化学人教版 (2019)第二章 烃第三节 芳香烃精品随堂练习题

第三节　芳香烃

课后·训练提升

基础巩固

1.有关苯分子的说法不正确的是(　　)。

A.苯分子中C原子均以sp3杂化方式成键,形成夹角为120°的三个sp3杂化轨道,故为正六边形的碳环

B.每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成大π键

C.大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π键

D.苯分子中共有12个原子共面,6个碳碳键完全相同

答案:A

解析:苯分子中C原子均以sp2杂化方式成键,形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道,为正六边形的碳环,故A项错误;苯分子中每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成大π键,故B项正确;大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π键,故C项正确;苯分子中共有12个原子共面,6个碳碳键完全相同,故D项正确。

2.下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是(　　)。

A.苯分子是高度对称的平面形分子

B.苯能燃烧

C.苯不与酸性高锰酸钾溶液反应

D.1 mol苯在一定条件下可与3 mol氢气发生加成反应

答案:C

解析:苯分子是一个高度对称的平面形结构,乙烯也是平面形结构,不能说明与烯烃的性质不同,故A项错误;烃类有机化合物都可燃烧,不能说明与烯烃的性质不同,故B项错误;苯中不含碳碳双键,因此不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能说明与烯烃的性质不同,故C项正确;苯和烯烃均可以与氢气发生加成反应,而且比例一致,不能说明与烯烃的性质不同,故D项错误。

3.对比饱和链烃、不饱和链烃的结构和性质,苯的独特性质具体来说是(　　)。

A.难氧化,易加成,难取代

B.易取代,能加成,难氧化

C.易氧化,易加成,难取代

D.因是单双键交替结构,故易加成为环己烷

答案:B

解析:在50~60 ℃条件下,苯就能与混酸(浓硫酸和浓硝酸混合而成)发生取代反应,反应较易进行。在加热加压并有催化剂时,苯能与H2发生加成反应,但不能与溴发生加成反应。由此可知,苯的加成反应能进行,但较难。苯较难被氧化,常温下不与氧气反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选B。

4.下列各组物质中,能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是(　　)。

A.乙烯和乙炔

B.苯和正己烷

C.苯和甲苯

D.甲苯和1-己炔

答案:C

解析:乙烯、乙炔、1-己炔、甲苯均能与酸性高锰酸钾溶液发生反应使其褪色,苯和正己烷都不能与酸性高锰酸钾溶液反应,故苯和甲苯能用酸性高锰酸钾溶液鉴别。

5.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是(　　)。

①　②

③　④

⑤　 ⑥

A.③④

B.②⑤

C.①②⑤⑥

D.②③④⑤⑥

答案:B

解析:①和⑥含有一个苯环,属于苯的同系物;③和④尽管含有一个苯环,但其中含有其他原子,不属于芳香烃;②含有碳碳双键,属于芳香烃,但不是苯的同系物;⑤含有两个苯环,属于芳香烃,不是苯的同系物。

6.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:

下列说法不正确的是(　　)。

A.该反应属于取代反应

B.甲苯的沸点高于144 ℃

C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来

D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来

答案:B

解析:甲苯的相对分子质量比二甲苯小,沸点比二甲苯低,B项错误。

7.已知:CH4+Br2CH3Br+HBr,+Br2HBr+。将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有(　　)。

①　②  ③　④  ⑤　⑥  ⑦

A.①②③

B.④⑤⑥⑦

C.③⑦

D.①②③④⑤⑥⑦

答案:B

解析:根据题给两个反应信息,得出结论:光照条件下,是在侧链上发生取代反应;在FeBr3的催化作用下,是在苯环上发生取代反应。所以在FeBr3的催化作用下,甲苯与溴只能发生苯环上的取代反应,产物可能为④、⑤、⑥、⑦,④⑤⑥⑦,故选B。

8.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是(　　)。

①SO2　②CH3CH2CHCH2　③　④CH3CH3

A.①②③④

B.③④

C.①②④

D.①②

答案:D

解析:SO2具有还原性,能被强氧化剂Br2及酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色;CH3—CH2—CHCH2中有双键,遇Br2能发生加成反应,遇酸性高锰酸钾溶液能被氧化,从而使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色;苯结构稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但可萃取溴水中的Br2,使溴水褪色,此过程属物理变化过程;CH3CH3既不能使溴水褪色,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

9.人们对芳香烃的认识有一个不断深化的过程。

已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为:

(Ⅰ)　(Ⅱ)

(1)这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能　　　　　　(填字母,下同),而Ⅰ不能　　　　　。 

A.被酸性高锰酸钾溶液氧化

B.与溴水发生加成反应

C.与溴发生取代反应

D.与氢气发生加成反应

定量方面(即消耗反应物的量的方面):

1 mol C6H6与H2加成,Ⅰ需　　　　 mol,而Ⅱ需　　　　 mol。 

(2)今发现C6H6还可能有另一种如图所示的立体结构,该结构的二氯代物有　　　　种。

答案:(1)ABD　AB　3　2　(2)3

解析:(1)由于Ⅱ中存在双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而Ⅰ式中不能发生上述反应;由于苯环上加氢后得到环己烷(C6H12),比苯多6个氢原子,故需耗3 mol H2,而Ⅱ中只有两个双键,故需耗2 mol H2。

(2)根据对称性原则、有序性原则即可确定其二氯代物的结构(如图所示),

即可先固定一个—Cl原子在“*”位置,再将另一个—Cl原子分别加到三个“o”的位置,从而得出其二氯代物有3种结构。

10.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。 

(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　　　　　　　　　　　                                          。

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

解析:苯与溴的取代反应需要催化剂且是放热反应,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+AgNO3AgBr↓+HNO3,无法证明苯与溴是否发生了取代反应。

能力提升

1.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是(　　)。

A.与是同一种物质,说明苯分子中碳碳双键、碳碳单键交替排列

B.苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,说明苯组成中含碳量较高

C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色、无臭的液态烃

D.向2 mL苯中加入1 mL溴的四氯化碳溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈橙红色

答案:B

解析:因为是同种物质,说明不存在碳碳双键、单键交替排列,故A项错误;苯含碳量高,燃烧时产生浓烟,B项正确;苯是具有特殊气味的液体,故C项错误;苯和四氯化碳互溶,不会出现分层,D项错误。

2.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性高锰酸钾溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有(　　)。

A.2种 

B.3种 

C.4种 

D.5种

答案:C

解析:由题意知,该烃是苯的同系物,分子结构中只含有一个烷基,可以表示为C6H5—C4H9,丁基有4种同分异构体,则符合条件的烃为4种。

3.下列叙述中,错误的是(　　)。

A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯

B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成2-氯甲苯或4-氯甲苯

C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)

D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷

答案:B

解析:苯与浓硝酸、浓硫酸共热可发生取代反应生成硝基苯和水,A项正确;甲苯与氯气在光照下反应,甲基上的氢原子被取代,B项错误;乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,C项正确;苯环和碳碳双键在合适的条件下均能与氢气发生加成反应,苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,D项正确。

4.聚苯乙烯塑料在生产、生活中有广泛应用,其单体可由乙苯与二氧化碳在一定条件下反应制得,其反应原理如下:

+CO2+CO+H2O

下列有关说法不正确的是(　　)。

A.苯乙烯可通过加聚反应生成聚苯乙烯

B.苯乙烯分子中所有原子可能共平面

C.乙苯、苯乙烯均能使溴水褪色,且其褪色原理相同

D.等质量的聚苯乙烯与苯乙烯中所含的碳原子数相同

答案:C

解析:苯乙烯中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应生成聚苯乙烯,故A项正确;苯基和乙烯基都是平面结构,则苯乙烯分子中所有原子可以共平面,故B项正确;乙苯与溴水不发生反应,但能使溴水因萃取而褪色,苯乙烯与溴单质发生加成反应使溴水褪色,两者褪色原理不同,故C项错误;聚苯乙烯与苯乙烯的最简式相同,都是CH,等质量的聚苯乙烯与苯乙烯中所含的碳原子数相同,故D项正确。

5.下列关于的说法正确的是(　　)。

A.该有机化合物的分子式为C13H14,属于苯的同系物

B.1 mol该有机化合物与溴水发生加成反应最多消耗5 mol Br2,与氢气发生加成反应最多消耗5 mol H2

C.该有机化合物分子中至少有4个碳原子共直线,最多有13个碳原子共平面

D.该有机化合物在一定条件下可发生取代反应、加成反应和氧化反应

答案:D

解析:由该有机化合物的结构简式可知其分子式为C13H14,由于该有机化合物苯环的侧链中含有不饱和碳碳键,因此该有机化合物不属于苯的同系物,故A项错误。该有机化合物侧链中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键,因此1 mol该有机化合物与溴水发生加成反应最多消耗3 mol Br2,由于该有机化合物中还含有一个苯环,故与H2发生加成反应最多消耗6 mol H2,故B项错误。由于苯环是平面结构,乙炔是直线形分子,乙烯是平面形分子,所以该有机化合物分子中至少有3个碳原子共直线,最多有13个碳原子共平面,故C项错误。该有机化合物分子中含有苯环,可以发生硝化反应,还含有碳碳双键和碳碳三键,可以与溴、水等发生加成反应;碳碳双键和碳碳三键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,苯环上连有的取代基也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,故D项正确。

6.芳香族化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示:

回答下列问题:

(1)A的化学名称是　　　　　　;E属于　　　　　　(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。

(2)AB的反应类型是　　　　　　,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为　　　　　　　　。 

(3)AC的化学方程式为                          　。 

(4)A与酸性高锰酸钾溶液反应可得到D,写出D的结构简式:　　　　　　　。

答案:(1)邻二甲苯(或1,2-二甲基苯)　饱和烃

(2)取代反应　

(3)+Br2(或)+HBr

(4)

解析:(1)A(C8H10)与溴单质光照条件下发生取代反应生成B(),则A是,化学名称是邻二甲苯(或1,2-二甲基苯);E是邻二甲基环己烷,属于饱和烃。

(2)A在光照下发生取代反应,可生成多种副产物,其中与B互为同分异构体的结构简式为。

(3)AC发生苯环上的取代反应,化学方程式为+Br2(或

)+HBr。

(4)A与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应可得到D,D为邻苯二甲酸,其结构简式为。