高中化学沪科技版（2020）选择性必修3苯精品第2课时综合训练题

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1．能够鉴别苯和甲苯的试剂是
A．溴的四氯化碳溶液B．水
C．乙醇D．高锰酸钾酸性溶液
【答案】D
【详解】A．均不与溴水反应，发生萃取的现象相同，不能鉴别，故A不选；
B．均不溶于水，密度均比水的小，现象相同，不能鉴别，故B不选；
C．均不与乙醇反应，均相互溶解不分层，现象相同，不能鉴别，故C不选；
D．苯不与高锰酸钾溶液反应，而甲苯能被高锰酸钾酸性溶液氧化，而使其褪色，现象不同，能鉴别，故D选；
故选D。
2．下列鉴别物质的方法正确的是
A．用溴水鉴别苯和正己烷B．用水鉴别四氯化碳和甲苯
C．用溴水鉴别乙炔和乙烯D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别己烯和甲苯
【答案】B
【详解】A．向苯或正己烷加入溴水，现象相同，分层，上层为橙红色，无法用溴水鉴别苯和正己烷，A错误；
B．水加入四氯化碳或甲苯，分层，有机层在上层的为甲苯，有机层在下层的是四氯化碳，所以可以用水鉴别四氯化碳和甲苯，B正确；
C．乙炔或乙烯均能使溴水褪色，无法用溴水鉴别乙炔和乙烯，C错误；
D．己烯或甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以无法用酸性高锰酸钾溶液鉴别己烯和甲苯，D错误；
故答案选B。
3．如图是两种烃的球棍模型，以下说法正确的是
A．二者与Cl2不能反应B．二者互为同分异构体
C．都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．都不能发生加成反应
【答案】B
【分析】由图可知，甲为乙苯，乙为间二甲苯，据此分析解答。
【详解】A．分子中均有烷基，在光照下能与Cl2发生取代反应，A错误；
B．二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．它们的侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．二者都能够与氢气发生加成反应，D错误；
故选B。
4．对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体，下列说法不正确的是
A．对伞花烃的一氯代物有6种
B．对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C．对伞花烃属于芳香烃，也属于苯的同系物
D．对伞花烃密度比水小
【答案】A
【详解】A．对伞花烃有5种等效氢，如图，对伞花烃的一氯代物有5种，A项错误；
B．与苯环碳原子直接相连的原子和6个苯环碳原子一定共平面，图中2、5碳原子和6个苯环碳原子一定共平面，2碳原子采取sp3杂化，与2碳原子直接相连的四个原子构成四面体形，结合单键可以旋转，与2相连的1个甲基碳原子可在苯环的平面上，对伞花烃中最多有9个碳原子共平面，B项正确；
C．对伞花烃中含有1个苯环，且只含有C、H两种元素，属于芳香烃，苯环侧链上只含有烷基，对伞花烃属于苯的同系物，C项正确；
D．对伞花烃属于烃，其密度比水小，D项正确；
答案选A。
5．下列反应只能得到一种有机物的是
A．在铁粉催化下，甲苯与液溴反应B．乙炔与足量 HCl 发生反应
C．乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应D．甲苯在光照条件下与Cl2 反应
【答案】C
【详解】A．甲苯与液溴反应生成产物有邻溴甲苯、对溴甲苯等，不能得到一种有机物，故A错误；
B．乙炔与足量 HCl 发生加成反应生成CH3-CHCl2、CH2Cl-CH2Cl，不能得到一种有机物，故B错误；
C．乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸，所以生成一种有机物，故C正确；
D．甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应，甲基上的氢原子可能有一个被取代、两个被取代或三个被取代，所以有三种有机物生成，故D错误；
故选：C。
6．异丙苯[]是一种重要的化工原料，下列关于异丙苯的说法不正确的是
A．异丙苯是苯的同系物
B．在一定条件下能与氢气发生加成反应
C．可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯
D．在光照条件下，异丙苯与Cl2发生取代反应生成的氯代产物有2种
【答案】D
【详解】A. 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，故异丙苯是苯的同系物，A正确；
B. 已知异丙苯中含有苯环，故在一定条件下能与氢气发生加成反应，B正确；
C. 已知苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而异丙苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故可用酸性高锰酸钾溶液区别苯与异丙苯，C正确；
D. 根据等效氢原理可知，在光照条件下，异丙苯与Cl2发生取代反应时只能取代取代基上的H，则生成的一氯代产物有2种，还有二氯代物、三氯代物、四氯代物等等，D错误；
故答案为：D。
7．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线如图所示，有关说法正确的是
A．过程①发生了取代反应
B．该合成路线原子利用率为 100%
C．利用相同的原料和原理，也能合成邻二甲苯
D．M 的结构简式为
【答案】D
【详解】A．根据M模型，推出M的结构简式为，推测出异戊二烯发生1，4-加成，丙烯醛中碳碳双键变为碳碳单键，反应①属于加成反应，故A错误；
B．根据流程可以判断出产物为对二甲苯和H2O，原子利用率小于100%；故B错误；
C．异戊二烯与丙烯醛还可以生成，过程②，得到间二甲苯，不能获得邻二甲苯，故C错误；
D．由球棍模型可以推出M的结构简式为，故D正确；
答案为D。
8．甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A．反应①的主要产物是
B．反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C．反应③的两种物质刚混合时分层，上层呈紫红色
D．反应④的产物的一氯取代物有4种
【答案】B
【详解】A．由图可知，反应①的反应条件为光照下进行取代，氯原子应在甲基上发生取代反应，A错误；
B．反应②中甲苯的邻位和对位同时被取代，说明甲基使苯环上的氢原子易被取代，B正确；
C．甲苯的密度小于水，高锰酸钾水层在下方，刚混合时分层，下层呈紫红色，C错误；
D．由图可知，反应④的产物为甲基环己烷，含有5种等效氢，即一氯取代物有5种，D错误；
故选B。
9．苯甲酸是最简单的芳香酸，熔点为122.13℃，微溶于冷水，易溶于热水、酒精。实验室制备少量苯甲酸的流程如图。
、MnO2
下列叙述正确的是
A．“操作1”过程中玻璃棒的作用为搅拌
B．“操作2”为酸化过程，可使用稀硫酸
C．“冷凝回流”过程中一定需要直形冷凝管
D．为提高苯甲酸固体的纯度，可用热水洗涤晶体
【答案】B
【分析】甲苯被酸性KMnO4溶液氧化产生苯甲酸钾和MnO2，然后加入硫酸酸化反应产生苯甲酸，再经过过滤分离得到苯甲酸固体，据此分析解答。
【详解】A．“操作1”为过滤，玻璃棒的作用为引流，A错误；
B．“操作2”为酸化过程，可使用不具有氧化性、还原性的稀硫酸，B正确；
C．冷凝回流需要使用球形冷凝管，C错误；
D．热水洗涤会造成溶解损耗，应该使用冷水洗涤苯甲酸固体，D错误；
故合理选项是B。
10．有下列物质：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
(1)属于芳香烃的是______。
(2)属于苯的同系物的是______。
(3)⑤和⑥的一氯代物分别有______、______种。
【答案】(1)①②⑤⑥⑦
(2)①⑥⑦
(3) 2 5
【详解】（1）烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，芳香烃是指含有苯环的烃，根据该定义可知，属于芳香烃的有：①②⑤⑥⑦，故答案为：①②⑤⑥⑦；
（2）苯的同系物是指含有一个苯环且侧链均为饱和烃基(烷烃烃基)的有机物，根据该定义可知，属于苯的同系物的有：①⑥⑦，故答案为：①⑥⑦；
（3）根据等效氢原理可知，⑤的一氯代物有2种，如图所示：，⑥的一氯代物有5种，如图所示：，故答案为：2；5。
11．现有十种有机物，请用所学知识回答下列问题：
①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨；⑩
(1)上述属于芳香烃的是_______(填序号)；④属于_______(填“醇”或“酚”)类。
(2)③的系统名称为_______。
(3)⑥中官能团的结构式为_______。
(4)⑧和⑩的关系为_______(填“同分异构体”或“同系物”)。
(5)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃有_______(填序号)。
(6)⑩的一氯代物有_______种。
【答案】(1) ⑤⑧⑩ 醇
(2)2-甲基-2-戊烯
(3)
(4)同系物
(5)②③⑤⑧
(6)4
【详解】（1）芳香烃是含有苯环的烃，符合条件的是⑤⑧⑩；根据④的结构简式，羟基没有直接与苯环相连，因此④属于醇，故答案为⑤⑧⑩；醇；
（2）③属于烯烃，按照烯烃的命名原则，该有机物名称为2-甲基-2-戊烯；故答案为2-甲基-2-戊烯；
（3）根据⑥的结构简式，含有官能团的结构式为；故答案为；
（4）⑧⑩结构相似，组成上相差2个“CH2”，它们均属于苯的同系物；故答案为同系物；
（5）能使酸性高锰酸钾溶液褪色烃应是烯烃、炔烃、与苯环相连碳原子有H的苯的同系物，即符合条件的是②③⑤⑧；故答案为②③⑤⑧；
（6）根据等效氢的判断方法，⑩有4种等效氢，即一氯代物有4种；故答案为4。
12．已知某烃A 的相对分子质量为 84。回答下列问题：
(1)烃 A 的分子式为_______。下列物质与A 以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是_______；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的_______ (填序号)。
a.C6H14 b.C7H8 c.C8H8 d.C7H14
(2)若烃A 为链烃，分子中所有的碳原子在同一平面上，则A 的结构简式为_______；若A 不能使溴水褪色，其一氯代物只有一种，则A 的结构简式为_______；若 A 分子结构中有一个五元环，则该物质有_______种环境下的氢原子。
(3)B 分子比 A 分子多两个碳原子，它是一种苯的同系物，一氯代物只有两种，则 B 的名称为_______，被 KMnO4 氧化后的产物为_______(写结构简式)。
【答案】(1) b d
(2) 4
(3) 对二甲苯（或1，4-二甲苯）
【详解】（1）设烃A的分子式为，则，当时，，不符合；当时，，符合，因此A的分子式为。完全燃烧时与氧气的计量关系为，能与A以任意比混合，总物质的量一定时，充分燃烧消耗氧气的量不变的烃，烃与耗氧比也必须是1：9，b项符合；若总质量一定时，充分燃烧消耗氧气的量不变，烃中C、H原子个数比必须与A一致，符合是d。
（2）若A是链烃时，属于单烯烃，6个C在同一平面上时结构简式是。若A不能使溴水褪色，则A为饱和的环烷烃，其一氯代物只有一种，表明A中C原子具有最强对称性，因此其结构简式为。若A分子中有一个五元环，则其结构简式为，该物质中有4种环境下的氢原子。
（3）符合要求的B的结构简式为，名称是对二甲苯（或1，4-二甲苯），被KMnO4氧化后的产物为。
13．苯的某些同系物可被酸性高锰酸钾溶液氧化，例如：
若苯的同系物侧链的烷基中，直接与苯连接的碳原子上没有C-H，则该物质一般不能被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸。某分子式为C11H16的单烷基取代苯，已知它可以被氧化成苯甲酸的同分异构体共有7种，其中的3种是：、。请写出其他4种的结构简式_______、_______、_______、_______。
【答案】
【详解】根据题意，这些异构体的侧链烷基中，与苯环直接相连的碳原子必须有C-H才能被氧化成苯甲酸，其它四种的结构简式分别为：、、、
14．一硝基甲苯是一种重要的工业原料，某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)，反应原理如下：
2(对硝基甲苯)＋(邻硝基甲苯)
实验步骤：①浓硫酸与浓硝酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40mL；
②在三颈烧瓶中加入13g甲苯(易挥发)，按下图所示装置装好药品和其他仪器；
③向三颈烧瓶中加入混酸；
④控制温度约为50℃，反应大约10min至三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下：
(1)实验前需要在三颈烧瓶中加入少许_______，目的是：_______；实验程中常采用的控温方法是_______。
(2)仪器B的名称为_______，若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少，可能的原因是_______。
(3)分离产物的方案如下：
①操作I的名称为_______，操作VI的名称为_______。
②操作III中加入5％NaOH溶液的目的是_____，操作V中加入无水的目的是_____。
【答案】(1) 碎瓷片 防暴沸 水浴加热
(2) 分液漏斗 温度过高，导致HNO3大量挥发或温度过高，副反应多
(3) 分液 蒸馏 除去有机物中残留的混酸 除去有机物中的水分，起干燥作用
【分析】由题意可知，该实验的实验操作过程为用甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混酸在50℃的水浴加热条件下制得一硝基甲苯，反应混合液经分液得到有机混合液，有机混合液经水洗、稀氢氧化钠溶液洗涤、水洗、干燥得到一硝基甲苯，一硝基甲苯经蒸馏得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯。
【详解】（1）甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混酸在50℃的水浴加热条件下制得一硝基甲苯时反应液会受热产生暴沸，为防止产生暴沸，应在三颈烧瓶中加入少许碎瓷片，故答案为：碎瓷片；防暴沸；水浴加热；
（2）由实验装置图可知，仪器B为分液漏斗；实验后在三颈瓶中收集到的产物较少说明实验时反应温度过高，导致浓硝酸大量挥发，反应不充分，也可能是反应温度过高，发生了较多副反应，故答案为：分液漏斗；温度过高，导致HNO3大量挥发或温度过高，副反应多；
（3）①由图可知，操作I为混合液经分液得到有机混合液和无机混合液，操作VI为一硝基甲苯经蒸馏得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯，故答案为：分液；蒸馏；
②由分析可知，操作III中加入5％稀氢氧化钠溶液的目的是除去有机物中残留的混酸，操作V中加入无水氯化钙的目的是除去有机物中的水分，干燥一硝基甲苯，故答案为：除去有机物中残留的混酸；除去有机物中的水分，起干燥作用。
有机物
密度/
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水，易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水，易溶于液态烃