第07講苯（教師版）-2024年高中化學(xué)講義（選擇性必修三）

第07課苯1．認(rèn)識苯的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2．掌握苯的物理和化學(xué)性質(zhì)；3．了解苯在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。一、苯的分子組成及結(jié)構(gòu)1.預(yù)測苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學(xué)鍵實(shí)驗(yàn)操作預(yù)測現(xiàn)象碳碳雙鍵或碳碳三建取少量樣品滴加酸性KMnO4溶液紫色褪去取少量樣品滴加溴水溶液溴水褪色2.實(shí)驗(yàn)探究——苯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)21p43】實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液體分層，上層無色，下層紫紅色液體分層，上層橙黃色，下層無色結(jié)論原因苯不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也不能與溴水反應(yīng)，苯分子具有不同于烯烴和炔烴的特殊結(jié)構(gòu)。3.苯的分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式空間充填模型C6H6或化學(xué)鍵形成苯分子中的6個碳原子均采取sp2雜化，每個碳的雜化軌道分別與氫原子及相鄰碳原子的sp2雜化軌道以σ鍵結(jié)合，鍵間夾角均為120°，連接成六元環(huán)。每個碳碳鍵的鍵長相等，都是139pm，介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵的鍵長之間。每個碳原子余下的p軌道垂直于碳、氫原子構(gòu)成的平面，相互平行重疊形成大π鍵，均勻地對稱分布在苯環(huán)平面的上下兩側(cè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①6個碳碳鍵鍵長完全相同。②是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊化學(xué)鍵。③苯的6個氫原子所處的化學(xué)環(huán)境完全相同。④分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內(nèi)。⑤苯分子中處于對位的兩個碳原子及與它們相連的兩個氫原子，在同一條直線上?！疽族e提醒】（1）大π鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的化學(xué)鍵。鍵長立體構(gòu)型鍵角共面情況碳原子雜化方式化學(xué)鍵類型139pm平面正六邊形120o所有C、H原子sp2雜化σ鍵、大π鍵（2）苯分子中不是單鍵和雙鍵交替的結(jié)構(gòu)依據(jù)①苯分子中碳碳鍵的鍵長均相等。②核磁共振只顯示一種氫。③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。④苯不能因化學(xué)變化而使溴水褪色。⑤苯的鄰位二取代物只有一種。二、苯的物理性質(zhì)：1.色態(tài)：無色、有特殊氣味、有毒的液體；2.熔沸點(diǎn)：苯揮發(fā)，沸點(diǎn)是80℃，熔點(diǎn)5.5℃；3.密度：常溫下密度比水??；4.溶解性：不溶于水，是一種重要的有機(jī)溶劑?！咀⒁狻俊氨降耐庥^似水，而并非水”。三、苯的化學(xué)性質(zhì)1.苯的氧化反應(yīng)(1)與氧氣的燃燒反應(yīng)：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：空氣里燃燒產(chǎn)生濃重的黑煙，同時放出大量的熱。(2)苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化。2.苯的取代反應(yīng)(1)苯與溴的取代反應(yīng)：苯與溴在FeBr3催化下可以發(fā)生反應(yīng)，苯環(huán)上的氫原子可被溴原子取代，生成溴苯①反應(yīng)的化學(xué)方程式：②溴苯的制備反應(yīng)原料苯、純溴、鐵實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟①安裝好裝置，檢查裝置氣密性②把苯和少量液態(tài)溴放入燒瓶中③加入少量鐵屑作催化劑④用帶導(dǎo)管的橡膠塞塞緊瓶口實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①劇烈反應(yīng)，圓底燒瓶內(nèi)液體微沸，燒瓶內(nèi)充滿大量紅棕色氣體②錐形瓶內(nèi)的管口有白霧出現(xiàn)，溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀③左側(cè)導(dǎo)管口有棕色油狀液體滴下，把燒瓶里的液體倒入冷水里，有褐色不溶于水的液體尾氣處理用堿液吸收，一般用NaOH溶液，吸收HBr和揮發(fā)出來的Br2【注意事項(xiàng)】①該反應(yīng)要用液溴，苯與溴水不反應(yīng)；加入鐵粉起催化作用，實(shí)際上起催化作用的是FeBr3。②加藥品的順序：鐵苯溴。③長直導(dǎo)管的作用：導(dǎo)出氣體和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸氣(冷凝回流的目的是提高原料的利用率)。④導(dǎo)管未端不可插入錐形瓶內(nèi)水面以下的原因是防止倒吸，因?yàn)镠Br氣體易溶于水。⑤導(dǎo)管口附近出現(xiàn)的白霧，是溴化氫遇空氣中的水蒸氣形成的氫溴酸小液滴。⑥純凈的溴苯是無色的液體，密度比水大，難溶于水。反應(yīng)完畢以后，將燒瓶中的液體倒入盛有冷水的燒杯里可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體，這可能是因?yàn)橹频玫匿灞街谢煊辛虽宓木壒省?7\*GB3⑦簡述獲得純凈的溴苯應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作：先用水洗后分液(除去溶于水的雜質(zhì)如溴化鐵等)，再用氫氧化鈉溶液洗滌后分液(除去溴)，最后水洗(除去氫氧化鈉溶液及與其反應(yīng)生成的鹽)、干燥(除去水)，蒸餾(除去苯)可得純凈的溴苯。=8\*GB3⑧AgNO3溶液中有淺黃色沉淀生成，說明有HBr氣體生成，該反應(yīng)應(yīng)為取代反應(yīng)，但是前提必須是在圓底燒瓶和錐形瓶之間增加一個CCl4的洗氣瓶，吸收Br2(g)，防止對HBr檢驗(yàn)的干擾(若無洗氣瓶，則AgNO3溶液中有淺黃色沉淀生成，不能說明該反應(yīng)為取代反應(yīng)，因?yàn)锽r2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中產(chǎn)生淺黃色沉淀)。=9\*GB3⑨苯能萃取溴水中的溴，萃取分層后水在下層，溴的苯溶液在上層，溴水是橙色的，萃取后溴的苯溶液一般為橙紅色(溴水也褪色，但為萃取褪色)。(2)苯與濃硝酸的取代反應(yīng)：在濃硫酸作用下，苯在50～60℃能與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)，生成硝基苯①反應(yīng)的化學(xué)方程式：②硝化反應(yīng)：苯分子里的氫原子被硝基取代的反應(yīng)叫做硝化反應(yīng)，苯的硝化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)③硝基苯的制備反應(yīng)原料苯、濃硝酸、濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟①配制混合酸：先將1.5mL濃硝酸注入大試管中，再慢慢注入2mL濃硫酸，并及時搖勻和冷卻②向冷卻后的混合酸中逐滴加入1mL苯，充分振蕩，混合均勻③將大試管放在50～60℃的水浴中加熱④粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5％NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌⑤將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾，得到純硝基苯實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將反應(yīng)后的液體倒入一個盛有水的燒杯中，可以觀察到燒杯底部有黃色油狀物質(zhì)生成【注意事項(xiàng)】①試劑加入的順序：先將濃硝酸注入大試管中，再慢慢注入濃硫酸，并及時搖勻和冷卻，最后注入苯②水浴加熱的好處：受熱均勻，容易控制溫度③為了使反應(yīng)在50～60℃下進(jìn)行，常用的方法是水浴加熱；溫度計(jì)的位置：水浴中④濃硫酸的作用：催化劑和吸水劑⑤玻璃管的作用：冷凝回流=6\*GB3⑥簡述粗產(chǎn)品獲得純硝基苯的實(shí)驗(yàn)操作：依次用蒸餾水和氫氧化鈉溶液洗滌(除去硝酸和硫酸)，再用蒸餾水洗滌(除去氫氧化鈉溶液及與其反應(yīng)生成的鹽)，然后用無水氯化鈣干燥，最后進(jìn)行蒸餾(除去苯)可得純凈的硝基苯=7\*GB3⑦純硝基苯是無色、難溶于水、密度比水大，具有苦杏仁味氣味的油狀液體，實(shí)驗(yàn)室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解產(chǎn)生的NO2而顯黃色=8\*GB3⑧硝基苯有毒，沾到皮膚上或它的蒸汽被人體吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液體沾到皮膚上，應(yīng)迅速用酒精擦洗，再用肥皂水洗凈=9\*GB3⑨使?jié)釮NO3和濃H2SO4的混合酸冷卻到50～60℃以下，可能原因是：

a．防止?jié)釮NO3分解

b．防止混合放出的熱使苯和濃HNO3揮發(fā)

c．溫度過高有副反應(yīng)發(fā)生(生成苯磺酸和間二硝基苯)

(3)苯與濃硫酸的取代反應(yīng)：苯與濃硫酸在70～80℃可以發(fā)生磺化反應(yīng)，生成苯磺酸，屬于取代反應(yīng)。①反應(yīng)的化學(xué)方程式：②苯磺酸易溶于水，是一種強(qiáng)酸，可以看作是硫酸分子里的一個羥基被苯環(huán)取代的產(chǎn)物?；腔磻?yīng)可用于制備合成洗滌劑3.苯的加成反應(yīng)：(1)在以Pt、Ni等為催化劑并加熱的條件下，苯能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成環(huán)己烷①反應(yīng)的化學(xué)方程式：②討論：生成物是否還是平面結(jié)構(gòu)？其一氯和二氯代物各有幾種？(2)在紫外線照射下，苯能與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，生成六六六粉（六氯環(huán)己烷）①反應(yīng)的化學(xué)方程式：②六六六粉對昆蟲有觸殺、熏殺和胃毒作用，是一種高效高殘留農(nóng)藥，是2B類致癌物，現(xiàn)已禁止生產(chǎn)和使用。四、苯的應(yīng)用：苯是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑?問題一苯分子的結(jié)構(gòu)【典例1】3．苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單鍵、雙鍵交替結(jié)構(gòu)，不能作為其證據(jù)的事實(shí)是A．苯分子中碳碳鍵的鍵長均相等B．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色C．經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得鄰二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)D．苯和足量氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷【答案】D【解析】A．苯分子中碳碳鍵的鍵長均相等，說明苯環(huán)中的化學(xué)鍵只有1種，不存在碳碳單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，A不符合題意；B．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明苯環(huán)中不含碳碳雙鍵，可以證明苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，B不符合題意；C．如果苯分子結(jié)構(gòu)中是碳碳單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，則鄰二甲苯的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是兩個甲基連接CC單鍵，另一種是兩個甲基連接C=C雙鍵，而經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得鄰二甲苯只有一種結(jié)構(gòu)，說明苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，C不符合題意；D．苯和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷，發(fā)生加成反應(yīng)是雙鍵或三鍵具有的性質(zhì)，不能證明苯分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，D符合題意；故選D?！窘忸}必備】(1)苯中碳原子采取sp2雜化，除σ鍵外還含有大π鍵。苯分子為平面形結(jié)構(gòu)，分子中的6個碳原子和6個氫原子共平面。(2)苯不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，可以從以下幾個方面證明：①結(jié)構(gòu)上：苯分子中六個碳碳鍵均等長，六元碳環(huán)呈平面正六邊形；②性質(zhì)上：苯不能發(fā)生碳碳雙鍵可發(fā)生的反應(yīng)，如使酸性KMnO4溶液褪色、不能因化學(xué)變化而使溴水褪色等；③二氯代苯的結(jié)構(gòu)：鄰二氯苯只有一種結(jié)構(gòu)，而若為單雙鍵交替應(yīng)有兩種結(jié)構(gòu)(和)；④氫原子的種類：核磁共振只顯示一種氫；【變式11】1866年凱庫勒提出了苯的單、雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)，解釋了苯的部分性質(zhì)，但還有一些問題尚未解決，它不能解釋下列事實(shí)的有A．苯能與H2發(fā)生加成反應(yīng) B．苯不能因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溴水褪色C．溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體 D．硝基苯?jīng)]有同分異構(gòu)體【答案】B【解析】A．苯是單、雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)，故苯能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，故A不符合題意；B．凱庫勒提出了苯的單、雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu)，如果含有C=C鍵的話，則能發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色，但真實(shí)的情況是苯不能使溴水應(yīng)發(fā)生反應(yīng)而褪色，這一點(diǎn)不能解釋，故B符合題意；C．因?yàn)楸缴系臍湓佣际堑刃湓?，所以溴取代它們中的哪一個氫原子都是一樣的，所以沒有同分異構(gòu)體，故C不符合題意；D．因?yàn)楸缴系臍湓佣际堑刃湓?，所以硝基取代它們中的哪一個氫原子都是一樣的，所以沒有同分異構(gòu)體，故D不符合題意；答案選B?！咀兪?2】(無機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)如圖，與苯類似也有大π鍵。下列關(guān)于的說法錯誤是

A．無機(jī)苯的二氯代物有3種 B．分子中所有原子共平面C．分子中B和N的雜化方式相同且為雜化 D．形成大π鍵的電子全部由N原子提供【答案】A【解析】A．無機(jī)苯的二氯代物有4種，

兩個氯原子分別代替①②號個H原子、兩個氯原子分別代替①③號個H原子、兩個氯原子分別代替①④號個H原子、兩個氯原子分別代替②③號個H原子，故A錯誤；B．無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)與苯相似，因此無機(jī)苯分子中所有原子共平面，故B正確；C．無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)與苯相似，為平面結(jié)構(gòu)，分子中B和N的雜化方式相同且為雜化，故C正確；D．分子中大π鍵是三個N提供三對孤對電子，三個B提供三個空P軌道，形成六中心六電子的大π鍵，故D正確；選A。?問題二苯的取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)【典例2】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置制取溴苯，并提純和檢驗(yàn)產(chǎn)物。下列說法正確的是A．分液漏斗中是苯和溴水的混合物B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后打開A下端活塞后，錐形瓶底部只有油狀液體C．C中盛放的主要作用是吸收揮發(fā)出的溴蒸氣和苯蒸氣D．D中有淡黃色沉淀生成，一定能證明苯發(fā)生了取代反應(yīng)【答案】D【解析】A．分液漏斗中是苯和液溴的混合物，A錯誤；B．制取溴苯過程中，F(xiàn)e和Br2反應(yīng)生成FeBr3，打開A下端活塞后，隨液體一起進(jìn)入裝有NaOH溶液的錐形瓶，F(xiàn)eBr3與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，因此錐形瓶底部除了油狀液體，還有Fe(OH)3沉淀，B錯誤；C．苯對后續(xù)實(shí)驗(yàn)沒有影響，所以C中盛放的主要作用是除去HBr氣體中的溴蒸氣，C錯誤；D．若苯跟溴單質(zhì)發(fā)生了取代反應(yīng)，則生成溴化氫，若為加成反應(yīng)，則沒有溴化氫生成，溴化氫易溶于水電離出氫離子和溴離子，D中有淡黃色沉淀生成，說明有AgBr沉淀生成，說明溶液中有溴離子，則可證明苯跟溴單質(zhì)發(fā)生了取代反應(yīng)，D正確；故選D?！窘忸}必備】1．苯的溴化反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)原理+Br2+HBr(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：三頸燒瓶內(nèi)反應(yīng)劇烈，錐形瓶內(nèi)有白霧(HBr遇水蒸氣形成)出現(xiàn)，溶液底部有褐色油狀液體出現(xiàn)，滴加NaOH溶液后三頸燒瓶中有紅褐色沉淀形成。(3)注意事項(xiàng)①應(yīng)該用純溴；②要使用催化劑FeBr3，需加入鐵屑；③錐形瓶中的導(dǎo)管不能插入液面以下，防止倒吸，因HBr極易溶于水。(4)產(chǎn)品處理(精制溴苯)2．苯的硝化反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)原理+HNO3+H2O(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將反應(yīng)后的液體倒入一個盛有冷水的燒杯中，燒杯底部有黃色油狀物質(zhì)(溶有NO2)生成，然后用NaOH(5%)溶液洗滌，最后用蒸餾水洗滌后得無色油狀、有苦杏仁味、密度比水大的液體。(3)注意事項(xiàng)①試劑添加順序：濃硝酸+濃硫酸+苯②濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑③必須用水浴加熱，溫度計(jì)插入水浴中測量水的溫度說明：精制硝基苯的流程同上述精制溴苯的流程?！咀兪?1】實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法不正確的是()A．水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為使反應(yīng)物受熱均勻、容易控制溫度B．儀器a的作用是冷凝回流，提高原料的利用率C．濃硫酸、濃硝酸和苯混合時，應(yīng)先向濃硫酸中緩緩加入濃硝酸，待冷卻至室溫后，再將苯逐滴滴入D．反應(yīng)完全后，可用蒸餾的方法分離苯和硝基苯【答案】C【解析】A．水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為使反應(yīng)物受熱均勻、容易控制溫度，故A正確；B．冷凝管可冷凝回流反應(yīng)物，則儀器a的作用是冷凝回流，提高原料的利用率，故B正確；C．混合時先加濃硝酸，后加濃硫酸，最后加苯，則混合時，應(yīng)向濃硝酸中加入濃硫酸，待冷卻至室溫后，再向所得混合物中加入苯，故C錯誤；D．苯和硝基苯相互混溶，可根據(jù)沸點(diǎn)差異利用蒸餾的方法分離苯和硝基苯，故D正確。【變式22】關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制硝基苯，下列說法正確的是A．試劑的添加順序：先將濃硫酸加入試管中再緩慢加入濃硝酸，搖勻冷卻后加入苯B．由粗產(chǎn)品得到純硝基苯的操作：①水洗后分液②氫氧化鈉溶液洗滌后分液③水洗后分液④無水CaCl2干燥⑤蒸餾C．將反應(yīng)后的液體倒入盛有水的燒杯中，可以觀察到燒杯上部有黃色油狀物質(zhì)生成D．水浴加熱溫度應(yīng)控制在7080℃【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)室制硝基苯，是苯、濃硫酸、濃硝酸在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯的過程。A．濃硫酸溶于水會放出大量的熱，故先加濃硝酸，再加濃硫酸，冷卻后再加苯，A錯誤；B．粗產(chǎn)品中含有沒有反應(yīng)完的硝酸、苯，以及硫酸，①水洗后分液除去較大量的易溶于水的硝酸和硫酸，②氫氧化鈉溶液洗滌后分液除去其中剩余的少量的酸性雜質(zhì)③水洗后分液，再次除去易溶于水的雜質(zhì)④無水CaCl2干燥除去少量的水⑤蒸餾分離苯和硝基苯，B正確；C．硝基苯的密度大于水，應(yīng)該在燒杯下部有黃色油狀物質(zhì)生成，C錯誤；D．硝基苯的制備溫度應(yīng)該在5060℃之間，D錯誤；故選B。1．今年3月11日杭甬高速公路蕭山路段一輛運(yùn)送化學(xué)物品的槽罐車側(cè)翻，罐內(nèi)15t苯泄入路邊300m長的水渠，造成嚴(yán)重危險(xiǎn)，新聞媒體進(jìn)行了連續(xù)報(bào)道，以下報(bào)道中有科學(xué)性錯誤的是A．由于大量苯溶入水中滲入土壤，會對周邊農(nóng)田。水源造成嚴(yán)重污染B．由于苯是一種易揮發(fā)、易燃的物質(zhì)，周圍地區(qū)如果有一個火星就可能引起爆炸C．可以采取抽吸水渠中上層液體的辦法，達(dá)到清除泄漏物的目的D．有人提出用點(diǎn)火焚燒的辦法來清除泄漏物，但苯燃燒會產(chǎn)生大量的黑煙，故該辦法未被采納【答案】A【解析】A．苯是難溶于水的物質(zhì)，因此題中所給大量苯溶入水中，這句話是錯誤，故A符合題意；B．苯是一種無色、易揮發(fā)、易燃的的液體，周圍地區(qū)如果有一個火星就可能引起爆炸，故B不符合題意；C．苯的密度小于水，且不溶于水，可以采取抽吸水渠中上層液體的辦法，達(dá)到清除泄漏物的目的，故C不符合題意；D．苯能燃燒，因?yàn)楸綖橐后w，且苯的含碳量高，燃燒時會出現(xiàn)濃黑煙，對環(huán)境帶來污染，故D不符合題意；答案為A。2．苯環(huán)結(jié)構(gòu)中，不存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，可以作為證據(jù)的事實(shí)是①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色②苯中碳碳鍵的鍵長均相等③苯能在一定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷④經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得鄰二甲苯僅一種結(jié)構(gòu)⑤苯在FeBr3存在的條件下同液溴可發(fā)生取代反應(yīng)，但不是因加成而使溴水褪色A．②③④⑤ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④【答案】C【解析】①苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明苯分子中不含碳碳雙鍵，可以證明苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在CC單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，故①正確；②苯中碳碳鍵完全相同，為平面正六邊形分子，說明苯分子中的碳碳鍵完全相同，不存在CC單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，鍵能均相等，故②正確；③苯能在一定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷，發(fā)生加成反應(yīng)是雙鍵或三鍵具有的性質(zhì)，不能證明苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在CC單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，故③錯誤；④若苯的結(jié)構(gòu)中存在單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，苯的鄰位二元取代物有兩種，但實(shí)際上無同分異構(gòu)體，所以能說明苯不是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)，故④正確；⑤苯在FeBr3存在下同液溴可發(fā)生取代反應(yīng)，生成溴苯，苯不因化學(xué)變化而使溴水褪色，說明苯分子中不含碳碳雙鍵，可以證明苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在CC單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)，故⑤正確；所以①②④⑤可以作為苯分子中不存在單、雙鍵交替排列結(jié)構(gòu)的證據(jù)，故選：C。3．實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法不正確的是A．水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為使反應(yīng)物受熱均勻、容易控制溫度B．濃硫酸、濃硝酸和苯混合時，應(yīng)向濃硫酸中加入濃硝酸，待冷卻至室溫后，再將苯逐滴滴入C．儀器a的作用是冷凝回流，提高原料的利用率D．反應(yīng)完全后，可通過分液得到粗硝基苯【答案】B【解析】A．水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)為使反應(yīng)物受熱均勻、容易控制溫度，故A正確；B．混合時先加濃硝酸，后加濃硫酸，最后加苯，則混合時，應(yīng)向濃硝酸中加入濃硫酸，待冷卻至室溫后，再將所得混合物加入苯中，故B錯誤；C．濃硝酸和苯都易揮發(fā)，冷凝管可冷凝回流反應(yīng)物，則儀器a的作用是冷凝回流，提高原料的利用率，故C正確；D．完全反應(yīng)后，粗硝基苯含有苯，與混合酸會有分層現(xiàn)象，先用堿液洗滌，再用分液的方法可得粗硝基苯，故D正確。答案選B。4．下列關(guān)于苯的敘述正確的是A．苯分子的碳原子在同一平面，氫原子不在同一平面B．苯的結(jié)構(gòu)簡式可寫為，但沒有碳碳雙鍵C．苯若不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則苯是飽和烴D．苯分子中既含有碳碳單鍵又含有碳碳雙鍵【答案】B【解析】A．苯分子是平面形分子，所有的碳原子和氫原子在同一平面，A錯誤；B．苯的結(jié)構(gòu)簡式可寫為，但沒有碳碳雙鍵，6個碳碳鍵均為介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特的鍵，B正確；C．苯若不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但苯一定條件下能與H2加成反應(yīng)，是不飽和烴，C錯誤；D．苯分子中不含有碳碳單鍵和碳碳雙鍵，6個碳碳鍵均為介于單鍵和雙鍵之間獨(dú)特的鍵，D錯誤；故答案為：B。5．下列關(guān)于苯的說法正確的是A．苯能與溴水在溴化鐵作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)B．苯與乙烯一樣，是很重要的化工原料，可作消毒劑、有機(jī)溶劑、洗滌劑C．苯分子中的碳原子沒有達(dá)到飽和，因此能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使溴水褪色D．苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間獨(dú)特的鍵，因此苯難發(fā)生加成反應(yīng)【答案】D【解析】A．苯與液溴在溴化鐵作催化劑的條件下發(fā)生取代反應(yīng)，苯與溴水不反應(yīng)，A錯誤；B．苯有毒，不能用作消毒劑、洗滌劑，B錯誤；C．苯中不含碳碳雙鍵，不能使溴水和高錳酸鉀褪色，C錯誤；D．苯的分子式是C6H6，分子中碳原子不飽和，但苯分子不含碳碳雙鍵，苯分子中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間獨(dú)特的鍵，因此苯難發(fā)生加成反應(yīng)，D正確；故選D。6．硝基苯常作有機(jī)合成中間體及用作生產(chǎn)苯胺的原料，用于生產(chǎn)染料、香料、炸藥等有機(jī)合成工業(yè)，被世界衛(wèi)生組織國際列入致癌物清單。(1)請寫出實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的化學(xué)方程式。試劑加入的順序應(yīng)該為，該反應(yīng)中濃硫酸的作用是。(2)該實(shí)驗(yàn)為水浴加熱，溫度計(jì)的位置應(yīng)該在。中學(xué)階段我們也學(xué)習(xí)過一些其他使用溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)室模擬石油的分餾，溫度計(jì)的位置應(yīng)該在；實(shí)驗(yàn)室制備乙烯，溫度計(jì)的位置應(yīng)該在。(3)硝基苯是無色的油狀液體，該實(shí)驗(yàn)會得到淡黃色的溶液原因是。將實(shí)驗(yàn)后的生成物倒入試管充分振蕩并靜置一段時間，下列現(xiàn)象合理的是(填序號)。【答案】(1)先加硝酸，再加濃硫酸，恢復(fù)至室溫后加入苯催化劑、吸水劑(2)水浴中蒸餾燒瓶支管口處反應(yīng)液面以下(3)硝基苯中溶有硝酸分解產(chǎn)生的NO2乙【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室利用苯和濃硝酸在濃硫酸作催化劑并在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯，反應(yīng)方程式為；試劑加入順序應(yīng)該是先加濃硝酸，再加濃硫酸，待溫度降至室溫時再加苯。先加濃硝酸和濃硫酸，是為了使兩者形成一個亞硝酰的中間體()，然后再在加入苯后經(jīng)過一系列的反應(yīng)最后形成硝化，生成硝基苯，所以加的順序應(yīng)該是先加兩種濃酸，再加苯，加兩種酸時相當(dāng)于濃硫酸的稀釋一樣，是把密度大的濃硫酸緩緩加到密度小的硝酸里，并不斷攪拌；濃硫酸在反應(yīng)中的作用是催化劑和吸水劑。（2）實(shí)驗(yàn)過程中一般控制溫度在50～60℃，水浴加熱過程中溫度計(jì)應(yīng)放在水浴中以測定水浴的溫度；分餾實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)用于測定氣體的溫度，因此溫度計(jì)水銀球應(yīng)放置于蒸餾燒瓶支管口處；實(shí)驗(yàn)室制備乙烯是通過乙醇在濃硫酸的作用下，控制溫度在170℃左右發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，因此需測定反應(yīng)液的溫度，即溫度計(jì)水銀球應(yīng)置于反應(yīng)液中。（3）由于硝酸具有不穩(wěn)定性，在受熱情況下會發(fā)生分解生成NO2，NO2溶于硝基苯使得溶液呈淡黃色；硝基苯與苯能混溶，且有機(jī)混液不溶于水，密度大于水，因此淡黃色液體在下層，水溶液在上層。1．關(guān)于苯的下列說法正確的是A．苯的分子是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其性質(zhì)跟烷烴相似B．表示苯的分子結(jié)構(gòu)，其中含有碳碳雙鍵，因此苯的性質(zhì)跟烯烴相同C．苯的分子式是C6H6，分子中的碳原子遠(yuǎn)沒有飽和，因此能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．苯環(huán)上的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵【答案】D【解析】A．苯環(huán)是特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其性質(zhì)跟環(huán)烷烴并不相似，如苯能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，但烷烴不能與H2加成，A錯誤；B．表示苯的分子結(jié)構(gòu)，但是在分子中并不含有碳碳雙鍵，六個碳碳鍵均為介于單鍵與雙鍵之間獨(dú)特的鍵，因此苯的性質(zhì)跟烯烴不相同，B錯誤；C．苯的分子式是C6H6，分子中的C原子遠(yuǎn)沒有飽和，但是由于苯環(huán)有其特殊的穩(wěn)定性，所以不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C錯誤；D．苯環(huán)上的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的一種特殊的化學(xué)鍵，所以其的鍵能、鍵長介于單雙建之間，D正確；故答案為：D。2．已知苯可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，下列敘述正確的是A．反應(yīng)①生成的溴苯是苯的同系物B．反應(yīng)②不發(fā)生，但是仍有分層現(xiàn)象，紫色層在下層C．反應(yīng)③為加成反應(yīng)，產(chǎn)物是一種烴的衍生物D．反應(yīng)④能發(fā)生，證明苯是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】A．在溴化鐵做催化劑的條件下，苯與液溴在常溫下能夠發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯，與苯的官能團(tuán)不同，不屬于同系物，故A錯誤；B．苯不溶于水，密度小于水，所以苯與酸性高錳酸鉀溶液混合后分層，苯在上層，高錳酸鉀溶液在下層，下層為紫色，故B正確；C．苯生成硝基苯的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，不屬于加成反應(yīng)，故C錯誤；D．苯分子中的碳碳鍵為一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特鍵，不存在碳碳雙鍵；苯能夠與氫氣反應(yīng)，只證明苯不屬于飽和烴，故D錯誤；故選B。3．化學(xué)上通常把原子數(shù)和電子數(shù)相等的分子或離子稱為等電子體，人們發(fā)現(xiàn)等電子體間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似(即等電子原理)，B3N3H6被稱為無機(jī)苯，它與苯是等電子體，則下列說法中不正確的是A．無機(jī)苯分子中只含有極性鍵B．無機(jī)苯能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)C．無機(jī)苯的二氯代物有3種同分異構(gòu)體D．無機(jī)苯不能使KMnO4酸性溶液褪色【答案】C【分析】由信息可知，無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與苯相似，再結(jié)合苯的分子結(jié)構(gòu)可知無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)為。【解析】A．由分析可知，該分子結(jié)構(gòu)中只含有極性鍵，A項(xiàng)正確；B．苯可以發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與苯相似，也能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，B項(xiàng)正確；C．苯分子中環(huán)上六個碳原子均是等效的，而無機(jī)苯中的環(huán)上三個B原子是等效的，三個N原子是等效的，所以該環(huán)上共有兩種等效氫，故其二氯代物中，兩個氯原子分別處在鄰位或?qū)ξ粫r各一種，而處在間位時，有兩種，故其二氯代物的異構(gòu)體有四種，C項(xiàng)錯誤；D．苯不能使酸性溶液褪色，無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與苯相似，也不能使酸性溶液褪色，D項(xiàng)正確；故選C。4．硝基苯是一種重要的化工原料，制備、提純硝基苯的流程如圖：下列敘述錯誤的是A．配制混酸時，應(yīng)將濃硫酸緩緩滴加到濃硝酸中，邊滴加邊攪拌B．步驟①需用水浴加熱，以便于控制反應(yīng)溫度C．步驟②所用儀器為分液漏斗D．步驟③蒸餾操作時，溫度計(jì)應(yīng)插入液面以下【答案】D【分析】將苯、濃硫酸、濃硝酸混合后水浴加熱，得到硝基苯、苯、酸的混合物，通過分液進(jìn)行分離，得到有機(jī)層溶液，再水洗，碳酸鈉溶液洗，再蒸餾得到硝基苯；【解析】A．配制混酸時，應(yīng)將濃硫酸緩緩滴加到濃硝酸中，邊滴加邊攪拌，防止溶液飛濺造成危險(xiǎn)，故A正確；B．步驟①控制溫度在5560℃，需用水浴加熱，以便于控制反應(yīng)溫度，故B正確；C．步驟②是將水層和有機(jī)層進(jìn)行分離，為分液操作，所用儀器為分液漏斗，故C正確；D．步驟③蒸餾操作時，溫度計(jì)水銀球應(yīng)在支管口處，故D錯誤；故選D。5．圖1是實(shí)驗(yàn)室合成溴苯并檢驗(yàn)其部分生