资料简介
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——芳香烃的结构与性质
【核心透析】
1.苯和苯的同系物的结构比较
2.苯和苯的同系物的主要化学性质
苯的化学性质:易取代,能加成,难氧化;
苯的同系物的化学性质:易取代,能加成,能氧化。
(1)取代反应。
①硝化反应。
a.苯的硝化反应:2
上述反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,硝基苯是一种具有
苦杏仁气味、密度比水大、不溶于水的油状液体,2,4,6三硝基甲苯
俗称为 TNT。
②卤代反应。3
苯的同系物与卤素单质发生取代反应时,反应条件不同,取代的
位置不同,在光照条件下,苯环的侧链发生取代反应,在三卤化铁催
化下,发生苯环上的取代反应。
③加成反应。4
④氧化反应。
苯和苯的同系物均可燃烧,苯不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,但苯
的同系物能使酸性 KMnO4 溶液褪色。
甲苯被酸性 KMnO4 溶液氧化的反应表示为
3.芳香烃
(1)芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的烃。
(2)芳香烃在生产、生活中的作用:苯、甲苯、二甲苯、乙苯等
芳香烃都是重要的有机化工原料,苯还是一种重要的有机溶剂。
(3)芳香烃对环境、健康产生影响:油漆、涂料、复合地板等装
饰材料会挥发出苯等有毒有机物,秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成
的烟雾和香烟的烟雾中含有较多的芳香烃,对环境、健康产生不利影
响。
4.苯的同系物的同分异构体
(1)C8H10。56
1.与苯环相连的碳原子上有氢的苯的同系物能被酸性高锰酸钾
溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.苯的同系物的侧链烃基中,不管烃基碳原子数为多少,只要
直接与苯环相连的碳原子上有氢原子,均能被酸性 KMnO4 溶液氧化为
羧基,且羧基直接与苯环相连。7
3.苯与溴单质要发生取代反应,必须用液溴,并且有合适的催
化剂(如 FeBr3)存在,苯与溴水不能发生取代反应生成 ,
只能将 Br2 从溴水中萃取出来。
【核心训练】
1.苯环中不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( B )
①苯不能使 KMnO4(H+)溶液褪色 ②苯分子中碳原子之间的距
离均相等 ③苯能在一定条件下跟 H2 加成生成环己烷 ④经实验测
得邻二甲苯仅一种结构 ⑤苯在 FeBr3 存在的条件下同液溴可以发
生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④
解析:苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳
双键,①正确;苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环结构中的化学键
只有一种,不存在 C—C 单键与 C===C 双键的交替结构,②正确;与
氢气加成是苯和碳碳双键都有的性质,不能证明苯环中不存在单双键
交替结构,③错误;如果是单双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,
邻二甲苯只有一种结构,说明苯环结构中的化学键只有一种,不存在8
C—C 单键与 C===C 双键的交替结构,④正确;苯不因化学变化而使
溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在
C—C 单键与 C===C 双键的交替结构,⑤正确。
2.下列说法正确的是( D )
3.对于苯乙烯 的下列叙述:①能使酸性
KMnO4 溶液褪色,②可发生加聚反应,③可溶于水,④可溶于苯中,⑤
苯环能与溴水发生取代反应,⑥所有的原子可能共面。其中完全正确
的是( B )9
A.①②④ B.①②④⑥
C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
4.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是( B )
解析:含 3 个碳原子的烷基有两种,甲苯苯环上的氢原子有 3 种,
故产物有 6 种,A 正确;B 项中物质的分子式为 C7H8O,与其互为同分
异构体的芳香族化合物中有 1 种醇(苯甲醇)、1 种醚(苯甲醚)、3 种
酚(邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚),总共有 5 种,B 错误;10
含有 5 个碳原子的烷烃有 3 种同分异构体,正戊烷、异戊烷和新戊烷,
其一氯代物分别为 3、4、1 种,故 C 正确;由菲的结构可以看出其结
构中含有 5 种不同化学环境的氢原子,可生成 5 种一硝基取代物,D
正确。
5.下图为有关甲苯的转化关系图:
以下说法中正确的是( B )
A.反应①为取代反应,反应③为加成反应
B.反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应④的产物所有原子在同一平面上
D.反应④中 1 mol 甲苯最多与 3 mol H2 发生加成反应,是因为
甲苯分子中含有三个碳碳双键
解析:反应①、③均为取代反应,故 A 错误;反应④的产物为甲
基环己烷,所有原子并不在同一平面上,故 C 错误;甲苯分子中不含
碳碳双键,甲苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间
的独特的键,故 D 错误。
6.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是( B )
A.先加入足量的 KMnO4 酸性溶液,然后再加入溴水
B.先加入足量溴水,然后再加入 KMnO4 酸性溶液
C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度
D.加入浓 H2SO4 与浓 HNO3 后加热
解析:要鉴别出己烯中是否混有甲苯,只能利用溴水和 KMnO4 酸11
性溶液,若先加 KMnO4 酸性溶液,己烯也可以使 KMnO4 酸性溶液褪色,
故 A 不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烃,卤代烃
不能与 KMnO4 酸性溶液反应,若后加入的 KMnO4 酸性溶液褪色,则说
明有甲苯。故正确答案为 B。
7.有 8 种物质:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥
溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧环己烯。其中既不能使酸性 KMnO4 溶液褪色,
也不能与溴水反应使溴水褪色的是( C )
A.①②③⑤ B.④⑥⑦⑧ C.①④⑥⑦ D.②③⑤⑧
解析:乙烯、乙炔、环己烯既能使酸性 KMnO4 溶液褪色又能与溴
水反应使溴水褪色。甲苯酸使酸性 KMnO4 溶液褪色。
8.异丙苯 是一种重要的化工原料,
下列关于异丙苯的说法不正确的是( C )
A.异丙苯是苯的同系物
B.可用酸性 KMnO4 溶液区别苯与异丙苯
C.在光照条件下,异丙苯与 Cl2 发生取代反应生成的氯代物有
三种
D.在一定条件下能与氢气发生加成反应
解析:在光照条件下,异丙苯与 Cl2 发生侧链上的取代反应,可
生成多种氯代物,包括一氯代物、二氯代物等。
9.有机物中碳原子和氢原子个数比为 3∶4,不能与溴水反应却
能使酸性 KMnO4 溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的 7.5
倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机物可能是
( B )12
解析:因该有机物不能与溴水反应却能使酸性 KMnO4 溶液褪色,
所以排除 A、C;又因铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物,说
明苯环上的一溴代物有两种,只能是 B,而 D 中苯环上的一溴代物有
四种。
10.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成
芳香酸,反应如下:
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是 C10H14,甲不能被酸性高
锰 酸 钾 溶 液 氧 化 为 芳 香 酸 , 它 的 结 构 简 式 是
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____________________________;
乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为 C8H6O4 的芳香酸,则乙
可能的结构有________种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是 C10H14,它的苯环上的
一 溴 代 物 只 有 一 种 , 试 写 出 丙 所 有 可 能 的 结 构 简 式
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____________________________。13
答案:(1) 9
(2)
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