化学选择性必修3第二章 烃第三节 芳香烃优秀同步达标检测题

第二章  烃

第三节  芳香烃

（建议时间：20分钟）

1．苯环结构中不存在碳碳单、双键的交替结构，下列可以作为证据的事实是(　　)

①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色　②苯不能使溴水因发生化学反应而褪色　③苯在加热和有催化剂存在的条件下能被还原成环己烷　④苯中碳碳键的键长完全相等　⑤邻二氯苯只有一种　⑥间二氯苯只有一种

A．①②           B．①⑤             C．③④⑤⑥           D．①②④⑤

【答案】D

2．在苯的同系物中，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后褪色，正确的解释是(    )

A．苯的同系物分子中，碳原子数比苯多

B．苯环受侧链影响，易被氧化

C．侧链受苯环影响，易被氧化

D．由于侧链与苯环的相互影响，使侧链和苯环均易被氧化

【答案】C

【详解】

苯的同系物中，支链由于受苯环的影响容易被氧化，如苯的同系物能够使KMnO4褪色，就是因为支链被KMnO4氧化，故答案选C。

3．下列关于苯的叙述中错误的是(    )

A．苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应

B．在苯中加酸性KMnO4溶液，振荡并静置后下层液体为紫色

C．在苯中加入溴水，振荡并静置后下层液体为橙色

D．在一定条件下，苯能与氢气发生加成反应

【答案】C

【详解】

A．苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr，故A正确；

B．苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，且苯不溶于水，密度小于水，因此在苯中加入酸性KMnO4溶液，振荡并静置后下层液体为KMnO4溶液，为紫色，故B正确；

C．苯和溴水不反应，但可以发生萃取，苯的密度小于水的，所以在苯中加入溴水，振荡并静置后上层液体为溴的苯溶液，为橙色，下层为水层，为无色，故C错误；

D．在一定条件下苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，故D正确；

答案选C。

4．苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是(    )

A．反应①为取代反应，向反应后的液体中加入水，有机产物在上层

B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟

C．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物

D．反应④中1 mol苯最多与3 mol H2在加热、催化剂作用下发生加成反应

【答案】A

【详解】

苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和HBr，溴苯密度大于水，与水互不相溶，在水的下层，A错误；苯的含碳量高，能够在氧气中燃烧，被氧气氧化，燃烧时发出明亮火焰并伴有浓重的黑烟，B正确；反应③为取代反应，苯与浓硝酸在50～60 ℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水，硝基苯属于芳香族化合物，C正确；苯中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的化学键，1 mol苯能够与3 mol氢气发生加成反应，D正确。

5．下列苯的同系物的名称不正确的是

A． 对二甲苯 B． 乙苯

C． 1，2，3-三甲苯 D．1，3，4-三甲苯

【答案】D

【详解】

A． 的甲基在苯环的对位，可命名为对二甲苯，故A正确；

B．的乙基连在苯环上，命名为乙苯，故B正确；

C．的甲基再1，2，3号碳原子上，命名为1，2，3-三甲苯，故C正确；

D．的甲基再1，2，4号碳原子上，命名为1，2，4-三甲苯，故D错误；

故选D。

6．可被用于鉴别苯和甲苯的试剂是

A．水 B．溴水

C．酸性高锰酸钾溶液 D．NaOH溶液

【答案】C

【详解】

A．苯和甲苯都不溶于水，密度比水小，不能鉴别，A不符合题意；

B．苯和甲苯都可以萃取溴水中的溴单质，现象相同，不能鉴别，B不符合题意；

C．苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，而甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，二者现象不同，可以鉴别，C符合题意；

D．苯和甲苯都不能与NaOH溶液反应，由于苯和甲苯的密度比水小，因此液体分层，现象相同，不能鉴别，D不符合题意；

故合理选项是C。

7．下列有关甲苯的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是

A．甲苯通过硝化反应生成三硝基甲苯

B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．甲苯燃烧时产生很浓的黑烟

D．1 mol甲苯与3 mol氢气发生加成反应

【答案】A

【详解】

A．甲苯硝化反应生成三硝基甲苯，和没有侧链时苯的硝化反应不同，这是侧链对苯环性质的影响，A符合题意；

B．甲苯使酸性KMnO4褪色是苯环对甲基的影响，造成甲基被氧化，B不符合题意；

C．甲苯燃烧产生黑烟是苯的含碳量高造成的，C不符合题意；

D．无论是苯还是苯的同系物均能与H2发生加成反应并且物质的量比都为1∶3，D不符合题意；

故答案选A。

8．下列说法中，正确的是

A．芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6)

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．在苯的同系物分子中存在大π键，每个碳原子均采取sp2杂化

D．苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应

【答案】D

【详解】

A．芳香烃是分子中含一个或多个苯环的烃类化合物，而苯的同系物指分子中仅含有一个苯环，苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，其分子通式为CnH2n－6(n≥7，且n为正整数)，芳香烃的通式不是CnH2n－6，故A错误；

B．苯的同系物指分子中仅含有一个苯环，苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物，故B错误；

C．在苯的同系物分子中苯环上存在大π键，苯环上的碳原子均采取sp2杂化，烷基上的碳原子采取sp3杂化，故C错误；

D．苯和甲苯都能与卤素单质、浓硝酸等发生取代反应，故D正确；

故选D。

9．下列实验能获得成功的是(    )

A．苯和溴水用溴化铁作催化剂制溴苯

B．将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯

C．甲烷与氯气光照制得纯净的一氯甲烷

D．乙烯通入溴的四氯化碳溶液中得到1，2-二溴乙烷

【答案】D

【详解】

A．苯与液溴在催化作用下才能反应生成溴苯，故A错误；

B．苯与浓在浓催化作用下共热，才能制得硝基苯，故B错误；

C．与光照下发生取代反应，产物有多种，故C错误；

D．乙烯与发生加成反应生成，故D正确；

故选：D。

10．下列有关芳香烃的叙述中，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

C．乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为COOH(苯甲酸)

D．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成

【答案】B

【详解】

A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热可反应生成硝基苯和水，故A正确；

B．甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应，取代甲基上的氢原子，因此主要生成，故B错误；

C．乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为COOH(苯甲酸)，高锰酸钾溶液褪色，故C正确；

D．苯乙烯在Ni作催化剂作用下和氢气发生加成反应生成，故D正确。

综上所述，答案为B。

11．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(    )

A．甲烷在空气中燃烧；乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷

C．甲苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中共热；乙烯与水生成乙醇

D．在溴水中滴入苯，振荡后溴水褪色；乙烯生成聚乙烯

【答案】C

【详解】

A.前者为氧化反应，后者为氧化反应，A项不符合题意；

B.前者为加成反应，后者为加成反应，B项不符合题意；

C.前者为取代反应，后者为加成反应，C项符合题意；

D.前者是因为Br2易溶于苯，从而发生萃取，使得水层几乎无色，是物理过程，后者为加聚反应，D项不符合题意；

故正确选项为C。

12．实验室制备硝基苯的原理是在50～60 ℃下，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应：+HNO3 +H2O，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是

A．水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度

B．反应完全后，可用仪器a、b蒸馏得到产品

C．硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大

D．将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却至室温后，将所得混合物加入苯中

【答案】B

【详解】

A．水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度，A正确；

B．反应完全后，溶液分层，应选分液漏斗分离，粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和直形冷凝管(不用球形冷凝管)蒸馏得到硝基苯，B错误；

C．硝基苯有苦杏仁气味，密度比水的大，C正确；

D．混合时要使热量及时散失，防止苯挥发，由于浓硫酸的密度大于浓硝酸，为避免液体迸溅，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却后，将所得的混合物加入苯中，D正确；

故选B。

13．下列物质既能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是(    )

A．甲烷 B．苯 C．甲苯 D．苯乙烯

【答案】D

【详解】

A．甲烷为饱和烃，性质稳定，既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，又不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；

B．苯既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，又不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；

C．甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；

D．苯乙烯中含有碳碳双键，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；

故选：D。

14．已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是(  )

A．异丙苯的一氯代物有5种

B．异丙苯的沸点比苯高

C．异丙苯中碳原子可能都共面

D．异丙苯和苯为同系物

【答案】C

【详解】

A．异丙苯的一氯代物中，苯环上的一氯代物有3种，侧链上的一氯代物有2种，则一氯代物共有5种，A正确；

B．异丙苯的相对分子质量比苯大，分子间的作用力比苯分子间的作用力大，则其沸点比苯高，B正确；

C．异丙苯中与苯环相连的碳原子上连接三个碳原子，此4个碳原子不可能共面，C不正确；

D．异丙苯和苯的结构相似，组成上相差3个“CH2”原子团，二者互为同系物，D正确；

故选C。

15．某有机物的结构简式为。下列关于该分子结构的说法正确的是(    )

A．最多有18个原子在同一平面上

B．最多有4个碳原子在同一条直线上

C．最多有12个碳原子在同一平面上

D．所有原子都可能在同一平面上

【答案】B

【分析】

苯环是平面结构，键角为120°，苯环上的6个碳原子以及和苯环上的碳原子相连的碳原子以及氢原子也都在苯环的平面上。碳碳双键也是平面结构，键角约为120°，和碳碳双键相连的四个原子和两个双键碳原子一起处于同一平面上。碳碳三键是直线结构，和碳碳三键相连的两个原子和两个三键碳原子一起处于同一直线上，键角为180。甲烷是正四面体结构，键角为109°28′，即饱和碳原子以及它所连接的四个原子构成了四面体结构，最多有三个原子处于同一平面。

【详解】

A．苯环平面和碳碳双键构成的平面用碳碳单键相连，碳碳单键可以旋转，所以苯环平面和碳碳双键构建的平面可以重合。碳碳三键是直线结构，在这个直线上有两个碳原子在碳碳双键构成的平面上，所以碳碳三键这条直线上的所有原子都在碳碳双键构成的平面上。碳碳单键可以旋转，所以和相连的一个甲基上的碳原子以及这个甲基上的一个氢原子也可以处于这个平面上，故处于同一平面上的原子最多有22个，故A错误；

B．碳碳三键是直线结构，和碳碳三键相连的两个碳原子和两个三键碳原子一起处于同一直线上，根据各种结构的键角可知，只有这4个碳原子处于同一直线上，故B正确；

C．根据A的分析，处于同一平面上的碳原子最多有13个，故C错误；

D．饱和碳原子构成的是立体结构，不可能所有原子都在同一平面上，故D错误；

故选B。

16．已知C—C单键可以绕键轴旋转，某烃的结构简式如图，下列说法中正确的是

A．该有机物的分子式是C14H18

B．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上

C．该烃的一氯代物最多有4种

D．该烃是苯的同系物，能使酸性高锰酸钾褪色

【答案】B

【详解】

A．由结构简式可知，该有机物的分子式是C14H14，故A项说法错误；

B．苯环上所有原子共平面，共价单键可以旋转，所以该分子中最少共面的碳原子有苯环上6个碳原子以及与苯环相连的2个碳原子和另一个苯环上对位碳原子，因此至少有9个碳原子共平面，故B项说法正确；

C．有几种化学环境氢原子，其一氯代物就有几种，该分子结构对称，有5种化学环境氢原子，所以其一氯代物有5种，故C项说法错误；

D．该烃中存在2个苯环，因此不属于苯的同系物，该烃中与苯环相连的甲基能够被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾褪色，故D项说法错误；

综上所述，答案为B。

17．已知：①R—NO2R—NH2；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。如图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：

(1)A是一种密度比水___(填“大”或“小”)的无色液体。

(2)在“苯CD”的转化过程中，属于取代反应的是___(填序号，下同)，属于加成反应的是___。

(3)有机物B苯环上的二氯代物有___种结构；的所有原子___(填“在”或“不在”)同一平面上。

【答案】大    ①②    ③    6    不在   

【分析】

苯发生硝化反应生成A是硝基苯，A和一氯甲烷发生取代反应生成B，B发生还原反应，根据产物的结构简式可判断B的结构简式为，苯和溴发生取代反应生成C是溴苯，溴苯和浓硫酸反应生成D，D被还原，根据产物的结构简式可知D的结构简式为，据此解答。

【详解】

(1)苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液在加热条件下反应生成硝基苯，硝基苯的密度大于水的。

(2)由苯生成溴苯的反应为取代反应，由溴苯生成的反应也为取代反应，由生成的反应是加成反应。

(3)由并结合题给信息可推知B为，中苯环上的二氯代物有、、、、、，共6种。由的正四面体结构和的三角锥形结构可知，的所有原子不可能都在同一平面上。

18．均三甲苯是一种易燃、不溶于水、比水密度小的有毒液体，是重要的有机化工原料，用于制备合成树脂、抗氧化剂等。

(1)均三甲苯属于苯的同系物，选用一种试剂区别苯和均三甲苯：________________。

(2)均三甲苯分子中的一个H原子被Cl原子取代，所得产物有________种。

(3)下列属于苯的同系物的是________(填字母)。

(4)下列物质中，能发生加成反应，也能发生取代反应，同时能使溴水因加成反应而褪色，还能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________(填字母)。

【答案】B

(1)酸性高锰酸钾溶液　(2)2　(3)D　(4)D

【详解】

 (1)苯与酸性高锰酸钾溶液不反应，但苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(2)均三甲苯分子中3个甲基上的H等效，3个没有取代基的碳原子上的H也等效，因此共有两种一氯代物。

(3)苯的同系物分子中只有一个苯环，且侧链均为烷基，满足条件的只有D项。

19．按要求填空

(1)按要求书写下列物质的系统命名

①_______；其在催化剂存在下完全与氢气加成所得的产物_______；

②_______。

(2)书写下列物质的结构简式

①分子式为 C5H10的烃存在顺反异构，写出它的顺反两种异构体的结构简式：_______；

②分子式为 C9H12的芳香烃，苯环上的一溴取代物只有一种，写出该芳香烃的结构简式：_______。

(3)共线的碳原子最多有_______个。

【答案】3﹣甲基﹣1﹣丁烯    CH3CH2CH(CH3)2    1，2，4﹣三甲基苯            4   

【详解】

(1) ①该有机物主链编号为：，系统命名为：3-甲基-1-丁烯；碳碳双键与H2加成变成碳碳单键，即生成相应烷烃，结构简式为：CH3CH2CH(CH3)2；

②苯的同系物命名一般以苯环未母体，对苯环碳原子编号确定支链位置，该有机物苯环编号如图：，系统命名为：1，2，4﹣三甲基苯；

(2)①C5H10存在顺反异构，说明为烯烃，其中符合该分子且有顺反异构的烯烃为2-戊烯，其两种顺反异构如图： ；

②C9H12该分子的不饱和度=，故该有机物除了苯环外，其余部分都为单键，又要求苯环上一溴代物只有一种，即苯环上只有一种H，故该分子为对称结构，满足要求的有机物为1,3,4-三甲苯，即；

(3)根据苯环的结构特点，苯环对位与其所连的原子在一条直线上，由于中心碳原子是sp3杂化，故苯环与苯环之间不可能在一条直线上，故该有机物共线的碳原子最多有4个。