高中化學人教版有機化學基礎第二章烴和鹵代烴單元測試 課時作業(yè)10

課時作業(yè)10芳香烴一、選擇題1．下列敘述中，錯誤的是()A．苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55～60℃反應生成硝基苯B．苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷C．乙烯與溴的四氯化碳溶液反應生成1,2-二溴乙烷D．甲苯與氯氣在光照下反應主要生成2,4-二氯甲苯解析：甲苯與氯氣在光照下反應，氯原子取代甲基上的氫原子，而不是取代苯環(huán)上的氫原子，D項錯誤。答案：D2．苯環(huán)和側鏈相互影響，下列關于甲苯的實驗事實中，能說明苯環(huán)對側鏈有影響的是()A．甲苯能與濃硝酸、濃硫酸反應生成三硝基甲苯B．甲苯能使酸性高錳酸鉀褪色C．甲苯能燃燒產生帶濃煙的火焰D．1mol甲苯能與3molH2發(fā)生加成反應解析：A項，甲苯和苯都能與濃硝酸、濃硫酸發(fā)生取代反應，不能說明苯環(huán)對側鏈有影響；B項，甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，生成苯甲酸，說明苯環(huán)對側鏈有影響；C項，烴燃燒產生帶濃煙的火焰與烴中碳的含量有關，不能說明苯環(huán)對側鏈有影響；D項，1mol甲苯或1mol苯都能與3molH2發(fā)生加成反應，不能說明苯環(huán)對側鏈有影響，故選B。答案：B3．分子式為C7H8的某有機物，它能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能與溴水反應。該有機物在一定條件下與H2完全加成，其生成物的一氯代物的種類有()A．3種B．4種C．5種D．6種解析：分子式為C7H8的某有機物，它能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但不能與溴水反應，可以判斷出一定是甲苯，甲苯與氫氣完全加成后，生成甲基環(huán)己烷，分子中有五種不等效氫原子，因此其生成物的一氯代物的種類共有五種。答案：C4．如圖是兩種烴的球棍模型，有關它們的說法，正確的是()A．兩者互為同分異構體B．兩者都是苯的同系物C．兩者都能使酸性KMnO4溶液褪色D．兩者的一氯代物的數目相等解析：根據球棍模型可確定A的結構簡式為，可以看出，兩者分子式不同，不是同分異構體；兩者都含有苯環(huán)，但A的側鏈不是乙基，因此A不是苯的同系物，而B是苯的同系物；兩者的側鏈中直接與苯環(huán)連接的碳原子上都有氫原子，故兩者都能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色；A分子中有5種H原子(乙烯基上2種，苯環(huán)上3種)，其一氯代物有5種，B分子中有4種H原子(兩個甲基上的H原子是1種，苯環(huán)上有3種)，其一氯代物有4種，數目不相等。答案：C5．甲苯的苯環(huán)上有5個氫原子，其中若有兩個氫原子分別被羥基(—OH)和氯原子(—Cl)取代，則可形成的有機物同分異構體有()A．9種 B．10種C．12種 D．15種解析：二取代物的書寫可以采用定一議二法：先在苯環(huán)上確定氯原子(—Cl)的位置，再討論羥基(—OH)的幾種可能位置。答案：B6．在分子中，能在同一平面上的碳原子至少有()A．7個 B．8個C．9個 D．14個解析：苯環(huán)是平面正六邊形結構，分子中12個原子共平面，且處在對角線位置的碳原子、氫原子共直線。分析如左下圖的結構時，受苯環(huán)書寫形式的局限而認為至少1～8碳原子共平面，實質上應該是4、7、8、11四個碳原子共直線，兩個苯環(huán)所確定的平面可以繞該直線旋轉，若兩個平面如右下圖所示，至少有9個碳原子共面。若兩個平面重合，則所有的碳原子均在同一平面上，最多有14個碳原子共面。答案：C7．工業(yè)上將苯蒸氣通過熾熱的鐵合成可作熱載體的化合物，該化合物分子中苯環(huán)上的一氯代物有3種，1mol該化合物催化氫化時最多消耗6mol氫氣。這種化合物可能是()解析：1mol甲苯只能與3molH2發(fā)生加成反應，A不正確；1molB物質能與6molH2發(fā)生加成反應，但其苯環(huán)上的一氯代物只有1種，B不正確；C中的一氯代物有2種；D中有2個苯環(huán)，可與6molH2發(fā)生加成反應，其苯環(huán)上的一氯代物有鄰、間、對3種同分異構體。答案：D8．分子組成為C9H12的苯的同系物，已知苯環(huán)上只有一個取代基，下列說法中正確的是()A．該有機物不能發(fā)生加成反應，但能發(fā)生取代反應B．該有機物不能使KMnO4酸性溶液褪色，但能使溴水褪色C．該有機物分子中的所有原子可能在同一平面上D．該有機物的一溴代物最多有6種同分異構體解析：A項：苯環(huán)可發(fā)生加成反應，錯誤；B項：苯的同系物可使KMnO4酸性溶液褪色，不能使溴水褪色，錯誤；C項：由于側鏈為烷烴基(—C3H7)，故所有原子不可能共平面，錯誤；D故正確答案為D。答案：D9．跟鹵素發(fā)生取代反應，生成的一鹵代物只有一種的是：A．②④ B．②③⑥C．②③④ D．只有②解析：鹵代物的種類分別為①2種②1種③1種④6種⑤6種(④、⑤是一樣的)⑥1種。答案：B10．下列物質中，既能因發(fā)生化學反應而使溴水褪色，又能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的是()①CH3CH2CH2CH3②CH3CH2CH=CH2A．①②③④ B．②③④C．②④ D．只有②解析：①丁烷不能使溴水褪色，也不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色；②1-丁烯分子中含有碳碳雙鍵，既能與溴水發(fā)生加成反應而使溴水褪色，也能被高錳酸鉀酸性溶液氧化而使高錳酸鉀酸性溶液褪色；③苯分子結構穩(wěn)定，不能被高錳酸鉀酸性溶液氧化，但是可以萃取溴水中的溴而使溴水褪色；④鄰二甲苯苯環(huán)上的甲基可以被高錳酸鉀酸性溶液氧化，從而使高錳酸鉀酸性溶液褪色，二甲苯也可萃取溴水中的溴使溴水褪色，但是萃取屬于物理變化過程；因此本題中符合題意的只有②。答案：D11．分子式為C8H8的有機物，能使溴的CCl4溶液褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色，并且它的分子中碳上的一個氫原子被氯取代后的一氯代物只有一種，該有機物可能是()解析：B項的分子式為C8H10，與題意不符，B項錯誤；C項的分子式為C8H8，但分子中不含不飽和鍵，不能使溴的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，C項錯誤；A、D項的有機物都能使溴的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色，但A項的一氯代物不止1種，D項的一氯代物只有1種，故A項錯誤，D項正確。答案：D12．某有機物分子中碳原子數和氫原子數之比為34，其蒸氣密度是相同狀況下甲烷密度的倍，在鐵屑存在時與溴發(fā)生反應，能生成2種一溴代物。該有機物可能是()A．CH≡C—C(CH3)2C(CH3)3C．(CH3)2C=CH—C(CH3)2CH2CH3D．解析：由題意知，該有機物的相對分子質量Mr＝16×＝120。由碳原子數和氫原子數之比為34可得，該烴的分子式為C9H12，是苯的同系物。鐵屑存在時與溴發(fā)生反應，能生成2種一溴代物，說明苯環(huán)上的一溴代物有2種，只能是B項，D項苯環(huán)上的一溴代物有4種。答案：B二、填空題13．苯的同系物中，有的側鏈能被KMnO4酸性溶液氧化，生成芳香酸，反應如下：(1)現有苯的同系物甲、乙，分子式都是C10H14，甲不能被KMnO4酸性溶液氧化為芳香酸，它的結構簡式是______________；乙能被KMnO4酸性溶液氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸，則乙可能的結構有________種。(2)有機物丙也是苯的同系物，分子式也是C10H14，它的苯環(huán)上的一溴代物只有一種，試寫出丙所有可能的結構簡式：______________________________________________________。解析：本題主要考查苯的同系物的結構推斷及性質。(1)據題目信息，苯的同系物能被氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸(二元酸)，說明苯環(huán)上有兩個側鏈，可能是兩個乙基，也可能是一個甲基和一個丙基，而丙基又有兩種結構(—CH2CH2CH3和)，兩個側鏈在苯環(huán)上的位置又有鄰位、間位和對位3種可能，故分子式為C10H14，有兩個側鏈的苯的同系物有3×3＝9(種)可能的結構。(2)分子式為C10H14的苯的同系物的苯環(huán)上的一溴代物只有一種，其苯環(huán)上可能只有2個相同的側鏈且位于對位，或4個相同的側鏈。答案：14．某含苯環(huán)的化合物A，其相對分子質量為104，碳的質量分數為%。(1)A的分子式為____________。(2)A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為____________，反應類型是____________。(3)已知：。請寫出A與稀、冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應的化學方程式___________。(4)一定條件下，A與氫氣反應，得到的化合物中碳的質量分數為%，寫出此化合物的結構簡式__________________。(5)在一定條件下，由A聚合得到的高分子化合物的結構簡式為__________________________________________________________。解析：A分子中含碳原子N(C)＝eq\f(104×%,12)＝8，由104－8×12＝8可以判斷剩余部分為氫原子，且N(H)＝8。A的分子式為C8H8。因分子中含有苯環(huán)，A可表示為C6H5－C2H3，即A為。答案：(1)C8H815．已知：①RNH2＋R′CH2Cleq\o(→,\s\up7(一定條件))RNHCH2R′＋HCl(R和R′代表烴基)②苯的同系物能被高錳酸鉀氧化，如：化合物C是制取消炎靈(祛炎痛)的中間產物，其合成路線如圖所示：請回答下列問題：(1)B物質的結構簡式是______________________。(2)寫出反應①、②的化學方程式：①___________________________________________________；②___________________________________________________。(3)反應①～⑤中，屬于取代反應的是__________(填反應序號)。解析：根據題給信息及有機物的衍變關系可知，①反應的化答案：(1)16．溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關數據如下：苯溴溴苯密度/g·cm－3沸點/℃8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步驟回答問題：(1)在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產生，是因為生成了________氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置d的作用是______________；(2)液溴滴完后，經過下列步驟分離提純：①向a中加入10mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是_______________________________；③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是________；(3)經以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質為________，要進一步提純，下列操作中必須的是________(填入正確選項前的字母)；A．重結晶 B．過濾C．蒸餾 D．萃取(4)在該實驗中，a的容積最適合的是________(填入正確選項前的字母)。A．25mL B．50mLC．250mL D．500mL解析：(1)鐵屑作催化劑，a中發(fā)生的反應為＋Br2eq\o(→,\s\up7(催化劑))＋HBr，HBr氣體遇水蒸氣會產生白霧。裝置d的作用是進行尾氣處理，吸收HBr和揮發(fā)出的溴蒸氣。(2)②未反應的Br2易溶于溴苯中，成為雜質；Br2在水中的溶解度較小，但能與NaOH溶液反應；又反應生成的HBr極易溶于水，溴苯表面會附著有氫溴酸，故NaOH溶液洗滌的作用是除去HBr