沪科技版（2020）选择性必修3芳香烃的结构与物理性质优秀第1课时同步达标检测题

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1．某有机化合物的结构简式如下：
此有机化合物属于
①烯烃 ②芳香化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物
A．①②③④B．②④C．②③D．①③
【答案】B
【详解】上述有机物中除了含碳、氢元素以外，还含有氧元素，所以属于④烃的衍生物，不属于①烯烃和③芳香烃，分子中含苯环，所以属于②芳香化合物，故②④符合题意。
答案选B。
2．下列关于甲苯的叙述正确的是
①能使酸性高锰酸钾褪色②能发生加聚反应③可溶于水，密度比水小④能与H2发生加成反应，1ml甲苯最多消耗3mlH2⑤能因物理变化使溴水褪色⑥苯环上的一溴代物有三种同分异构体⑦所有的碳原子都可能共平面
A．③④⑤⑥B．①④⑤⑥⑦C．①②④⑤D．全部
【答案】B
【分析】甲苯属于芳香烃，由苯环和甲基构成，甲基和苯环相互活化，故苯环更易取代，甲基易被高锰酸钾溶液等氧化，据此分析解答。
【详解】①甲苯中甲基能被酸性高锰酸钾氧化为-COOH，从而能使高锰酸钾溶液褪色，故①正确；
②甲苯中无碳碳双键和碳碳三键等不饱和键，故不能发生加聚反应，故②错误；
③甲苯属于芳香烃，是难溶于水的油状液体，密度比水小，故③错误；
④甲苯中的苯环能与H2发生加成反应，1ml甲苯最多消耗3mlH2，故④正确；
⑤甲苯难溶于水，且溴在甲苯中的溶解度比在水中的大，故甲苯能萃取溴水中的溴，能因物理变化使溴水褪色，故⑤正确；
⑥苯环上的H原子有3种，故甲苯的一溴代物有三种同分异构体，故⑥正确；
⑦甲苯中-CH3上的碳原子取代了苯环上的H原子，故和苯环一定共平面，故所有的碳原子都可能共平面，故⑦正确；
综上所述，①④⑤⑥⑦正确，故答案选B。
【点睛】点评本题考查了甲苯的结构特点、物理性质和化学性质，难度不大，应注意甲基和苯环的相互活化。
3．关于化合物 (b)， (d)，(p)的下列说法正确的是
A．b、d、p都属于芳香烃，b、d互为同分异构体，b、p互为同系物
B．b、d均有3种一氯代物，p有5种一氯代物
C．b、p最多都可有6个原子处于同一直线
D．d有10个碳原子处于同一平面，p最少有12个碳原子处于同一平面
【答案】C
【详解】A．b的分子式为C12H10、d的分子式为C10H8，二者不互为同分异构体，A错误；
B．d的结构简式为，分子中只有2种不同性质的氢原子，所以有2种一氯代物，B错误；
C．b为，红线上的4个C、2个H一定共直线、p为，红线上的6个C原子一定共直线，所以b、p最多都可有6个原子处于同一直线，C正确；
D．p中，1个苯环内的6个C、与苯环相连的2个-CH3中的C，在红线上的另一苯环(含-CH3)中的3个C，共11个碳原子处于同一平面，D错误；
故选C。
4．l966年，和首次合成了一类碗状化合物，将其命名为中文名称为碗烯或心环烯，其结构如图所示。下列有关该有机物的说法错误的是
A．属于芳香烃
B．不溶于水，与苯互为同系物
C．可以发生取代反应和加成反应
D．完全燃烧生成和的物质的量之比为4：1
【答案】B
【详解】A．由题干碗烯的结构简式可知，碗烯由一个环戊烷周围并五个苯环组成，属于芳香烃，A正确；
B．碗烯属于烃，不溶水，同系物是指结构相似在组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，碗烯与苯结构不相似，则不属于苯的同系物，B错误；
C．由题干碗烯的结构简式可知，该有机物中含苯环，可以发生取代反应和加成反应，C正确；
D．碗烯的分子式为，依据原子守恒，完全燃烧生成和的物质的量之比为4:1，D正确；
故答案为：B。
5．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：
下列有关溴苯制备的说法正确的是A．图中仪器a是玻璃棒
B．反应过程中三颈烧瓶内有白雾，是由生成HBr气体形成的酸雾
C．烧杯中NaOH溶液的作用吸收生成的溴苯，同时除去HBr气体
D．分离操作后得到的粗溴苯，要进一步提纯，必须进行过滤操作
【答案】B
【详解】A．图中仪器a是温度计，故A错误；
B．苯与溴反应生成HBr气体，HBr气体极易溶于水在空气中与水蒸气结合形成小液滴，产生白雾，故B正确；
C．生成的溴苯中溶有少量溴和HBr，用NaOH溶液除去溴和HBr，故C错误；
D．未反应的苯，溶解于溴苯，若要除去苯，需用蒸馏的方式，故D错误；
故选B。
6．苯和苯乙烯是重要的化工原料，下列有关苯和苯乙烯的说法错误的是
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．苯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
【答案】D
【详解】A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃发生硝化反应，生成硝基苯，A正确；
B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷，B正确；
C．苯乙烯含碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．苯乙烯在一定条件下能与HCl发生加成反应而不是取代反应，所以在一定条件下与HCl发生反应生成1-氯苯乙烷或2-氯苯乙烷，D错误。
故选D。
7．已知C-C键可以绕键轴自由旋转，结构简式为 的烃，下列说法中正确的是
A．该烃苯环上的一氯代物最多有4种B．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C．分子中最多有14个碳原子处于同一平面上D．该烃属于苯的同系物
【答案】B
【详解】A．该烃苯环上的氢原子分为3类，其一氯取代物最多有3种，A错误；
B．该有机物分子中，同一个苯环结构的碳原子及与该环相连的碳原子共面，两个苯环相连直线上的6碳共面，分子中至少有6+2+3=11个碳原子处于同一平面上，B正确；
C．分子中最多有16个碳原子处于同一平面，C错误；
D．该有机物含有2个苯环，与苯在组成不相似，不是苯的同系物，D错误；
答案选B。
8．实验室制硝基苯的主要步骤如下
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀
③在50摄氏度到60摄氏度下发生反应，直至反应结束。
④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。
填写下列空白：
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，操作注意事项是_______
(2)在步骤3中，为了使反应在50摄氏度到60摄氏度下进行，常用的方法是_______
(3)步骤4中洗涤，分离出硝基苯应使用的仪器是_______
(4)步骤4中粗产品用5%的NaOH 溶液洗涤的目的是_______
(5)纯硝基苯是无色、密度比水_______(填小或大)。
【答案】(1)应将浓硫酸中注入浓硝酸中，及时搅拌、冷却
(2)热水浴加热
(3)分液漏斗
(4)除去硫酸和硝酸、NO2等酸性物质
(5)大
【分析】苯和浓硝酸在浓硫酸作用下生成硝基苯，生成的硝基苯中混有苯、硫酸、硝酸、水以及硝酸分解产生的NO2，提纯可以得到纯硝基苯。
【详解】（1）浓硫酸密度比浓硝酸大，所以配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时，应将浓硫酸中注入浓硝酸中，及时搅拌、冷却。
（2）水浴加热能更好地控制温度且可以使反应混合物受热均匀，反应在50摄氏度到60摄氏度下进行，可以采取热水浴加热。
（3）硝基苯不溶于水，洗涤后硝基苯和无机溶液分层，所以分离出硝基苯应使用分液漏斗。
（4）硝酸、硫酸会部分残留在硝基苯中，硝酸分解产生的NO2也会溶于硝基苯，NaOH可以将硫酸和硝酸、NO2等酸性物质除去。
（5）纯硝基苯是无色、密度比水大的液体。
9．对溴甲苯()是一种有机合成原料，广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得，装置如图所示。
已知：
回答下列问题：
(1)装置甲中导气管的作用为_______。
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行，最适宜的温度范围为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(3)装置甲中发生反应的化学方程式为_______
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为_______。
(5)取装置甲中反应后的混合物，经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1：水洗，分液；
步骤2：用NaOH稀溶液洗涤，除去_______(填化学式)，分液；
步骤3：水洗，分液；
步骤4：加入无水粉末干燥，过滤；
步骤5：通过_______(填操作名称)，分离对溴甲苯和甲苯。
(6)关于该实验，下列说法正确的是_______(填字母)。
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时，说明该反应为取代反应
【答案】(1)平衡气压，使甲苯和液溴混合溶液顺利滴下
(2)c
(3)+Br2 +HBr
(4)苯或四氯化碳
(5) 除去Br2中少量的HBr 蒸馏
(6)c
【详解】（1）导气管主要是与大气相连，防止漏斗中压强过大，液体不会流下来；
（2）温度需要低于对溴甲苯、甲苯的沸点，高于溴的沸点，会出现过度挥发，不能太低也不能太高。故其顺序为c；
（3）装置甲中甲苯与溴单质发生取代反应，其化学方程式为：+Br2 +HBr；
（4）由于HBr中可能混有溴，故要使混合气体通入苯或四氯化碳，除去溴；
（5）反应后的混合液中有少量溴，故用氢氧化钠溶液可以除去溴。由于对溴甲苯和苯的沸点不同，故采取蒸馏的方法得到纯净的对溴甲苯；
（6）a.甲苯不与溴水反应，a错误；
b.丙的导管伸入液面之下，会造成倒吸，b错误；
c.黄色沉淀是甲苯与溴发生反应生成的HBr与硝酸银反应之后的结果，故生成浅黄色沉淀就能证明该反应是取代反应，c正确；
故选c。
10．制取溴苯的反应装置如图所示：
(1)长导管b的作用：一是_____，二是_____，若用_____代替效果更佳。
(2)导管c不能浸没于液面中的原因是_____。
(3)AgNO3溶液中有浅黄色溴化银沉淀生成，_____(“能”或“不能”)说明发生了取代反应而不是加成反应，理由是_____，若能说明，后面的问题忽略，若不能，实验装置应如何改进：_____。
(4)反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这可能是因为_____的缘故。除此之外，制得的溴苯中还可能混有的杂质是_____，根据混合物中各物质的性质，简述获得纯净的溴苯应进行的实验操作：_____。
【答案】(1) 冷凝回流 导气 (球形)冷凝管
(2)防止倒吸
(3) 不能 因为挥发出来的Br2也能与AgNO3溶液产生浅黄色沉淀 可以在a、d之间增加一个盛有CCl4的洗气装置
(4) 制得的溴苯中溶解了溴 溴化铁、苯 先是用水洗后分液(除去溶于水的杂质，如溴化铁等)，再是用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗后分液(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)、蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯
【分析】苯与液溴发生取代反应，生成溴苯和HBr，由于反应放热，溴、苯沸点低，易挥发，所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯，硝酸银溶液可以检验产物中的HBr。
【详解】（1）苯与液溴发生取代反应，生成溴苯和HBr，由于反应放热，溴、苯沸点低，易挥发，所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯，故长导管的作用为导气兼冷凝、回流反应物，若用(球形)冷凝管代替效果更佳。
（2）HBr极易溶于水，不能将导管c末端浸没于液面中，导管c末端与锥形瓶里液面保持一段距离的目的是防倒吸。
（3）Br2易挥发，反应过程中挥发出来的Br2也能与AgNO3溶液产生浅黄色沉淀，AgNO3溶液中有浅黄色溴化银沉淀生成，不能说明发生了取代反应而不是加成反应，若能说明，需要将Br2除去，可以在a、d之间增加一个盛有CCl4的洗气装置。
（4）纯溴苯为无色液体，密度比水大，制得的溴苯中溶解了溴，而呈褐色；反应过程中，苯和溴不可能完全反应，混合物中含有溴和苯，铁和溴反应还能生成溴化铁，制得的溴苯中还可能混有的杂质是溴化铁、苯；除去混入溴苯中的溴、溴化铁和苯，可先是用水洗后分液(除去溶于水的杂质，如溴化铁等)，再是用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去溴)，最后水洗后分液(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水)、蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯。苯
溴
溴苯
密度
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
甲苯
溴
对溴甲苯
沸点/℃
110
59
184
水溶性
难溶
微溶
难溶