2021-2022学年高二化学下学期新教材暑假作业3芳香烃

3芳香烃例1．下列关于有机物的说法正确的是A．某有机物燃烧只生成和，且二者物质的量相等，则此有机物组成为B．将等物质的量的和混合后在光照下反应可以得到纯净的一氯乙烷C．实验室制备硝基苯加入试剂的顺序为：先加入浓硫酸，再滴加浓硝酸，最后滴加苯D．分子中至少有12个碳原子处于同一平面上例2．下列反应只能得到一种有机产物的是A．甲苯在光照条件下与反应B．在催化下，甲苯与液溴反应C．丙烯与发生反应D．乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应1．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．甲苯能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．甲苯燃烧产生带浓烟的火焰D．1mol甲苯与3molH2发生加成反应2．下列实验能够成功的是A．苯和溴水反应制取溴苯B．乙醇和稀硫酸混合共热制乙烯C．苯和浓硝酸、浓硫酸混合在60℃水浴中加热制硝基苯D．将电石与水反应生成的气体直接通入到酸性高锰酸钾溶液中来检验生成的不饱和烃3．桶烯（）结构简式如图所示，则下列有关说法不正确的是A．桶烯分子中所有碳原子不在同一平面内B．桶烯在一定条件下能发生加成反应和加聚反应\nC．桶烯与苯乙烯（C6H5CH=CH2）互为同分异构体D．桶烯中的一个氢原子被氯原子取代，所得产物有三种4．按如下图所示的装置可纯化粗溴苯（含Br2和苯）。下列说法错误的是A．①中反应为：SO2+2H2O+Br2→4H+++2Br−B．②说明溴苯和苯均不溶于水且比水轻C．由溴苯和苯的沸点确定③中温度计示数D．可用NaOH溶液代替①中的SO25．有机化学中取代反应的范畴很广，下列不属于取代反应的是A．CH3−CH=CH2+Cl2ClCH2−CH=CH2+HClB．+CH2=CH2C．+HO−SO3H(浓)+H2OD．CH3−CH2−OH+HO−CH2−CH3CH3−CH2−O−CH2−CH3+H2O6．下列关于有机化合物的说法正确的是A．苯乙烯与足量氢气完全加氢后的产物有6种一氯代物B．甲苯分子中含有3个碳碳双键，故1mol甲苯最多与3molH2发生加成反应C．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明甲基对苯环有活化作用D．甲苯与溴水在铁催化时主要产物是对溴甲苯7．乙苯在光照条件下与Cl2混合，最多可生成几种卤代烃A．8种B．9种C．10种D．11种8．在如图所示分子中，处于同一平面上的原子数最多可能有\nA．21个B．16个C．12个D．18个9．某烃的结构简式如图，下列说法不正确的是A．该烃在核磁共振氢谱上有3组吸收峰B．1mol该烃完全燃烧消耗17.5molO2C．该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上D．该烃是苯的同系物10．有8种物质：①乙烷；②乙烯；③乙炔；④苯；⑤甲苯；⑥溴乙烷；⑦聚己烯；⑧环己烯。其中既不能使酸性溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的是A．①②③④B．④⑥⑦⑧C．①④⑥⑦D．②③⑤⑧11．下列有关化合物结构如图所示，说法不正确的是A．分子式为C9H8B．最多有9个碳原子共面C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．一氯代物有5种12．2，5−二氯苯甲酸用于合成药害少的除草剂豆科威、地草平等。其合成路线如下：下列说法中正确的是A．有机物I中氢原子和氯原子可能不共面B．有机物I的一硝基取代物有两种C．有机物II中只有一个双键\nD．有机物III的分子式为13．某科研小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据如下表：物质熔点/℃沸点/℃密度溶解性苯5.5800.88不溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水浓硫酸－3381.84易溶于水`实验步骤如下：取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心地加入B中。把15.6g苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，使溶液混合均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水颗粒，静置片刻，弃去，然后进一步提纯得到纯硝基苯17.22g。回答下列问题：（1）装置中仪器C的名称是_______；为了使反应在50～60℃下进行，常用的加热方式是_______。（2）将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在_______（填“上”或“下”）层，在洗涤操作中，第二次水洗的作用是_______。（3）步骤中加入无水的目的是_______，进一步提纯采用的操作方法为_______。\n（4）本实验所得到的硝基苯的产率为_______。14．芳香族化合物A是一种重要的化工原料。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_______。（2）A→B的反应类型是_______。（3）在A→C反应中，C的可能结构有_______种。（4）D中官能团的名称是_______。（5）A→E的化学方程式为____________________________。\n答案与解析例1．【答案】D【解析】A．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机物一定含有C、H两种元素且C、H的个数比为1∶2，可能含有O元素，故A错误；B．将等物质的量的C2H6和Cl2混合后在光照下反应，可以得到一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代烃，其中二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷各有2种结构，故B错误；C．实验室制备硝基苯时试管中加入三种试剂的顺序为：先加浓硝酸，再加浓硫酸，冷却后，再滴入苯，故C错误；D．苯环和乙炔均为平面结构，单键可以旋转，分子中苯环和−CHCH2中所有原子可能共平面，甲基上C原子在苯环决定的平面上，所以最多有12个碳原子处于同一平面上，故D正确；故答案选D。例2．【答案】D【解析】A．甲苯和氯气在光照条件下发生取代反应，甲基上的氢原子可能有一个被取代、两个被取代或三个被取代，所以有三种有机物生成，A错误；B．在催化下，甲苯与液溴反应可以生成邻溴甲苯、对溴甲苯或二溴甲苯、三溴甲苯等，B错误；C．丙烯和发生加成反应生成1−氯丙烷或2−氯丙烷，所以有两种有机物生成，C错误；D．乙苯与酸性高锰酸钾溶液反应只生成苯甲酸，D正确；故选D。1．【答案】A【解析】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\n并且物质的量比都为1∶3，D不符合题意；故答案选A。2．【答案】C【解析】A．用苯制取溴苯，需要纯净的液溴，A项错误；B．乙醇和浓硫酸按体积比1∶3混合共热制乙烯，B项错误；C．用苯制取硝基苯，用浓硝酸和浓硫酸混合在60℃水浴中加热，C项正确；D．电石中含有的杂质CaS与水反应产生H2S等杂质气体具有还原性，能够与酸性高锰酸钾溶液反应而使溶液褪色，因此不能根据酸性高锰酸钾溶液褪色判断反应产生了不饱和烃，D项错误；答案选C。3．【答案】D【解析】A．桶烯分子中上下两个碳原子，每个碳原子都与其它的三个碳原子相连，4个碳原子不可能在同一平面内，A正确；B．桶烯分子中含有碳碳双键，具有烯烃的性质，在一定条件下能发生加成反应和加聚反应，B正确；C．桶烯与苯乙烯（C6H5CH=CH2）的分子式都为C8H8，二者互为同分异构体，C正确；D．桶烯分子中含有二种氢原子，一个氢原子被氯原子取代，所得产物有二种，D不正确；故选D。4．【答案】B【解析】A．粗溴苯（含Br2和苯），Br2具有氧化性，SO2具有还原性，在溶液中SO2与Br2水反应产生HBr、H2SO4，反应的离子方程式为：SO2+2H2O+Br2→4H+++2Br−，而溴苯不溶于水，故可以用SO2除去Br2，A正确；B．在提纯粗溴苯时，将粗溴苯滴入无机溶液，密度比水小的苯在上层，密度比水大的溴苯在水的下层，然后通过分液可分离得到苯与溴苯，而不能由此说明溴苯和苯均不溶于水且比水轻，B错误；C．苯与溴苯是互溶的沸点不同的液体混合物，因此可通过溴苯和苯的沸点确定③中温度计示数大小，C正确；D．NaOH是碱，能够与Br2反应产生可溶于水的NaBr、NaBrO，而溴苯不溶于水，也不能发生反应，因此也可用NaOH溶液代替①中的SO2除去粗溴苯中的溴单质，D正确；故合理选项是B。5．【答案】B【解析】取代反应是指有机物中某个原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，加成反应是指含碳碳双键和碳碳三键等不饱和键两端的碳原子与其他原子或原子团相连形成化合物的反应。据此分析可知：A．CH3−\nCH=CH2+Cl2ClCH2−CH=CH2+HCl属于取代反应，A不合题意；B．+CH2=CH2属于加成反应，B符合题意；C．+HO−SO3H(浓)+H2O属于取代反应，C不合题意；D．CH3−CH2−OH+HO−CH2−CH3CH3−CH2−O−CH2−CH3+H2O属于取代反应，D不合题意；故答案为B。6．【答案】A【解析】A．苯乙烯与足量氢气完全加氢后的产物为，有6种不同的氢，则有6种一氯代物，A项正确；B．甲苯分子中不存在碳碳双键，B项错误；C．甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸，可知苯环使甲基活化，C项错误；D．甲苯与液溴在铁催化条件下才能发生取代反应，与溴水不发生化学反应，D项错误；答案选A。7．【答案】D【解析】乙苯的结构简式为，乙苯在光照下与Cl2混合发生乙基（CH3CH2−）上的取代反应，乙基上有两种氢原子，故生成的一氯代烃有2种：、；采用“定一移二”法，生成的二氯代烃有3种：、、，由于乙基中共有5个H原子，故生成的三氯代烃与生成的二氯代烃种类相同为3种，生成的四氯代烃与生成的一氯代烃种类相同为2\n种，生成的五氯代烃为1种，最多生成的卤代烃有2+3+3+2+1=11种；选D。8．【答案】A【解析】该物质，甲基中C原子处于苯中H原子的位置，甲基通过旋转碳碳单键会有1个H原子处在苯环平面内，乙炔是直线型结构，苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面，所以最多有13个C原子（苯环上6个、甲基中2个、碳碳双键上2个、碳碳三键上2个、碳碳双键相连的甲基上1个）共面。在甲基上可能还有1个氢原子共平面，则3个甲基有3个氢原子可能共平面，苯环上3个氢原子共平面，双键上2个氢原子共平面，总计得到可能共平面的原子有21个，故选A。9．【答案】D【解析】A．由结构简式可知，烃分子中含有3类氢原子，则核磁共振氢谱上有3组吸收峰，故A正确；B．由结构简式可知，烃的分子式为C14H14，由CxHy~（x+）O2可知，1molC14H14完全燃烧消耗O2物质的量为14+=17.5mol，故B正确；C．苯环上的碳原子与苯环直接相连的碳原子共平面，由于单键可以旋转，则以左侧苯环为参考，右侧苯环与左侧苯环相连的碳原子、对位碳原子和甲基碳原子与左侧苯环在同一平面上，所以分子中至少有10个碳原子共面，故C正确；D．苯的同系物是含有1个苯环，侧链为烷烃基的芳香烃，由结构简式可知，烃分子中含有2个苯环，所以该烃一定不是苯的同系物，故D错误；故选D。10．【答案】C【解析】①乙烷属于烷烃，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故①符合；②乙烯含有C=C双键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水反应使溴水褪色，故②不符合；③乙炔含有C≡C三键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水反应使溴水褪色，故③不符合；④苯结构中没有碳碳双键，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故④符合；⑤甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，不能与溴水反应使溴水褪色，故⑤不符合；⑥溴乙烷既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故⑥符合；⑦聚己烯不含C=C双键，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色，故⑦符合；⑧环己烯含有双键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，也能与溴水反应使溴水褪色，故⑧不符合；既不能使酸性KMnO4\n溶液褪色，也不能与溴水反应使溴水褪色的有①④⑥⑦，故选C。11．【答案】B【解析】A．根据物质结构简式，结合C原子价电子数目是4个可知该物质分子式是C9H8，A正确；B．苯分子是平面分子，与苯环连接的饱和C原子取代苯分子中H原子的位置，位于苯分子平面上；该C原子形成的是四面体结构，若某一平面通过该饱和C原子，则最多有2个顶点处于该平面上，故三元环上不饱和C原子最多有1个处于苯环平面上，即三元环上最多有2个C处于苯环的平面上，因此最多有8个碳原子共平面，B错误；C．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键，因此可以与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确；D．该分子是对称结构，分子中含有5种不同位置的H原子，因此其一氯代物有5种，D正确；故合理选项是B。12．【答案】C【解析】A．苯分子是平面形结构，则有机物I中氢原子和氯原子一定共面，A错误；B．有机物I中氢原子完全相同，则其一硝基取代物有一种，B错误；C．有机物II中含有羰基，因此只有一个双键，即碳氧双键，C正确；D．根据有机物III的结构简式可知分子式为C7H4Cl2O2，D错误；答案选C。13．【答案】（1）球形冷凝管    水浴加热（2）下    洗去残留的NaOH及生成的钠盐（3）干燥产物    蒸馏（4）70.0%【解析】在100mL烧杯中，将浓硫酸缓缓加入到浓硝酸中，冷却后，再用分液漏斗缓缓加入到苯中，在水浴中加热反应生成硝酸苯和水，反应后产物因混有分解生成的二氧化氮而呈黄色，先用氢氧化钠溶液除掉二氧化氮，再用分液漏斗分出下层液体，用氯化钙干燥，再蒸馏得到硝基苯。（1）图中装置C的作用是球形冷凝管；为了使反应在50～60℃下进行，温度较低，因此常用的加热方式是水浴加热，故答案为：球形冷凝管；水浴加热；（2）将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，由于硝基苯密度比水大，因此产物应在下层；氢氧化钠溶液与NO2发生反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，在洗涤操作中，第二次水洗的作用是洗去残留的NaOH及生成的钠盐，故答案为：下；洗\n去残留的NaOH及生成的钠盐；（3）步骤中加入的无水CaCl2的作用是干燥产物；该实验结束后，产物中存在苯，根据信息可知，进一步提纯采用的操作方法为蒸馏，故答案为：干燥产物；蒸馏；（4）15.6g苯的物质的量为0.2mol，则反应会生成0.2mol硝基苯，即质量为，因此本实验所得到的硝基苯产率是，故答案为：70.0%。14．【答案】（1）邻二甲苯（2）取代反应（3）2（4）羧基（5）＋3H2【解析】（1）根据前面分析A的结构简式为，则A的化学名称是邻二甲苯；故答案为邻二甲苯。（2）A和溴单质在光照下反应生成B，则A→B的反应类型是取代反应；故答案为：取代反应。（3）苯环上有两种位置的氢即，因此在A→C反应中，C的可能结构有2种；故答案为2。（4）A被酸性高锰酸钾氧化为羧酸，D中官能团的名称是羧基；故答案为：羧基。（5）A在催化剂Ni作用下和氢气发生加成反应，则A→E的化学方程式为＋3H2；故答案为：＋3H2。