高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃同步达标检测题

第三节　芳香烃

课后·训练提升

基础巩固

1.有关苯分子的说法不正确的是(　　)。

A.苯分子中C原子均以sp3杂化方式成键,形成夹角为120°的三个sp3杂化轨道,故为正六边形的碳环

B.每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成大π键

C.大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π键

D.苯分子中共有12个原子共面,6个碳碳键完全相同

答案:A

解析:苯分子中C原子均以sp2杂化方式成键,形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道,为正六边形的碳环,故A项错误;苯分子中每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成大π键,故B项正确;大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π键,故C项正确;苯分子中共有12个原子共面,6个碳碳键完全相同,故D项正确。

2.下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是(　　)。

A.苯分子是高度对称的平面形分子

B.苯能燃烧

C.苯不与酸性高锰酸钾溶液反应

D.1 mol苯在一定条件下可与3 mol氢气发生加成反应

答案:C

解析:苯分子是一个高度对称的平面形结构,乙烯也是平面形结构,不能说明与烯烃的性质不同,故A项错误;烃类有机化合物都可燃烧,不能说明与烯烃的性质不同,故B项错误;苯中不含碳碳双键,因此不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能说明与烯烃的性质不同,故C项正确;苯和烯烃均可以与氢气发生加成反应,而且比例一致,不能说明与烯烃的性质不同,故D项错误。

3.对比饱和链烃、不饱和链烃的结构和性质,苯的独特性质具体来说是(　　)。

A.难氧化,易加成,难取代

B.易取代,能加成,难氧化

C.易氧化,易加成,难取代

D.因是单双键交替结构,故易加成为环己烷

答案:B

解析:在50~60℃条件下,苯就能与混酸(浓硫酸和浓硝酸混合而成)发生取代反应,反应较易进行。在加热加压并有催化剂时,苯能与H2发生加成反应,但不能与溴发生加成反应。由此可知,苯的加成反应能进行,但较难。苯较难被氧化,常温下不与氧气反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故选B。

4.下列说法正确的是(　　)。

A.硝基苯可由苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物发生反应来制取

B.苯可以发生取代反应也可以发生加成反应,但不可被氧化

C.硝基苯有毒,密度比水的小,可从水面上“捞出”

D.苯与硝基苯都属于芳香烃

答案:A

解析:硝基苯是由苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应即取代反应制取的,故A项正确;苯可以发生取代反应也可以发生加成反应,也可被氧化,例如苯燃烧是氧化反应,故B项错误;硝基苯有毒,密度比水的大,沉在水底,故C项错误;硝基苯中含有氧原子和氮原子,不属于芳香烃,属于芳香族化合物,故D项错误。

5.实验室制硝基苯的反应原理为+HNO3+H2O,在制备和纯化硝基苯的实验中,下列操作未涉及的是(　　)。

答案:D

解析:制取硝基苯是苯与混酸在50~60℃时硝化,故A项正确;50~60℃时硝化后洗涤除去混酸,故B项正确;分液得硝基苯,故C项正确;分液后再经干燥和蒸馏得纯净的硝基苯,故用不到过滤装置,故D项错误。

6.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:

下列说法不正确的是(　　)。

A.该反应属于取代反应

B.甲苯的沸点高于144 ℃

C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来

D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来

答案:B

解析:甲苯的相对分子质量比二甲苯小,沸点比二甲苯低,B项错误。

7.已知:CH4+Br2CH3Br+HBr,+Br2HBr↑+。将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有(　　)。

①　②  ③　④

⑤　⑥  ⑦

A.①②③

B.④⑤⑥⑦

C.③⑦

D.①②③④⑤⑥⑦

答案:B

解析:根据题给两个反应信息,得出结论:光照条件下,是在侧链上发生取代反应;在FeBr3的催化作用下,是在苯环上发生取代反应。所以在FeBr3的催化作用下,甲苯与溴只能发生苯环上的取代反应,产物可能为④、⑤、⑥、⑦,④⑤⑥⑦,故选B。

8.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。

已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为:

(Ⅰ)　(Ⅱ)

(1)这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能　　　　(填字母,下同),而Ⅰ不能　。 

A.被酸性高锰酸钾溶液氧化

B.与溴水发生加成反应

C.与溴发生取代反应

D.与氢气发生加成反应

定量方面(即消耗反应物的量的方面):

1 mol C6H6与H2加成,Ⅰ需　　 mol,而Ⅱ需　　　 mol。 

(2)今发现C6H6还可能有另一种如图所示的立体结构,该结构的二氯代物有　　　　种。

答案:(1)ABD　AB　3　2

(2)3

解析:(1)由于Ⅱ中存在双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而Ⅰ式中不能发生上述反应;由于苯环上加氢后得到环己烷(C6H12),比苯多6个氢原子,故需消耗3molH2,而Ⅱ中只有两个双键,故需耗2molH2。

(2)根据对称性原则、有序性原则即可确定其二氯代物的结构(如图所示):

即可先固定一个氯原子在“*”位置,再将另一个氯原子分别加到三个“o”的位置,从而得出其二氯代物有3种结构。

9.实验室用如图所示装置进行苯与溴反应的实验。

(1)由分液漏斗往烧瓶中滴加苯和溴的混合液时,反应很剧烈,可明显观察到烧瓶中充满了　　　　色气体。 

(2)若装置中缺洗气瓶,则烧杯中产生的现象无法说明苯与溴的反应是取代反应,其理由是　　　　　　　　。 

(3)实验完毕,关闭K,由分液漏斗往烧瓶中加NaOH溶液,加NaOH溶液的目的是

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)红棕

(2)溴易挥发

(3)①使液体分层　②除去未反应的溴

解析:苯与溴的取代反应需要催化剂且是放热反应,容易使苯与溴挥发出来,若缺少洗气瓶,挥发出的溴蒸气溶解在水中能生成HBr,HBr+AgNO3AgBr↓+HNO3,无法证明苯与溴是否发生了取代反应。

能力提升

1.实验室欲证明苯与液溴在铁屑作用下制备溴苯的反应为取代反应,已知溴化氢为无色、有毒、易溶于水的气体,下列有关实验装置错误的是(　　)。

答案:B

解析:苯与液溴在铁屑作用下反应生成溴苯和溴化氢,A装置为制取溴苯的发生装置,故A项正确;B装置是除去溴化氢中的溴蒸气,应长进短出,故B项错误;C装置为检验溴化氢的装置,产生淡黄色沉淀,即可证明溴化氢生成,故C项正确;D装置为尾气吸收装置,溴化氢易溶于水,应防止发生倒吸,故D项正确。

2.某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但可使酸性高锰酸钾溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有(　　)。

A.2种 B.3种

C.4种 D.5种

答案:C

解析:由题意知,该烃是苯的同系物,分子结构中只含有一个烷基,可以表示为C6H5—C4H9,丁基有4种同分异构体,则符合条件的烃为4种。

3.下列实验能获得成功的是(　　)。

A.用溴水可鉴别苯、CCl4、己烯

B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量己烯

C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯

D.可用分液漏斗分离己烷和苯的混合物

答案:A

解析:溴水与苯混合有机层在上层,溴水与四氯化碳混合有机层在下层,溴水与己烯发生加成反应而褪色,现象不同,可鉴别,故A项正确;溴易溶于苯,引入新杂质,应利用蒸馏法分离,故B项错误;苯、溴水不反应,应选苯、液溴、铁粉混合制成溴苯,故C项错误;己烷和苯互溶,不能利用分液法分离,应选择蒸馏法分离,故D项错误。

4.聚苯乙烯塑料在生产、生活中有广泛应用,其单体可由乙苯与二氧化碳在一定条件下反应制得,其反应原理如下:

+CO2+CO+H2O

下列有关说法不正确的是(　　)。

A.苯乙烯可通过加聚反应生成聚苯乙烯

B.苯乙烯分子中所有原子可能共平面

C.乙苯、苯乙烯均能使溴水褪色,且其褪色原理相同

D.等质量的聚苯乙烯与苯乙烯中所含的碳原子数相同

答案:C

解析:苯乙烯中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应生成聚苯乙烯,故A项正确;苯基和乙烯基都是平面结构,则苯乙烯分子中所有原子可以共平面,故B项正确;乙苯与溴水不发生反应,但能使溴水因萃取而褪色,苯乙烯与溴单质发生加成反应使溴水褪色,两者褪色原理不同,故C项错误;聚苯乙烯与苯乙烯的最简式相同,都是CH,等质量的聚苯乙烯与苯乙烯中所含的碳原子数相同,故D项正确。

5.下列关于的说法正确的是(　　)。

A.该有机化合物的分子式为C13H14,属于苯的同系物

B.1 mol该有机化合物与溴水发生加成反应最多消耗5 mol Br2,与氢气发生加成反应最多消耗5 mol H2

C.该有机化合物分子中最多有14个碳原子共平面

D.该有机化合物在一定条件下可发生取代反应、加成反应和氧化反应

答案:D

解析:由该有机化合物的结构简式可知其分子式为C13H14,由于该有机化合物苯环的侧链中含有不饱和碳碳键,因此该有机化合物不属于苯的同系物,故A项错误。该有机化合物侧链中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键,因此1mol该有机化合物与溴水发生加成反应最多消耗3molBr2,由于该有机化合物中还含有一个苯环,故与H2发生加成反应最多消耗6molH2,故B项错误。由于苯环是平面结构,乙炔是直线形分子,乙烯是平面形分子,所以该有机化合物分子中最多有13个碳原子共平面,故C项错误。该有机化合物分子中含有苯环,可以发生硝化反应,还含有碳碳双键和碳碳三键,可以与溴、水等发生加成反应;碳碳双键和碳碳三键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,苯环上连有的取代基也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,故D项正确。

6.芳香族化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示:

回答下列问题:

(1)A的化学名称是　　　　;E属于　　　　　　(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。

(2)AB的反应类型是　　　　　,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为　　　　　　　　。 

(3)AC的化学方程式为                               　。 

(4)A与酸性高锰酸钾溶液反应可得到D,写出D的结构简式:　　　　　　　。

答案:(1)邻二甲苯(或1,2-二甲基苯)　饱和烃

(2)取代反应　

(3)+Br2(或)+HBr↑

(4)

解析:(1)A(C8H10)与溴单质光照条件下发生取代反应生成B(),则A是,化学名称是邻二甲苯(或1,2-二甲基苯);E是邻二甲基环己烷,属于饱和烃。

(2)A在光照下发生取代反应,可生成多种副产物,其中与B互为同分异构体的结构简式为。

(3)AC发生苯环上的取代反应,化学方程式为+Br2(或)+HBr↑。

(4)A与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应可得到D,D为邻苯二甲酸,其结构简式为。