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课时跟踪检测(十四) 3.2.2 苯
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括13小题,每小题5分,共65分)
1.下列有关苯与乙烯的比较中,正确的是( )
A.两者分子中所有原子都在同一平面上
B.都能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C.都能与溴水反应而使溴水褪色
D.等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时,乙烯耗氧多
解析:选A。苯、乙烯均为平面型结构,A正确;苯一般情况下不能与酸性KMnO4溶液、溴水发生反应,B、C错误;苯的分子式为C6H6,乙烯的分子式为C2H4,故等物质的量的苯与乙烯完全燃烧时,苯耗氧多,D错误。
2.以下有关物质结构的描述正确的是( )
A.甲苯分子中的所有原子可能共平面
B.苯乙烯分子中的所有原子不可能共平面
C.二氯甲烷分子为正四面体结构
D.乙烷分子中的所有原子不可能共平面
解析:选D。甲苯分子中的所有原子不可能共平面,因为甲苯可以看成是甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代,A错误;苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,因为乙烯分子中的所有原子共平面,而苯分子中的所有原子也共平面,所以苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,B错误;二氯甲烷分子为四面体结构,但不是正四面体,C错误;乙烷分子中的所有原子不可能共平面,D正确。
3.下列各组有机物中,仅使用溴水不能鉴别出的是( )
A.苯和四氯化碳 B.乙烯和丙烯
C.乙烷和乙烯 D.苯和酒精
解析:选B。A中,苯萃取溴后在上层,水在下层;CCl4萃取溴后在下层,水在上层,可鉴别。B中,乙烯和丙烯均能与Br2发生加成反应,使溴水褪色,无法鉴别。C中,乙烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,而乙烯能与溴水反应而使其褪色,可鉴别。D中,酒精与水混溶,不分层,可鉴别。
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4.下列实验能获得成功的是( )
A.苯与浓溴水用铁作催化剂制溴苯
B.将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯
C.加入水后分液可除去溴苯中的溴
D.可用分液漏斗分离硝基苯和水
解析:选D。苯与液溴在FeBr3作催化剂时才能反应生成溴苯,苯与浓溴水不反应,A错误;苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在水浴加热时生成硝基苯,B错误;溴在水中的溶解度比在溴苯中的溶解度小,除去溴苯中过量的溴,应加入氢氧化钠溶液后再分液,C错误;硝基苯难溶于水,应用分液漏斗分离,D正确。
5.下列关于苯的说法中不正确的是( )
A.苯分子中含有碳氢单键,故能发生取代反应
B.苯分子中含有碳碳单键,该键稳定,不易发生反应
C.苯的挥发性与其沸点低是分不开的
D.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明其分子中不含碳碳双键
解析:选B。苯分子中碳与碳之间的键是介于单、双键之间的一种独特的键,既不是单键,也不是双键。苯不能使酸性KMnO4溶液褪色也充分说明了其分子中不含碳碳双键。苯环上的氢原子是以单键的形式连在碳原子上的,能被其他原子或原子团取代。凡易挥发的物质都是沸点低的物质。
6.下列有机分子中,所有的原子不可能在同一个平面上的是( )
解析:选D。判断有机物分子中原子共面问题,必须熟悉三种代表物的空间结构,即:CH4,正四面体,最多三个原子共面;CH2===CH2,平面结构;平面结构。A、C中把氯原子看作氢原子,所以全部共面。B中苯环平面和乙烯平面可以共面。D中含有甲基(—CH3),所以不可能所有的原子共面。
7.下列物质中,在一定条件下既能发生加成反应,又能发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
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A.甲烷 B.苯
C.乙烯 D.乙烷
解析:选B。甲烷和乙烷都属于烷烃,只能发生取代反应,不能发生加成反应,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;乙烯能发生加成反应,不易发生取代反应,能使酸性 KMnO4溶液褪色;而苯既能发生取代反应,又能发生加成反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色。
8.下列现象中,因发生加成反应而产生的是( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
解析:选C。乙烯因被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,A错误;苯因萃取溴水中的Br2而使溴水褪色,B错误;甲烷与Cl2光照条件下发生取代反应而使Cl2的黄绿色消失,D错误。
9.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
解析:选C。异丙苯的结构简式为,其分子式为C9H12,A项正确。异丙苯的相对分子质量大于苯,故其沸点比苯高,B项正确。异丙苯中苯环上直接连接异丙基,则分子中碳原子不可能都处于同一平面,C项错误。异丙苯与苯结构相似,分子组成上相差3个CH2原子团,和苯是同系物,D项正确。
10.某有机物的结构简式为其分子结构中处在同一平面内的原子最多有( )
A.15个 B.16个
C.17个 D.18个
解析:选C。与苯环直接相连的原子和苯环上的原子共面,共有12个,—CH3上有一个H与苯环共面,根据乙烯的结构知—CH===CH2中所有原子共面,都可与苯环共面,
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所以处于同一平面的原子最多有17个。
11.分子式为C8H10 的苯的同系物的同分异构体有( )
A.4种 B.5种
C.6种 D.7种
12.苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为CHCH2,它一般不可能具有的性质是( )
A.易溶于水,不易溶于有机溶剂
B.在空气中燃烧产生黑烟
C.它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
D.能发生加成反应,在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成
解析:选A。因苯乙烯为烃,故难溶于水,易溶于有机溶剂,A项错误;其分子式为C8H8,与苯(C6H6)具有相同的最简式,故燃烧时现象相同,B项正确;因分子中含—CH===CH2,故能与Br2发生加成反应,能被酸性 KMnO4 溶液氧化,C项正确;1 mol能与3 mol H2发生加成反应,1 mol CH2===CH—能与1 mol H2发生加成反应,D项正确。
13.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①常温下不能进行,需要加热
B.反应②不发生,但是仍有分层现象,紫色层在下层
C.反应③为加成反应,产物是一种烃的衍生物
D.反应④能发生,从而证明苯中是单、双键交替结构
解析:选B。A项,苯制取溴苯的化学方程式为该反应不需要加热即可进行;B项,苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但是会出现分层现象,
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苯在上层,下层依然还是高锰酸钾溶液(紫色);C项,制取硝基苯发生反应的化学方程式为该反应为取代反应;D项,苯与H2发生加成反应,但这个反应不能证明苯中是单、双键交替结构。
二、非选择题(本题包括4小题,共35分)
14.(7分)某烃A不能使溴的四氯化碳溶液褪色,最简式是CH,0.1 mol A完全燃烧时生成13.44 L二氧化碳(标准状况)。
(1)A的结构简式为________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式并指明反应类型:
①A与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应生成B:________________________________,________反应。
②在催化剂作用下A与H2反应生成C:________________________________,________反应。
解析:该烃的最简式是CH,0.1 mol A完全燃烧时生成的二氧化碳为13.44 L÷22.4 L·mol-1=0.6 mol,故该烃分子中碳原子数为0.6 mol÷0.1 mol=6,所以氢原子数也为6,则A的分子式为C6H6。又因A不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A为苯。
答案:(1)
15.(10分)如图分别是烃A、B、C的模型。
请回答下列问题:
(1)A、B两种模型分别是有机物的________模型和________模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式________(用n表示)。当n=________时,烷烃开始出现同分异构体。
(3)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是
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______________________(填名称)。结构简式为的有机物中处于同一平面内的碳原子最多有________个。
(4)下列关于烃A、B、C的说法中不正确的是________(填序号)。
a.A在光照条件下与Cl2发生取代反应,得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物
b.B、C燃烧时都会产生黑烟
c.C不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
d.B分子中含有极性键和非极性键
(5)等质量的三种烃完全燃烧生成H2O和CO2时消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是____________(填分子式)。
解析:根据模型可知,三种烃依次是甲烷、乙烯和苯。
(2)甲烷及其同系物即烷烃的通式为CnH2n+2。甲烷、乙烷和丙烷均无同分异构体,从丁烷开始出现同分异构体,即正丁烷和异丁烷。
(3)甲烷分子是正四面体结构,分子中最多有3个原子共面;而乙烯和苯都是平面结构,分子中所有原子均共面。
(5)等质量的烃完全燃烧,含氢量越高,消耗的氧气越多。所有的烃中,甲烷的含氢量最高,所以此题答案为CH4。
答案:(1)球棍 比例 (2)CnH2n+2 4
(3)乙烯、苯 10 (4)c (5)CH4
16.(8分)探究苯与溴的反应生成溴苯的实验可用下图所示装置,分析装置并完成下列问题:
(1)关闭F夹,打开C夹,向装有少量苯的三颈烧瓶中由A口加入过量液溴,再加入少量铁屑,塞住A口,则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)D、E试管内出现的现象分别为D:__________________,E:__________________。
(3)待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时,松开F夹,关闭C夹,
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可以看到的现象是________________________________________________________________________。
解析:铁屑与液溴反应生成FeBr3,在FeBr3作催化剂的条件下,苯和液溴反应生成溴苯和溴化氢,溴化氢遇水蒸气产生白雾,遇硝酸银溶液产生溴化银淡黄色沉淀。
答案:
(2)石蕊溶液变红 出现淡黄色沉淀
(3)洗气瓶内水面上出现大量白雾
17.(10分)人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为C6H6的烃结构有多种,其中的两种为
①这两种结构的区别表现在:定性方面(即化学性质方面):Ⅰ能________(填字母)而Ⅱ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加成时 Ⅰ 需________mol,而 Ⅱ 需________mol。
②今发现C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示),该结构的二氯代物有____________种。
(2)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8。请你判断它的结构简式是下列中的________(填字母)。
(3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是____________________________。
解析:(1)①Ⅰ是环状烯烃可以发生的反应有a、b、c、d,而Ⅱ(苯)不能发生a、b两反应;Ⅰ含2个双键加成时需 2 mol H2,Ⅱ(苯)加成时需3 mol H2。(2)由分子式C10H8可判断萘的结构式只能是C选项。
答案:(1)①ab 2 3 ②3 (2)C
(3)介于单键与双键之间的独特的键
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