高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第三节 芳香烃当堂达标检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第三节 芳香烃当堂达标检测题，共8页。试卷主要包含了下列说法正确的是，乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为，下列关于苯乙炔的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
A组·基础达标
1．(2023·云南红河期中)下列说法正确的是( )
A．甲苯在光照下与Cl2发生的主要反应为苯环上引入氯原子的取代反应
B．制硝基苯时，在浓H2SO4中加入浓HNO3后，立即加苯混合，进行振荡
C．苯与液溴混合后加入铁粉，发生放热反应，制备密度大于水的溴苯
D．苯和甲苯都属于芳香烃，都能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】甲苯在光照下与Cl2的反应主要是发生在—CH3上的取代反应，A错误；制硝基苯时，将浓硫酸沿器壁缓缓注入浓硝酸并同时搅拌，冷却后加苯，顺序不能颠倒，B错误；苯与液溴在铁或溴化铁作催化剂下发生取代反应，制备密度大于水的溴苯，C正确；甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，但苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误。
2．乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为
eq \(―――→,\s\up7(催化剂))＋H2(g)
下列说法中不正确的是( )
A．等质量的苯乙烯和聚苯乙烯燃烧耗氧量相同
B．乙苯转化为苯乙烯的反应属于消去反应
C．苯乙烯分子中所有原子有可能位于同一平面上
D．乙苯的一氯代物共有3种
【答案】D
【解析】苯乙烯和聚苯乙烯的最简式相同，故等质量的两者燃烧耗氧量相同，A正确；由消去反应含义知B正确；苯中12个原子共平面，乙烯中6个原子共平面，则苯乙烯分子中所有原子有可能位于同一平面上，C正确；乙苯的等效氢有苯环上的邻、间、对3种，侧链乙基上有2种，共5种等效氢，则乙苯的一氯代物共有5种，D错误。
3．欲观察环己烯是否会使酸性高锰酸钾溶液褪色，可先将环己烯溶于适当的溶剂，再慢慢滴入0．005 ml/L的KMnO4溶液并不断振荡，下列物质最适合作此溶剂的是( )
A．四氯化碳B．酒精
C．甲苯D．水
【答案】A
【解析】KMnO4 溶液能氧化酒精中乙醇、甲苯，而环己烯不溶于水，不利于现象的观察，A正确。
4．下列关于苯乙炔的说法错误的是( )
A．能使溴水褪色
B．该分子中碳原子有sp和sp2杂化
C．与足量H2加成时，1 ml苯乙炔可消耗5 ml H2
D．分子中共直线的原子最多有4个
【答案】D
【解析】苯乙炔含有碳碳三键，能使溴水褪色，A正确；苯环碳为sp2杂化、三键的碳为sp杂化，B正确；与H2加成时，1 ml苯环、三键分别消耗3 ml H2、2 ml H2，C正确；苯环位于对角线上的4个原子共直线、碳碳三键中的4个原子也共直线，这两条直线有2个交点，故它们一定共直线，即共直线的原子最多有6个，D错误。
5．只用一种试剂就能鉴别甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液，该试剂可以是( )
A．酸性高锰酸钾溶液B．溴水
C．溴化钾溶液D．硝酸银溶液
【答案】B
【解析】甲苯和己烯都与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，不能鉴别，A错误；甲苯不溶于水，但密度比水小，四氯化碳不溶于水，但密度比水大，加入溴水，颜色层位置不同，己烯与溴水发生加成反应，溴水褪色，碘化钾与溴水发生氧化还原反应，溶液颜色加深，可鉴别，B正确；加入溴化钾溶液，不能鉴别甲苯和己烯，二者不与溴化钾溶液反应且密度都比水小，C错误；加入硝酸银溶液，不能鉴别甲苯和己烯，二者与硝酸银溶液均不反应，且密度均比水小不能鉴别，D错误。
6．分子式为C9H12的芳香烃，其同分异构体的数目有( )
A．8种B．7种
C．5种D．10种
【答案】A
【解析】当苯环上取代基数目没有限定时，取代基数量应按1、2、3…等分别讨论；任何两个取代基在苯环上均有邻、间、对三种位置关系；当苯环上有3个取代基时，若3个取代基各不相同，则有10种同分异构体；当有2个相同时，可形成6种同分异构体；当3个完全相同时，则可形成3种同分异构体。
7．图甲是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置。下列说法错误的是( )
A．苯和液溴在A中发生反应的化学方程式：Br2＋ eq \(―――→,\s\up7(FeBr3))＋HBr
B．实验过程中C中的液体逐渐变为浅红色，是因为溴具有挥发性
C．D、E、F均具有防倒吸的作用，其中F不可以用图乙所示装置代替
D．D中石蕊溶液慢慢变红，E中产生浅黄色沉淀
【答案】C
【解析】苯、溴苯、溴、HBr均易挥发，溴苯、溴均会溶于苯，溴苯溶于苯无色，少量溴溶于苯为浅红色，B正确；D、E、F均具有防倒吸的作用，F的作用是尾气处理，不影响性质探究，可用图乙所示装置代替，C错误；产物有HBr且不溶于C中的苯，HBr在D中溶于水显酸性，使石蕊溶液变红，HBr在E中与AgNO3溶液反应生成浅黄色的AgBr沉淀，D正确。
8．某有机化合物中碳和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7．5倍。在铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是( )
A．CH≡C—CH3B．
C．CH2==CHCH3D．
【答案】B
【解析】可求得分子式为C9H12，由性质知其为芳香烃，结合其苯环上的一溴代物有2种知B正确。
9．(2023·广东惠州一中五校联考)已知有机物M、N、W能发生下列反应，下列说法不正确的是( )
＋CH2==CH—CH3 eq \(―――→,\s\up7(一定条件))
M N W
A．M的一氯代物有3种
B．N分子不存在顺反异构体
C．该反应原子利用率为100%
D．M、N和W均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】A
【解析】由结构简式可知，M分子中含有4类氢原子，一氯代物有4种，A错误；由结构简式可知，M分子中碳碳双键的右侧碳原子连有2个氢原子，所以N分子不存在顺反异构体，B正确；由结构简式可知，M与N发生加成反应生成，所以反应的原子利用率为100%，C正确；由结构简式可知，M和W属于苯的同系物，侧链碳原子上连有氢原子，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，N属于烯烃，碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，D正确。
10．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年，德国科学家米希尔里希通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰(NaOH参加反应)共热生成苯的化学方程式：________________________________________________________。
(2)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的一种含三键且无支链的链烃的结构简式：____________________________________________。
(3)从烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需要117～125 kJ/ml的热量，但1，3－环己二烯失去2个氢原子变成苯时是一个放热反应，反应热为－23．4 kJ/ml，以上事实说明________(填字母)。
a．1，3－环己二烯与氢气加成是吸热反应
b．1，3－环己二烯比苯稳定
c．苯加氢生成环己烷是吸热反应
d．苯比1，3－环己二烯稳定
(4)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构(如下图)，解释了苯的部分性质，任写一个苯发生取代反应的化学方程式：_______________________。但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列____________事实(填字母)。
a．苯不能使溴的CCl4溶液褪色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碳碳之间的键是____________________________。
【答案】(1) eq \(―――→,\s\up7(CaO),\s\d5(△))Na2CO3＋
(2)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(或其他合理答案)
(3)d
(4)＋HNO3 eq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))＋H2O (或其他合理答案) ad
(5)介于单键和双键之间的特殊的共价键
【解析】(1)由质量守恒定律分析苯甲酸钠与NaOH反应生成的另一物质是Na2CO3。(3)1，3-环己二烯去氢生成苯放热，说明苯能量比1，3-环己二烯低，而能量越低物质越稳定。(4)含有碳碳双键的物质应该能通过加成反应使溴的CCl4溶液褪色，若苯存在单键、双键交替出现的情况，则邻二溴苯应该有两种；又因苯能发生加成反应，又能发生取代反应，故碳碳键具有单键与双键的某些性质。
B组·能力提升
11．四苯基甲烷(C6H5)4C可看作是苯基取代甲烷分子中的氢原子后形成的，则的一氯代物(不考虑立体异构)最多有( )
A．6种B．9种
C．5种D．7种
【答案】A
【解析】除连接有甲基的苯环外，另外三个苯环及苯环上对应的碳原子的空间位置完全相同，当氯取代连接有甲基的苯环上的氢原子时可得到2种物质，取代甲基上的氢原子也可得到1种物质，取代不连接甲基的苯环上的氢原子时有3种取代方式，故一氯代物共有6种，A正确。
12．萘的结构简式为。
(1)萘的分子式为______________，与足量H2反应时，1 ml萘可消耗________ml H2，其一硝基代物有________种。
(2)萘有多种同分异构体，含有苯环、苯环上只有一个链状取代基的同分异构体有________种，其中核磁共振氢谱有6组峰的物质的结构简式为____________________。
(3)下列有关萘的说法错误的是__________(填字母)。
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．核磁共振氢谱有4组峰
C．萘分子中所有原子在同一平面内
D．萘不溶于水、易溶于苯
【答案】(1)C10H8 5 2
(2)3 (3)B
【解析】(2)当苯环只有一个链烃基时，链烃基的组成为C4H5，结构为—CH==CH—C≡CH 、—C≡C—CH==CH2、，其中当烃基为—CH==CH—C≡CH时，其核磁共振氢谱有6组峰。
13．硝基苯是一种重要的化工原料，实验室在55～60 ℃的条件下将20 mL苯(密度为0．88 g/cm3)与22 mL浓硫酸和20 mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯，制备装置和原理如下：
＋HNO3 eq \(―――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋H2O
查阅资料可知反应机理如下：
①HNO3＋2H2SO4⥫⥬H3O＋＋＋NO2＋2HSO eq \\al(－,4) ；
②＋＋NO2―→；
③____________________________。
回答下列问题：
(1)中间产物＋NO2与硝基相比 ，电子数目较多的是____________________________。
(2)中间体正离子()中与硝基相连的碳原子的杂化方式是________________ ______________________。
(3)请完成第③步反应：______________________________________________。
(4)该实验采用恒温加热，为控制反应温度，可采用________加热的方法。仪器a的名称是 。
(5)反应结束后，冷却反应混合物，分离出有机层，所得物质中除硝基苯外还含有硝酸、硫酸、苯、苯磺酸等，依次用蒸馏水、5%的NaOH溶液和蒸馏水洗涤，再用无水CaCl2干燥后，得到粗硝基苯。有机层用5%的NaOH溶液洗涤的目的是_________________ _______________。
(6)若该实验制备得到纯硝基苯18 g，则该实验中硝基苯的产率是_________________ (保留小数点后两位)。
【答案】(1)—NO2 (2)sp3
(3)＋HSO eq \\al(－,4) ―→＋H2SO4
(4)水浴 球形冷凝管
(5)除去粗产品中残留的酸 (6)64．86%
【解析】(1)中间产物＋NO2带一个单位正电荷而—NO2是电中性的，故—NO2的电子数目较多。(2)中间体正离子()中与硝基相连的碳原子形成的均是单键，属于饱和碳原子，其杂化方式是sp3。(3)第③步反应应该是两种中间产物与 HSO eq \\al(－,4) 作用生成硝基苯并“还原”出硫酸。(4)利用水浴加热法可使反应温度维持在55～60 ℃，仪器a的名称是球形冷凝管。(5)由于所得物质中除硝基苯外还含有硝酸、硫酸、苯、苯磺酸等，因此有机层用5%的NaOH溶液洗涤的目的是除去粗产品中残留的酸。(6)m(C6H6)＝20 mL×0．88 g/cm3＝17．6 g，因此理论上生成硝基苯的质量是 eq \f(17.6 g,78 g/ml)×123 g/ml＝27．75 g，若该实验制备得到纯硝基苯18 g，则该实验中硝基苯的产率是 eq \f(18 g,27.75 g)×100%＝64．86%。
14．已知：①RNO2 eq \(―――→,\s\up7(Fe),\s\d5(HCl))RNH2；②＋HO—SO3H eq \(―――→,\s\up7(70～80 ℃))＋H2O；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。
以下是用苯作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“ eq \(―――→,\s\up7(a))C eq \(―――→,\s\up7(b))D eq \(―――→,\s\up7(c))”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。
(3)CH3NH2的所有原子__________(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。
【答案】(1)大 ＋CH3Cl eq \(―――→,\s\up7(催化剂))＋HCl
(2)a、b c 3 (3)不可能
【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为。(2)由苯到的各个转化条件可知C为，D为。从而可推知各个反应的反应类型。(3)CH3NH2可看成CH4中的—H原子被—NH2取代，CH4的空间构型为四面体形，因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。