2024-2025學年新教材高中化學第1章有機化合物的結構與性質烴3.3苯苯的同系物及其性質課時評價含解析魯科版選擇性必修3

PAGE8-苯、苯的同系物及其性質(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分)1.下列物質由于發(fā)生反應,既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是 ()A.乙烷B.乙烯C.苯D.甲苯【解析】選B。選項A中的乙烷不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色;選項B中的乙烯既能與溴水發(fā)生加成反應,使溴水褪色,又能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,符合題意;選項C中苯使溴水層褪色,是由于發(fā)生萃取,且苯也不能使酸性KMnO4溶液褪色;選項D,甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,其使溴水褪色也是由于甲苯萃取造成的,并未發(fā)生化學反應。2.(2024·合肥高二檢測)下列物質屬于苯的同系物的是 ()【解析】選B。同系物必需是結構相像,分子組成相差若干個CH2原子團的同一類有機物。苯的同系物中只能含有1個苯環(huán),所以選項B正確。3.苯環(huán)結構中,不存在單雙鍵交替結構,可以作為證據(jù)的事實是 ()①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色②苯分子中碳原子之間的距離均相等③苯能在肯定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷④經試驗測得鄰二甲苯僅一種結構⑤苯在FeBr3存在的條件下同液溴可以發(fā)生取代反應,但不因化學改變而使溴水褪色A.②③④⑤ B.①③④⑤C.①②④⑤ D.①②③④【解析】選C。①苯不能使KMnO4(H+)溶液褪色,證明不含有典型的雙鍵,正確;②苯分子中碳原子之間的距離均相等,證明在苯分子中無典型的雙鍵和單鍵,因為若存在典型的單鍵與雙鍵,則鍵長不相等,正確;③苯能在肯定條件下跟H2加成生成環(huán)己烷不能證明其不存在單雙鍵交替的特點,錯誤;④若苯分子中存在典型的雙鍵和單鍵,則其鄰二甲苯應當有兩種不同的結構,經試驗測得鄰二甲苯僅一種結構,證明不存在典型的雙鍵和單鍵,正確;⑤苯在FeBr3存在的條件下同液溴可以發(fā)生取代反應,但不因化學改變而使溴水褪色證明苯分子中的化學鍵是一種特別的化學鍵,兼有單鍵與雙鍵的性質,正確。因此正確的說法是①②④⑤,選項C。4.在肯定條件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有關物質的沸點、熔點如下:對二甲苯鄰二甲苯間二甲苯苯沸點/點/℃13-25-476下列說法不正確的是 ()A.該反應屬于取代反應B.甲苯的沸點高于144℃C.用蒸餾的方法可將苯從反應所得產物中首先分別出來D.從二甲苯混合物中,用冷卻結晶的方法可將對二甲苯分別出來【解析】選B。由兩個甲苯分子()生成二甲苯(如)和,從結構簡式可以知道發(fā)生的是取代反應,A選項正確;甲苯的相對分子質量小于二甲苯,故其沸點低于二甲苯,B選項不正確;苯的沸點最低,故用蒸餾的方法可將苯從反應所得產物中首先分別出來,C選項正確;二甲苯混合物中,對二甲苯的熔點最高,故從二甲苯混合物中,用冷卻結晶的方法可將對二甲苯分別出來,D選項正確。5.(雙選)杯環(huán)芳烴因其結構類似于酒杯而得名,其鍵線式如圖。下列關于杯環(huán)芳烴的說法正確的是 ()A.屬于芳香烴B.最多與6molH2發(fā)生加成反應C.分子式為C44H56O4D.分子內全部原子肯定不在同一平面上【解析】選C、D。杯環(huán)芳烴含有苯環(huán),但在元素組成上含有C、H、O三種元素,不屬于芳香烴,故A錯誤;1mol苯環(huán)能與3mol氫氣發(fā)生加成反應,所以1mol杯環(huán)芳烴最多與12molH2發(fā)生加成反應,故B錯誤;由鍵線式可知分子式為C44H56O4,故C正確;分子中含有飽和碳原子,碳原子與所連的四個原子不在同一平面上,所以分子內全部原子肯定不在同一平面上,故D正確。6.分子式為C9H12的苯的同系物,已知苯環(huán)上只有一個取代基,下列說法中正確的是 ()A.該有機物能發(fā)生加成反應,但不能發(fā)生取代反應B.該有機物不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色C.該有機物分子中的全部原子不行能在同一平面上D.該有機物的一溴代物最多有5種同分異構體【解析】選C。該有機物為或,苯環(huán)可以和H2發(fā)生加成反應,在光照條件下可發(fā)生側鏈上的取代反應,也可發(fā)生苯環(huán)上的硝化反應等取代反應,A項不正確;苯環(huán)側鏈可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,B項不正確;甲基(—CH3)上全部原子不行能共面,C項正確;有6種一溴代物,有5種一溴代物,故該有機物的一溴代物最多不是5種,D項不正確。7.(2024·杭州高二檢測)分析下列表格:①組②組CH4、聚乙烯、CH3CHCHCH3、乙烯、將以上物質分為兩組的依據(jù)是 ()A.依據(jù)物質是否能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.依據(jù)物質是否能發(fā)生取代反應C.依據(jù)物質中全部的碳原子是否可以在同一平面內D.依據(jù)物質是否能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生化學反應【解析】選D。①組中各物質不能與溴的四氯化碳溶液反應;而②組中各物質均含有,可以與溴的四氯化碳溶液反應。8.下列關于苯的敘述正確的是 ()A.反應①為取代反應,有機產物與水混合浮在上層B.反應②為氧化反應,反應現(xiàn)象是火焰光明并帶有濃煙C.反應③為取代反應,有機產物是一種烴D.反應④中1mol苯最多與3molH2發(fā)生加成反應,是因為苯分子含有三個碳碳雙鍵【解析】選B。反應①為苯的溴代;生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A錯誤;反應③為苯的硝化,屬于取代反應,生成硝基苯,為烴的衍生物,C錯誤;苯分子中無碳碳雙鍵,D錯誤。9.(2024·濟南高二檢測)下列有關同分異構體數(shù)目的敘述中,不正確的是 ()A.甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代,所得產物有6種B.芳香烴在光照狀況下與Cl2發(fā)生反應所得的一氯取代物有7種C.含有5個碳原子的飽和鏈烴,其一氯代物有8種D.菲的結構簡式為,它與硝酸反應,可生成5種一硝基取代物【解析】選B。選項A,含3個碳原子的烷基有正丙基和異丙基兩種,其取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子可產生6種同分異構體,正確;選項B,芳香烴在光照時氯原子取代側鏈上的氫原子,一氯取代物有4種,錯誤;選項C,含有5個碳原子的飽和鏈烴,正戊烷的一氯代物有3種,異戊烷的一氯代物有4種,新戊烷的一氯代物有1種,共8種;選項D,菲的結構中有5種不同的氫,它與硝酸反應,可生成5種一硝基取代物。10.蒽的結構簡式是,假如將蒽分子中削減3個碳原子,而H原子數(shù)保持不變,形成的稠環(huán)化合物的同分異構體數(shù)目是 ()A.2B.3C.4D.5【解析】選A。蒽的分子式是C14H10,削減3個碳原子得C11H10;C11H10形成的稠環(huán)化合物為含有萘環(huán)的C10H7—CH3,兩種同分異構體是、。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)11.(10分)(2024·洛陽高二檢測)有4種無色液態(tài)物質:己烯、己烷、苯和甲苯,符合下列各題要求的分別是:(1)不能與溴水或酸性KMnO4溶液反應,但在鐵屑作用下能與液溴反應的是__________,生成的有機物名稱是________,反應的化學方程式為__________________________________________________,此反應屬于__________反應。

(2)不能與溴水或酸性KMnO4溶液反應的是__。

(3)能與溴水和酸性KMnO4溶液反應的是__。

(4)不與溴水反應但能與酸性KMnO4溶液反應的是________。

【解析】己烯、己烷、苯、甲苯四種物質中,既能和溴水反應,又能和酸性KMnO4溶液反應的只有己烯。均不反應的為己烷和苯,不能與溴水反應但能被酸性KMnO4溶液氧化的是甲苯。苯在鐵屑的催化作用下與液溴發(fā)生取代反應生成溴苯。答案:(1)苯溴苯+Br2+HBr取代(2)苯、己烷(3)己烯(4)甲苯12.(10分)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__________(填字母)。

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__________(填字母)。

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)。

A.B.C.D.【解析】(1)蒽和X都只含C、H兩種元素,有環(huán)狀結構,且含有不飽和碳原子,故a、b、c均正確。(2)由苯炔的結構簡式,結合碳的四價結構,可確定其分子式為C6H4,不溶于水,常溫常壓下是氣體的烴其碳原子數(shù)不超過4,因苯炔分子內含有—C≡C—鍵,可以發(fā)生氧化反應、加成反應。(3)苯的同系物分子中只有一個苯環(huán),且側鏈均為烷基,滿意條件的只有D項。答案:(1)abc(2)C6H4ad(3)D(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題8分,共16分)13.(2024·全國卷Ⅰ)試驗室制備溴苯的反應裝置如圖所示,關于試驗操作或敘述錯誤的是 ()A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開KB.試驗中裝置b中的液體漸漸變?yōu)闇\紅色C.裝置c中碳酸鈉溶液的作用是汲取溴化氫D.反應后的混合液經稀堿溶液洗滌、結晶,得到溴苯【解析】選D。向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液后二者會馬上發(fā)生反應產生溴化氫和溴苯,所以需先打開K,A正確;由于反應過程是放熱的,所以溴蒸氣會揮發(fā),溶解在CCl4中,故裝置b中的液體漸漸變?yōu)闇\紅色,B正確;本試驗中苯與溴發(fā)生取代反應會產生溴化氫,可以與碳酸鈉發(fā)生反應,故裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是汲取溴化氫,C正確;因溴苯不是固體,是油狀液體,所以反應后的混合液經稀堿溶液洗滌,分液后得到溴苯,D不正確。14.(雙選)有一種有機物,因其酷似奧林匹克旗中的五環(huán)(如下圖),科學家稱其為奧林匹克烴。下列有關奧林匹克烴的說法正確的是 ()A.該烴屬于苯的同系物B.該烴的一氯代物只有7種C.該烴分子中只含非極性鍵D.該烴完全燃燒生成H2O的物質的量小于CO2的物質的量【解析】選B、D。該烴有多個苯環(huán),所以不是苯的同系物;該烴只有一條對稱軸,其一氯代物有7種;該烴分子中含有碳氫極性鍵;從所給圖示可看出,該烴高度缺氫,故B、D項正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)15.芳香化合物A是一種基本化工原料,可以從煤和石油中得到。A、B、C、D、E的轉化關系如圖所示:回答下列問題:(1)A的化學名稱是__________;E屬于__________(填“飽和烴”或“不飽和烴”)。

(2)A→B的反應類型是______________________,在該反應的副產物中,與B互為同分異構體的副產物的結構簡式為____________________。

(3)A→C的化學方程式為__。

(4)A與酸性KMnO4溶液反應可得到D,寫出D的結構簡式:____________________________。

【解析】(1)A(