环的化合物。
2．什么是芳香烃？
提示：芳烃族碳氢化合物的简称，即是含有苯环的碳氢化合物。
3．苯的同系物具有什么特点？
提示：只含一个苯环，苯环与烷基相连。
(1)分子式与苯(C6H6)相差一个或若干个“CH2”原子团的物质，如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等都是苯的同系物，它们也都属于芳香烃。21教育网
(2)苯的同系物都是芳香烃，但芳香烃不一定是苯的同系物。如属于芳香烃，但不是苯的同系物。
(3)苯的同系物的通式都为CnH2n－6(n≥7)，但通式符合CnH2n－6的烃不一定是苯的同系物。如CH===CH—CH===CH2的分子式为C10H14，它不属于苯的同系物。
(4)几个概念间的关系：
1．下列物质中属于苯的同系物的是( )
解析：选D 苯的同系物中只有一个苯环，且烷基与苯环相连，符合要求的只有选项D。
2．下列所给的几种物质中属于芳香族化合物的是________________，属于芳香烃的是______________，属于苯的同系物的是______________。【21教育】
解析：芳香族化合物：含有苯环的化合物，组成元素不限；芳香烃：含一个或多个苯环的化合物，组成元素仅含C、H两种；苯的同系物：仅含一个苯环，且分子组成必须满足通式CnH2n－6。21*教*育*名*师
答案：ABCDEFG ABCEFG CG
1．化学性质
(1)氧化反应
①都能燃烧，产生明亮火焰、冒浓黑烟。燃烧的通式为
②甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色，可表示为：
(2)取代反应
甲苯与HNO3发生取代反应生成2,4,6-三硝基甲苯的化学方程式为
2,4,6-三硝基甲苯的简称是三硝基甲苯，俗称TNT，是一种淡黄色针状晶体，不溶于水，可以作烈性炸药。
(3)加成反应
甲苯与H2发生反应的化学方程式为
2．用途
(1)乙苯的用途
乙苯用来制取苯乙烯，苯乙烯是制取合成材料的原料。
(2)乙苯的获得：
工业上，乙苯、异丙苯主要通过苯与乙烯、丙烯反应获得，制取乙苯的化学方程式为
1．怎样鉴别苯和甲苯？
提示：可用酸性KMnO4溶液进行鉴别，能使酸性KMnO4溶液褪色的是甲苯。
2．哪些实验事实说明在苯的同系物分子中，苯环与侧链之间发生了相互影响？
提示：(1)苯环对侧链的影响，使苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而烷烃不能。
(2)侧链对苯环的影响，如甲苯与硝酸反应使苯环上甲基的邻位和对位的氢原子变得活泼，生成三硝基甲苯，而苯与硝酸反应只生成硝基苯。
3．以C8H10为例，思考如何书写苯的同系物的同分异构体？
提示：(1)考虑苯环上烷基的同分异构(碳链异构)，，只有1种。
苯与苯的同系物的比较
苯
苯的同系物
相同点
组成与结构
①分子中都含有一个苯环
②都符合分子式通式CnH2n－6(n≥6)
化学性质
①燃烧时现象相同，火焰明亮，伴有浓烟，燃烧通式CnH2n－6＋(n－1)O2nCO2＋(n－3)H2O
②都易发生苯环上的取代反应
③都能发生加成反应，但反应都比较困难
不同点
取代反应
易发生取代反应主要得到一元取代产物
更容易发生取代反应常得到多元取代产物
氧化反应
难被氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色
易被氧化剂氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色
差异原因
苯的同系物分子中，苯环与侧链相互影响，苯环影响侧链，使侧链烃基性质活泼而易被氧化。侧链烃基影响苯环，使苯环邻、对位的氢更活泼而易被取代
1．下列说法中，正确的是( )
A．芳香烃的分子通式是CnH2n－6(n≥6)
B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C．苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液褪色
D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
解析：选D 芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物，而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环，苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，其通式为CnH2n－6(n≥7，且n为正整数)；苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应，但甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而苯不能，这是由于苯环与侧链之间的影响所致。
2．下列有关甲苯的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A．甲苯通过硝化反应生成三硝基甲苯
B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．甲苯燃烧产生很浓的黑烟
D．1 mol甲苯与3 mol氢气发生加成反应
解析：选A A项中甲苯硝化反应生成三硝基甲苯，和苯的硝化反应不一样，所以A正确；B项中是苯环对甲基的影响，造成甲基被氧化；C项中产生黑烟是苯中碳的含量高造成的；D项中无论是苯还是苯的同系物均能与H2发生加成反应并且比例均为1∶3。
1．概念
含有多个苯环的芳香烃。
2．分类
(1)多苯代脂烃：苯环通过脂肪烃基连接在一起。
(2)联苯或联多苯：苯环之间通过碳碳单键直接相连。
(3)稠环芳烃：由共用苯环的若干条环边形成的。
3．多环芳烃的结构及同分异构体
(1)由于多环芳烃分子中含有多个苯环，不符合苯的同系物的概念，因此多环芳烃不属于苯的同系物。
(2)判断多环芳烃分子的共面、共线问题时，要注意：
①苯环是平面正六边形结构；
②若分子中含有饱和碳原子，则所有原子一定不共平面。
(3)判断多环芳烃取代物的同分异构体时，应注意分子结构的对称性。
4．芳香烃对人类健康的危害
对中枢神经系统麻醉，诱发白血病。
1．蒽的结构简式是 ，如果将蒽分子中减少3个碳原子，而H原
子数保持不变，形成的稠环化合物的同分异构体数目是( )
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：选A 蒽的分子式是C14H10，减少3个碳原子得C11H10；C11H10形成的稠环化合物为含有萘环的C10H7—CH3，两种同分异构体是：、。
2．下列芳香烃的一氯代物的同分异构体数目最多的是( )
解析：选B 采用对称法求同分异构体数目：
3.化合物A的结构简式如右图所示。已知A的苯环上的n溴代物的同分异构体的数目和m溴代物的同分异构体数目相等，m和n一定满足的关系式是( )
A．n＝m B．n＋m＝10
C．n＋m＝6 D．n＋m＝8
解析：选C 结构中氢被溴取代也可看成溴被氢取代，即“m溴代物”相当于“6－m氢代物”，与“n溴代物”的同分异构体相同，则6－m＝n。
[方法技巧]
(1)确定芳香化合物同分异构体时，既要考虑因取代基位置不同形成同分异构体，又要考虑因烃基异构形成同分异构体。如分子式为C8H10的芳香烃，其同分异构体从取代基位置及烃基异构两方面考虑有4种：
(2)使用“换元法”可迅速确定同分异构体的数目，若设某烃分子式为CnHm，a＋b＝m，则其a元氯代物与b元氯代物种数相等。如甲苯的一氯代物的同分异构体有4种：
，则其七氯代物的同分异构体也有4种。
[三级训练·节节过关]
1．下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是( )
解析：选D 含有苯环的化合物属于芳香族化合物，含有苯环的烃属于芳香烃，而苯的同系物的定义是含有一个苯环且侧链为饱和烃基的芳香烃。A、B属于苯的同系物，C不属于芳香烃，D属于芳香烃但侧链不饱和，不属于苯的同系物。
2．能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因反应褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
A． B．C6H14
C． D．
解析：选D 苯、己烷、甲苯都能够和溴水发生萃取而使溴水层褪色，但是不能和溴水发生化学反应而使其褪色；苯和己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，且己烷不能发生加成反应；四种有机物都能够发生取代反应。只有D项满足题意。
3．下列叙述中，错误的是( )
A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55～60 ℃反应生成硝基苯
B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷
D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
解析：选D 甲苯与氯气在光照下主要发生侧链上的取代反应，生成C6H5—CH2Cl，D错误。
4．要检验己烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是( )
A．先加足量的酸性高锰酸钾溶液，然后再滴加溴水
B．先加足量溴水，然后再滴加酸性高锰酸钾溶液
C．点燃这种液体，然后再观察火焰的颜色
D．加入浓硫酸与浓硝酸后加热
解析：选B A项，若先加足量的酸性高锰酸钾溶液，己烯和甲苯都能被氧化；B项，先加足量溴水，己烯与溴水发生加成反应，然后再滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，说明含有甲苯；C项，点燃这种液体，无论是否混有甲苯都会有黑烟生成；D项，加入浓硫酸与浓硝酸后加热，己烯和甲苯都能反应。
5．萘()、蒽()是比较简单的稠环芳香烃，请回答以下问题：
(1)在一定条件下，萘与浓硫酸、浓硝酸的混合酸作用可以得到几种萘的一硝基取代物，写出其结构简式。
(2)蒽的一氯代物有几种？萘的二氯代物有几种？
1．鉴别苯和苯的同系物的方法或试剂是( )
A．液溴和铁粉 B．浓溴水
C．酸性KMnO4溶液 D．在空气中点燃
解析：选C 苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色，而苯不能。
2．已知甲苯的一氯代物有4种同分异构体，将甲苯完全氢化后，再发生氯代反应，其一氯代物的同分异构体数目有( )
A．4种 B．5种
C．6种 D．7种
解析：选B 解答本题要注意两点：①甲苯完全氢化后的产
物是。②依据等效氢法确定
中氢原子的种类有5种。
3．已知分子式为C10H14的有机物，该有机物不能与溴水发生加成反应，分子中只有一个烷基，符合要求的有机物结构有( )21-cnjy*com
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：选C 由该有机物的性质可知，含有苯环结构，由于分子中只有一个烷基，则为丁基(丁基的种类有4种)，故该有机物的结构有4种。
4．将甲苯与液溴混合加入铁粉，其反应产物可能为( )
A．①②③ B．⑦
C．全部都有 D．④⑤⑥⑦
解析：选D 在催化剂的作用下甲苯和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，所以可能的有机产物是④⑤⑥⑦。
5．四联苯的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选C 根据上下对称、左右对称可知，四联苯的等效氢原子有5种，因此四联苯的一氯代物的种类为5种。
6．工业上可由乙苯生产苯乙烯：
＋H2，下列说法正确的是( )
A．该反应的类型为加成反应
B．乙苯的同分异构体共有三种
C．可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D．乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
解析：选C A．由乙苯生产苯乙烯，单键变成双键，则该反应为消去反应，错误；B.乙苯含苯环的同分异构体可以是二甲苯，有邻、间、对三种，错误；C.苯乙烯中含有碳碳双键，能使溴的CCl4溶液褪色，而乙苯不能，所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯，正确；D.苯乙烯中，苯和乙烯均是平面形分子，通过碳碳单键的旋转，可共平面的碳原子有8个，错误。
7．下列物质中，既能因发生化学反应而使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是( )
①CH3CH2CH2CH3 ②CH3CH2CH===CH2
③ ④
A．①②③④ B．②③④
C．②④ D．只有②
解析：选D ①丁烷不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；②1-丁烯分子中含有碳碳双键，既能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色；③苯分子结构稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但是可以萃取溴水中的溴而使溴水褪色；④邻二甲苯苯环上的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，二甲苯也可萃取溴水中的溴使溴水褪色，但是萃取属于物理变化过程；因此本题中符合题意的只有②。21世纪教育网
8．用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为( )
A．3 B．4
C．5 D．6
解析：选D 相对分子质量为43的烷基为—C3H7，其结构有两种：—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，可以取代甲苯苯环上的邻、间、对三个位置上的氢原子，故所得芳香烃的产物有2×3＝6种。
9．蒽( )与苯炔( )反应生成化合物X(立体对称图形)，如下图所示：
(1)蒽与X都属于________(填字母)。
a．环烃 B．烃 c．不饱和烃
(2)苯炔的分子式为______，苯炔不具有的性质是______(填字母)。
a．能溶于水 B．能发生氧化反应
c．能发生加成反应 D．常温常压下为气体
(3)下列属于苯的同系物的是________(填字母)。
解析：(1)蒽和X都只含C、H两种元素，有环状结构，且含有不饱和碳原子，故a、b、c均正确。(2)由苯炔的结构简式，结合碳的四价结构，可确定其分子式为C6H4，不溶于水，常温常压下是气体的烃其碳原子数不超过4，因苯炔分子内含有—C≡C—键，可以发生氧化反应、加成反应。(3)苯的同系物分子中只有一个苯环，且侧链均为烷基，满足条件的只有D项。
答案：(1)abc (2)C6H4 ad (3)D
10．有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：
(1)不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是________，生成的有机物名称是________，反应的化学方程式为__________________，此反应属于________反应。
(2)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。
(3)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是________。
(4)不与溴水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是________。
解析：己烯、己烷、苯、甲苯四种物质中，既能和溴水反应，又能和酸性KMnO4溶液反应的只有己烯。均不反应的为己烷和苯。不能与溴水反应但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在铁的催化作用下与液溴发生取代反应生成溴苯。
答案：(1)苯 溴苯 取代 (2)苯、己烷
(3)己烯 (4)甲苯
1．间二甲苯苯环上的一个氢原子被—NO2取代，其一元取代产物的同分异构体有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
2．苯和苯的同系物分子组成通式为CnH2n－6(n≥6)。和属于萘的同系物。萘和萘的同系物的组成通式为( )
A．CnH2n－6(n≥11) B．CnH2n－8(n≥10)
C．CnH2n－10(n≥10) D．CnH2n－12(n≥10)
解析：选D 根据它们分子中的萘环结构，用凯库勒式可表示为 ，可看作该
结构中存在5个 双键和2个碳环，按照“每存在1个 双键或1个环状
结构时，都要减少2个氢原子”和“碳原子个数确定时，链状烷烃中氢原子个数是上限数值”的规律，萘和萘的同系物分子组成中，碳原子个数为n时，氢原子个数应为2n＋2的基础上减少14，得到萘和萘的同系物的分子组成通式为CnH(2n＋2)－14，即CnH2n－12，其中n值不得小于10。
3．某烃结构式为，有关其结构说法正确的是( )
A．所有原子可能在同一平面上
B．所有原子可能在同一条直线上
C．所有碳原子可能在同一平面上
D．所有氢原子可能在同一平面上
解析：选C 由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体，则根据有机物的结构简式可知所有原子一定不能在同一平面上，A错误；苯环和碳碳双键均是平面形结构，则所有原子不可能在同一条直线上，B错误；苯环和碳碳双键均是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此所有碳原子可能在同一平面上，C正确；由于与饱和碳原子相连的4个原子构成四面体，则根据有机物的结构简式可知所有氢原子不可能在同一平面上，D错误。
4．某有机物分子中碳原子数和氢原子数之比为3∶4，其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍，在铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物。该有机物可能是( )
解析：选B 由题意知，该有机物的相对分子质量Mr＝16×7.5＝120。由碳原子数和氢原子数之比可得，该烃的分子式为C9H12，是苯的同系物。因铁屑存在时与溴发生反应，能生成2种一溴代物，说明苯环上的一溴代物有2种，只能是 B项，而D中苯环上的一溴代物有4种。
5．下列说法不正确的是( )
A．苯和浓硫酸在70～80 ℃时发生磺化反应
B．芳香烃是分子组成符合CnH2n－6(n≥6)的一类物质
C．甲苯可以和浓硝酸与浓硫酸的混合物发生硝化反应
D．等质量的烃(CxHy)耗氧量取决于的值，越大则耗氧越多
解析：选B 芳香烃中苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥6)，但是并非分子组成符合CnH2n－6(n≥6)的就是芳香烃。比如含有4个双键的链状烯烃。www-2-1-cnjy-com
6．某烃的分子式为C8H10，它不能使溴水因反应褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色，该有机物苯环上的一氯代物有2种，则该烃是( )【21cnj*y.co*m】
解析：选A 因苯环结构的特殊性，判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时，通常采用“对称轴”法，即在被取代的主体结构中，找出对称轴。
7．下图是一种形状酷似罗马两面神Janus的有机物结构简式，化学家建议将该分子叫做“Janusene”，下列说法正确的是( )
A．Janusene的分子式为C30H20
B．Janusene属于苯的同系物
C．Janusene苯环上的一氯代物有8种
D．Janusene既可发生氧化反应，又可发生还原反应
解析：选D A项，根据有机物结构可知分子中含有30个C原子、22个H原子，所以该有机物分子式为C30H22，错误；B项，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，错误；C项，该有机物分子为对称结构，分子中苯环含有4种H原子，苯环上的一氯代物有2种，错误；D项，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，正确。
8．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
(R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是__________________________；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸，则乙可能的结构有________种。
(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯环上的一溴代物只有一种。试写出丙所有可能的结构简式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由题给信息知，能被氧化为芳香酸的苯的同系物有两个共同点，①侧链与苯环相连的碳原子上有氢原子，②产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目。若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(和
)，两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能，故
分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有3×3＝9种结构。分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同侧链且位于对位，或有3个相同的侧链且彼此不相邻，或4个相同的侧链(具有对称结构，见答案)。
9．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是制取消炎灵(祛炎痛)的中间产物，其合成路线如图所示：
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)。