人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃课时训练

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃课时训练，共9页。试卷主要包含了下列实验操作中正确的是，下列关于苯的叙述正确的是，下列说法中，正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．苯和水 B．苯和二甲苯
C．溴苯和水 D．汽油和水
答案 B
解析 苯和水互不相溶，可用分液漏斗分离，A不符合；苯和二甲苯互溶，不能用分液漏斗分离，B符合；溴苯和水互不相溶，可用分液漏斗分离，C不符合；汽油和水互不相溶，可用分液漏斗分离，D不符合。
考点 物质的分离
题点 物质的分离
2．下列实验操作中正确的是( )
A．将溴水、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯
B．除去溴苯中红棕色的溴，可用稀NaOH溶液反复洗涤，并用分液漏斗分液
C．苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在混合液中
D．制取硝基苯时，应先加2 mL浓H2SO4，再加入1.5 mL浓HNO3，然后再滴入约1 mL苯，最后放在水浴中加热
答案 B
解析 苯和液溴在Fe催化作用下反应可得溴苯，而溴水不行。苯和浓HNO3在浓H2SO4催化作用下反应制取硝基苯时需水浴加热，温度计应放在水浴中测水的温度，控制在50～60 ℃，混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸加入浓硝酸中，且边加边振荡(或搅拌)散热，冷却后再加入苯。
考点 有机实验操作
题点 溴苯和硝基苯的制取
3．下列对有机物结构或性质的描述，错误的是( )
A．一定条件下，Cl2可与甲苯发生苯环上的取代反应
B．乙烷和丙烯的物质的量共1 ml，完全燃烧生成3 ml H2O
C．光照条件下，2,2-二甲基丙烷与Br2反应，其一溴取代物只有一种
D．苯的二氯代物有3种，说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而形成的六元环状结构
答案 D
解析 Cl2在催化剂存在的条件下会发生苯环上的取代反应，A项说法正确；C2H6、C3H6分子中均含6个氢原子，所以1 ml混合物中含6 ml 氢原子，燃烧后生成3 ml H2O，B项说法正确；2,2-二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4，只有一种化学环境的氢原子，其一溴取代物只有一种，C项说法正确；无论是否含有双键，苯的二氯化物均为3种，D项说法错误。
考点 有机物结构和性质
题点 有机物结构和性质
4．下列关于苯的叙述正确的是( )
A．反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层
B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃
D．反应④中1 ml苯最多与3 ml H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键
答案 B
解析 反应①为苯的溴代，生成的溴苯密度比水大，沉在水底，A错误；反应③为苯的硝化，属于取代反应，生成的硝基苯为烃的衍生物，C错误；苯分子中无碳碳双键，D错误。
考点 苯的性质
题点 苯的性质
题组二 苯的同系物的结构和性质
5．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
答案 C
解析 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。
考点 物质的鉴别
题点 物质的鉴别
6．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 和含有一个苯环，属于苯的同系物；和尽管都含有一个苯环，但它们都含有其他原子(N或O)，不属于芳香烃；含有碳碳双键，属于芳香烃，但不是苯的同系物；含有两个苯环，属于芳香烃，但不是苯的同系物。
考点 苯的同系物
题点 苯的同系物判断
7．下列苯的同系物分别与液溴和铁粉发生反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物有三种同分异构体的是( )
A．邻二甲苯 B．
C．对二甲苯 D．乙苯
答案 D
解析 苯的同系物在苯环上有一个氢原子被其他原子或原子团取代后，可通过画对称轴来判断同分异构体的种类，对称位置上的取代产物是同一种取代产物。例如，邻二甲苯的对称轴及对称位置为，其中3和6、4和5是对称位置，则苯环上的一元取代产物只有两种，用同样的方法可判断出乙苯苯环上的一元取代物有三种同分异构体，对二甲苯苯环上的一元取代物只有一种，B项苯环上的一元取代物有四种同分异构体。
考点 苯的同系物
题点 苯的同系物与溴反应
8．下列说法中，正确的是( )
A．芳香烃的分子通式是CnH2n－6(n≥6，且n为正整数)
B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物
C．苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
答案 D
解析 芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物；而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环，且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，通式为CnH2n－6(n>6，且n为正整数)，A、B错误；苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应，D正确；甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能，C错误。
考点 苯与苯的同系物
题点 苯及其同系物性质区别
9．分子式为C9H12的苯的同系物，已知苯环上只有一个取代基，下列说法中正确的是( )
A．该有机物能发生加成反应，但不能发生取代反应
B．该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C．该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上
D．该有机物的一溴代物最多有5种同分异构体
答案 C
解析 该有机物为或，苯环可以和H2发生加成反应，在光照条件下可发生侧链上的取代反应，也可发生苯环上的硝化反应等取代反应，A项不正确；苯环侧链可以被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，B项不正确；甲基(—CH3)上所有原子不可能共面，C项正确；有6种一溴代物，有5种一溴代物，D项不正确。
考点 苯的同系物
题点 苯的同系物的结构和性质
题组三 芳香烃
10．(2019·鄂尔多斯第一中学高二月考)某有机物的结构简式如图，则下列说法正确的是( )
A．该物质为苯的同系物
B．该物质的一氯取代有4种
C．该物质的分子式为C12H11
D．在铁做催化剂时，该物质可以和溴水发生取代反应
答案 B
解析 A项，该物质中含有两个苯环，不属于苯的同系物，错误；B项，该物质分子结构对称，故该物质的一氯取代物有4种()，正确；C项，由该物质的分子结构可知，其分子式为C12H12，错误；D项，在铁做催化剂时，该物质可以和液溴发生取代反应，而不是溴水，错误。
考点 芳香烃
题点 芳香烃的结构和性质
11．、、都属于萘的同系物。萘和萘的同系物分子组成通式是( )
A．CnH2n－6(n≥11) B．CnH2n－8(n＞10)
C．CnH2n－10(n≥10) D．CnH2n－12(n≥10)
答案 D
解析 萘环有7个不饱和度，因此萘的同系物分子组成通式是CnH2n＋2－14＝CnH2n－12(n≥10)。
考点 芳香烃
题点 萘及其同系物的通式
12．如图为酷似奥林匹克旗中的五环的有机物，科学家称其为奥林匹克烃，下列有关奥林匹克烃的说法正确的是( )
A．该烃的一氯代物只有一种
B．该烃分子中只含非极性键
C．该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量
D．该烃属于烷烃
答案 C
解析 该烃为对称结构，所以可以沿对称轴取一半考虑，对连有氢原子的碳原子进行编号，如图所示，，则其一氯代物有七种，A错误；分子结构中含有碳碳非极性键和碳氢极性键，B错误；该有机物的分子式为C22H14，完全燃烧，产物的物质的量之比为n(H2O)∶n(CO2)＝7∶22，生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量，C正确；从结构上看，奥林匹克烃属于稠环芳香烃，属于芳香族化合物，不属于烷烃，D错误。
考点 芳香烃
题点 芳香烃的结构和性质
13．已知：苯的同系物中，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
eq \(―――――→,\s\up7(MnO\\al(－,4)、H＋))
现有苯的同系物甲、乙、丙，分子式都是C10H14，完成以下空格。
(1)甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是________________。
(2)乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为C9H6O6的芳香酸，则乙可能的结构有________种。
(3)丙苯环上的一溴代物只有一种。试写出丙可能的结构简式：__________________________、____________________________________(写2种)。
答案 (1) (2)6 (3) (答案合理即可)
解析 (1)根据题意，甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，表明与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子，它的结构简式为。
(2)乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为C9H6O6的芳香酸，表明苯环上有3个侧链且与苯环直接相连的碳原子上均有氢原子，故3个侧链为2个甲基和1个乙基，2个甲基处于邻位时，乙基的位置有2种；2个甲基处于间位时，乙基的位置有3种；2个甲基位于对位时，乙基的位置有1种，则乙可能的结构共有6种。
(3)丙苯环上的一溴代物只有一种，丙可能的结构简式有、、、。
考点 苯的同系物
题点 苯的同系物
14．已知：①R—NO2eq \(――→,\s\up7(Fe),\s\d5(HCl))R—NH2；
②＋HO—SO3Heq \(,\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“eq \(――→,\s\up7(a))Ceq \(――→,\s\up7(b))Deq \(――→,\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。
答案 (1)大 ＋CH3Cleq \(――→,\s\up7(催化剂))＋HCl (2)a、b c 3 (3)6 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的结构简式为。
(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中的一个氢原子被—NH2取代，CH4的空间构型为正四面体形，因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。
考点 苯的性质
题点 苯的综合考查
15．某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。
实验步骤如下：
①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1∶3)的混合物(混酸)；
②在三颈烧瓶里装15 mL甲苯；
③装好其他药品，并组装好仪器；
④向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌；
⑤控制温度，大约反应10分钟至三颈烧瓶底部有大量(淡黄色油状)液体出现；
⑥分离出一硝基甲苯(已知：甲苯的密度为0.866 g·cm－3，沸点为110.6 ℃；硝基苯的密度为1.20 g·cm－3，沸点为210.9 ℃)。
根据上述问题，回答下列问题：
(1)实验方案中缺少一种必要的仪器，它是________。本实验的关键是控制温度在30 ℃左右，如果温度过高，产生的后果是____________________________。
(2)简述配制混酸的方法：______________________________________________________；浓硫酸的作用是__________________。
(3)L仪器的名称是______。其作用是______________________，进水口是________。
(4)甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是______________________________，反应类型是__________。
(5)分离产品方案如下：
操作1的名称是________，操作2必需的玻璃仪器有__________________________________。
(6)经测定，产品1的核磁共振氢谱中有3个峰，则其结构简式为____________；产品2的核磁共振氢谱中有5个峰，它的名称为____________。
答案 (1)温度计 生成二硝基甲苯、三硝基甲苯
(2)取一定量浓硝酸于烧杯中，向烧杯里缓缓注入浓硫酸，并用玻璃棒不断搅拌 催化剂、吸水剂
(3)冷凝管 冷凝回流，提高原料利用率 b
(4)＋HO—NO2eq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(30 ℃))＋H2O 取代反应(或硝化反应)
(5)分液 酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管)、锥形瓶
(6) 邻硝基甲苯
解析 (1)本实验需要控制温度，装置中没有温度计。如果温度过高，甲苯苯环上邻、对位氢都可以被硝基取代，一硝基取代物产率降低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热，且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度，如果将浓硝酸注入浓硫酸中可能引起液滴飞溅，应采用类似浓硫酸稀释的操作方法配制混酸。(3)甲苯、硝酸都易挥发，冷凝装置使反应物冷凝回流，提高原料利用率。(4)甲苯苯环上的氢原子被硝基(—NO2)取代，类似苯与浓硝酸反应。(5)混合液中有机物与无机物分层，用分液操作分离有机物与无机物，由于对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点不同，可以采用蒸馏法分离两种产物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中不同环境的氢原子种类分别为3种、5种，在核磁共振氢谱中分别有3个峰、5个峰。
考点 硝基苯的制取
题点 硝基苯的制取