2018_2019年高中化學第1章有機化合物的結構與性質烴1.3.3苯及其同系物的化學性質教案魯科版選修5201911071112

1、第3課時苯及其同系物的化學性質課時演練·促提升a組1.下列關于苯的說法中,正確的是()a.苯的分子式為c6h6,它不能使酸性kmno4溶液退色,屬于飽和烴b.從苯的凱庫勒式()看,苯分子中含有碳碳雙鍵,應屬于烯烴c.在催化劑作用下,苯與液溴反應生成溴苯,發(fā)生了加成反應d.苯分子為平面正六邊形結構,6個碳原子之間的價鍵完全相同解析:從苯的分子式c6h6看,其氫原子數(shù)遠未達到飽和,應屬于不飽和烴,而苯不能使酸性kmno4溶液退色是由于苯分子中的碳碳鍵是介于單鍵與雙鍵之間的獨特的鍵所致;苯的凱庫勒式()并未反映出苯的真實結構,只是由于習慣而沿用,不能由此來認定苯分子中含有雙鍵,苯也不屬于烯

2、烴;在催化劑的作用下,苯與液溴反應生成了溴苯,發(fā)生的是取代反應而不是加成反應;苯分子為平面正六邊形結構,其分子中6個碳原子之間的價鍵完全相同。答案:d2.鑒別苯和苯的同系物的方法或試劑是()a.液溴和鐵粉b.濃溴水c.酸性kmno4溶液d.在空氣中點燃解析:苯和苯的同系物的共同性質:與液溴或濃硝酸在催化劑作用下發(fā)生取代反應;在空氣中燃燒現(xiàn)象相似;與h2能發(fā)生加成反應。不同點:苯的同系物能被酸性kmno4溶液氧化,而苯不能。答案:c3.下列物質由于發(fā)生反應,既能使溴水退色,又能使酸性kmno4溶液退色的是()a.乙烷b.乙烯c.苯d.甲苯解析:解答本題時,要抓住三個條件:發(fā)生化學反應;能使溴水退

3、色;能使酸性kmno4溶液退色,缺一不可。選項a中的乙烷既不能使溴水因發(fā)生化學反應而退色,也不能使酸性kmno4溶液退色;選項b中的乙烯既能與溴水發(fā)生加成反應,使溴水退色,又能被酸性kmno4溶液氧化,使酸性kmno4溶液退色,符合題意;選項c中的苯雖然能使溴水退色,但這是由于發(fā)生萃取后出現(xiàn)的,并未發(fā)生化學反應,且苯也不能使酸性kmno4溶液退色;選項d中甲苯能使酸性kmno4溶液退色,其使溴水退色也是由于萃取造成的,并未發(fā)生化學反應。答案:b4.分子式為c8h10的芳香烴苯環(huán)上的一個氫原子被氯原子取代,其生成物有()a.7種b.8種c.9種d.10種解析:c8h10的結構可能有四種:、。各物

4、質的對稱結構和苯環(huán)上的不同化學環(huán)境的氫原子數(shù)如下圖所示:其一氯代物依次有3種、2種、3種、1種,共9種。答案:c5.下列關于苯和苯的同系物的性質的描述正確的是()a.由于甲基對苯環(huán)的影響,甲苯的性質比苯活潑b.可以用酸性kmno4溶液或溴水鑒別苯和甲苯c.在光照條件下,甲苯可與cl2發(fā)生取代反應生成2,4,6-三氯甲苯d.苯環(huán)側鏈上的烴基均可被酸性kmno4溶液氧化成苯甲酸解析:苯和甲苯都不能使溴水退色,但甲苯能使酸性kmno4溶液退色,所以b錯;c項在光照條件下應取代ch3上的h,產(chǎn)物應該為,因此c錯;d項也錯誤,只有與苯環(huán)直接相連的碳原子上有h的才可被酸性kmno4溶液氧化。答案:a6.有

5、某化合物w的分子結構可表示為。(1)w的分子式為。 (2)w的一氯代物有種。 (3)下列有關w的說法不正確的是(填編號)。 a.能發(fā)生加成反應b.能發(fā)生氧化反應c.能發(fā)生加聚反應d.等質量的w與苯分別完全燃燒所消耗的氧氣量,前者大(4)寫出w的芳香族同分異構體(能發(fā)生聚合反應)的結構簡式:,該聚合反應的化學方程式為 。 (5)w屬于(填編號)。 a.芳香烴b.環(huán)烴c.不飽和烴d.炔烴解析:(1)(2)根據(jù)結構簡式可知分子式是c8h8;分子中有2種h,所以w的一氯代物有2種。(3)w和苯的最簡式相同,則等質量的w與苯分別完全燃燒所消耗的

6、氧氣量相等,d錯誤。(4)w的芳香族同分異構體能發(fā)生聚合反應,應含有,是苯乙烯。答案:(1)c8h8(2)2(3)d(4)n(5)bc7.某芳香烴能使酸性高錳酸鉀溶液退色,碳、氫原子個數(shù)比為34,0.1 mol該烴完全燃燒后,產(chǎn)物通入濃硫酸中增重10.8 g,已知該烴中只有一個側鏈,且側鏈上的一溴代物有兩種。(1)寫出該烴的結構簡式為。 (2)寫出該烴側鏈上一溴代物的結構簡式為。 解析:(1)0.1mol該烴完全燃燒生成水的物質的量為n(h2o)=10.8g18g·mol-1=0.6mol,說明該烴分子中含有12個h,則該烴分子中含有的碳原子數(shù)為3×12

7、4=9,即該烴的分子式為c9h12。該烴屬于苯的同系物,苯環(huán)上只有一個側鏈,故與苯環(huán)相連的烷基有3個碳原子,即為“ch3ch2ch2”或“”,又知該烷基上的一溴代物有兩種,說明該烷基為“”,所以該烴的結構簡式為。(2)“”有兩種氫原子,故其一溴代物有兩種。答案:(1)(2)、b組1.(雙選)下列說法中正確的是()a.芳香族化合物都只含一個苯環(huán)b.芳香烴的通式為cnh2n-6c.苯的鄰位二取代產(chǎn)物只有一種同分異構體d.苯分子中各原子均在同一平面內(nèi),各鍵的鍵角均為120°解析:苯和苯的同系物都只含有一個苯環(huán)且側鏈為烷基,而芳香烴則可能含有多個苯環(huán),同時側鏈也不一定為烷基;苯的同系物分子通

8、式為cnh2n-6,但符合這一通式的物質并不一定是苯的同系物;苯環(huán)中存在特殊的鍵,而不是單、雙鍵交替結構,化學鍵鍵角為120°,分子中碳碳鍵的鍵長都相同,處于單鍵和雙鍵之間,因此其鄰位二取代產(chǎn)物不存在同分異構體。答案:cd2.如圖是一種形狀酷似羅馬兩面神janus的有機物的結構簡式,化學家建議將該分子叫作“janusene”。下列關于“janusene”的說法正確的是()a.分子式為c30h20b.屬于苯的同系物c.苯環(huán)上的一氯代物有6種d.既可以發(fā)生氧化反應,又可以發(fā)生還原反應解析:該有機物的分子式為c30h22;苯的同系物是苯分子中的氫原子被烷基取代后的產(chǎn)物;該分子中有兩個對稱面

9、,因此其苯環(huán)上的一氯代物只有2種;苯環(huán)既可以與氫氣加成被還原,也可以被氧氣氧化成二氧化碳和水。答案:d3.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溶液退色d.兩者的一氯代物的數(shù)目相等解析:根據(jù)球棍模型可確定a的結構簡式為,b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的側鏈不是烷基,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溶液氧化而使其退色;a分子中有5種氫原子(乙烯基上2種,苯環(huán)上3種),其一氯代物有5種

10、,b分子中有4種氫原子(兩個甲基上的氫原子是1種,苯環(huán)上有3種)的一氯代物有4種,數(shù)目不相等。答案:c4.分子式為c9h11cl,且苯環(huán)上有兩個取代基的芳香族化合物,其可能的結構有(不考慮立體異構)()a.5種b.9種c.12種d.15種解析:若cl連在苯環(huán)上,則符合要求的另一個取代基可以是“ch2ch2ch3”或“”,cl與每一種丙基均有鄰、間、對三種相對位置,故其結構有6種;若苯環(huán)上的一個取代基為“ch2cl”,則另一個取代基為“ch2ch3”,兩個取代基有鄰、間、對三種相對位置,其結構有3種;若苯環(huán)上的一個取代基為“ch3”,則另一個取代基為“chclch3”或“ch2ch2cl”,甲基

11、分別與“chclch3”和“ch2ch2cl”均有鄰、間、對三種相對位置,故其結構有6種。綜上所述,符合要求的結構有15種。答案:d5.異丙苯是一種重要的化工原料,下列關于異丙苯的說法不正確的是()a.異丙苯是苯的同系物b.可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別苯與異丙苯c.在光照的條件下,異丙苯與cl2發(fā)生取代反應生成的氯代物有三種d.在一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應解析:a項,含有一個苯環(huán),且苯環(huán)上的側鏈都是烷基的化合物都是苯的同系物,異丙苯是苯的同系物,正確;b項,苯不能使酸性高錳酸鉀溶液退色,而異丙苯能使酸性高錳酸鉀溶液退色,正確;c項,在光照的條件下,異丙苯與cl2主要發(fā)生側鏈上的取代反應,可生成

12、多種氯代物,包括一氯代物、二氯代物、三氯代物、四氯代物等,不正確;d項,異丙苯中含有苯環(huán),在一定條件下苯環(huán)能與氫氣發(fā)生加成反應,正確。答案:c6.關于,下列結論中正確的是()a.該有機物分子式為c13h16b.該有機物屬于苯的同系物c.該有機物分子至少有4個碳原子共直線d.該有機物分子最多有13個碳原子共平面解析:該有機物分子式為c13h14,a項錯誤;該有機物含有碳碳雙鍵和碳碳叁鍵,不屬于苯的同系物,b項錯誤;分析碳碳叁鍵附近的原子,單鍵可以自由旋轉,所以,該有機物分子至少有3個碳原子共直線,c項錯誤;該有機物可以看成甲基、苯環(huán)、乙基、乙烯、乙炔連接而成,單鍵可以自由旋轉,該有機物分子最多有

13、13個碳原子共平面,d項正確。答案:d7.中學實驗室用下面裝置制取少量溴苯,請?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)在燒瓶a中裝的試劑是苯、液溴和鐵屑,導管b的作用有兩個:一是導氣,二是兼起的作用。 (2)反應過程中在導管c的下口附近可以觀察到有白霧出現(xiàn),這是由于反應生成的遇水蒸氣而形成的。 (3)反應完畢后,向錐形瓶d中滴入agno3溶液,有生成。 (4)反應完畢后,將燒瓶a中的液體倒入盛有冷水的燒杯里,可以觀察到燒杯底部有色不溶于水的液體,這是溶解了的粗產(chǎn)品溴苯。 (5)寫出燒瓶a中發(fā)生反應的化學方程式:。 (6)提純粗溴苯的方法是,純凈的溴苯是色的,密度比

14、水(填“小”或“大”)的油狀液體。 解析:本題主要通過制取溴苯的實驗考查實驗過程中的相關問題。(1)制取溴苯時,長導管除起導氣作用外,還兼起冷凝(回流)的作用。(2)反應過程中導管c處附近出現(xiàn)白霧,是由于反應生成的hbr遇水蒸氣而形成的。(3)由于錐形瓶中溶有氫溴酸,當加入agno3溶液時,會有淡黃色agbr沉淀生成。(4)反應完畢后,將燒瓶a中的液體倒入冷水中,可看到燒杯底部有褐色不溶于水的液體,這是溶解了液溴的粗產(chǎn)品溴苯。(5)+br2+hbr。(6)提純粗溴苯的方法是加入naoh溶液,振蕩后分液,下層即為純溴苯。純凈的溴苯是無色、密度比水大的油狀液體。答案:(1)冷凝(2)hb

15、r(3)淡黃色agbr沉淀(4)褐液溴(5)+br2+hbr(6)加入naoh溶液,振蕩后分液,下層即為純溴苯無大8.重氮甲烷(ch2)在加熱或光照時分解生成氮氣和碳烯:ch2n2+ch2,碳烯(ch2)與烯烴或苯環(huán)能起加成反應,生成含三元環(huán)的化合物:+ch2(1)重氮甲烷與結構簡式為的有機物在光照下反應生成; (2)重氮甲烷與苯共熱完全反應生成的環(huán)狀化合物的結構簡式為,與該產(chǎn)物互為同分異構體的芳香烴共有種,其中烷基上發(fā)生一氯取代的生成物只有一種的芳香烴的結構簡式為。 解析:(1)由題給信息,生成物中含三元環(huán)的位置即原有機物含鍵的位置,從而可推出該有機物的結構簡式為。(2)

16、因一個苯環(huán)相當于含三個雙鍵,它們完全與碳烯反應后的生成物的結構簡式為,其分子式為c9h12,與其互為同分異構體的芳香烴共有8種:、。其中一氯取代物只有一種的是。答案:(1)(2)89.乙炔是一種重要的有機化工原料,以乙炔為原料在不同的反應條件下可以轉化成以下化合物。完成下列各題:(1)正四面體烷的分子式為,其二氯取代產(chǎn)物有種。 (2)關于乙烯基乙炔分子的說法錯誤的是。 a.能使酸性kmno4溶液退色b.1 mol乙烯基乙炔能與3 mol br2發(fā)生加成反應c.乙烯基乙炔分子內(nèi)含有兩種官能團d.等質量的乙炔與乙烯基乙炔完全燃燒時的耗氧量不相同(3)寫出與環(huán)辛四烯互為同分異構體

17、且屬于芳香烴的分子的結構簡式:。 (4)寫出與苯互為同系物且一氯代物只有兩種的物質的結構簡式(舉兩例): 、 。 解析:(1)由正四面體烷的結構和碳的四價原則可知,正四面體烷的分子式為c4h4。正四面體烷的結構對稱,二氯取代產(chǎn)物只有一種。(2)乙烯基乙炔分子中含有一個碳碳雙鍵和一個碳碳叁鍵,故a、b、c正確。乙炔(c2h2)和乙烯基乙炔(c4h4)的最簡式相同,都為ch,當它們質量相等時,其耗氧量相同。(3)環(huán)辛四烯的分子式為c8h8,其同分異構體且屬于芳香烴的結構中必含有苯環(huán)(c6h5),剩余的結構中應有2個碳原子且含有一個雙鍵,故符合要求的芳香烴為。(4)與苯互為同系物且一氯代物有兩種的物質,則分子中只有兩種氫原子?？梢钥紤]側鏈上有一種氫原子,如甲基;苯環(huán)上有一種氫原子,則苯環(huán)上的取代位置必須是對稱的。符合上述要求的苯的同系物可以是對二甲苯和均三甲苯,即和。答案:(1)c4h41(2)d(3)(4)10.蒽()與苯炔(|)反應生成化合物x(立體對稱圖形),如下圖所示:(1)蒽與x都屬于。 a.環(huán)烴b.烴c.不飽和烴(2)苯炔的分子式為,苯炔不具有的性質是。 a.能溶于水b.能發(fā)生氧化反應c.能發(fā)生加成反應d.常溫常壓下為氣體(3)下列屬于苯的同系物的是(填字母)。