高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第一单元 脂肪烃的性质及应用课时训练

能力课时落实(五)

(建议用时：40分钟)

1．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是(　　)

A．苯可与液溴发生取代反应

B．苯不能被酸性KMnO4溶液氧化

C．1 mol苯能与3 mol H2发生加成反应

D．苯能够燃烧产生浓烟

B　[苯既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，这是苯与烯烃的明显不同之处。]

2．只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开，该试剂是(　　)

A．酸性高锰酸钾溶液　　 B．溴化钾溶液

C．溴水   D．硝酸银溶液

C　[A选项，酸性KMnO4溶液有强氧化性，能氧化甲苯、己烯而褪色，不能用于区分它们；B选项，溴化钾溶液加入题述四种液体中，由于甲苯、己烯的密度都比水的小，混合后分层，有机层在上层，都无化学反应发生，从而不能区分；由于CCl4的密度比水的密度大，混合后分层，有机层在下层；与KI溶液不分层；D选项，AgNO3溶液与溴化钾溶液作用类似，但KI溶液中会出现黄色沉淀；C选项，甲苯与溴水分层，溴被萃取到甲苯中处于上层，呈橙红色，下层为水层，接近无色；己烯使溴水褪色，可见上下分层，但都无色；CCl4萃取Br2，上层为水层，无色，下层为Br2的CCl4溶液，呈橙红色；溴水与KI溶液不分层，但发生反应，置换出I2可使溶液颜色加深，四种溶液的现象各不相同。]

3．(2021·滨州高二检测)已知异丙苯的结构简式如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．异丙苯的分子式为

B．异丙苯的沸点比苯高

C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D．异丙苯和苯互为同系物

C　[与苯环直接相连的碳原子一定与苯环共平面，而这个碳原子与相连的两个甲基上的碳原子构成四面体型，因此异丙苯中所有碳原子不可能共平面，C错误。]

4．(2021·曲阜高二检测)校园“毒跑道”事件媒体常有报道，其对人体造成伤害的原因之一是超标使用了苯、甲苯等有机溶剂。下列有关说法正确的是(　　)

A．甲苯的分子式为

B．甲苯分子中所有原子都处于同一平面

C．甲苯的一氯取代物有5种同分异构体，它们的熔、沸点各不相同

D．甲苯和苯互为同系物

D　[A项，为甲苯的结构简式，其分子式为C7H8，错误；B项，甲烷空间构型为正四面体型，因此甲基上所有原子不共面，错误；C项，甲苯分子中有4种处于不同化学环境的氢原子，因此一氯代物有4种，错误；D项，甲苯和苯结构相似，分子组成上相差1个“CH2”，因此互为同系物，正确。]

5．(2021·扬州高二月考)下列有机反应中，不属于取代反应的是(　　)

B　[选项B是氧化反应，其他选项均为取代反应。]

6．(2021·海口高二检测)为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如图所示装置，则装置A中盛有的物质是(　　)

A．水   B．NaOH

C．CCl4   D．NaI溶液

C　[在催化剂的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成，锥形瓶内试剂的作用为检验生成的溴化氢，利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应，生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀，由此来检验溴和苯发生了取代反应，但液溴会对HBr产生干扰，因此A中液体的作用就是除掉HBr中的Br2。Br2在水中的溶解度不大，HBr在水中的溶解度大，不能除掉Br2，A错误；HBr能与NaOH发生中和反应，B错误；Br2易溶于CCl4，HBr不溶于CCl4，C正确；HBr在NaI溶液中的溶解度较大会被吸收，D错误。]

7．绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)(　　)

D　[根据“原子经济性”新概念的要求判断，A、B、C中有副产物HCl、H2O、HBr生成，原子利用率没有达到100%，而D项符合题目要求，原料中的原子全部转化为产品，无副产物生成。]

8．(2021·福州高二月考)下列化合物分别跟液溴和铁粉的混合物反应，苯环上的氢原子被取代所得的一溴代物有3种同分异构体的是(　　)

A　[各选项中苯环上的一溴代物的位置如下：

分析可知，A中1、5位置对称，2、4位置对称，故A中有3种取代位置。B中1、2、3位置对称，即B中有1种取代位置。C中1、4位置对称，2、3位置对称，故C中有2种取代位置。D中1、2位置对称，即D中有1种取代位置。]

9．无色孔雀石绿(结构简式如图所示)曾被用作水产养殖业的杀虫剂(鱼药)，因为具有潜在致癌性，已被禁止使用。下列关于无色孔雀石绿的叙述中，正确的是(　　)

A．分子中所有的碳原子可能在同一平面上

B．无色孔雀石绿属于烃

C．无色孔雀石绿可与溴水中的溴发生加成反应

D．在一定条件下，1 mol无色孔雀石绿可以和9 mol氢气发生加成反应

D　[该分子可看作是甲烷中的氢原子被其他的原子团取代而衍生的化合物，所有的碳原子不可能在同一平面上；含有N元素，属于烃的衍生物，不属于烃；该分子中不含能与溴水反应的官能团，不与溴发生加成反应；1 mol无色孔雀石绿含3 mol苯环，所以在一定条件下，1 mol无色孔雀石绿可以和9 mol氢气发生加成反应。]

10．(2021·西安高二月考)某含有苯环的化合物A，其相对分子质量为104，且碳的质量分数为92.3%。

(1)A的分子式为________。

(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为___________，反应类型是____________。

请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式_________________________________________________________________。

(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式________________________。

(5)在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为___________________________________________________________________。

[解析]　(1)根据有机物A的相对分子质量可求得其分子中碳原子的数目N(C)＝104×≈8，由此可得该有机物的分子式为C8H8。

(2)该分子中含有苯环，能与溴的四氯化碳溶液反应，因此其结构简式为。

(4)A与氢气的反应产物中碳原子与氢原子的个数之比为N(C)∶N(H)＝∶≈1∶2，则其分子式为(CH2)n，说明其加成产物的不饱和度为1，因此A的加成产物的结构简式为。

11．(2021·黄石高二质检)已知：①R—NO2R—NH2；

③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。

以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图：

(1)A是一种密度比水________(填“小”或“大”)的无色液体；A转化为B的化学方程式是______________________________________________________。

(2)在“”的所有反应中属于取代反应的是________(填字母)，属于加成反应的是________(填字母)；用核磁共振氢谱可以证明化合物D中有________种处于不同化学环境的氢原子。

(3)B的苯环上的二氯代物有________种同分异构体；CH3NH2的所有原子________(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。

[解析]　(1)结合框图中苯转化为A的条件可知，A为硝基苯。运用逆推法可确定B中苯环上甲基的位置，得出B的结构简式为。

(3)CH3NH2可看成CH4中的一个氢原子被—NH2取代，CH4的空间构型为正四面体型，因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。

12．(2021·安徽合肥高二月考)硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。制备硝基苯的过程如下：

①配制混合酸：组装如图反应装置。取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸，加入漏斗中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。

②向室温下的苯中逐滴加入混合酸，边滴边搅拌，混合均匀。

③在50～60 ℃下发生反应，直至反应结束。

④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和10% Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。

(2)可能用到的有关数据列表如下。

请回答下列问题：

(1)配制混合酸应在烧杯中先加入_______________________。

(2)恒压滴液漏斗的优点是______________________________。

(3)实验装置中长玻璃管可用________(填仪器名称)代替。

(4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或“下”)层，分离混合酸和产品的操作方法为_____________________________________________。

(5)用10% Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤，怎样验证液体已洗净？_____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

(6)为了得到更纯净的硝基苯，还需先向液体中加入________除去水，然后蒸馏，最终得到17.5 g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有效数字)。若加热后，发现未加沸石，应采取的操作是________________________。

[解析]　(1)因浓硫酸密度大于浓硝酸且浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大量的热，因此应像稀释浓硫酸一样，将浓硫酸缓慢倒入浓硝酸中，故应在烧杯中先加入浓硝酸。

(3)在制取硝基苯时需加热，而苯、浓硝酸易挥发，为防止原料挥发需将原料进行冷凝，因此长导管的作用是冷凝回流，为使冷凝效果更好，长玻璃管可用冷凝管来代替。

(4)浓硝酸、浓硫酸的密度均大于产品硝基苯，且前两者均易溶于水、产品难溶于水，故反应后分层，产品在液体的上层，分离则需要采用分液的操作方法。

(5)最后水洗的目的是除去Na2CO3，因此检验是否洗净可取最后一次洗涤液少许，加入氯化钙溶液看有无沉淀生成，得出最后的洗涤液中是否有CO，从而判断是否洗净。

(6)除去最后水洗后液体中水分可采取加入吸水的无水氯化钙，然后蒸馏得到产品；理论上18 mL苯与足量硝酸可生成m(硝基苯)＝×123 g·mol－1≈24.98 g，故硝基苯的实际产率为×100%≈70%；加热后发现未加沸石，此时溶液温度也许已接近沸点，若直接加入沸石可能引起暴沸，因此采取的措施是停止加热，冷却后补加。

[答案]　(1)浓硝酸　(2)可以保持漏斗与三颈烧瓶内压强一致，使液体顺利滴下　(3)冷凝管(或球形、蛇形冷凝管)　(4)上　分液　(5)取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加CaCl2溶液，无沉淀生成，则说明已洗净(其他合理答案也可)　(6)无水氯化钙　70%　停止加热，冷却后补加