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沪科技版(2020)选择性必修3第2章 烃和卤代烃复习练习题
展开一、单选题
1.下列关于乙炔的说法错误的是
A.实验室中常用该反应制取乙炔:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
B.电石气中因混有硫化氢、磷化氢等杂质而有臭味
C.制取乙炔时常采用电石和饱和食盐水来作原料
D.乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液与溴的四氯化碳溶液褪色,褪色原理相同
2.有机物F()的同分异构体中能同时满足下列条件的共有___________种(包含顺反异构)。
①链状化合物;②能发生银镜反应;③氧原子不与碳碳双键直接相连。
A.9B.12C.15D.19
3.碳、铝化合物主要有、、,三者分别水解,生成和一种气态烃,而气态烃通常不可能的是
A.甲烷B.乙烯C.乙烷D.乙炔
4.设为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L 含有的氯原子数为4
B.常温常压下,1ml的分子,含共价键数目10
C.常温下,5.6g铁与足量的浓硝酸反应,转移的电子数为0.3
D.0.4的亚硫酸钠溶液中氧原子数为1.2
5.某药物合成中间体D的合成路线如下:
下列说法正确的是
A.A转化为B的反应类型为取代反应
B.B中所有原子可能共平面
C.可以用质谱法区分C及其同分异构体
D.D中有一个手性碳原子
6.萘烷()是一种桥环化合物,可用作油脂的溶剂。下列说法错误的是
A.一氯代物有2种(不考虑立体异构)
B.可以由与5 ml H2发生加成反应得到
C.所有碳原子不可能位于同一平面
D.分子式为C10H18
7.下列实验操作及现象和结论都正确的是
A.AB.BC.CD.D
8.下列化学用语书写不正确的是
A.氯原子的结构示意图:
B.CO2的结构式:O=C=O
C.苯的空间填充模型:
D.乙烯的结构简式 CH2CH2
9.下列实验装置或操作正确的是
A.用图1装置检验溴乙烷的消去产物乙烯
B.用图2装置分离乙醚和苯
C.用图3装置证明苯与液溴发生了取代反应
D.用图4装置振荡萃取、静置分层后,打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液
10.下列有关烷烃的说法中正确的是
A.链状烷烃的分子组成都满足,彼此都是同系物
B.烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少
C.已烷()有五种同分异构体
D.正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上
11.下列方程式书写正确的是
A.足量苯酚与溶液反应:
B.甲苯与发生取代反应:
C.氯乙烷与水溶液共热:
D.2-丙醇氧化:
12.β-氨基酸一般由人工合成。β-氨基丙酸()可由氨基丙烯醛()转化而来,转化关系如图,下列说法错误的是
A.Ⅰ、Ⅱ的分子均存在顺反异构现象
B.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的分子中均不含手性碳原子
C.Ⅰ的同分异构体中含有醛基的物质有4种
D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的分子中均存在4种化学环境的氢原子
13.由芳香烃可以生成3种有机化合物X、Y和Z,转化关系如下图所示,下列说法不正确的是
A.R的名称为甲苯,苯环上的一氯代物有3种
B.反应①条件是/光照,反应②条件是
C.R和Z的核磁共振氢谱上均有4组吸收峰
D.反应①和反应②可得:苯的同系物与发生反应的条件不同,产物不同
14.如图,下列关于苯乙炔的说法错误的是
A.该分子中8个碳原子在同一平面上B.该分子中碳原子有sp和sp2杂化
C.该分子存在非极性键D.该分子有14个σ键,5个π键
15.下列关于同分异构体的说法中错误的是
A. 与 互为同分异构体B.C2H6的二氯代物有2种
C.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体D.2-丁烯存在顺反异构
二、填空题
16.下列各组物质:
①和
②和
③和
④和
⑤和
⑥和
⑦和
(1)互为同分异构体的有___________(在横线上填相应的序号);
(2)互为同系物的有___________(在横线上填相应的序号);
(3)乙烯能使溴水褪色,写出反应的化学方程式___________;
(4)写出丙烯加聚反应的化学方程式___________;
(5)分子式为的烯烃与发生加成反应,其加成产物只有一种,写出该烯烃的结构简式___________(任写一种)
17.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
(1)甲存在顺反异构体,其顺式结构的结构简式为___________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物):
其中反应Ⅰ的反应类型为___________,反应Ⅱ的化学方程式为为___________。(注明反应条件)。
(3)欲检验乙中的官能团,应选用为___________。(仅限一种,填编号)
a.溴水 b.酸性高锰酸钾溶液
c.溴的CCl4溶液 d.银氨溶液
(4)乙在一定条件下与氢气可发生加成反应,1 ml乙最多消耗H2的物质的量为___________。
(5)测定有机物乙 的相时分子质量的谱图为___________(填代号)。
A.红外光谱 B.质谱 C.核磁共振氢谱
三、实验题
18.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:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,请写出该反应的化学方程式___________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是___________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的杂质要进一步提纯,下列操作中必需的是___________(填入正确选项前的字母)。
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(4)苯及其同系物是现代居室污染物的主要来源。回答下列问题:
①已知1,3-环己二烯()脱去2m1H变成苯放出热量。则苯比1,3-环己二烯___________(填“稳定”或“不稳定”)。
②苯的凯库勒式不能解释的事实是___________(填字母)。
a.苯不能使溴水褪色 b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有芳香族类同分异构体 d.邻二溴苯只有一种
③甲苯是苯的同系物。甲苯的性质与苯相似,但存在差异;请写出甲苯与混合酸在加热条件下生成三硝基甲苯的反应方程式为___________。
④某有机化合物为苯的同系物,分子式为C10H14,有多种同分异构体,
ⅰ、若经鉴定结构可知分子中除含苯环外,还含有两个“-CH3”,一个“-CH2-”,一个“”,它的可能结构有___________种;
ⅱ、若苯环上只有一个支链,且该有机化合物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,请写出该苯的同系物的结构简式___________。
19.对氨基苯磺酸是制备药物的重要中间体,可用苯胺( )、浓硫酸为原料合成。实验装置示意图、实验流程如下。
相关数据如下表:
回答下列问题:
(1)步骤1中加热方式是____(填“水浴”、“油浴”或“直接加热”)。
(2)写出该反应的化学方程式____。
(3)下列有关说法正确的是 。
A.如果加热后发现忘加沸石,应立刻补加
B.反应产物中可能有邻氨基苯磺酸
C.为防止反应物逸出,冷凝管上口也应用塞子塞紧
D.步骤2将混合液倒入盛有冷水烧杯中,用玻璃棒摩擦器壁可促使晶体析出
(4)步骤1加入浓硫酸时,为防止温度过高致苯胺被氧化,可采取的措施有____。
(5)对氨基苯磺酸粗产品因含杂质而显色,可用重结晶法进行提纯。从下列选项中选择合理操作并排序:( )→( )→( )→( )→过滤→洗涤→干燥。____。
a.冷却结晶 b.蒸发结晶 c.趁热过滤 d.过滤 e.加入活性炭 f.沸水溶解
(6)对氨基苯磺酸与对二甲氨基苯甲醛在一定条件下可以发生显色反应。利用这一原理,用分光光度法可以测定对氨基苯磺酸的含量,吸光度与对氨基苯磺酸浓度关系如图所示。
取1.00 g对氨基苯磺酸样品,配成1 L溶液,取样加入显色剂,测得吸光度为0.56。则样品中对氨基苯磺酸的质量分数是____。
选项
实验操作及现象
结论
A
向10滴中加入溶液,振荡后加热;再滴加溶液,无白色沉淀产生
没有发生水解
B
向溶液中滴入2滴溶液,产生白色沉淀;再滴入2滴溶液,又产生红褐色沉淀
C
向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红;再加入溶液,产生白色沉淀且红色褪去
溶液中存在水解平衡
D
将黄色溶液X滴在碘化钾淀粉试纸上,试纸变蓝
X中一定含有
苯
溴
溴苯
密度/ g∙cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
名称
相对
分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯胺
93
-6.2
184
微溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
对氨基苯磺酸
173
288
--
微溶于冷水,溶于热水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
参考答案:
1.D
【详解】A.实验室中常用电石与水反应制取乙炔,A正确;
B.电石中混有硫化钙和磷化钙,与水反应生成硫化氢、磷化氢,B正确;
C.电石与水反应过于剧烈,制取乙炔时常采用电石和饱和食盐水来作原料以减缓反应速率,C正确;
D.乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液是高锰酸钾氧化乙炔,使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应,D错误;
故选D。
2.A
【详解】F分子的结构中有两个不饱和度,能发生银镜反应,则含有,是链状化合物,氧原子不与碳碳双键直接相连,满足条件的有:2个,在上连接,得到,共2种;1个和1个羰基,在上连接,得到 ,2种;1个,1个,还有1个 和1个 ,连接后有 、(顺反异构2种)、4种;1个,1个 和1个 连接有:,共9种,选A。
3.C
【分析】碳、铝化合物主要有 、Al2C6 、Al4C6 ,三者分别水解,生成Al(OH)3 和一种气态烃,反应过程中C元素化合价不变,据此写出烃的分子式。
【详解】碳、铝化合物主要有、、,其中元素化合价价,元的化合价分别为价、价、价,三者分别水解,生成和一种气态烃,分别为:、、,气态烃通常不可能的是乙烷,故选C。
4.B
【详解】A.标准状况下,是液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量及所含氯原子数,故A错误;
B.1个分子含有2个C-C键和8个C-H键,共有10个共价键,则1ml的分子,含共价键数目10,故B正确;
C.常温下,铁在浓硝酸中钝化,故C错误;
D.溶液体积未知,且水分子中也含有氧原子,无法计算所含氧原子个数,故D错误;
答案选B。
5.D
【详解】A.A中硝基还原为氨基得到B,反应类型为还原反应,A错误;
B.B分子中含有甲基,甲基中碳为sp3杂化,所有原子不可能共平面,B错误;
C.一般用质谱法测定有机物的相对分子质量,C及其同分异构体相对分子质量相同,不能区分,C错误;
D. D中有一个手性碳原子,D正确;
故选D。
6.A
【详解】A.萘烷中含有3种H,如图,不考虑立体异构则其一氯代物有3种,A错误;
B.的分子结构中不含有碳碳双键,但其与氢气发生加成反应时,其消耗氢气的量相当于5个碳碳双键,所以1ml与5 ml H2发生加成反应,B正确;
C.萘烷分子中C原子均形成四个单键,类比甲烷的分子结构可知,其中所有碳原子不可能在一个平面上,C正确;
D.萘烷分子中有10个C、18个H,故其分子式为C10H18,D正确;
故答案选A。
7.C
【详解】A.中加入溶液,振荡后加热,发生水解,生成H和,检验应先加入足量稀硝酸中和过量的,使溶液呈酸性后再加入溶液,故A错误;
B.向溶液中滴入2滴溶液,产生白色沉淀,溶液中过量,再滴入2滴溶液后,过量的与反应产生红褐色沉淀,而不是沉淀转化为沉淀,无法判断出两种沉淀的溶度积大小,故B错误;
C.溶液中存在水解平衡,溶液呈碱性使酚酞变红,滴加溶液后,发生反应,使的水解平衡逆向移动,红色褪去,故C正确;
D.黄色溶液X滴在碘化钾淀粉试纸上,试纸变蓝,X中可能含有,X也可能是是稀的溴水等,故D错误;
选C。
8.D
【详解】A.氯原子的质子数为17,核外电子数也是17,原子结构示意图为 ,A项正确;
B.二氧化碳为共价化合物,含有两个碳氧双键,其结构式为,B项正确;
C.苯分子中六个碳碳键完全相同,空间结构为平面正六边形,空间填充模型为 ,C项正确;
D.乙烯含有碳碳双键,乙烯的结构简式为,D项错误;
答案选D。
9.D
【详解】A.溴乙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应,得到乙烯,乙烯中混有醇蒸气,醇蒸气也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,对乙烯的检验产生干扰,且右边试管不应用橡皮塞,故A错误;
B.不应用球形冷凝管,应用直形冷凝管,乙醚易燃,不能用明火加热,故B错误;
C.苯与液溴在催化剂下发生剧烈反应,产生的HBr中混有溴蒸气,溴蒸气对HBr的检验产生干扰,故C错误;
D.萃取分液时,振荡萃取、静置分层后,打开分液漏斗上方的玻璃塞再进行分液,故D正确;
答案为D。
10.C
【详解】A.符合通式CnH2n+2的一定是烷烃,但符合通式CnH2n+2的不同物质一定互为同系物,还可能是同分异构体,A错误;
B.烷烃的沸点高低不仅取决于碳原子数的多少,还要看支链的多少,含相同碳原子数的烷烃,其支链越多,沸点越低,B错误;
C.已烷()有5种同分异构体,CH3CH2CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH(CH3)2、(CH3)3CCH2CH3 ,C正确;
D.由碳原子的四个共价键在空间排列成四面体结构推知,丁烷的四个碳原子一定不在同一条直线上,D错误;
故选C。
11.D
【详解】A.苯酚的酸性弱于碳酸,故不能制出二氧化碳,化学方程式为+Na2CO3→+NaHCO3,A错误;
B.甲苯和氯气在光照条件下发生甲基上的取代光照反应,化学方程式为,B错误;
C.氯乙烷和氢氧化钠水溶液发生水解反应生成乙醇,化学方程式为CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl,C错误;
D.2-丙醇在铜做催化剂的条件下被催化氧化为丙酮,故化学方程式为,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.I、Ⅱ的双键碳原子上,均连有不同的基团,则均存在顺反异构, A项正确;
B.手性碳是连接 4 个不同 原子或原子团的碳原子,I、Ⅱ和Ⅲ的分子中均不含手性碳原子,B项 正确;
C.I 的同分异构体中含有醛基的物质有 CH2=CH-NH-CHO、 HN=CH-CH2CHO、 CH3-N=CH-CHO、NH=CCH3CHO 、NH2CH=CHCHO和环状同分异构体 等, C项错误;
D.I、Ⅱ 和Ⅲ结构不对称,分子中 均存在 4 种化学环境的氢原子, D项正确;
故选C。
13.C
【分析】从X的结构分析,R化学式为C7H8的芳香烃则其为甲苯。甲苯与H2加热、催化剂反应苯环加成反应。
【详解】A.C7H8属于芳香烃,则其为甲苯,苯环上有 3 种不同的氢原子, A项正确;
B.甲苯与氯气在光照条件下发生苯环侧链甲基上的取代反应,与氯气在 FeCl3催化下发生苯 环上甲基邻、对位的取代反应,B项正确;
C.甲苯分子中有 4 种不同的氢原子,核磁共振谱有 4 组峰;Z 是 ,分子中有 5 种不同的氢原子,核磁共振谱共有 5 组峰;C项错 误;
D.由 B 可知,苯的同系物与 Cl2发生反应的条件不同,产物不同, D项正确;
故选 C。
14.D
【详解】A.苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故A正确;
B.分子中苯环中碳碳键是介于单双键之间的特殊化学键,碳原子都是SP2杂化,碳碳三键中是sp杂化,该分子中碳原子有sp和sp2杂化,故B正确;
C.同种原子间形成的共价键为非极性键,碳碳双键为非极性键,故C正确;
D.苯乙炔分子中含14个σ键,苯环中的碳原子都是SP2杂化,每个碳原子与另外两个相邻的以碳碳键相连每个也都生出一个单键比如苯中的碳氢键。同时六个碳原子还会各自提供一个碳原子形成大π键,含3个π键,故D错误;
故选D。
15.A
【详解】A.甲烷是正四面体结构, 与 是同一种物质,故A错误;
B.C2H6的二氯代物有2种,CH3CHCl2、CH2ClCH2Cl两种,故B正确;
C.蔗糖与麦芽糖分子式都是C12H22O11,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.2-丁烯存在 、 两种顺反异构,故D正确;
选A。
16.(1)③
(2)①②⑤
(3)CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
(4)nCH3CH=CH2
(5)CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH=CHCH(CH3)2
【分析】①CH3CH3和CH3CH2CH3都属于链状烷烃,结构相似,分子组成上相差1个“CH2”原子团,两者互为同系物;
②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3的结构相似,分子组成上相差1个“CH2”原子团,两者互为同系物;
③CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式相同,都为C4H10,结构不同,两者互为同分异构体;
④CH3CH(CH3)CH3和CH(CH3)3的分子式和结构都相同,为同一物质,都是2-甲基丙烷(或异丁烷);
⑤H2C=CH2和CH3CH=CH2都属于单烯烃,结构相似,分子组成上相差1个“CH2”原子团,两者互为同系物;
⑥O2和O3是氧元素形成的不同单质,两者互为同素异形体;
⑦由于二溴甲烷为四面体形,和为同一物质,都代表二溴甲烷的结构式。
【详解】(1)具有相同分子式、不同结构的化合物互称同分异构体,结合分析,互为同分异构体的有③;答案为:③;
(2)结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物,结合分析,互为同系物的有①②⑤;答案为:①②⑤;
(3)乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;答案为:CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
(4)在适当的温度、压强和催化剂存在下,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为nCH3CH=CH2;答案为:nCH3CH=CH2;
(5)C8H16的不饱和度为1,能与HBr发生加成反应,说明分子中含1个碳碳双键,其与HBr的加成产物只有一种,说明该烯烃关于碳碳双键结构对称,该烯烃的结构简式为CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH=CHCH(CH3)2;答案为:CH3CH2CH2CH=CHCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH=CHCH(CH3)2。
17.(1)
(2) 加成反应 +NaOH +NaCl+H2O
(3)c
(4)5 ml
(5)A
【详解】(1)若R1>R2、R3>R4为顺式结构,甲的顺式结构为。答案为;
(2)甲发生反应后C=C断开且不饱和C直接连接了原子,该反应为加成反应。从条件Cu/O2加入看反应为醇的催化氧化,即X为。X→乙形成了C=C即卤代物的消去反应, +NaOH+NaCl+H2O。答案为加成反应;+NaOH+NaCl+H2O;
(3)a.溴水能与C=C加成褪色,同时也能将-CHO氧化而褪色,无法检验C=C,a不符合题意;
b.酸性高锰酸钾能将-CHO和C=C氧化而褪色,无法检验C=C,b项不符合题意;
c.溴的CCl4能与C=C加成而褪色而无法与-CHO发生反应,所以可以检验C=C,c项符合题意;
d.银氨溶液检验-CHO,d项不符合题意;
故选c。
(4)1ml苯环消耗3mlH2,1mlC=C消耗1mlH2,1ml-CHO消耗1mlH2,所以消耗H2的总量为5ml。答案为5ml;
(5)A.红外测定分子结构和官能团,A项不符合题意;
B.质谱测定相对分子质量,B项符合题意;
C.核磁共振氢谱测定H的种类,C项不符合题意;
故选A。
18.(1)+Br2+HBr
(2)除去HBr和未反应的Br2
(3)C
(4) 稳定 ad 2
【分析】制取溴苯时,在三溴化铁的催化作用下,苯与溴剧烈反应,并放出大量的热。为防止苯和溴挥发,造成环境污染,先将苯与铁粉混合,再滴加液溴;为提高反应物的转化率,反应过程中使用冷凝管进行冷凝回流;吸收HBr时,为防止倒吸,使用刚接触液面的倒置的漏斗。
【详解】(1)铁屑与液溴反应生成三溴化铁,催化苯与溴的取代反应,生成溴苯和溴化氢,该反应的化学方程式为+Br2+HBr。答案为:+Br2+HBr;
(2)②滤液用10mL水洗涤,将FeBr3溶解,防止后续操作中生成Fe(OH)3沉淀;用8mL10%的NaOH溶液,去除酸性物质;10mL水洗涤,洗去混在溴苯中的少量NaOH。则NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2。答案为:除去HBr和未反应的Br2;
(3)粗溴苯中混有苯,分离苯和溴苯,可利用二者的沸点差异,则必需的操作是蒸馏,故选C。答案为:C;
(4)①1,3-环己二烯()脱去2m1H变成苯放出热量,则生成物的能量比反应物低,苯比1,3-环己二烯稳定。
②a.苯不能使溴水褪色,则表明苯分子不是单双键交替,a符合题意;
b.苯能与H2发生加成反应,不管是否为单双键交替,都具有此性质,b不符合题意;
c.不管苯环是否为单双键交替,溴苯都没有芳香族类同分异构体,c不符合题意;
d.若为单双键交替,则邻二溴苯有二种,现邻二溴苯只有一种,则表明不是单双键交替,d符合题意;
故选ad。
③甲苯与混合酸在加热条件下生成三硝基甲苯和水,反应方程式为。
④ⅰ、若经鉴定结构可知分子中除含苯环外,还含有两个“-CH3”,一个“-CH2-”,一个“”,则苯环上只有1个取代基,此取代基可能为-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3,则它的可能结构有2种;
ⅱ、若苯环上只有一个支链,且该有机化合物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则此烃基中与苯环相连的碳原子上不连有氢原子,此取代基只能为-C(CH3)3,该苯的同系物的结构简式为。答案为:稳定;ad;;2;。
【点睛】苯的同系物中,若烃基中与苯环相连的碳原子上连有氢原子,则可被酸性高锰酸钾氧化。
19.(1)油浴
(2) +H2SO4 +H2O
(3)BD
(4)三颈烧瓶放在冷水中,缓慢滴入浓硫酸
(5)feca
(6)96.88%
【分析】三颈烧瓶中加入苯胺及几粒沸石,再加入18 mL浓硫酸,将装置置于油浴中缓慢加热至170~180℃并持续2~2.5小时,发生反应 +H2SO4 +H2O。将反应产物倒入盛有100 mL冷水中,经过滤,洗涤后得到对氨基苯磺酸粗产品。粗产品经重结晶可得纯净的对氨基苯磺酸。
【详解】(1)由于苯胺和浓硫酸需在170~180℃条件下反应生成对氨基苯磺酸,且为使反应物受热均匀,便于控制温度,因此步骤1中选择油浴加热。
(2)苯胺和浓硫酸共热条件下反应生成对氨基苯磺酸和水,反应的化学方程式为 +H2SO4 +H2O。
(3)A.如果加热后发现忘加沸石,应立即停止加热,待烧瓶中液体冷却后,再补加沸石,A错误;
B.苯胺中受氨基的影响,苯环上氨基的邻对位易发生取代,因此苯胺和浓硫酸的反应产物中可能有邻氨基苯磺酸,B正确;
C.若冷凝管上口也用塞子塞紧,加热过程中容器内压强增大,过大时可能使容器炸裂,引发安全事故,C错误;
D.用玻璃棒摩擦器壁可以形成粗糙面,使溶质分子呈定向排列形成细小微晶,以此形成的晶核可促使晶体析出,D正确;
故选BD。
(4)步骤1加入浓硫酸时,通过将三颈烧瓶放在冷水中,缓慢滴入浓硫酸等措施,减慢反应速率,可防止反应速率过快,温度过高导致苯胺被氧化。
(5)根据题给信息,对氨基苯磺酸微溶于冷水,溶于热水,因此使用重结晶法提纯对氨基苯磺酸,可先沸水溶解粗品,接着加入活性炭吸附杂质,趁热过滤,防止过滤时温度降低晶体析出,导致溶质损失,然后将滤液冷却结晶,最后过滤、洗涤、干燥,故答案为:feca。
(6)由图可知,溶液的吸光度为0.56时,溶液中对氨基苯磺酸的浓度为,则样品中对氨基苯磺酸的质量分数为。
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