高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 芳香烃课堂检测

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 芳香烃课堂检测，共17页。试卷主要包含了下列有关苯、乙烯的比较正确的是，下列说法正确的是，下列关于苯的叙述正确的是，下列叙述中,错误的是等内容，欢迎下载使用。

题组一 苯的结构与性质
1.下列有关苯、乙烯的比较正确的是( )
A.分子中所有原子都在同一平面上
B.相同条件下,等质量的二者燃烧时,苯消耗的氧气多
C.都能与溴水反应
D.都能被酸性KMnO4溶液氧化
2.下列有关苯的结构和性质的说法正确的是( )
A.与是同一种物质,说明苯分子中碳碳双键、碳碳单键交替排列
B.苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,说明苯含碳量较高
C.常温下苯是无色无味的液态烃
D.向2 mL苯中加入1 mL溴的四氯化碳溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈橙红色
3.(2021江西萍乡高二下期中)下列说法正确的是( )
A.天然气的主要成分是甲烷,属于可再生能源
B.乙炔在氧气中燃烧放出大量的热,可用氧炔焰焊接金属
C.苯和甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.苯与溴水在三溴化铁的催化下可以反应生成溴苯
4.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合后浮在上层
B.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
C.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
D.反应④中1 ml苯最多与3 ml H2发生加成反应,是因为一个苯分子含有三个碳碳双键
5.苯分子中不存在碳碳单键与碳碳双键交替排列的结构,下列可以作为证据的是( )
①苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应
④经测定,邻二甲苯只有一种结构
⑤经测定,苯环上碳碳键的键长相等
A.①②④⑤ B.①②③⑤
C.①②③ D.①②
题组二 苯的同系物的结构与性质
6.(2020北京丰台高二上期中)苯和甲苯相比较,下列叙述不正确的是( )
A.都属于芳香烃
B.都能在空气中燃烧
C.都能发生取代反应
D.都能使酸性KMnO4溶液褪色
7.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是( )
① ②
③ ④
⑤ ⑥
A.③④ B.②⑤
C.①②⑤⑥ D.②③④⑤⑥
8.(2021山东邹城兖矿第一中学高二下检测)工业上由乙苯生产苯乙烯的反应如下,下列有关说法正确的是( )
A.该反应的类型为取代反应
B.乙苯和苯乙烯都可以使溴的四氯化碳溶液褪色
C.乙苯的一氯取代物有5种
D.比乙苯多一个碳原子的苯的同系物R共有4种
9.下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持在50~60 ℃可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生一元取代反应,主要生成2-氯甲苯和4-氯甲苯
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
10.(2020山东济宁高二上期中)已知异丙苯的键线式如图,下列说法错误的是( )
A.异丙苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯分子中所有碳原子不可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯乙烯互为同系物
题组三 与苯及其同系物有关的实验探究
11.(2021山东新高考质量测评联盟高二4月联考)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置如图(夹持装置已略去),下列关于溴苯的性质及制备的说法不正确的是( )
A.实验开始后,a中上部有白雾生成
B.b为恒压滴液漏斗,便于其中液体顺利滴下
C.c为球形冷凝管,冷凝水应从上口进入
D.烧杯中NaOH溶液的作用是吸收HBr及Br2
12.(2021安徽蚌埠田家炳中学高二4月月考)要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的方法是( )
A.先加入足量溴水,然后加入酸性高锰酸钾溶液
B.先加入足量酸性高锰酸钾溶液,然后加入溴水
C.点燃这种液体,然后观察火焰的颜色
D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热
13.实验室制备硝基苯的原理是在50~60 ℃时,苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应:+HNO3 +H2O。实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是( )
A.水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B.反应后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
C.硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大
D.将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,将所得混合物加入苯中
14.(2020重庆九校联盟高二上联考)下图为苯和Br2的取代反应的实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入液溴和苯的混合液,几秒内就发生反应。写出A中发生反应的化学方程式: 。
(2)试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察D和E两试管,现象为
。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的有 (填字母)。
15.(2020江苏江阴四校高二上期中)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4 mL液溴。再将b中液溴慢慢加入a中,充分反应。装置a中发生的主要反应是 ;装置d的作用是 。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,采取以下措施:
①采用装置c进行冷凝回流,回流的主要物质有 。
②利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填字母) 。
A.高于156 ℃
B.59 ℃~80 ℃
C.低于59 ℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离、提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有 ,用NaOH溶液洗涤的作用是 。
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,还需进行的操作是 (填字母)。深度解析
A.重结晶 B.过滤
C.蒸馏 D.萃取
能力提升练
题组一 芳香烃的结构与性质
1.()下列有关苯()、杜瓦苯()、[3]轴烯()的说法正确的是( )
A.它们均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.它们的分子式都是C6H6
C.杜瓦苯分子中所有的碳原子可能共平面
D.[3]轴烯与足量H2反应所得产物的二氯代物有6种
2.(2021山东新高考质量测评联盟高二4月联考,)下列有关说法正确的是( )
A.甲苯与溴水在三溴化铁催化条件下可生成
B.乙苯和氯气光照条件下生成的产物有11种
C.邻二甲苯和溴蒸气在光照条件下的取代产物可能为
D.丙苯()可使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.(2021广东中山第二中学高二下第一次段考,)某有机物的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.与乙苯不互为同系物
B.分子中共直线的碳原子最多有4个
C.该有机物不能使溴水褪色
D.与该有机物互为同分异构体且萘环()上只有一个侧链的结构共有4种
4.(2021浙江A9协作体高二下期中联考,)已知异丙苯的结构如下图,下列说法不正确的是 ( )
A.异丙苯的沸点比苯的沸点高
B.工业上可用苯与丙烯通过取代反应制得异丙苯
C.异丙苯分子中最多有8个碳原子处于同一平面
D.与浓硝酸和浓硫酸共热可生成三硝基异丙苯
5.(2021黑龙江大庆铁人中学高二下第一次月考,)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转,某烃的结构简式如图所示。下列说法中正确的是( )
A.分子中处于同一直线上的碳原子最多有6个
B.1 ml该烃与H2发生加成反应,最多消耗6 ml H2
C.该烃共有8种H原子
D.分子中至少有12个碳原子处于同一平面上
题组二 有关芳香烃实验的综合考查
6.(2021吉林长春希望高中高二下质量测试,)下列实验或操作不能达到相应实验目的的是( )
A.制取溴苯:将铁屑、溴水、苯混合
B.鉴别己烯、四氯化碳和苯:分别滴入溴水,振荡,观察现象
C.鉴别甲苯和苯:分别滴入酸性KMnO4溶液,振荡,观察溶液是否褪色
D.除去甲烷中的乙烯:将混合气体先通入足量酸性KMnO4溶液中,再通入足量NaOH溶液中
7.(2020山西运城一模,)图(1)是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置,下列说法错误的是( )
A.苯和液溴在A中发生反应的化学方程式为+Br2 +HBr
B.实验中,C中的液体逐渐变为浅红色,是因为液溴具有挥发性
C.D、E、F均具有防倒吸的作用,其中F不可以用图(2)所示装置代替
D.D中紫色石蕊溶液慢慢变红,E中产生淡黄色沉淀
答案全解全析
基础过关练
1.A 乙烯和苯都是平面形分子,乙烯中N(C)∶N(H)=1∶2,苯中N(C)∶N(H)=1∶1,等质量的烃燃烧时,分子中含H的质量分数越大,耗氧量越多,所以苯的耗氧量少于乙烯;苯与溴水、酸性KMnO4溶液均不发生反应。
2.B 与是同一种物质,说明苯分子中不是碳碳双键、碳碳单键交替排列;苯的分子式为C6H6,含碳量大,在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟;苯具有特殊气味,常温下为液态;四氯化碳与苯互溶,苯与溴的四氯化碳溶液混合后振荡、静置,液体不分层。
3.B 化石能源为不可再生能源,天然气属于不可再生能源,A项错误;乙炔在氧气中燃烧放出大量的热,氧炔焰常用来焊接或切割金属,B项正确;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以,C项错误;苯与液溴在三溴化铁的催化作用下可以反应生成溴苯,D项错误。
4.C 苯和液溴在FeBr3催化下发生取代反应生成有机物溴苯,溴苯密度大于水,所以溴苯位于下层,A项错误;苯和浓硝酸、浓硫酸的混合物在50~60 ℃时发生取代反应生成硝基苯和水,硝基苯中含有碳、氢、氧、氮四种元素,所以硝基苯属于烃的衍生物,B项错误;苯燃烧属于氧化反应,由于苯含碳量较高,所以燃烧时的现象是火焰明亮并带有浓烟,C项正确;苯分子中不含碳碳双键,D项错误。
5.A 若苯分子中存在碳碳单键与碳碳双键交替排列的结构,则苯环上六个碳碳键的键长不相等,邻二甲苯有两种结构且苯能使溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液褪色。
6.D 苯和甲苯均是含有苯环的碳氢化合物,均属于芳香烃,A正确;苯和甲苯都能在空气中燃烧,B正确;苯和甲苯中的H可以被其他原子或原子团取代,发生取代反应,C正确;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
7.B 含有苯环的烃属于芳香烃,因此①②⑤⑥是芳香烃,苯的同系物是分子中含有1个苯环且苯环侧链为烷基的芳香烃,则①⑥是苯的同系物,②⑤不是苯的同系物。
8.C 该反应不是取代反应,A项错误;乙苯与溴不反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,苯乙烯与溴能发生加成反应,可使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误;乙苯分子中有5种不同化学环境的氢原子,则其一氯取代物有5种,C项正确;比乙苯多一个碳原子的苯的同系物R共有8种,D项错误。
9.B 苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持在50~60 ℃,发生取代反应生成硝基苯和水,A项正确;甲苯与氯气在光照下反应,甲基上的氢原子被取代,苯环上的氢原子不能被取代,B项错误;乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,C项正确;苯环和碳碳双键在合适的条件下均能与氢气发生加成反应,苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,D项正确。
10.D 异丙苯分子中与苯环直接相连的碳原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,A正确;异丙苯相对分子质量大于苯,则异丙苯的熔、沸点高于苯,B正确;异丙苯侧链上连接两个甲基的碳原子采取sp3杂化,所以异丙苯分子中所有碳原子不可能共平面,C正确;苯乙烯中含有碳碳双键,异丙苯中不含碳碳双键,二者不互为同系物,D错误。
11.C 苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气形成白雾,A项正确;根据b的结构特点可知其为恒压滴液漏斗,其侧面导管使漏斗和三颈烧瓶内压强相等,便于其中液体顺利滴下,B项正确;根据c的结构特点可知其为球形冷凝管,为增强冷凝效果,冷凝水应从下口进入,C项错误;NaOH溶液可以吸收HBr及挥发出的Br2,D项正确。
12.A 先加入足量溴水,己烯与溴水发生加成反应,排除碳碳双键的影响,然后加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去可说明己烯中混有少量甲苯,A项正确;先加入足量酸性高锰酸钾溶液,己烯和甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别,B项错误;己烯和甲苯均含有C、H元素,点燃,火焰都比较明亮,且有浓烟,不能鉴别,C项错误;加入浓硫酸与浓硝酸后加热,此操作太繁琐,耗时长,且甲苯是少量的,不一定能观察到明显现象,D项错误。
13.B 水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;反应后,溶液分层,应选分液漏斗分离,粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和冷凝管蒸馏得到硝基苯,B错误;硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大,C正确;混合时要使热量及时散失,防止苯挥发,由于浓硫酸的密度大于浓硝酸,为避免液体迸溅,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却后,将所得的混合物加入苯中,D正确。
14.答案 (1)2Fe+3Br2 2FeBr3,+Br2 +HBr
(2)除去HBr气体中的Br2 D中紫色石蕊溶液变红,并在长导管口有白雾产生,E中产生淡黄色沉淀
(3)DEF
解析 液溴和苯的混合液滴加到有铁屑的石棉绒上,Br2与Fe反应生成FeBr3,液溴和苯在FeBr3催化作用下能发生取代反应生成溴苯与HBr。液溴是易挥发的物质,生成的溴化氢及挥发出的Br2通过C装置,Br2被吸收;溴化氢气体进入D装置中能使紫色石蕊溶液变红,并在长导管口形成白雾;在E装置中溴化氢与硝酸银溶液反应产生淡黄色沉淀;尾气用氢氧化钠溶液吸收;溴化氢极易溶于水,D、E、F装置都有防倒吸的作用。
15.答案 (1)+Br2 +HBr 吸收HBr和Br2蒸气
(2)①苯、Br2 ②C
(3)②分液漏斗 除去未反应的Br2
(4)苯 C
解析 a中,Fe和Br2发生反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂的条件下,苯和Br2发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气形成氢溴酸小液滴而产生白雾;冷凝管有冷凝回流作用,可提高反应物的利用率;生成的HBr和挥发出的Br2通过导管、漏斗进入d中和氢氧化钠反应。
(1)装置a中苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;HBr、Br2蒸气不能直接排到空气中,需要用碱液吸收。
(2)①苯与液溴在催化剂的作用下发生反应放热,而反应物苯和液溴都易挥发,为提高原料的利用率,可将苯和溴冷凝回流。②可以通过控制温度来提高原料的利用率,温度要低于苯和液溴的沸点。
(3)②根据分液操作方法判断需要使用的玻璃仪器除烧杯外,还有分液漏斗;溴苯中可能含有Br2,用NaOH溶液洗涤,可除去未反应的Br2。
(4)由分离操作可知,分离出的粗溴苯中含有未反应的苯,互溶的液体根据沸点不同利用蒸馏的方法进行分离。
归纳总结
获得纯净的溴苯应进行的实验操作:先用水洗后分液(除去溶于水的杂质,如溴化铁等),再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去Br2),然后水洗(除去氢氧化钠及反应生成的盐)、干燥(除去水),最后蒸馏(除去苯)。
能力提升练
1.B 苯()分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;苯()、杜瓦苯()、[3]轴烯()每个分子中都含有6个C原子和6个H原子,它们的分子式都是C6H6,B项正确;中,“*”位的C原子连接3个C原子,所有C原子不可能共平面,C项错误;[3]轴烯与足量H2反应所得产物为(数字代表Cl可能取代的H的位置),2个Cl原子的位置有(1,1)、(1,2)、(1,3)、(1,4)、(2,3),共5种,D项错误。
2.D 甲苯与液溴在三溴化铁催化条件下能发生取代反应,与溴水不发生化学反应,A项错误;光照条件下乙基上的H原子被取代,则乙苯和氯气光照生成的氯代物有11种(一氯代物有2种、二氯代物有3种、三氯代物有3种、四氯代物有2种、五氯代物有1种),同时还有HCl生成,所以产物共有12种,B项错误;光照条件下甲基上的氢原子会被溴原子取代,苯环上的氢原子不会被取代,C项错误;丙苯中与苯环相连的C原子上有氢原子,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
3.C 题给有机物分子中含碳碳双键、碳碳三键,而乙苯中不含,二者结构不相似,不互为同系物,A项正确;该有机物分子中共直线的碳原子最多有4个,B项正确;该有机物分子中含碳碳双键、碳碳三键,能使溴水褪色,C项错误;与该有机物互为同分异构体且萘环上只有一个侧链,此侧链可能为丙基、异丙基,符合条件的结构共有4种,D项正确。
4.B 异丙苯的相对分子质量大于苯,则异丙苯的沸点比苯的沸点高,A项正确;工业上可用苯与丙烯通过加成反应制得异丙苯,B项错误;异丙苯中苯环及与苯相连的碳原子一定共平面,与苯环相连的碳碳单键具有可旋转性,则最多有8个碳原子处于同一平面,C项正确;异丙苯与浓硝酸和浓硫酸共热发生取代反应可生成2,4,6-三硝基异丙苯,D项正确。
5.D 两个苯环相连,处于对角线位置的4个碳原子共直线,再加上碳碳三键的2个碳原子,1个甲基的碳原子,最多7个碳原子共直线,A项错误;1 ml该烃与H2发生加成反应时,最多消耗8 ml H2,B项错误;该烃共有10种氢原子,C项错误;据A 项分析,已有7个碳原子共线,这条线必在左侧苯环确定的平面内,且左侧苯环上的其余的4个碳原子和相连的那个甲基的碳原子一定共平面,故分子中至少有12个碳原子共平面,D项正确。
6.A 制取溴苯应将铁屑、液溴、苯混合,A项符合题意;己烯、四氯化碳和苯中分别滴入溴水,现象不同,可以区分,B项不符合题意;甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以区分,C项不符合题意;先通入足量酸性KMnO4溶液中,乙烯被氧化生成二氧化碳,再通入足量NaOH溶液中,除去生成的二氧化碳,D项不符合题意。
7.C 苯和液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,A正确;HBr气体中混有挥发出的溴蒸气,溴蒸气溶解在苯中,故C装置中的液体变为浅红色,B正确;D、E、F装置均有防倒吸的作用,HBr难溶于四氯化碳,题图(2)中装置也有防倒吸的作用,C错误;HBr溶于水显酸性,故能使紫色石蕊溶液变红,HBr能和硝酸银反应生成淡黄色AgBr沉淀,D正确。苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.12
1.50
沸点/℃
80
59
156
水溶性
不溶
微溶
不溶
1.A
2.B
3.B
4.C
5.A
6.D
7.B
8.C
9.B
10.D
11.C
12.A
13.B
1.B
2.D
3.C
4.B
5.D
6.A
7.C