江西省宜丰二中2015-2016学年高中化学选修五第二章第二节芳香烃能力提升检测试题
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一、选择题
1、吸烟是人类的一种不良嗜好,也是生活环境中的特殊大气污染源,它对人体健康危害极大,据分析吸烟生成的物质至少有700多种,其中大部分为有毒有害物质.危害最大的物质中有两种是尼古丁和苯并芘,前者的成人致死量约为40~60mg,相当于一包香烟产生的尼古丁的总量;后者是最强的致癌物之一.它们的结构简式分别为:
下列有关尼古丁或苯并芘的叙述正确的是( )
A.尼古丁的分子式为C10H14N2
B.尼古丁分子中的所有原子都在同一平面上
C.苯并芘的分子式为C20H18
D.苯并芘分子中含有苯环结构单元,是苯的同系物
2、芳香烃C8H10有四种同分异构体,其中苯环上的一氯取代物不存在同分异构体,则该种物质的结构是( )
A. B.
C. D.
3、下列说法正确的是( )
A.分子式C7H16的烃,分子中有4个甲基的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
B.的名称为:2,2,4﹣三甲基﹣4﹣戊烯
C.化合物是苯的同系物
D.苯和溴水在三溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应
4、下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是( )
A.甲烷和氯气混合后光照发生反应
B.乙烯与氯化氢的加成反应 C.甲苯与等物质的量的Br2发生反应
D.乙炔和氯气的加成反应
5、某有机物的结构简式为 。下列说法正确的是( )
A.该有机物属于芳香烃
B.该有机物易溶于水
C.该有机物不能发生加成反应
D.该有机物能发生取代反应
6、三联苯 的一氯代物有( )
A、2种 B、3种 C、4种 D、5种
7、苯环结构中不存在C﹣C单键与C=C双键的交替结构,可以作为证据的是( )
①苯不能使溴水褪色;
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,都是1.40×10﹣10m.
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③ D.①②
8、以下有关物质结构的描述正确的是( )
A.二氯甲烷分子为正四面体结构
B.2﹣丁烯分子中4个碳原子不在同一平面内
C.甲苯分子中7个碳原子都在同一平面内
D.丙烷分子中的3个碳原子一定在同一条直线上
9、下列有关物质的性质或应用的说法正确的是( )
A.在甲苯中加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后褪色,正确的解释是由于侧链与苯环的相互影响,使侧链和苯环均易被氧化
B.等质量的乙烷、乙烯、乙炔在氧气中完全燃烧,乙烷消耗的氧气最多
C.间二溴苯仅有一种空间结构可证明苯分子中不存在单双键交替的结构
D.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到 10、已知利用某些有机物之间的转代可贮存太阳能,如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应为,下列叙述中错误的是( )
A.Q的能量高于NBD
B.NBD和Q的分子式不同
C.Q的一氯代物只有3种
D.NBD的同分异构体可以是芳香烃
11、某有机物的分子式为C11H16,其分子中有两个﹣CH3、两个﹣CH2﹣、一个和一个,则该有机物可能的结构有(不考虑立体异构)( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
12、对于苯乙烯的下列叙述中,正确的是( )
①能使酸性KMnO4溶液褪色;
②可发生加成反应;
③可溶于水;
④可溶于苯中;
⑤能与浓硝酸在浓H2SO4作用下发生取代反应;
⑥所有的原子可能共平面.
A.①②③④⑤ B.①②⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.全部
二、非选择题
13、苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂,也可广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,制备流程为:
操作步骤如下:① 将一定量的甲苯和碱性KMnO4溶液加热至沸腾,并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后,将反应混合液过滤,滤渣为黑色固体;得到的滤液如果呈紫色,可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去,重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;
(1)该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有__________。
A.圆底烧瓶 B.蒸馏烧瓶 C.冷凝管 D.温度计
(2)第①步中被回流的主要物质是____________________。
(3)写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式______________________________。
(4)步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是________(按操作顺序填正确答案序号)。
A.酸化 B.过滤 C.蒸发浓缩 D.冷却结晶
14、对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。
(1)液溴的颜色是__ __ __,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试物质 甲苯 1-丙醇 1-溴丙烷
沸点℃ 110.8 97.2 71
物质 对溴甲苯 邻溴甲苯
沸点℃ 184.3 181.7 剂瓶中加__ ___,以减少挥发。
(2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是__________。加入水的作用是:易于控制温度;____________________。
(3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是___ ___,加热微沸2小时的目的是_______ _____。
(4)操作Ⅰ的名称是___________,洗涤操作应在_________(填写仪器名称)中进行。
(5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为________(填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是______________________________________。
(6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是_____________________;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是_______________________________。
15、常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据:
实验步骤:①按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL; ②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。
请回答下列问题:
配制混酸的方法是_____ ___。
反应中需不断搅拌,目的是_________________________________________。
(2)仪器A的名称是________,使用该仪器前必须进行的操作是_________。
(3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中需要使用下列仪器中的________(填序号)。
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为________(保留两位有效数字)。
16、芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
反应试剂、产物的物理常数: 名称 相对分
子质量 性状 熔点 沸点 密度
溶解度
水 乙醇 乙醚
甲苯 92 无色液体易燃易挥发 -95 110.6 0.8669 不溶 易溶 易溶
苯甲酸 122 白色片状或针状晶体 122.4 248 1.2659 微溶 易溶 易溶
主要实验装置和流程如下:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时, 反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)无色液体A的结构简式为 。操作Ⅱ为 。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是 。
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是 。
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入 ,分液,水层再加入 ,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸。 (5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
参考答案
1.【答案】A
【解析】解:A.由结构简式可知分子式为C10H14N2,故A正确;
B.尼古丁分子中甲基、亚甲基均为四面体结构,所有原子不在同一平面上,故B错误;
C.由结构简式可知分子式为C20H12,故C错误;
D.苯并芘分子中含有多个苯环结构单元,而苯的同系物中只有1个苯环,结构不相似,则不是苯的同系物,故D错误.
故选A.
2.【答案】A
【解析】解:分子式为C8H10的烃含苯环的结构,为苯的同系物,为乙苯或二甲苯,二甲苯有邻、间、对三种,故4种同分异构体;苯环上的一氯取代物不存在同分异构体,为对二甲苯,结构简式为:,其一氯代物的结构简式为,
故选A.
3.【答案】A
【解析】A.该烃含有4个甲基的同分异构体,主链中碳原子数目只能为5,相