08 苯的结构和性质 (含答案)人教版(2019)选择性必修3第二章 烃>第三节 芳香烃

资源下载
  1. 二一教育资源

08 苯的结构和性质 (含答案)人教版(2019)选择性必修3第二章 烃>第三节 芳香烃

资源简介

苯的结构和性质
【核心素养发展目标】
1.能写出苯的结构简式和名称;能够列举苯的主要物理性质
2.从化学键的特殊性了解苯的结构特点,进而理解苯性质的特殊性
3.能描述和分析苯的重要反应,能书写相应的化学方程式
【主干知识梳理】
一、苯的分子结构与物理性质
1.苯的分子组成及结构
分子式 结构式 结构简式 空间充填模型
C6H6
成键特点 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合,键间夹角均为120°,连接成六元环。每个碳碳键的键长相等,都是139 pm,介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧
结构特点 ①苯分子为平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,处于对位的4个原子在同一条直线上②6个碳碳键键长完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键
【微点拨】“苯环型”分子共线、共面问题
类型 结构式 结构特点 共线、共面情况
苯环型 平面正六边形结构 12个原子共平面,位于对角线位置的4个原子共直线
规律:有机物分子结构中每出现1个苯环,则整个分子中至少有12个原子共面
分析甲苯(C7H8)原子共面情况
苯环上6个碳原子、5个氢原子与②C一定处在同一个平面。根据三角形规则(①C,②C,③H构成三角形),③H也可能在这个平面上即:甲苯分子最多13个原子共平面,至少有12个原子共平面
2.物理性质:苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水且密度比水小。苯易挥发,沸点为80.1 ℃,熔点为5.5 ℃
3.应用:苯是一种重要的化工原料和有机溶剂
【对点训练1】
1.苯的结构简式可用来表示,下列关于苯的叙述中正确的是(  )
A.苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,不可能在同一条直线上
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中的6个碳碳键可以分成两类不同的化学键
D.苯分子中既不含有碳碳双键,也不含有碳碳单键
2.结构简式为的有机物分子中,处于同一平面的碳原子最多有(  )
A.10个 B.9个 C.8个 D.6个
3.分子 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-143A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-143A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-143A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-143A.TIF" \* MERGEFORMATINET 中,在同一平面上的碳原子至少有(  )
A.7个 B.8个 C.9个 D.14个
二、苯的化学性质
1.苯的氧化反应
(1)与氧气的燃烧反应:2C6H6+15O212CO2+6H2O (火焰明亮,产生浓重的黑烟,放出大量的热)
(2)苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能被酸性KMnO4溶液氧化
2.苯与溴的取代反应:苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应,苯环上的氢原子可被溴原子取代,生成溴苯
(1)反应的化学方程式:
(2)溴苯的制备
反应原料 苯、纯溴、铁
实验原理
实验步骤 ①安装好装置,检查装置气密性②加入少量铁屑作催化剂③把苯和少量液态溴放入烧瓶中④用带导管的橡胶塞塞紧瓶口
实验装置
实验现象 ①剧烈反应,圆底烧瓶内液体微沸,烧瓶内充满大量红棕色气体②锥形瓶内的管口有白雾出现,溶液中出现淡黄色沉淀③左侧导管口有棕色油状液体滴下,把烧瓶里的液体倒入冷水里,有褐色不溶于水的液体
尾气处理 用碱液吸收,一般用NaOH溶液,吸收HBr和挥发出来的Br2
【注意事项】
①该反应要用液溴,苯与溴水不反应;加入铁粉起催化作用,实际上起催化作用的是FeBr3
②加药品的顺序:铁苯溴
③长直导管的作用:导出气体和充分冷凝回流逸出的苯和溴的蒸气 (冷凝回流的目的是提高原料的利用率)
④导管未端不可插入锥形瓶内水面以下的原因是防止倒吸,因为HBr气体易溶于水
⑤导管口附近出现的白雾,是溴化氢遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴
⑥纯净的溴苯是无色的液体,有特殊气味,密度比水大,难溶于水。反应完毕以后,将烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯里可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这可能是因为制得的溴苯中混有了溴的缘故
⑦简述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(除去溴),最后水洗(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐)、干燥(除去水),蒸馏(除去苯)可得纯净的溴苯
⑧AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,说明有HBr气体生成,该反应应为取代反应,但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶,吸收Br2(g),防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶,则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,不能说明该反应为取代反应,因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀)
⑨苯能萃取溴水中的溴,萃取分层后水在下层,溴的苯溶液在上层,溴水是橙色的,萃取后溴的苯溶液一般为橙红色 (溴水也褪色,但为萃取褪色)
3.苯与浓硝酸的取代反应:在浓硫酸作用下,苯在50~60℃能与浓硝酸发生硝化反应,生成硝基苯
(1)反应的化学方程式:
(2)硝化反应:苯分子里的氢原子被硝基取代的反应叫做硝化反应,苯的硝化反应属于取代反应
(3)硝基苯的制备
反应原料 苯、浓硝酸、浓硫酸
实验原理
实验步骤 ①配制混合酸:先将1.5 mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2 mL浓硫酸,并及时摇匀和冷却②向冷却后的混合酸中逐滴加入1 mL苯,充分振荡,混合均匀③将大试管放在50~60 ℃的水浴中加热④粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯
实验装置
实验现象 将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中,可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成
【注意事项】
①试剂加入的顺序:先将浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入浓硫酸,并及时摇匀和冷却,最后注入苯
②水浴加热的好处:受热均匀,容易控制温度
③为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是水浴加热;温度计的位置:水浴中
④浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
⑤玻璃管的作用:冷凝回流
⑥简述粗产品获得纯硝基苯的实验操作:依次用蒸馏水和氢氧化钠溶液洗涤(除去硝酸和硫酸),再用蒸馏水洗涤(除去氢氧化钠溶液及与其反应生成的盐),然后用无水氯化钙干燥,最后进行蒸馏(除去苯)可得纯净的硝基苯
⑦纯净的硝基苯是无色、难溶于水、密度比水大,具有苦杏仁味气味的油状液体,实验室制得的硝基苯因溶有少量HNO3分解产生的NO2而显黄色
⑧硝基苯有毒,沾到皮肤上或它的蒸汽被人体吸收都能引起中毒。如果硝基苯的液体沾到皮肤上,应迅速用酒精擦洗,再用肥皂水洗净
4.苯与浓硫酸的取代反应:苯与浓硫酸在70~80℃可以发生磺化反应,生成苯磺酸
(1)反应的化学方程式:
(2)苯磺酸易溶于水,是一种强酸,可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。磺化反应可用于制备合成洗涤剂
5.苯的加成反应:在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下,苯能与氢气发生加成反应,生成环己烷
(1)反应的化学方程式:
(2)苯与环己烷的比较
(苯) (环己烷)
结构特点 平面正六边形 不是平面结构
一氯代物
二氯代物 、、(3种) 、、、(4种)
【对点训练2】
1.下列有关苯的叙述中,错误的是(  )
A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应
B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应
C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫红色
D.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为红棕色
2.下列实验操作中正确的是(  )
A.将溴水、FeBr3和苯混合加热即可制得溴苯
B.除去溴苯中橙红色的溴,可用稀NaOH溶液反复洗涤,并用分液漏斗分液
C.苯和浓HNO3在浓H2SO4催化下反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计水银球应放在混合液中
D.制取硝基苯时,应先加2 mL浓H2SO4,再加入1.5 mL浓HNO3,然后再滴入约1 mL苯,最后放在水浴中加热
3.苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外,同时会生成邻二溴苯、对二溴苯等副产物,最终形成的混合物中的某些物质的熔、沸点如表所示。下列说法正确的是(  )
苯 溴苯 邻二溴苯 对二溴苯
沸点/℃ 80.1 156.2 224 220
熔点/℃ 5.5 -30.7 5.0 87.3
A.苯易与H2、Br2等发生加成反应
B.溴苯与对二溴苯互为同系物
C.邻二溴苯分子中所有原子都在同一平面内
D.用蒸馏的方法可以从该混合物中首先分离出对二溴苯
4.实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是(  )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
5.实验室制备硝基苯的反应装置如图所示(在50~60 ℃下发生反应,加热、控温装置已略去)。下列有关说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R80.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R80.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物
B.配制混合酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并不断搅拌
C.反应结束后,液体分层,下层为淡黄色油状液体
D.提纯硝基苯的操作依次为洗涤、过滤、干燥、蒸馏
【课时跟踪检测】
1.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是(  )
A.苯是无色、带有特殊气味的液体 B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应 D.苯不具有典型的双键,故不可能发生加成反应
2.下列物质用苯作原料不能通过一步反应制取的是(  )
A.己烷 B.环己烷 C.溴苯 D.硝基苯
3.在①丙烯 ②氯乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面内的是(  )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
4.下列关于苯的说法中,正确的是(  )
A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,所以苯属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同
5.苯环实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有(  )
①苯的间位二取代物只有一种 ②苯的邻位二取代物只有一种 ③苯分子中碳碳键的键长均相等
④苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤苯在加热和催化剂存在条件下,与氢气发生加成反应 
⑥苯在FeBr3存在的条件下,与液溴发生取代反应,但不能因化学变化而使溴水褪色
A.①②③④ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
6.在探索苯分子结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示),下列说法正确的是(  )
A.五种物质均能与氢气发生加成反应
B.b、c、e的一氯代物均有三种
C.五种物质中,只有a分子的所有原子处于同一平面
D.a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色
7.下列实验中,不能获得成功的是(  )
A.用水检验苯和溴苯 B.苯、浓硫酸、浓硝酸共热制硝基苯
C.用溴水除去混在苯中的己烯 D.苯、液溴、溴化铁混合制溴苯
8.下列各组物质,不能用分液漏斗分离的是(  )
A.苯和水 B.苯和二甲苯 C.溴苯和水 D.汽油和水
9.下列对有机物结构或性质的描述,错误的是(  )
A.一定条件下,Cl2可与甲苯发生苯环上的取代反应
B.乙烷和丙烯的物质的量共1 mol,完全燃烧生成3 mol H2O
C.光照条件下,2,2-二甲基丙烷与Br2反应,其一溴取代物只有一种
D.苯的二氯代物有3种,说明苯分子是由6个碳原子以单双键交替结合而形成的六元环状结构
10.下列关于苯的叙述正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-21.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-21.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键
11.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10%的NaOH溶液洗;⑤水洗。正确的操作顺序是(  )
A.①②③④⑤ B.②④⑤③① C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
12.在实验室中,下列除杂的方法中正确的是(  )
A.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出溴
B.乙烷中混有乙烯,通入H2在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
C.硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸,将其倒入NaOH溶液中,静置、分液
D.乙烯中混有CO2和SO2,将其通入酸性KMnO4溶液中洗气
13.实验室制取硝基苯的反应装置如图所示,下列关于实验操作的叙述错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-36.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-36.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯
B.实验时,水浴温度需控制在50~60 ℃
C.长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物的转化率
D.反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、结晶,得到硝基苯
14.实验室制备溴苯的实验装置及步骤如下,下列说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R81.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R81.TIF" \* MERGEFORMATINET
步骤1:在a中加入15 mL苯和少量铁屑,再将b中4 mL液溴慢慢滴入a中,充分反应
步骤2:向a中加入10 mL水,然后过滤
步骤3:将滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的稀NaOH溶液、10 mL水洗涤
步骤4:向粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,得到粗产品,然后蒸馏得到溴苯
A.步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发,从而导致产率降低
B.步骤2的目的是除去未反应的铁屑
C.步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤主要是为了除去HBr
D.步骤4中加入少量无水氯化钙是为了除水,蒸馏是为了除苯
15.已知硝基苯沸点为210.9 ℃,下列制取、提纯硝基苯过程中的操作或装置(部分夹持仪器略去),没有涉及到的是(  )
A B C D
制备硝基苯 配制混酸 分离硝基苯 蒸馏提纯
16.下列实验能成功的是(  )
A.用溴水可鉴别苯、CCl4、戊烯 B.加入浓溴水,然后过滤除去苯中少量的己烯
C.苯、溴水、铁粉混合制取溴苯 D.用分液漏斗分离二溴乙烷和苯
17.下列区分苯和己烯的实验方法和判断中,正确的是(  )
A.分别点燃,无黑烟生成的是苯
B.分别加入溴水振荡,静置后分层,下层红棕色消失的是己烯
C.分别加入溴水振荡,静置后分层,上层红棕色消失的是己烯
D.分别加入酸性KMnO4溶液振荡,紫色消失的是己烯
18.下列有机分子中,所有的原子不可能在同一个平面上的是(  )
A.CH2==CHCl B. C. D.CH3-CH==CH2
19.关于的说法正确的是(  )
A.分子中所有原子共平面 B.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.其一氯代物有三种同分异构体
20.下列关于的说法正确的是(  )
A.所有碳原子可能共平面 B.除苯环外的碳原子共直线
C.最多只有4个碳原子共平面 D.最多只有3个碳原子共直线
21.化学兴趣小组学生用如图所示的装置探究苯和液溴的反应并制备溴苯。请分析后回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\2-88.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-88.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)关闭止水夹F,打开止水夹C,由A口向装有少量苯的三颈烧瓶中加入少量液溴,再加入少量铁屑,塞紧A口,则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________________________
(2)D试管内出现的现象为______________________________________________________
(3)E试管内出现的现象为________________________________________________________
(4)三颈烧瓶右侧导管特别长,除导气外还起的作用是____________________
(5)在三颈烧瓶中仍有气泡冒出时打开止水夹F,关闭止水夹C,可以看到的现象是____________________
(6)反应结束后分离三颈烧瓶中的溴苯的实验方法是________________铁屑已分离)
22.为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-126.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-126.TIF" \* MERGEFORMATINET
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5 min后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应
(1)装置Ⅰ中①的化学方程式为__________________________________,②中离子方程式为__________________
(2)①中长导管的作用是____________________________________________
(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是________________,要想得到纯净的产物,可用________________试剂洗涤。洗涤后分离粗产品应使用的仪器是________________________
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验,可选用的试剂是苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。
a的作用是___________________________________________________;b中的试剂是___________,比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是____________________________________________________
23.实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:
反应中存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关数据如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·cm-3) 溶解性
苯 5.5 80 0.88 微溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水
浓硝酸 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下:①取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸,将混合酸小心加入B中;②把18 mL (15.84 g)苯加入A中;③在室温下,向苯中逐滴加入混合酸,边滴边搅拌,混合均匀。在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束;④将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液、水洗涤并分液;⑤分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,然后倒入蒸馏烧瓶,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝基苯18 g。回答下列问题:
(1)图中装置C的作用是____________________________
(2)配制混合酸时,能否将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:________________________________
(3)为了使反应在50~60 ℃下进行,常用的方法是____________________________,反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是________________________________________
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的目的是____________________________________
(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140 ℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管的原因是_____________________________________________________________________
(6)本实验所得到的硝基苯产率是________________
24.某有机物的分子式为C6H6,人们认为它是一种不饱和烃
(1)若该烃分子是含有碳碳三键且无双键、无支链的链烃,其结构共有________种
(2)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实________(填写序号)
①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色  ②苯能与氢气发生加成反应 
③溴苯没有同分异构体  ④邻二溴苯只有一种
(3)苯分子的空间构型为____________;现代化学认为苯分子碳碳之间的键是____________
(4)苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,写出苯的硝化反应的化学方程式________________
25.某化学课外小组用下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中
(1)写出A中发生反应的反应类型:________,观察到A中的现象是_____________________________________
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是______________________________,
写出有关的化学方程式:____________________________________
(3)C中盛放CCl4的作用是________________
(4)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入________,现象是_____________________________
【苯的结构和性质】答案
【对点训练1】
1.D。解析:苯分子处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子,这四个原子共直线;苯分子中不含有简单的碳碳双键,苯不属于烯烃;苯分子中的6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。故选D。
2.A。解析:该有机物分子结构中存在2个平面,即,转动①处的碳碳单键,使苯环所在的平面与碳碳双键所在的平面重合时,该有机物分子中处于同一平面的碳原子最多,为10个,故A项正确。
3.C。解析:苯环是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面,且处于对角位置的4个原子共直线。分析 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-143.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET 的结构时,容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面,实质上4、7、8、11四个碳原子共直线,至少有9个碳原子共平面。两个苯环所确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳碳单键旋转,若两平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,最多有14个碳原子共平面。
【对点训练2】
1.D。解析:A项,苯在FeBr3作催化剂条件下能与液溴发生取代反应;B项,一定条件下苯能与H2发生加成反应生成环己烷;C项,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,与KMnO4溶液混合后会分层,苯在上层;D项,苯能萃取溴水中的Br2使溴水褪色,由于苯的密度比水小,因此液体分层后有机层在上层,上层为红棕色,下层接近无色。
2.B。解析:苯和液溴在FeBr3催化作用下反应可得溴苯,而溴水不行;苯和浓HNO3在浓H2SO4催化作用下反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计水银球应放在水浴中测水的温度,控制在50~60 ℃;混合浓硫酸和浓硝酸时,应将浓硫酸加入浓硝酸中,且边加边振荡(或搅拌)散热,冷却后再加入苯。
3.C
4.D。解析:苯和溴均易挥发,苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应,释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气),先打开K,后加入苯和液溴,避免因装置内气体压强过大而发生危险,A项正确;四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质,防止溴单质与碳酸钠溶液反应,四氯化碳呈无色,吸收红棕色溴蒸气后,液体呈浅红色,B项正确;溴化氢极易溶于水,倒置漏斗防倒吸,碳酸钠溶液呈碱性,易吸收溴化氢,发生反应为Na2CO3+HBr===NaHCO3+NaBr,NaHCO3+HBr===NaBr+CO2↑+H2O,C项正确;反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是①用大量水洗涤,除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴;②用氢氧化钠溶液洗涤,除去剩余的溴等物质;③用水洗涤,除去残留的氢氧化钠;④加入干燥剂除去水,过滤;⑤对有机物进行蒸馏,除去杂质苯,从而提纯溴苯,分离溴苯,不用“结晶”的方法,D项错误。
5.D。解析:A项,由于有机物易挥发,所以球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物,提高原料利用率,正确;B项,浓硫酸溶于水时放出大量的热,且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,因此配制混合酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢倒入浓硝酸中,并不断搅拌,正确;C项,硝基苯的密度大于水,且二者不互溶,故反应结束后,液体分层,下层为淡黄色油状液体,正确;D项,硝基苯不溶于水,提纯硝基苯的操作依次为洗涤、分液、干燥、蒸馏,错误。
【课时跟踪检测】
1.D
2.A。解析:苯与H2在一定条件下发生加成反应生成环己烷而非己烷;苯与液溴在FeBr3作催化剂条件下反应生成溴苯;苯与浓HNO3、浓H2SO4共热可生成硝基苯。
3.B。解析:在①丙烯CH2==CH-CH3和④甲苯C6H5-CH3中,-CH3是空间立体结构(与甲烷类似),这四个原子不在同一平面上;②氯乙烯和乙烯相同,是六原子共面结构;③苯是十二个原子共面。
4.D。解析:苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键是介于单键和双键之间的一种特殊的、完全相同的化学键。
5.B。解析:苯不能因化学变化使溴水褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,都说明苯分子中没有碳碳双键;若苯环上具有碳碳单键和碳碳双键交替的结构,碳碳键的键长应该不等(双键键长比单键键长短),其邻位二氯取代物应该有和两种。
6.C。解析:A项,d不能发生加成反应;B项,c、e只有2种一氯代物;D项,a不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
7.C。解析:苯和溴苯均不溶于水,苯的密度比水小在上层,溴苯的密度比水大在下层,可以检验;在浓H2SO4催化作用下,苯与浓硝酸反应生成硝基苯;溴与己烯加成后生成的产物仍能溶在苯中,不能用溴水除去苯中的己烯;苯和液溴在溴化铁催化下能反应生成溴苯。
8.B。解析:苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,A不符合;苯和二甲苯互溶,不能用分液漏斗分离,B符合;溴苯和水互不相溶,可用分液漏斗分离,C不符合;汽油和水互不相溶,可用分液漏斗分离,D不符合。
9.D。解析:Cl2在催化剂存在的条件下会发生苯环上的取代反应,A项说法正确;C2H6、C3H6分子中均含6个氢原子,所以1 mol混合物中含6 mol 氢原子,燃烧后生成3 mol H2O,B项说法正确;2,2-二甲基丙烷的结构简式为C(CH3)4,只有一种化学环境的氢原子,其一溴取代物只有一种,C项说法正确;无论是否含有双键,苯的二氯化物均为3种,D项说法错误。
10.B。解析:反应①为苯的溴代,生成的溴苯密度比水大,沉在水底,A错误;反应③为苯的硝化,属于取代反应,生成的硝基苯为烃的衍生物,C错误;苯分子中无碳碳双键,D错误。
11.B。解析:粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质,先用水洗,FeBr3溶于水而被洗去;再用NaOH溶液洗,溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr、NaBrO)而被洗去;第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质;干燥使少量的水被除去,最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。
12.C。解析:A项,生成的I2溶于溴苯;B项,无法控制H2的量,且反应比较困难。
13.D。解析:通过蒸馏的方法得到硝基苯。
14.C。解析:A项,由于苯与液溴的反应为放热反应,且苯和溴的沸点较低,故步骤1中液溴慢慢滴入是为了防止反应剧烈放出大量的热而使反应物挥发,从而导致产率降低,正确;B项,步骤2中过滤操作的目的是除去未反应的铁屑,正确;C项,步骤3中用10%的稀NaOH溶液洗涤主要是为了除去溴化氢和未反应完的溴单质,错误;D项,无水氯化钙吸收水且不与其他物质反应,故步骤4中加入少量无水氯化钙的目的是除水,蒸馏的目的是除苯,从而得到纯净的溴苯,正确。
15.C。解析:水浴加热制备硝基苯,则图中温度计应测定烧杯中水的温度,故A正确;浓硫酸密度较大,为防止酸液飞溅,则应将浓硫酸注入浓硝酸中,故B正确;硝基苯的密度比水的密度大,不溶于水,则分层后水在上层、油层在下层,应该用分液分离,不能过滤,故C错误;D.用蒸馏操作提纯硝基苯,温度计水银球在支管口处,装置符合要求,故D正确。
16.A。解析:溴水加入苯中上层颜色较深,加入CCl4中下层颜色较深,加入戊烯中溴水褪色,可用溴水进行鉴别;浓溴水虽与己烯反应,但生成物能溶于苯,不能使之分离,不能用溴水除去苯中的己烯;制取溴苯需要用液溴,而不是溴水;二溴乙烷与苯互溶,不能用分液漏斗分离。
17.D解析 苯与己烯性质的区别:苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴水因加成而褪色,但己烯可以;另外,苯加入到溴水中,会将溴从溴水中萃取出来,使水层褪色,而苯层(上层)则呈橙红色。苯与己烯在燃烧时都会产生黑烟。
18.D。解析:判断有机物分子中原子共面问题,必须熟悉三种代表物的空间结构。即:CH4,正四面体,最多三个原子共面;CH2===CH2,平面结构;,平面结构。A、C中把氯原子看作氢原子,所以全部共面;B中苯环平面和乙烯基平面可以共面;D中含有甲基(-CH3),所以不可能所有的原子共面。
19.B。解析:由于甲烷是正四面体结构,甲烷分子中所有原子不可能共平面,因此甲烷分子中氢原子被其他原子或原子团取代后的产物中所有原子也不可能共平面,A项错误;分子中碳原子的杂化类型分别为sp2、sp和sp3,共有三种杂化方式,B项正确;含有碳碳双键和碳碳三键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;结构中有6种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有6种,D项错误。
20.A。解析:为了便于说明,对分子中的碳原子编号如下:。根据乙炔和苯的结构知,C1、C2、C3、C4、C5共直线,而C5与其他4个原子成键,具有四面体结构,故C4、C5、C6不共直线。根据乙烯的结构知,C6、C7、C8也不共直线,故最多有5个碳原子共直线,B、D项错误。C5、C6、C7、C8共平面,如图所示。C1、C2、C5及苯环也共平面,如图所示。
通过旋转C5和C6之间的碳碳单键,可使平面α与平面β共面,故所有碳原子可能共平面,A项正确,C项错误。
21.(1)2Fe+3Br2===2FeBr3、 
(2)紫色石蕊溶液变红
(3)溶液中有浅黄色沉淀生成 
(4)冷凝回流
(5)与F相连的广口瓶中的NaOH溶液倒流入长导管中 
(6)分液
解析:(1)在催化剂作用下,苯和液溴发生取代反应生成溴苯。(2)生成的溴化氢极易挥发,溶于水显酸性,使紫色石蕊溶液变红。(3)溴化氢溶于水和硝酸银反应生成溴化银浅黄色沉淀,即实验现象为溶液中产生浅黄色沉淀。(4)由于苯和液溴都是易挥发的,即三颈烧瓶右侧导管除导气外还起的作用是冷凝回流。
22.(1)2Fe+3Br2===2FeBr3, Br-+Ag+===AgBr↓ 
(2)导气兼冷凝回流 
(3) 与Br2 NaOH溶液 分液漏斗 
(4)防止倒吸 CCl4或 可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气
解析:(1)因溴与铁反应生成溴化铁:2Fe+3Br2===2FeBr3,苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢:;②中反应的离子方程式为Br-+Ag+===AgBr↓。
(2)反应为放热反应,长导管使挥发出来的溴单质冷凝,防止对产物的干扰,即长导管的作用为导气,冷凝回流。
(3)反应生成的溴苯和溴互溶呈红褐色油状液滴,可用NaOH溶液试剂洗涤,让反应生成溶于水的物质,再进行分液。
(4)从图上信息可知,导管是短进短出,装置a的作用是防止倒吸;b中要除去Br2,试剂为苯或四氯化碳,该装置的优点是:可以控制反应进行;避免杂质干扰;防止污染空气。
23.(1)冷凝回流 (2)不能,易暴沸飞溅
(3)水浴加热 溶有浓硝酸分解产生的NO2(或硝酸)等杂质
(4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(5)硝基苯沸点高用空气冷凝与水冷凝相比效果几乎无差异;通水冷却时温差过大易炸裂冷凝管
(6)72.06%
24.(1)4 
(2)①④ 
(3)平面正六边形 介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
(4)
解析:因为该有机物是含有碳碳三键、无双键的直链的链烃,从分子式C6H6可知,它比同碳原子数的饱和链烃(C6H14)少8个氢原子,该烃分子中含有两个碳碳三键,可能的结构有如下4种:HC≡C—C≡C—CH2—CH3、HC≡C—CH2—C≡C—CH3、HC≡C—CH2—CH2—C≡CH、CH3—C≡C—C≡C—CH3。苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含有碳碳双键,可以推测苯环结构中并不是C—C和C==C交替而形成;邻二溴苯只有1种结构,说明苯环结构中的6个碳碳键(只有一种)完全相同,不存在C—C和C==C的交替结构。
25.(1)取代反应 反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(2)除去溶于溴苯中的溴 
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O(或3Br2+6NaOH===5NaBr+NaBrO3+3H2O) 
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)石蕊试液 溶液变红色(其他合理答案也可)
解析:由于苯、液溴的沸点较低,且反应为放热反应,故A中观察到的现象为:反应液微沸,有红棕色气体充满A容器。HBr中混有的Br2在经过CCl4时被吸收;在制备的溴苯中常混有Br2,一般加入NaOH溶液中,因发生反应Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O 而除去。若该反应为取代反应则必有HBr生成,若为加成反应则没有HBr生成,故只需检验D中是否含有大量H+或Br-即可。
PAGE苯的同系物
【核心素养发展目标】
1.掌握苯的同系物的性质,会正确比较苯的同系物与苯的总之差别
2.掌握苯的同系物的命名,会正确书写苯的同分异构体
【主干知识梳理】
一、苯的同系物
1.芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物
(1)芳香族化合物:分子里含有苯环的化合物
如:、、、、、、、
、、、、、、、
(2)芳香烃:分子里含有一个苯环或若干个苯环的烃称为芳香烃
如:、、、、、、
、、
(3)苯的同系物:苯环上的氢原子被烷基取代的产物,其分子中有一个苯环,侧链都是烷基,通式为CnH2n-6(n≥7)
如:、、、
(4)芳香族化合物、芳香烃和苯的同系物之间的关系
2.常见的苯的同系物及其部分物理性质
苯的同系物 名称 熔点/0C 沸点/0C 密度/( g·cm-3)
甲苯 -95 111 0.867
乙苯 -95 136 0.867
二甲苯 邻二甲苯(1,2-二甲苯) -25 144 0.880
间二甲苯(1,3-二甲苯) -48 139 0.864
对二甲苯(1,4-二甲苯) -13 138 0.861
3.苯的同系物的物理性质
(1)苯的同系物为无色液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水的小
(2)三种二甲苯的熔、沸点与密度
①熔点:对二甲苯>邻二甲基>间二甲苯
②沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
③密度:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯
4.苯的同系物的化学性质:苯的同系物与苯都含有苯环,因此和苯具有相似的化学性质,能在一定条件下发生溴代、硝化和催化加氢反应,但由于苯环和烷基的相互影响,使苯的同系物的化学性质与苯和烷烃又有所不同
【实验探究】
实验内容 实验装置 实验现象 解释
(1) 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴溴水,静置 溴水在下层 溴水的密度大于苯和甲苯
(2) 将上述试管用力振荡,静置 液体分层,上层均为橙红色,下层几乎无色 苯、甲苯与溴水均不反应,但能萃取溴
(3) 向两支分别盛有2 mL苯和甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液,静置 酸性KMnO4溶液在下层 酸性KMnO4溶液的密度大于苯和甲苯
(4) 将上述试管用力振荡,静置 苯无明显现象,甲苯中紫红色褪去 苯不与酸性KMnO4溶液反应,甲苯与酸性KMnO4溶液反应
(1)氧化反应——以“甲苯”为例
①苯的同系物燃烧通式:CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O
甲苯与氧气燃烧:C7H8+9O27CO2+4H2O
②苯的同系物大多数能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色 (苯环对侧链的影响)
a.反应的化学方程式: (酸性高锰酸钾紫色褪去)
b.对烃基的结构要求:与苯环直接相连的碳上必须有氢原子,无论侧链有多长,均将烃基氧化为羧基
如:,
(与苯环直接相连的碳原子上买用氢原子,不能使酸性高锰酸钾褪色)
c.应用:鉴别苯和苯的同系物
(2)取代反应
①甲苯的硝化反应:甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应,生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物,硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主。生成三硝基的取代产物的化学方程式为:
(侧链对苯环的影响)
②甲苯的卤代反应
a.甲苯与液溴在FeBr3催化剂作用下(苯环上取代):
b.甲苯与氯气在光照条件下(侧链取代):
(3)加成反应:在一定条件下甲苯与H2发生加成反应,生成甲基环己烷 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-127.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-127.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-127.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-127.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-127.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-127.TIF" \* MERGEFORMATINET
化学反应方程式为:
5.苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同
苯 苯的同系物
相同点 结构组成 ①分子中都含有一个苯环②都符合分子通式CnH2n-6(n≥6)
化学性质 ①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟②都易发生苯环上的取代反应③都能发生加成反应,都比较困难
不同点 取代反应 易发生取代反应,主要得到一元取代产物 更容易发生取代反应,常得到多元取代产物
氧化反应 难被氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色 易被氧化剂氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色
差异原因 苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响。苯环影响侧链,使侧链烃基性质活泼而易被氧化;侧链烃基影响苯环,使苯环上烃基邻、对位的氢更活泼而被取代
【对点训练1】
1.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
2.下列关于乙苯()的叙述正确的是(  )
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色  ②可以发生加聚反应  ③可溶于水 
④可溶于苯  ⑤能与浓硝酸发生取代反应  ⑥所有原子可能共面
A.①④⑤ B.①②⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
3.对于苯乙烯()有下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液褪色;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可能共平面。其中正确的是(  )
A.①②③④⑤ B.①②⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.全部正确
4.下列有关甲苯的实验事实中,与苯环上的甲基有关(或受到影响)的是(  )
①甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯
②甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而苯不能
③甲苯燃烧产生带浓烟的火焰
④1 mol甲苯与3 mol H2发生加成反应
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
5.将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有(  )
①  ②  ③  ④  ⑤  ⑥
A.①②③ B.⑥ C.③④⑤⑥ D.全部都有
6.要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是(  )
A.先加入足量的酸性KMnO4溶液,然后再加入溴水 B.先加入足量溴水,然后再加入酸性KMnO4溶液
C.点燃这种液体,然后观察火焰的明亮程度 D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热
二、苯的同系物的命名
1.习惯命名法
(1)苯的一元取代物的命名:苯分子中的一个氢原子被烷基取代后,命名时以苯作母体,苯环上的烷基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环,称为“某苯”
甲苯 乙苯 正丙苯 异丙苯
(2)苯的二元取代物的命名:当有两个取代基时,取代基在苯环上有邻、间、对三种位置,所以取代基的位置可用“邻、间、对”来表示
邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
(3)苯的三元取代物的命名:若三个氢原子被甲基取代叫三甲苯,三甲苯通常用“连、偏、均”来表示
连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯
2.系统命名法
(1)当苯环上有两个或两个以上的取代基时,可将苯环上的6个碳原子编号,以某个最简单的取代基所在的碳原子的位置编为1号,并沿使取代基位次和较小的方向进行 (按顺时针或逆时针编号)
编序号 以最简取代基苯环上碳为1号,且使取代基序号和最小
写名称 1,4-二甲基-2-乙基苯
①二甲苯的系统命名
1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯
②三甲苯的系统命名
1,2,3-三甲苯 1,2,4-三甲苯 1,3,5-三甲苯
(2)若苯环侧链较复杂时,或苯环上含有不饱和烃基时,命名时一般把苯环作取代基,将较长的碳链作主链进行命名
2,5-二甲基-4-乙基-3-苯基庚烷 2-苯基丙烷 2-甲基-2-苯基丙烷 苯乙烯
【对点训练2】
1.苯有多种同系物,其中一种结构简式为则它的名称为(  )
A.2,4-二甲基-3-乙基苯 B.1,3-二甲基-2-乙基苯
C.1,5-二甲基-6-乙基苯 D.2-乙基-1,3-二甲基苯
2.当苯环上含有不饱和烃基或虽为饱和基团但体积较大时,可将苯作为取代基。如的名称为苯乙烯;的名称为苯乙炔。的正确的名称为(  )
A.苯甲醛 B.醛基苯 C.苯甲酸 D.甲苯
3.某有机物的结构简式为下列命名正确的是(  )
①邻二甲苯  ②1,6-二甲苯  ③1,2-二甲苯  ④乙苯
A.①②     B.②③ C.①③ D.②④
4.下列有机物命名是否正确?若不正确,请写出正确的名称。
(1) 苯基甲烷____________________
(2) 二乙苯____________________
(3) 1,4-二甲基-6-乙基苯____________________
三、苯的同系物的找法及一氯代物的找法
通式 CnH2n-6 (n≥6)
方法 去掉苯环六个碳原子,先一个侧链、再两个侧链,依次类推
以“C8H10”为例,并找出一氯代物 、、、
(1)苯的同系物的同分异构体及一氯代物书写练习
C7H8
C9H12 、、、、、、
(2)规律
①若苯环上连有2个取代基,其结构有邻、间、对3种
②若苯环上连有3个相同的取代基,其结构有3种
③若苯环上连有-X、-X、-Y 3个取代基,其结构有6种
④若苯环上连有-X、-Y、-Z 3个不同的取代基,其结构有10种
【对点训练3】
1.用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的1个氢原子,所得芳香烃产物的数目为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.间二甲苯苯环上的一个氢原子被-NO2取代后,其一元取代产物的同分异构体有(  )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
3.某苯的同系物分子式为C8H10,若苯环上的氢原子被卤原子取代,生成的一卤代物有三种同分异构体,则该苯的同系物可能有(  )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
4.分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应。该有机物在一定条件下与H2完全加成,其生成物的一氯代物的种类有(  )
A.3种    B.4种    C.5种    D.6种
5.甲苯的苯环上有5个氢原子,其中若有两个氢原子分别被羟基(-OH)和氯原子(-Cl)取代,则可形成的有机物同分异构体有(  )
A.9种 B.10种 C.12种 D.15种
6.分子式为C10H14的二取代芳香烃,其苯环上的一氯取代物有三种,它的结构可能有几种(  )
A.9 B.6 C.3 D.1
7.苯环上有两个侧链烃基的有机物C12H18,其同分异构体的数目为(不考虑立体异构)(  )
A.39 B.42 C.45 D.48
8.组成和结构可用表示的有机化合物共有(不考虑立体异构)(  )
A.12种 B.28种 C.32种 D.36种
9.联二苯()的二氯代物有(  )
A.9种    B.10种    C.11种    D.12种
10.四联苯的一氯代物有(  )
A.3种    B.4种    C.5种    D.6种
四、稠环芳香烃
1.定义:由两个或两个以上的苯环共用相邻的两个碳原子的芳香烃是稠环芳香烃
2.常见的稠环芳香烃
分子式 结构简式 结构特点 物理性质 一氯代物 二氯代物
萘 C10H8 ①、④、⑤、⑧位相同,称为α位;②、③、⑦、⑥位相同,称为β位 无色片状晶体,有特殊气味,易升华,不溶于水 2 10
蒽 C14H10 ①、④、⑤、⑧位相同,称为α位 无色晶体,易升华,不溶于水,易溶于苯 3 15
【对点训练4】
1.、、都属于萘的同系物。萘和萘的同系物分子组成通式是(  )
A.CnH2n-6(n≥11) B.CnH2n-8(n>10) C.CnH2n-10(n≥10) D.CnH2n-12(n≥10)
2.如图为酷似奥林匹克旗中的五环的有机物,科学家称其为奥林匹克烃,下列有关奥林匹克烃的说法正确的是(  )
A.该烃的一氯代物只有一种 B.该烃分子中只含非极性键
C.该烃完全燃烧生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量 D.该烃属于烷烃
3.从煤焦油中分离出的芳香烃——萘()是一种重要的化工原料,萘环上一个氢原子被丁基(-C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有(  )
A.2种 B.4种 C.8种 D.16种
4.萘()属于芳香烃,在有机合成、医药等领域有重要的用途,萘在一定条件下可发生加下转化,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R82.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R82.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.萘的分子式为C10H10,与苯互为同系物
B.苯和萘的结构相似,苯易被酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化
C.萘与互为同分异构体
D.1 mol N 最多可消耗6 mol H2
【课时跟踪检测】
1.下列说法正确的是(  )
A.芳香烃的组成通式是CnH2n-6(n≥6,n为正整数) B.分子中仅含有一个苯环的烃类物质都是苯的同系物
C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.苯和甲苯都能与Br2、硝酸等发生取代反应
2.下列苯的同系物分别与液溴和铁粉发生反应,苯环上的氢原子被取代,所得一溴代物有三种同分异构体的是(  )
A.邻二甲苯 B. C.对二甲苯 D.乙苯
3.某有机物的结构简式如图,则下列说法正确的是(  )
A.该物质为苯的同系物 B.该物质的一氯代物有4种
C.该物质的分子式为C12H11 D.在FeBr3作催化剂时,该物质可以和溴水发生取代反应
4.某烃的结构简式如下,下列说法正确的是(  )
A.该烃的核磁共振氢谱图有6组吸收峰
B.1 mol该烃完全燃烧消耗16.5 mol O2
C.该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
D.该烃是苯的同系物
5.美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献,获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构简式如图所示。下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-43A.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.该有机物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机物的分子式为C18H18
C.该有机物的分子中所有原子不可能在同一个平面内
D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
6.“二 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\口恶S.TIF" \* MERGEFORMATINET 英”是二苯基-1,4-二氧六环及其衍生物的通称,其中一种毒性最大的结构是,关于这种物质的叙述不正确的是(  )
A.该物质是一种芳香族化合物
B.该物质易溶于水
C.1 mol该物质最多可与6 mol H2在一定条件下发生反应
D.该物质分子中所有原子可能处在同一平面上
7.近年来食品安全问题成为社会各界日益关注的焦点话题。某机构曾对15个鱼样本进行化验,结果发现11个样本中含有孔雀石绿。孔雀石绿是化工产品,具有较高毒性,长期服用容易致癌、致畸,对人体有害。其结构简式如图所示。下列关于孔雀石绿的说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\R104.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R104.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.孔雀石绿的分子式为C23H25N2Cl B.该物质属于芳香族化合物
C.该物质结构中采取sp3杂化的碳原子有6个 D.孔雀石绿结构中苯环上的一氯代物有5种
8.一种生产聚苯乙烯的流程如图所示,下列叙述正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R79.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R79.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.乙苯分子中所有原子一定在同一平面上 B.乙烯和聚苯乙烯都能与H2发生加成反应
C.鉴别乙苯和苯乙烯可用酸性KMnO4溶液 D.乙苯和氢气加成后的产物的一氯代物有5种
9.如图①、②、③三种物质的分子式均为C9H12。下列说法正确的是(  )
A.①和③都能使Br2的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色
B.等物质的量的①与②分别与足量的H2反应,消耗的H2一样多
C.③能发生取代反应、加成反应和氧化反应
D.①的一氯代物有6种
10.苯分子中的一个H原子被烷基取代后得到某有机物,其分子式为C10H14,下列判断错误的是(  )
A.C10H14属于苯的同系物 B.该有机物的结构有4种
C.该有机物的某种结构的核磁共振氢谱图有4组峰 D.该有机物的所有结构的一溴代物的种类相同
11.化合物W、X、Y、Z的分子式均为C7H8,Z的空间结构类似于篮子。下列说法正确的是(  )
A.化合物W中所有原子均共面
B.W、X、Y、Z均可与酸性KMnO4溶液反应
C.1 mol X、1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应,最多消耗Br2均为2 mol
D.Z的一氯代物只有3种
12.萘环的碳原子的编号如(Ⅰ)式,根据系统命名法,(Ⅱ)式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应为(  )
A.2,6-二甲基萘  B.1,4-二甲基萘  C.4,7-二甲基萘  D.1,6-二甲基萘
13.某有机物结构如图所示,它的结构最多有(  )
A.108种 B.72种 C.56种 D.32种
14.分子式为C10H14的单取代芳香烃,其可能的结构有(  )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
15.某有机物的结构如图所示,则与该有机物苯环上取代基种类和数目均相同的同分异构体共有(不包括该有机物,不考虑顺反异构)(  )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
16.的同分异构体中,苯环上的一氯代物只有一种的结构有(不考虑光学异构)(  )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
17.关于同分异构体数目的叙述不正确的是(  )
A.甲苯苯环上的1个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.已知丙烷的二氯代物有4种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体数目也为4种
C.菲的结构为,它与硝酸反应可生成5种一硝基取代物
D.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物有3种
18.只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开,该试剂是(  )
A.酸性高锰酸钾溶液 B.溴化钾溶液 C.溴水 D.硝酸银溶液
19.下列除杂质(括号内为杂质)的方法正确的是(  )
A.甲烷(乙烯):通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶 B.苯(溴苯):加溴单质,振荡后分液
C.甲苯(溴单质):加NaOH溶液,振荡后分液 D.乙炔(乙烯):通氢气
20.下列各组有机物中,只需加入溴水就能一一鉴别的是(  )
A.己烯、苯、四氯化碳 B.苯、己炔、己烯
C.己烷、苯、环己烷 D.甲苯、己烷、己烯
21.某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。根据上述实验,回答下列问题:
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-44.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-44.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验步骤如下:
①配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1∶3)的混合物(混酸)
②在三颈烧瓶里装15 mL甲苯
③装好其他药品,并组装好仪器
④向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌
⑤控制温度,大约反应10分钟至三颈烧瓶底部有大量(淡黄色油状)液体出现
⑥分离出一硝基甲苯(已知:甲苯的密度为0.867 g·cm-3,沸点为111 ℃;硝基苯的密度为1.20 g·cm-3,沸点为210.9 ℃)
(1)实验方案中缺少一种必要的仪器,它是____________。本实验的关键是控制温度在30 ℃左右,如果温度过高,产生的后果是____________________________
(2)简述配制混酸的方法:___________________;浓硫酸的作用是__________________
(3)L仪器的名称是______,其作用是______________________,进水口是________
(4)甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式是_________________________________________________,反应类型是__________
(5)分离产品方案如下,操作1的名称是________,操作2必需的玻璃仪器有_________________________
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-45.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-45.TIF" \* MERGEFORMATINET
(6)经测定,产品1的核磁共振氢谱图有三组峰,则其结构简式为________________;产品2的核磁共振氢谱中有五组峰,它的名称为______________
22.芳香族化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示,请回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________;E属于____________(填“饱和烃”或“不饱和烃”)
(2)AB 的反应类型是__________,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为______
(3)AC的化学方程式为_________________________________
(4)A与酸性KMnO4溶液反应可得到D,写出D的结构简式:________________
23.烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C-H键,则不容易被氧化得到。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知 它可以被氧化成为的异构体共有7种,其中的3种是: 、、
请写出其他4种的结构简式:_____________、_____________、_____________、_____________
24.苯的同系物中,有的侧链能被KMnO4酸性溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14,甲不能被KMnO4酸性溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是______________;乙能被KMnO4酸性溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有________种
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式_____________
25.某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为____________
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为____________,反应类型是____________
(3)已知:。请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式___________
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式___________
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为___________________________
26.Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应,例如:
2R-C≡C-HR-C≡C-C≡C-R+H2,
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线,请回答下列问题:
(1)B的结构简式为________,D的化学名称为________
(2)写出步骤②反应的化学方程式:___________________________________________
(3)E的结构简式为________。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_____ mol
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢原子,数目比为3∶1,符合条件的F有5种,分别为、、、________、________
27.已知:①R-NO2R-NH2

③苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响
以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图:
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-46.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-46.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)A是一种密度比水________(填“小”或“大”)的无色液体;A转化为B的化学方程式是____________________
(2)在“CD”的所有反应中属于取代反应的是________(填字母,下同),属于加成反应的是________;用核磁共振氢谱可以证明化合物D中有________种处于不同化学环境的氢原子。
(3)B的苯环上的二氯代物有________种;CH3NH2的所有原子________(填“可能”或“不可能”)在同一平面上
28.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程,回答下列问题:
(1)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出分子式为C6H6的一种含两个三键且无支链的链烃的结构简式:___________________________________________
(2)已知分子式为C6H6的有机物有多种,其中的两种为:(Ⅰ)、(Ⅱ) INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\2-92.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-92.TIF" \* MERGEFORMATINET
①这两种结构的区别表现在以下两方面:
定性方面(即化学性质方面):(Ⅱ)能________(填字母),而(Ⅰ)不能;
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.与溴水发生加成反应
c.与溴发生取代反应 d.与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面):1 mol C6H6与H2完全加成时:(Ⅰ)消耗H2________ mol,而(Ⅱ)消耗H2________ mol,
②今发现C6H6还可能有一种如图所示的空间结构: INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\2-91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-91.TIF" \* MERGEFORMATINET ,该结构的二氯代物有________种。
(3)萘也是一种芳香烃,它的分子式是C10H8,请你判断它的结构简式可能是________(填字母)。
A. B. C.
(4)现代化学认为,萘分子中碳碳键是____________________________________________________
29.在沥青蒸汽中有多种稠环芳香烃,其中有些可以看成是同系列,如:
,,
(1)这一系列化合物的通式为____________,系差是_________
(2)这一系列化合物中,碳元素的最大的质量分数是_____%
【苯的同系物】答案
【对点训练1】
1.B。解析:和含有一个苯环,属于苯的同系物;和尽管都含有一个苯环,但它们都含有其他原子(N或O),不属于芳香烃;含有碳碳双键,属于芳香烃,但不是苯的同系物;含有两个苯环,属于芳香烃,但不是苯的同系物。
2.A。解析:乙苯中乙基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故①正确;乙苯中不含碳碳双键或碳碳三键,不能发生加聚反应,故②错误;乙苯为有机物,不溶于水,故③错误;根据相似相溶原理可知,乙苯可溶于苯,故④正确;乙苯分子中的苯环能与浓硝酸发生取代反应,故⑤正确;苯环为平面结构,根据甲烷为正四面体结构可知所有原子不可能共面,故⑥错误。
3.C。解析:苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,故应具有苯和乙烯的性质,如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色,又可使溴的四氯化碳溶液褪色,而苯能发生硝化反应;苯乙烯属于烃类,而烃都难溶于水但易溶于有机溶剂(如苯)中;从分子结构看,苯乙烯是苯、乙烯两个平面结构的组合,这两个平面有可能重合。
4.C。解析:由于甲基对苯环的影响,使苯环上与甲基相连的碳的邻、对位碳上的氢原子变得活泼,更容易被取代,①正确;由于苯环对甲基的影响,使甲基易被酸性KMnO4溶液氧化,②正确。
5.C。解析:苯的同系物在催化剂(Fe3+)的作用下,只发生苯环上的取代反应,可取代与甲基相邻、相间、相对位上的氢原子,也可以同时取代。甲基对苯环的作用,使邻、对位上的氢原子变得活泼,容易被取代,实验测定,邻、对位上的取代物比间位上的取代物多一些,但并不是无间位取代物。
6.B。解析:要鉴别出己烯中是否混有甲苯,用C项中的方法显然无法验证;而D中反应物会把己烯氧化也不可以;只能利用溴水和酸性KMnO4溶液,若先加酸性KMnO4溶液,己烯也可以使酸性KMnO4溶液褪色,故A项不对;若先加入足量溴水,则可以把己烯转变成卤代烃,不能与KMnO4酸性溶液反应,若再加入酸性KMnO4溶液褪色,则说明有甲苯,故B项正确。
【对点训练2】
1.B。解析:苯的同系物命名时,将苯环进行编号,编号时从简单取代基开始,并且沿使取代基位次和较小的方向进行,;因此命名为1,3-二甲基-2-乙基苯。
2.A
3.C。解析:-CH3是取代基,按顺时针给苯环上的碳原子编号:命名为1,2 二甲苯;两个—CH3位于邻位,又称为邻二甲苯。
4.(1)甲苯 
(2)邻二乙苯(或1,2-二乙苯)
(3)1,4-二甲基-2-乙基苯
【对点训练3】
1.D
2.C
3.C。解析:分子式为C8H10的苯的同系物有4种同分异构体:苯环上的氢原子被卤原子取代得到一卤代物,相当于苯环上的取代基多一个卤原子,因此只要分析出原来的同分异构体中苯环上不同化学环境氢原子的种数即可。根据对称性分析如下: 用卤素原子取代上述四种结构中苯环上的氢原子,分别有3种、2种、3种、1种结构。故生成的一卤代物有三种同分异构体的该苯的同系物可能是或
4.C。解析:分子式为C7H8的某有机物,它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能与溴水反应,可以判断出一定是甲苯,甲苯与氢气完全加成后,生成甲基环己烷,分子中有五种不等效氢原子,因此其生成物的一氯代物的种类共有五种。
5.B。解析:二取代物的书写可以采用定一议二法:先在苯环上确定氯原子(—Cl)的位置,再讨论羟基(—OH)的几种可能位置。
6.D
7.C
8.A。解析:丁基C4H9-有4种;乙基的二氯代物共有3种:、、,故满足条件的有机物共有4×3=12种。
9.D
10.C。解析:可以在中间画两条对称轴,如图,则其一氯代物有5种。
【对点训练4】
1.D。解析:萘环有7个不饱和度,因此萘的同系物分子组成通式是CnH2n+2-14=CnH2n-12(n≥10)。
2.C。解析:该烃为对称结构,所以可以沿对称轴取一半考虑,对连有氢原子的碳原子进行编号,如图所示, INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-24.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-24.TIF" \* MERGEFORMATINET ,则其一氯代物有七种,A错误;分子结构中含有碳碳非极性键和碳氢极性键,B错误;该有机物的分子式为C22H14,完全燃烧,产物的物质的量之比为n(H2O)∶n(CO2)=7∶22,生成H2O的物质的量小于CO2的物质的量,C正确;从结构上看,奥林匹克烃属于稠环芳香烃,属于芳香族化合物,不属于烷烃,D错误。
3.C。解析:丁基有四种结构:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-C(CH3)3,萘环上有2种不同化学环境的氢原子: INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\X71A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第一章\\X71A.TIF" \* MERGEFORMATINET ,则萘环上一个氢原子被丁基(-C4H9)所取代的同分异构体(不考虑立体异构)有8种,故C项正确。
4.D。解析:萘的分子式为C10H8,苯的分子式为C6H6,二者不互为同系物,A错误;苯不与酸性KMnO4溶液发生反应,B错误;的分子式为C12H10,和萘不互为同分异构体,C错误;有机物N分子中的苯环、碳碳双键、酮羰基均能与H2反应,故1 mol N最多可消耗6 mol H2,D正确。
【课时跟踪检测】
1.D。解析:苯的同系物中只含有一个苯环,侧链都是烷基,苯的同系物的通式为CnH2n-6(n≥6,n为正整数);芳香烃是含有苯环结构的烃,苯环的数目可以是一个或多个,侧链可以是饱和烃基也可以是不饱和烃基,故芳香烃没有固定的组成通式,A、B项错误。甲苯可以使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误。苯与溴发生取代反应生成溴苯,苯与硝酸发生取代反应生成硝基苯,D项正确。
2.D。解析:苯的同系物在苯环上有一个氢原子被其他原子或原子团取代后,可通过画对称轴来判断同分异构体的种类,对称位置上的取代产物是同一种取代产物。例如,邻二甲苯的对称轴及对称位置为 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-41.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-41.TIF" \* MERGEFORMATINET ,其中3和6、4和5是对称位置,则苯环上的一溴代物只有两种,用同样的方法可判断出乙苯苯环上的一溴代物有三种同分异构体,对二甲苯苯环上的一溴代物只有一种,苯环上的一溴代物有四种同分异构体。
3.B。解析:A项,该物质中含有两个苯环,不属于苯的同系物,错误;B项,该物质分子结构对称,故该物质的一氯代物有4种( INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-42.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-42.TIF" \* MERGEFORMATINET ),正确;C项,由该物质的分子结构可知,其分子式为C12H12,错误;D项,在FeBr3作催化剂时,该物质可以和液溴发生取代反应,而不是溴水,错误。
4.C
5.D。解析:苯的同系物分子中只有1个苯环,而该物质分子中含有2个苯环,且含碳碳双键,不是苯的同系物,但只含C、H元素,属于芳香烃,故A错误;由结构简式可知,该有机物的分子式为C18H16,故B错误;该有机物中所有原子可能在同一平面内,故C错误;苯环上的H原子可发生取代反应,碳碳双键可发生氧化、加成反应,故D正确。
6.B。解析:该有机物分子中含有苯环,属于芳香族化合物,A正确;该分子中含有2个苯环,1 mol该物质最多可与6 mol H2在一定条件下发生反应,C正确;苯环上6个碳原子与苯环相连的2个氯原子、2个氢原子、2个氧原子共面,连接苯环的醚基与苯环处于同一平面,所以该分子中所有原子有可能处于同一平面上,D正确。
7.C。
解析:
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\R105.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R105.TIF" \* MERGEFORMATINET
8.B。解析:A项,乙苯分子中含有饱和碳原子,故所有原子不可能在同一平面上,错误;B项,乙烯中的碳碳双键、聚苯乙烯中的苯环均能与氢气发生加成反应,正确;C项,乙苯和苯乙烯均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使酸性KMnO4溶液褪色,故无法鉴别,错误;D项,乙苯与氢气加成后的产物为,乙基上有2种不同化学环境的氢原子,六元环上有4种不同化学环境的氢原子,共有6种不同化学环境的氢原子,故其一氯代物共有6种,错误。
9.C。解析:①中不含碳碳双键,不能使Br2的CCl4溶液褪色,故A错误; 1 mol ①最多消耗3 mol氢气,1 mol ②最多消耗4 mol氢气,故B错误;③中含有饱和烃基,能发生取代反应;③含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,故C正确;①中共有5种化学环境的氢原子,所以①的一氯代物有5种,故D错误。
10.D。解析:由题可知,C10H14与苯结构相似,分子组成上相差4个CH2原子团,属于苯的同系物,A项正确;该有机物是苯分子中的一个H原子被烷基取代后得到的物质,即苯环上只有一个取代基,取代基的结构可能为-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-C(CH3)3,故该有机物的结构有4种,B项正确;若该有机物的结构为,则其核磁共振氢谱图有4组峰,C项正确。
11.D。解析:W中含有甲基,根据甲烷的结构可知该物质中不可能所有原子共面,A错误;Z中只含碳碳单键,不能和酸性高锰酸钾溶液反应,B错误;Y中含有三个碳碳双键,1 mol Y与足量Br2的CCl4溶液反应,最多消耗3 mol Br2,C错误;由对称性可知,Z含2种次甲基上H、1种亚甲基上H,则一氯代物只有3种,D正确。
12.D。解析:从(Ⅰ)、(Ⅱ)知,在(Ⅰ)中的1、4、5、8位等同,都可作为1号位,而另一苯环上与1号位对称的位置为8号位。(Ⅲ)中,若把下部连接甲基的碳定为1号位,则位次和为“1+6=7”;若把右上部连接甲基的碳定为2号位,则位次和为“2+5=7”;两个位次和相等。显然,选项中只有D项符合。
13.B。解析:-C5H11是戊烷去掉一个H之后形成的戊基,共8种;-C3H5Br2根据碳架异构和Br位置异构共9种,因此共8×9=72种结构。
14.C。解析:分子式为C10H14的单取代芳香烃的结构应是苯环与—C4H9相连接,即,—C4H9有4种结构,则的结构共有4种。
15.C。解析:该有机物苯环上取代基有两个羟基,侧链上有一个碳碳双键,用A表示羟基、B表示碳碳双键,用“定二移一”法确定三个取代基在苯环上共有六种连法: (同种有机物)、,则与该有机物苯环上取代基种类和数目均相同的同分异构体有5种。
16.C。解析:的苯环上的一氯代物只有一种的结构有
四种不同的情况,故选项C正确。
17.D。解析:A项,甲苯苯环上有3种类型的氢原子,丙基有2种结构,所以所得产物有3×2=6种;D项,戊烷有三种同分异构体,正戊烷有3种类型的氢原子,异戊烷有4种类型的氢原子,新戊烷有1种类型的氢原子,则含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物可能有3种。
18.C。解析:A选项,酸性KMnO4溶液有强氧化性,能氧化甲苯、己烯而褪色,不能用于区分它们;B选项,溴化钾溶液加入题述四种液体中,由于甲苯、己烯的密度都比水的小,混合后分层,有机层在上层,都无化学反应发生,从而不能区分;由于CCl4的密度比水的密度大,混合后分层,有机层在下层;与KI溶液不分层;D选项,AgNO3溶液与溴化钾溶液作用类似,但KI溶液中会出现黄色沉淀;C选项,甲苯与溴水分层,溴被萃取到甲苯中处于上层,呈橙红色,下层为水层,接近无色;己烯使溴水褪色,可见上下分层,但都无色;CCl4萃取Br2,上层为水层,无色,下层为Br2的CCl4溶液,呈橙红色;溴水与KI溶液不分层,但发生反应,置换出I2可使溶液颜色加深,四种溶液的现象各不相同。
19.C。解析:乙烯被酸性KMnO4氧化会生成CO2,甲烷气中会出现新的杂质气体,A项不符题意;溴在没有催化剂的情况下不和苯及溴苯反应,只会混溶,无法实现除杂,B项不符题意;溴与氢氧化钠发生反应:Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O,产物均易溶于水,振荡后分层,苯层中杂质可以被清除,C项符合题意;乙炔和乙烯都可以和氢气反应,D项不符题意。
20.A。解析:向己烯、苯、四氯化碳中分别加入溴水,可以观察到的现象分别是溴水褪色,上下两层均无色;分层,上层颜色深;分层,下层颜色深,因此三种液体的现象各不相同,可以鉴别,A正确;己炔、己烯都可以使溴水褪色,不能鉴别,B错误;己烷、苯、环己烷都与溴水不发生反应,密度都比水小,分层,上层颜色深,因此不能鉴别,C错误;己烯使溴水褪色,而甲苯、己烷与溴水不发生反应,密度比水小,分层,萃取使溴水褪色,上层颜色深,不能鉴别,D错误。
21.(1)温度计 生成二硝基甲苯、三硝基甲苯
(2)取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌 催化剂、吸水剂
(3)(球形)冷凝管 冷凝回流,提高原料利用率 b
(4)+HO—NO2+H2O 取代反应(或硝化反应)
(5)分液 酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(接液管)、锥形瓶
(6) 邻硝基甲苯
解析:(1)本实验需要控制温度,装置中没有温度计。如果温度过高,甲苯苯环上邻、对位氢原子都可以被硝基取代,一硝基取代物产率降低。(2)浓硫酸溶于浓硝酸放出大量热,且浓硫酸的密度大于浓硝酸的密度,如果将浓硝酸注入浓硫酸中可能引起液滴飞溅,应采用类似浓硫酸稀释的操作方法配制混酸。(3)甲苯、硝酸都易挥发,冷凝装置使反应物冷凝回流,提高原料利用率。(4)甲苯苯环上的氢原子被硝基(—NO2)取代,类似苯与浓硝酸反应。(5)混合液中有机物与无机物分层,用分液操作分离有机物与无机物,由于对硝基甲苯和邻硝基甲苯的沸点不同,可以采用蒸馏法分离两种产物。(6)对硝基甲苯、邻硝基甲苯分子中处于不同化学环境的氢原子种类分别为3种、5种,其核磁共振氢谱图分别有三组峰、五组峰。
22.(1)邻二甲苯(或1,2-二甲苯) 饱和烃
(2)取代反应  
(3)+Br2 (或)+HBr↑
(4)
解析:(1)A与溴单质取代得B,所以把B中的溴换成氢即是A(邻二甲苯),E是邻二甲基环己烷,属于饱和烃。(2)溴取代了甲基中的氢,所以属于取代反应。(3)A到C是取代苯环上的氢原子,所以有两种取代产物。(4)类似于甲苯的氧化,实质是氧化甲基为羧基。
23.、、
24.
解析:(1)据题目信息,苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻位、间位和对位3种可能,故分子式为C10H14,有两个侧链的苯的同系物有3×3=9(种)可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物的苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位,或4个相同的侧链。
25.(1)C8H8
解析:A分子中含碳原子N(C)==8,由104-8×12=8可以判断剩余部分为氢原子,且N(H)=8。A的分子式为C8H8。因分子中含有苯环,A可表示为C6H5-C2H3,即A为
26.(1) 苯乙炔
(2)+2Cl2+2HCl
(3) 4
(4) 
解析:由B的分子式、C的结构简式可知B为,A与氯乙烷发生取代反应生成B,则A为。对比C、D的结构可知,C脱去2分子HCl,同时形成碳碳三键得到D,该反应属于消去反应。D发生信息中的偶联反应生成的E为。
(1)B的结构简式为,D的化学名称为苯乙炔。
(2)步骤②是乙苯侧链发生的取代反应,反应的化学方程式为+2Cl2+2HCl。
(3)E的结构简式为,用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,即碳碳三键与氢气发生加成反应,理论上需要消耗氢气4 mol。
(4)芳香族化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢原子,数目比为3∶1,可能的结构简式为、、、、。
27.(1)大 +CH3Cl+HCl 
(2)ab c 3
(3)6 不可能
解析:(1)结合框图中苯转化为A的条件可知,A为硝基苯。运用逆推法可确定B中苯环上甲基的位置,得出B的结构简式为。
(2)由苯到的各个转化条件可知C为,D为。从而可推知各个反应的反应类型。
(3)CH3NH2可看成CH4中的一个氢原子被—NH2取代,CH4的空间结构为正四面体形,因此CH3NH2的所有原子不可能在同一平面上。
28.(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(合理即可)
(2)①ab 3 2 ②3 
(3)C 
(4)介于碳碳单键和碳碳双键之间独特的键
解析 (1)按题中要求写出一种即可,其中两个—C≡C—位置可以相邻,也可以间隔。
(2)①由于(Ⅱ)中存在双键,故(Ⅱ)可被酸性KMnO4溶液氧化,也能与溴水发生加成反应,而(Ⅰ)不能发生上述反应,故应选a、b;由于(Ⅰ)加氢后形成环己烷(C6H12),故需3 mol H2,而(Ⅱ)中有2 mol碳碳双键,故需2 mol H2;
②根据对称性即可确定二个氯原子的相对位置 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\2-93.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\2-93.TIF" \* MERGEFORMATINET ,故二氯代物有3种。
29.(1)C6n+4H2n+6 (n=1,2,3,......) C6H2
(2)97.3
解析:(1)对比该系列化合物中相邻两物质的结构差异,可以分析出该系列物质的系差是C6H2,首项是C10H8,则该系列物质的组成通式可写为:an=C10H8+(n-1)(C6H2)=C6n+4H2n+6 (n=1,2,3,......)。(2)最大含碳量可用极限法求得:97.3%。
PAGE有机物分子中原子共线、共面的判断
【方法与技巧】
1.六种典型物质的结构模型及共线、共面的规律
空间结构 共线、共面情况
甲烷 (正四面体形结构) ①甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所有原子一定不能共平面,如CH3Cl分子中所有原子不在一个平面上②凡是碳原子与其他4个原子形成共价单键时,与碳原子相连的4个原子组成四面体结构③有机物分子结构中只要出现1个饱和碳原子,则分子中的所有原子不可能共面
乙烯 (平面形结构) ①乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共平面,如CH2==CHCl分子中所有原子共平面②C==C不能旋转,与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面,即:6点共面③有机物分子结构中每出现1个碳碳双键,则整个分子中至少有6个原子共面
苯 (平面形结构) ①苯分子中12个原子一定共平面,位于对角线位置的4个原子共直线,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中的所有原子仍然共平面,如溴苯()分子中所有原子共平面②有机物分子结构中每出现1个苯环,则整个分子中至少有12个原子共面
乙炔 (直线形结构) ①乙炔分子中所有原子一定在一条直线上,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中的所有原子仍然共线,如CH≡CCl分子中所有原子共线②C≡C不能旋转,4个原子位于同一个直线,即:4点共线(面)③有机物分子结构中每出现1个碳碳三键,则整个分子中至少有4个原子共线
甲醛 (平面三角形结构) ①甲醛分子中所有原子在同一平面内②有机物分子结构中每出现1个碳氧()双键,则整个分子中至少有4个原子共面
HCN HCN分子中3个原子在同一条直线上
2.结构不同的基团连接后原子共线、共面的分析方法
(1)直线与平面连接:直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用,则直线在这个平面上,分析:乙烯基乙炔(CH2==CH-C≡CH)原子共面、共线情况
分子结构 情况分析
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。⑤C、⑥C两个碳原子既在乙烯平面上,又在乙炔直线上,所以直线在平面上,即:CH2==CH-C≡CH分子中,所有原子均共平面
(2)平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键(σ键)相连,则由于单键的旋转性,两个平面不一定重合,但可能重合
分析:苯乙烯原子共面、共线情况
分子结构 情况分析
,因①键可以旋转,故所在的平面可能和所在的平面重合,也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共平面,也可能不完全共平面,即:苯乙烯分子中共平面原子至少12个,最多16个
(3)平面与立体连接:如果甲基与平面结构通过单键相连,则由于单键的旋转性,甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上
分析:丙烯(CH3CH=CH2)原子共面、共线情况
分子结构 情况分析
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C,⑥C,⑦H构成三角形),⑦H也可能在这个平面上即:丙烯分子最多7个原子共平面,至少有6个原子共平面
【微点拨】
①C-C键可以旋转,而C==C键、C≡C键不能旋转
②共线的原子一定共面,共面的原子不一定共线
③分子中出现-CH3、-CH2-或-CH2CH3原子团时,所有原子不可能都在同一平面内
④庚烷( INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+62.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+62.TIF" \* MERGEFORMATINET )中碳碳单键通过旋转,所有的碳原子有可能共面
【对点训练】
1.CH2==CH-CH(CH3)2分子中共面碳原子最多有___个,共面原子最多有___个
2.分子中共面碳原子最多有___个
3.分子中共平面原子至少___个,最多___个
4.(CH3)2C==C(CH3)2分子中共平面原子至少___个,最多___个
5.CH3-CH==CH-C≡CH有___个原子一定在一条直线上,至少有___个原子共面,最多有___个原子共面
6.CH3-CH2-CH==C(C2H5)-C≡CH中含四面体结构的碳原子数为___,在同一直线上的碳原子数最多为___,一定在同一平面内的碳原子数为___,最少共面的原子数为___,最多共面的原子数为___
7.分子中共面碳原子最多有___个,至少有___个
8.分子中,处于同一平面上的原子数最多可能是___个
9.有机物分子中最多有___个碳原子在同一平面内,最多有___个原子在同一条直线上,与苯环共面的碳原子至少有___个
10.分子中最多有__个碳原子在同一平面内,最多有__个碳原子在同一条直线上
11.某有机物结构为,最多有___个碳原子在同一条直线上,最多有___个碳原子在同一平面上,最多有___个原子在同一平面上
12.已知为平面结构,则HOOC-CH==CH-CH==CH-COOH分子中最多有___个原子在同一平面内
13.已知甲醛分子的所有原子均共平面,某分子具有如下结构:,在同一直线上的原子最多有___个,一定在同一平面上的原子最多有___个,可能在同一平面上的原子最多有___个
【课时跟踪检测】
1.下列有机物分子中,所有原子不可能处于同一平面上的是(  )
A.CH2==CH2 B.CH2==CH-CH==CH2 C.CH2==CH-C≡N D.CH2==C(CH3)-CH==CH2
2.下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是(  )
A.2-丁烯 B.甲苯 C.1-丁烯 D.
3.下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是(  )
A.甲苯     B.硝基苯     C.2-甲基丙烯     D.2-甲基丙烷
4.某烃的结构简式为,分子中含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子)数为x,在同一直线上的碳原子数为y,一定在同一平面上的碳原子数为z,则x、y、z分别为(  )
A.5,6,4 B.5,3,6 C.5,4,8 D.5,3,5
5.某烃的结构简式如图所示,若分子中共线碳原子数为a,可能共面的碳原子最多为b,含四面体结构碳原子数为c,则a、b、c分别是(  )
A.3,14,5 B.4,10,2 C.3,14,4 D.3,10,3
6.某烃结构简式为,有关其结构的说法,正确的是(  )
A.所有原子可能在同一平面内 B.所有原子可能在同一条直线上
C.所有碳原子可能在同一平面内 D.所有氢原子可能在同一平面内
7.结构简式为:的烃,下列说法正确的是(  )
A.分子中至少有6个碳原子处于同一平面上 B.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 D.分子中至少有14个碳原子处于同一平面上
8.某烃的结构简式如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.该烃分子中至少有9个碳原子共面 B.该烃分子中至少有10个碳原子共面
C.该烃分子中至少有11个碳原子共面 D.该烃属于苯的同系物
9.在分子中,处于同一平面上最多可能有的原子数(  )
A.12 B.14 C.18 D.20
10.有关分子结构的下列叙述中,正确的是(  )
A.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B.所有的原子都在同一平面上
C.12个碳原子不可能都在同一平面上
D.12个碳原子有可能都在同一平面上
11.下列说法正确的是(  )
A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上
C.分子中所有碳原子一定在同一平面上
D.分子中至少有16个原子共平面
12.下列说法中正确的是(  )
A.甲苯()分子中所有原子共平面 B.苯乙炔()分子中所有原子共平面
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上 D.丙烯(CH3CH==CH2)分子中所有碳原子共线
13.下列有机物的分子结构叙述正确的是(  )
A.CH3-C≡C-CH==CH2分子中最多有4个碳原子共面
B.最多有10个碳原子共面
C.2-苯基丙烯()分子中所有原子能共面
D.CH3-CH==CH-C≡C-CF3分子中6个碳原子有可能都在同一平面上
14.在下面的分子结构式中,说法正确的是(  )
A.所有的碳原子有可能处在同一个平面上 B.所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C.所有的氧原子不可能同时处在苯环平面上 D.所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
15.下列有机物中,对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是(  )
A.丙烷最多有6个原子处于同一平面上
B.甲苯最多有12个原子处于同一平面上
C.苯乙烯最多有14个原子处于同一平面上
D.CH3-CH==CH-C≡C-CF3最多有10个原子处于同一平面上
16.对如图有机物的叙述,正确的是(  )
A.该有机物的分子式为C18H15O B.该有机物中共线的碳原子最多有7个
C.该有机物中共面的碳原子最多有17个 D.该有机物在常温下易溶于水
17.某有机物的结构如图所示,下列有关该有机物的说法不正确的是(  )
A.能使溴水褪色 B.分子中最多有5个碳原子共线
C.能发生加聚反应 D.核磁共振氢谱显示有6组峰
18.某有机物的结构简式如图,下列结论正确的是(  )
A.该有机物分子式为C13H16 B.该有机物属于苯的同系物
C.该有机物分子中至少有4个碳原子共直线 D.该有机物分子中最多有13个碳原子共平面
19.一种烯炔化合物(结构如图所示)可用于α-羟基维生素D3的衍生物的合成,下列有关该烯炔化合物的说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R92.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R92.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.该烯炔化合物的分子式为C7H12
B.该烯炔化合物可以发生加成反应
C.该烯炔化合物分子中的所有原子可能在同一平面内
D.该烯炔化合物的同分异构体可能为芳香族化合物
20.对羟基肉桂酸结构简式如图,下列说法不正确的是(  )
A.对羟基肉桂酸的分子式为C9H8O3
B.对羟基肉桂酸可以发生氧化、加成、加聚反应
C.1 mol对羟基肉桂酸最多可以与4 mol H2发生加成反应
D.对羟基肉桂酸分子中最少有4个碳原子共线,最多所有原子都可能共面
21.关于有机物X(),下列说法不正确的是(  )
A.X中不可能所有原子共平面 B.X中最多4个碳原子共线
C.1 mol X被加成时最多消耗8 mol H2 D.X可以发生加聚反应、取代反应
22.关于的说法正确的是(  )
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子 B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成 D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
23.某有机物的结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A.该有机物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.分子中共平面的原子最多有19个 D.分子中所有碳原子可能在同一平面上
24.已知①②两种物质的结构如图所示,下列说法正确的是(  )
A.①和②两种物质的分子式均为C9H11 B.②的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
C.②分子中所有碳原子可能处于同一平面上 D.①分子中最多有4个碳原子共直线
25.已知(x)、 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+9.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+9.TIF" \* MERGEFORMATINET (y)、 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+10.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+10.TIF" \* MERGEFORMATINET (z)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是(  )
A.x的所有原子一定在同一平面上
B.y完全氢化后的产物为q,q的二氯代物有7种
C.x、y、z均能使溴水因发生加成反应而褪色
D.x、y、z互为同系物
26.下列有机物中,对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是(  )
A.丙烷最多有6个原子处于同一平面上
B.甲苯最多有12个原子处于同一平面上
C.苯乙烯最多有14个原子处于同一平面上
D.CH3-CH==CH-C≡C-CF3最多有10个原子处于同一平面上
27.下列分子中所含的碳原子不可能处在同一平面上的是(  )
A. B. C. D.
28.下列有关说法正确的是(  )
A.CH3CH==CHCH3分子中的4个碳原子可能在同一直线上
B.苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上
C. INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一轮\\0看PPT\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2022版步步高《大一轮复习讲义》\\11-13.TIF" \* MERGEFORMATINET 分子中的所有原子都在同一平面上
D.的名称为3-甲基-4-异丙基己烷
29.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是(  )
A.分子式为C25H20
B.分子中所有原子有可能处于同一平面
C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D.该物质的一氯代物只有三种不同结构
30.科学家利用光敏剂QD制备2-环己基苯乙烯(c)的过程如图所示。下列有关说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R94.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R94.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.a不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.a、b、c都能发生加成、加聚反应
C.c分子中所有原子共平面 D.b、c互为同系物
31.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[3,3]庚烷()是其中的一种。下列关于该化合物的说法不正确的是
A.与环庚烯互为同分异构体 B.二氯代物共有6种(不含立体异构)
C.所有碳原子不可能处在同一平面 D.1mol该化合物含有20mol共价键
32.某烃的结构简式为,关于该有机物,下列叙述正确的是
A.所有碳原子可能处于同一平面 B.属于芳香族化合物的同分异构体有三种
C.能发生取代反应、氧化反应和加成反应 D.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且原理相同
33.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(  )
A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
【有机物分子中原子共线、共面的判断】答案
【对点训练】
1.4 8
2.10
3.12 13
4.6 10
5.4 8 9 
6.4 3 6 8 12
7.8 7
8.20
9.11 6 9
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构:
INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A496.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\一轮 化学 人教 通用 老高考\\word\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2020\\看PPT\\一轮\\一轮 化学人教通用(李笑影)\\word\\A496.TIF" \* MERGEFORMATINET
由于碳碳单键可以绕轴自由旋转,炔直线一定在苯平面内,苯平面和烯平面可能共面,也可能不共面。因而该有机物分中的所有碳原子均可能共面,最多有5+6=11个碳原子共面,至少有6+2+1=9个碳原子在苯平面内。由于苯分子、乙烯分子的键角均为120°,炔直线所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线,因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线5+1=6。
10.11 4
11.4 13 21
解析:以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构。
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\一轮 化学 京津辽(新教材)\\新建文件夹\\11-36.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\一轮 化学 京津辽(新教材)\\新建文件夹\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\一轮 化学 京津辽(新教材)\\新建文件夹\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\一轮 化学 京津辽(新教材)\\word\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\化学 京津辽(新教材)\\word\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\化学 京津辽(新教材)\\word\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\化学 京津辽(新教材)\\word\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\化学 京津辽(新教材)\\word\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\大一轮\\成盘\\2023版 大一轮 化学 人教版 新教材(辽鄂京津粤渝苏)\\全书完整的Word版文档\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2022\\大一轮\\打包\\2023版 大一轮 化学 人教版 新教材(鲁琼湘冀)\\全书完整的Word版文档\\第九章\\11-36.TIF" \* MERGEFORMATINET
12.16
13.4 12 17
解析:(1)该化合物中,在一条直线上的有1、2、3、4号碳或4、5、8号碳及8号碳上的氢,总共有4个,如图,故为4;(2)单键可以旋转,一定处于同一平面上的原子有苯环上的原子及羰基上C原子,所以最多有12个,故为12;(3)由于甲基中的H可能与1号碳在同一平面,故最多有16+1=17和原子共平面,故为17。
【课时跟踪检测】
1.D。解析:乙烯分子为平面形结构,所有原子在同一平面内,A项不符合题意;由乙烯的分子结构可推断出
1,3-丁二烯分子中的所有原子也可能在同一平面内,B项不符合题意;由于-C≡N是直线形结构,故CH2==CH—C≡N分子中的所有原子一定在同一平面内,C项不符合题意;CH2==C(CH3)-CH==CH2分子中,由于甲基取代1,3-丁二烯分子中的1个氢原子,由甲烷分子的正四面体结构知,与甲基碳原子相连的4个原子不可能在同一平面内,即该分子中的所有原子不可能共平面,D项符合题意。
2.C。解析:与双键相连的6个原子一定在同一平面内;苯环上的12个原子一定在同一平面内;与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。
3.D。解析:A.苯为平面结构,甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故A不符合;B.苯为平面结构,硝基苯中所有碳原子都处在同一平面上,故B不符合;C.乙烯为平面结构,2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故C不符合;D.2-甲基丙烷中,3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置,2号碳原子处于该四面体内部,所以碳原子不可能处于同一平面,故D符合。
4.B。解析:有机物中,乙烯是平面结构,乙炔是直线形结构,线可以在面上,所以一定在同一平面内的碳原子数为6个,即z=6;在同一直线上的碳原子数即为符合乙炔的结构的碳原子为3个,即y=3;乙基碳和丙基碳原子是含有四面体结构的碳原子(即饱和碳原子),共5个,故x=5。
5.C。解析:已知乙炔为直线形结构,则与C≡C相连的C原子一定共线,则共有3个;分子中与苯环以及直接相连的原子共平面,则可能共面的碳原子最多为14个,即所有的碳原子可能共平面;含四面体结构碳原子为饱和碳原子,共4个。
6.C。解析:该烃含有苯环、,所有碳原子可能都在同一平面内,但至多有19个原子共面,即甲基上有2个氢原子不可能在该平面内,有5个碳原子和1个氢原子共线。
7.C。解析:苯环是平面正六边形结构,分子中12个原子共平面,且处于对角位置的4个原子共直线。分析 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-143.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-143.TIF" \* MERGEFORMATINET 的结构时,容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面,实质上4、7、8、11四个碳原子共直线,至少有9个碳原子共平面。两个苯环所确定的平面可以绕7号碳原子和8号碳原子之间的碳碳单键旋转,若两平面重合,则所有的碳原子均在同一平面上,最多有14个碳原子共平面。
8.C。解析:甲基与苯环平面结构通过单键相连,甲基的碳原子处于苯的氢原子位置,所以处于苯环这个平面。两个苯环相连,与苯环相连的碳原子处于另一个苯的氢原子位置,也处于另一个苯环这个平面。如图所示 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-146.TIF" \* MERGEFORMATINET 的甲基碳原子、甲基与苯环相连的碳原子、苯环与苯环相连的碳原子,处于一条直线,所以至少有11个碳原子共面,故选C。
9.D。解析:根据四种基本模型分子的结构特点分析:苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面,与碳碳双键直接相连的原子共平面,与碳碳三键直接相连的原子共直线,由于碳碳单键能旋转,故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上,则共平面的原子如图所示:

10.D。解析:本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。按照结构特点,其空间结构可简单表示为下图所示:
INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-140.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-140.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-140.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\米昕\\e\\步步高 化学 人教版 选择性必修3 新教材\\全书完整的Word版文档\\3-140.TIF" \* MERGEFORMATINET
由图形可以看到,直线l一定在平面N中,甲基上3个氢原子只有一个可能在这个平面内;—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子,最多只有一个在碳碳双键决定的平面M中;平面M和平面N一定共用两个碳原子,可以通过旋转碳碳单键,使两平面重合,此时仍有—CHF2中的两个原子和—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线,必须使碳碳双键部分键角为180°。但烯烃中键角为120°,所以苯环以外的碳原子不可能共直线。
11.D。解析:丙烷分子中3个碳原子不在同一直线上,故A错误;甲基为四面体结构,CH3—CH==CH2中甲基上至少有两个氢不和其他原子共平面,故B错误;因为六元环结构中有4个饱和碳原子,故环状结构不是平面结构,所有碳原子不可能在同一平面上,C错误;分子中在同一条直线上的原子有8个( INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R85.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R85.TIF" \* MERGEFORMATINET ),再加上其中一个苯环上的8个原子,所以至少有16个原子共平面,D正确。
12.B。解析:苯是平面形结构,但甲苯()中含有甲基,因此根据甲烷是正四面体结构可知甲苯中所有原子不可能共平面,A错误;苯是平面形结构,乙炔是直线形结构,则苯乙炔()中所有原子共平面,B正确;正戊烷分子是锯齿形结构,因此分子中所有的碳原子不可能在同一条直线上,C错误,乙烯是平面形结构,因此丙烯(CH3CH==CH2)分子中所有碳原子共面,但不共线,D错误。
13.D。解析:CH3-C≡C-CH==CH2分子中,最多有5个碳原子共面,A错误;有机物中,最多有12个碳原子共面,B错误;2-苯基丙烯分子中甲基的碳原子为sp3杂化,则所有原子不可能共面,C错误。
14.A。解析:选A。乙烯基中两个碳原子与和它相连苯环上的碳原子可能处于同一平面上,苯环上所有碳原子处于同一平面上,所以与碳碳双键和苯环相连的碳原子处于同一平面上,—CH2CH2OH中两个碳原子可能在同一平面上,所以该化合物中所有的碳原子有可能处于同一平面上,故A正确,B错误;酚羟基中氧原子和苯环共面,—CH2CH2OH中氧原子可能和苯环共面,所以该分子中所有的氧原子有可能处于苯环的平面上,故C错误;亚甲基和甲烷结构相似,所以该分子中所有氢原子不可能处于同一平面上,故D错误。
15.D
16.B。解析:由乙炔的直线形结构和苯环的平面正六边形结构可知,可能在一条直线上的碳原子共有7个,如图 INCLUDEPICTURE "F:\\化学(新教材)人教版 选择性必修3\\3-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\米昕\\2020\\同步\\化学\\步步高 化学 人教版 选择性必修3\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET ,B正确;苯、乙烯为平面形结构,乙炔为直线形结构,可知该有机物中所有碳原子可能在同一个平面上,C错误。
17.D。解析:分子中含有碳碳三键,可与溴水中的溴发生加成反应,使溴水褪色,故A正确;苯环是正六边形结构,碳碳三键是直线形结构,苯环对位上的碳原子和碳碳三键上的碳原子处于同一条线上,最多有5个碳原子共线,故B正确;含有碳碳三键,可发生加聚反应,故C正确;分子中有8种H原子,核磁共振氢谱显示有8组峰,故D错误。
18.D。解析:由有机物结构简式可知有机物分子式为C13H14,故A错误;苯的同系物中应为饱和烃基,题中有机物苯环上连接不饱和烃基,不是苯的同系物,故B错误;由乙烯和乙炔的结构可知,该有机物分子至少有3个碳原子共直线,故C错误;已知苯环和乙烯为平面形结构,而乙炔为直线形结构,则所有的碳原子有可能都在同一平面上,故D正确。
19.B。解析:由该烯炔化合物的结构可知,其分子式为C7H10,A项错误;该烯炔化合物中含有碳碳双键和碳碳三键,可以发生加成反应,B项正确;该烯炔化合物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面内,C项错误;该烯炔化合物的同分异构体中不可能含有苯环,故不属于芳香族化合物,D项错误。
20.D。解析:该有机物分子中含有碳碳双键,能被氧化,能发生加成反应和加聚反应,1 mol有机物含有1 mol苯环和1 mol碳碳双键,均可与氢气加成,故最多可以与4 mol H2发生加成反应,分子中最多有3个碳原子共线,故D错误。
21.B。解析:含溴侧链上的碳是四面体结构,X中不可能所有原子共平面,故A正确;X中最多7个碳原子共线,故B错误;碳碳三键可与2 mol H2加成,苯环可与3 mol H2加成,2个苯环,1 mol X被加成时最多消耗8 mol H2,故C正确;X分子中含有碳碳三键,可以发生加成和加聚反应,故D正确。
22.A。解析:A正确,有机物中—CH3上的碳原子采取sp3杂化,苯环上的碳原子采取sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采取sp杂化;B错,由于碳碳单键可以旋转,会使甲基上的一个氢原子落到苯环所在的平面上,最多会有15个原子共面;C错,苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键;D错,该有机物中存在6种不同化学环境的氢原子,所以氯代产物不止两种。
23.C。解析:题给有机物苯环上所连烃基中含有不饱和键,而乙苯中的乙基是饱和烃基,二者结构不相似,不互为同系物,A正确;据图 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R93.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\R93.TIF" \* MERGEFORMATINET 可知,分子中共直线的碳原子最多有4个,B正确;该分子中共平面的原子最多有20个,C错误;由苯、乙烯为平面结构,乙炔为直线形结构,结合碳碳单键可以旋转,可知该分子中所有碳原子可能处于同一平面上,D正确。
24.B。解析:由题给结构可知①②的分子式均为C9H12,故A错误;②分子中只有两种氢原子,其一氯代物只有两种,故B正确;②分子中存在连有4个碳原子的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;①分子中最多有3个碳原子在一条直线上,故D错误。
25.B。解析:x中的苯环与乙烯基的平面重合时,所有原子才在同一平面上,A错误;y完全氢化后的产物q为 INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+11.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+11.TIF" \* MERGEFORMATINET ,q的二氯代物中一个氯原子固定在1号碳原子上有6种,固定在2号碳原子上时,有1种,合计7种,B正确;x、y均含碳碳双键,故能使溴水因发生加成反应而褪色,z不含碳碳双键,则不能发生加成反应,C错误;x、y、z分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D错误。
26.D
27.D。解析:含3个苯环,均为平面结构,则14个碳原子都处在同一平面上,故不选A;中与苯环相连的乙烯基为平面型结构,则12个碳原子可能处在同一平面上,故不选B;含苯环,且苯环直接相连,甲基上C与苯环直接相连,则14个碳原子可能处在同一平面上,故不选C;中2个苯环之间的次甲基、甲基均为四面体构型,则14个碳原子不可能处在同一平面上,故选D。
28.B。解析:A项,以“”为中心,联想乙烯分子中的键角为120°,该分子中4个碳原子不可能共线;B项,单键可绕轴旋转,烯平面与苯平面可能共面,因而所有原子可能共面;C项,含有饱和碳,所有原子不可能共面;D项,应选含支链最多的碳链为主链,正确的名称为:2,4-二甲基-3-乙基己烷。
29.B。解析:A.分子中含有4个苯环,共含有25个C和20个H,则分子式为C25H20,故A正确;B.分子中含有饱和烃基,具有甲烷的结构特点,所有与中间碳原子相连的碳原子不可能在同一平面上,故B错误;C.分子中含有饱和烃基,具有甲烷的结构特点,所有碳原子不可能在同一平面上,故C正确;D.该有机物四个苯环的位置相同,每个苯环上有3种位置的氢原子,一氯代物只有三种不同结构,故D正确。
30.B
31.B。解析:A. 螺[3,3]庚烷()分子式是C7H12,环庚烯分子式C7H12,二者分子式相同结构不同,所以二者互为同分异构体,A正确;B. 有2种不同位置的H原子,若二氯代物中两个Cl原子位于同一个C原子上,有2种同分异构体,若位于不同C原子上,在一个四元环上,有2种不同位置;若位于两个四元环上,可能有4种不同结构,因此二氯代物共有2+2+4=8种,B错误;C.在螺[3,3]庚烷()分子中的C原子都是饱和C原子,由于与C原子连接的原子构成的是四面体结构,最多有三个原子处于同一平面上,因此不可能所有碳原子处在同一平面上,C正确;D.螺[3,3]庚烷分子式是C7H12,1个分子中含有8个C—C键,含有12个C—H,所以一个分子中含有20个共价键,则1mol该化合物中含有20mol共价键,D正确;故合理选项是B。
32.C。解析:A. 分子结构中含有,为四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;
B. 该物质的分子式为C8H10,属于芳香族化合物的同分异构体有乙苯和二甲苯(邻位、间位和对位3种),共4种,故B错误;C. 结构中含有碳碳双键,能发生氧化反应和加成反应,含有和-CH2-,能发生取代反应,故C正确;D. 含有碳碳双键能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同,故D错误;答案选C。
33.C。解析:中每个碳原子都形成4个共价单键,这4个键呈四面体状分布,所有碳原子不可能处于同一平面,C项错误;环戊烯的结构简式为,与分子式相同且结构不同,互为同分异构体,A项正确;如、、都是螺[2.2]戊烷的二氯代物,B项正确;螺[2.2]戊烷的分子式是C5H8,在理论上,1 mol C5H8与2 mol H2反应,生成1 mol C5H12,D项正确。
PAGE烃的燃烧规律
【方法与技巧】
一、烃完全燃烧时耗氧量与产物量的判断
1.等物质的量的不同烃燃烧时的耗氧规律:设CxHy为1 mol
气态烃(CxHy)燃烧的通式为:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x+ x
1mol (x+)mol xmol mol
(1)物质的量相同的烃(CxHy)完全燃烧时
①耗O2的量取决于(x+),(x+)越大,消耗氧气越多
②产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量越多
③产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量越多
(2)总物质的量一定的混合烃的燃烧:只要各组分每摩尔物质耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值。只要碳原子数相等则产生的CO2的量为定值;只要氢原子数相等则产生的H2O的量为定值
【对点训练1】
1.等物质的量的下列有机物,分别在氧气中完全燃烧,耗氧量最多的是(  )
A.CH4 B.C2H6 C.C4H8 D.C4H6
2.物质的量相同的下列烃,在相同条件下完全燃烧,耗氧量最多的是(  )
A.C2H6 B.C3H6 C.C4H6 D.C7H8
3.等物质的量的下列烃,完全燃烧耗氧量由大到小的顺序是______________________
①甲烷 ②2-甲基丁烷 ③2-甲基-1-丁烯 ④苯(C6H6) ⑤己烷 ⑥1-己烯
2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律:设CxHy为1 g
气态烃(CxHy)燃烧的通式为:CxHy + (x+)O2xCO2 + H2O
(12x+y) (32x+8y) 44x 9y
1 g
(1)质量相同的烃(CxHy)完全燃烧时
①耗O2的量取决于CxHy中的值,越大,耗氧量越多
②产生CO2的量取决于碳元素的质量分数,碳元素的质量分数越大,产生CO2的量越多
③产生H2O的量取决于氢元素的质量分数,氢元素的质量分数越大,产生H2O的量越多
(2)总质量一定的混合烃的燃烧:含氢质量分数相等,完全燃烧生成水的量保持不变;含碳质量分数相等,完全燃烧生成的二氧化碳的量保持不变
(3)最简式相同的烃(或烃的衍生物),无论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧耗氧量为定值,产生的CO2和H2O的量总是一个定值
【对点训练2】
1.等质量的下列烃完全燃烧时,所需O2的量最多的是(  )
A.C6H6 B.C2H6 C.C2H4 D.C4H6
2.下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论按什么比例混合,完全燃烧后生成的CO2和H2O都是恒量的是(  )
A.C2H2、C2H4 B.C2H4、C4H6 C.C3H8、C3H6 D.C6H6、C2H2
3.排出下列等质量的烃:①甲烷 ②丙烷 ③丁烯 ④苯 ⑤丙炔,完全燃烧时生成CO2由大到小的顺序是_____
二、气态烃完全燃烧体积变化规律
气态烃(CxHy)燃烧的通式为:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O  ΔV=V后-V前
1 x+ x
1.燃烧后温度高于100 ℃,即水为气态
当y=4时,ΔV=0体积不变 ,CH4、C2H4、C3H4符合
当y>4时,ΔV>0体积增大
当y<4时,ΔV<0体积减小,y<4的烃只有C2H2
2.燃烧后温度低于100℃,即水为液态
ΔV=V后-V前=x-[1+(x+)]=-(1+)<0,反应后气体体积始终减小,且减小量只与氢原子数有关
【对点训练3】
1.25 ℃时,10 mL某气态烃和50 mL氧气混合,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积变为35 mL,则该烃可能为(  )
A.CH4 B.C2H4 C.C3H6 D.C4H6
2.1.01×105 Pa、120 ℃时,某气态烃在密闭容器中与过量O2混合点燃,完全反应后,保持温度、压强不变,体积减小的是(  )
A.CH4 B.C2H6 C.C3H4 D.C2H2
3.在120℃时,1体积的某烃和4体积的氧气混和,完全燃烧后恢复原来的温度和压强,气体体积不变,改烃分子式中所含碳原子数不可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.在120 ℃、1.01×105 Pa时,将3 L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14 L O2混合,充分燃烧后,恢复到原来状态时,所得气体的体积是17 L。则该混合气体可能是下列各组中的(  )
A.C2H4和C2H6 B.C3H4和CH4 C.C2H2和CH4 D.C4H6和C2H6
三、“平均分子式法”在烃的燃烧计算中的应用
混合物中某一量的平均值,必大于各组分中相应量的最小值而必小于相应量中的最大值,这一原理称为平均值原理。平均值法的特点是“抓中间,定两边”,适用于求有关混合物的组成的分析判断。一般思路是先求出混合物的有关平均值,然后根据平均值规律判断混合物的可能组成
【对点训练4】
1.0.1 mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后,得到0.16 mol CO2和3.6 g水。下列关于该混合气体的说法正确的是(  )
A.一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定有乙烷 D.一定有乙炔
2.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等,将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(  )
A.3∶1 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2
3.两种气态烃组成的混合气体,完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量随着混合烃的物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2022年\\同步\\化学\\化学 人教必修第二册\\word\\L295.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2022年\\同步\\化学\\化学 人教必修第二册\\word\\L295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2022年\\同步\\化学\\化学 人教必修第二册\\word\\L295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2022年\\同步\\化学\\化学 人教必修第二册\\word\\L295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2022年\\同步\\化学\\化学 人教必修第二册\\word\\第七章\\L295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2022\\同步\\看PPT\\化学 人教必修第二册(京津辽粤浙渝鄂苏云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新青宁蒙藏陕川)\\教师用书Word版文档\\第七章 有机化合物\\L295.TIF" \* MERGEFORMATINET
①可能有C2H2 ②一定有CH4 ③一定有C3H8 ④一定没有C4H6 ⑤可能有C2H6
A.②⑤ B.②④ C.③④ D.②③
四、有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律
【讨论1】a g H2在O2中完全燃烧,将其燃烧产物(H2O)通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
2H2+O22H2O....................................①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑...............②
①+②得:H2+Na2O2===2NaOH
【结论1】a g H2在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a g
【讨论2】a g CO在O2中完全燃烧,将其燃烧产物(CO2)通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
2CO+O22CO2....................................①
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2................②
①+②得:CO+Na2O2===Na2CO3
【结论2】a g CO在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a g
【结论3】a g H2和CO的混合气在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a g
【结论4】对于有机物CxHyOz,若能整理成(CO)m(H2)n形式,则a g该有机物在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,也恰好能使Na2O2固体质量增加a g
【结论5】对于a g有机物CxHyOz,在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,能使Na2O2固体质量增加的质量取决于x和z的大小,与y无关
①若x=z,则Na2O2固体质量增加的质量a g
②若x>z,则Na2O2固体质量增加的质量大于a g
③若x<z,则Na2O2固体质量增加的质量小于a g
【对点训练5】
1.某温度下m g仅含三种元素的有机物在足量O2 充分燃烧。其燃烧产物立即与过量Na2O2反应,固体质量增加了m g。下列物质中不能满足上述结果的是( )
①C2H6O2 ②C6H12O6 ③C12H22O11 ④(C6H10O5)n
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
2.一定温度下,w1 g下列物质在足量的O2中充分燃烧后,产物与足量的Na2O2充分反应,增重w2 g,若w1=w2, 则符合此条件的物质是( )
①H2 ②CO ③H2和CO的混合气体 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO ⑥C6H12O6
A.①②③⑥ B.①②③ C.①②③④⑥ D.①②③⑤
3.5 g CH4在足量的氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O(g),将燃烧产物通过过量的Na2O2后,Na2O2增加的质
量是( )
A.5 g B.7 g C.10 g D.无法计算
五、化学式变形法
(1)若属于烃类物质,根据分子中碳、氢原子个数越多,耗氧量越多直接比较;若碳、氢原子数都不同且一多一少,则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可
(2)若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy·(H2O)n或CxHy·(CO2)m或CxHy·(H2O)n·(CO2)m形式,再按(1)比较CxHy的耗氧量
【对点训练6】
1.相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是(  )
A.C3H4和C2H6 B.C3H6和C3H8O2
C.C3H6O2和C3H8O D.C3H8O和C4H6O2
2.下列各组物质,分别取等物质的量在足量的氧气中完全燃烧,耗氧量不同的组是( )
A.乙烷(C2H6)和甲酸乙酯(C3H6O2) B.乙炔(C2H2)和乙醛(C2H4O)
C.乙酸(C2H4O2)和乙醇(C2H6O) D.乙烯(C2H4)和乙醇(C2H6O)
【课时跟踪检测】
1.下列烃①C4H10,②C4H8,③C7H8,④C6H12分别完全燃烧,耗氧量分析不正确的是(  )
A.等物质的量时耗氧量最少的是① B.等物质的量时③和④的耗氧量相等
C.等质量时耗氧量最大的是① D.等质量时②和④的耗氧量相等
2.等物质的量的下列烃,完全燃烧时耗氧量最大的是( )
A.甲烷     B.乙烷     C.乙烯     D.苯(C6H6)
3.物质的量相同的下列烃,完全燃烧,耗氧量最多的是(  )
A.C2H6 B.C4H6     C.C5H10     D.C7H8
4.等质量的乙烯和乙烷完全燃烧时,耗氧量的关系是( )
A.前者大 B.相等 C.后者大 D.无法确定
5.在同温同压下,等质量的下列各组烃在氧气中完全燃烧,消耗O2的物质的量相等的一组是( )
A.C2H2、C6H6 B.CH4、C2H2 C.C2H4、C3H4 D.C2H6、C3H4;
6.两种物质不论以什么质量比混合,只要混合物的质量一定,充分燃烧时产生的水的量总为定值,这组混合物是(  )
A.乙炔和丁炔 B.乙烷和丁烷 C.苯和甲苯 D.乙炔和苯
7.取一定质量的下列各组物质混合后,无论以何种比例混合,其充分燃烧后一定能得到相同物质的量的二氧化碳和水的是(  )
A.C2H2 C2H6 B.CH4 C3H8 C.C3H6 C3H8 D.C2H4 C4H8
8.a mL三种气态烃组成的混合物与足量氧气混合,点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小2a mL。则三种烃可能是(  )
A.CH4、C2H4、C3H4 B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H8 D.C2H4、C2H2、CH4
9.下列各组化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时消耗O2的质量和生成水或CO2的质量不变的是(  )
A.CH4 C2H6 B.C2H6 C3H6 C.C2H4 C3H6 D.C2H4 C3H4
10.两种物质不论以什么质量比混合,只要混合物的质量一定,充分燃烧时产生的水的量总为定值,这组混合物是(  )
A.乙炔和丁炔 B.乙烷和丁烷 C.苯和甲苯 D.乙炔和苯
11.m L三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃,恢复到原来状态(常温、常压),气体体积共减小2m L,这三种烃不可能的组合是( )
A.CH4 、C2H4 、C3H4 以任意比例混合
B.C2H6 、C4H6 、C2H2 以2:1:2的物质的量之比混合
C.CH4 、C3H6 、C2H2 以a:b:b 体积比混合
D.C3H8 、C4H8 、C2H2以11:14:26的质量比混合例
12.两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中不符合条件的是(  )
A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6 C.C2H4、C3H4 D.CH4、C3H4
13.1.01×105 Pa、150 ℃时,将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L O2混合并点燃,完全反应后O2剩余。当反应后恢复到原状况时,气体体积为(  )
A.15 L B.20 L C.23 L D.24 L
14.150 ℃时,将1 L混合烃与9 L氧气混合,在密闭容器内充分燃烧,当恢复至150 ℃,体积恒定时,容器内压强增大8%,则该混合烃的组成是(  )
A.甲烷与乙烷的体积比是1∶4 B.丙炔与乙炔的体积比是1∶4
C.乙烯与丁烷的体积比是1∶4 D.乙烯与丁烯的体积比是1∶4
15.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下其密度约为1.2 g/L,则关于此混合物组成的说法正确的是(  )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烷 C.可能是甲烷和戊烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物
16.25 ℃某气态烃与O2混合,在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25 ℃,此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为(  )
A.C2H4 B.C2H6 C.C3H6 D.C4H8
17.25 ℃、101.3 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为(  )
A.12.5% B.25% C.50% D.75%
18.引燃密闭容器的己烷和氧气的混合气体,使其发生不完全燃烧,在120 ℃时测得反应前后气体的压强分别为0.36×105 Pa和0.52×105 Pa,判断燃烧反应主要是按下列哪个方程式进行的(  )
A.C6H14+9O2CO+5CO2+7H2O
B.C6H14+7O25CO+CO2+7H2O
C.C6H14+8O23CO+3CO2+7H2O
D.2C6H14+15O28CO+4CO2+14H2O
19.1 L丙烷与x L O2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体为a L(在120 ℃、1.01×105 Pa时测定)。将a L混合气体通过足量碱石灰后,测得剩余气体体积为b L。若a-b=6,则x的值为(  )
A.4 B.4.5 C.5.5 D.6
20.在120 ℃、101 kPa下,a mL由氢气、乙烯组成的混合气体在b mL氧气中充分燃烧后,恢复到原温度和压强。已知b>3a,且燃烧后气体体积缩小了 mL,则乙烯的体积为(  )
A. mL B. mL C. mL D. mL
21.下列有关丙烷、丙烯、丙炔的说法正确的是(  )
A.丙烷、丙烯、丙炔的球棍模型分别为
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\+72.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+72.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+72.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+72.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+72.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+72.TIF" \* MERGEFORMATINET
B.相同物质的量的3种物质完全燃烧,生成气体在标准状况下的体积比为3∶2∶1
C.相同质量的3种物质完全燃烧,丙烷消耗的氧气最多
D.丙烷的一氯代物只有1种
22.由A、B两种烃组成的混合物,当混合物的总质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗O2的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法:①可能互为同分异构体;②可能互为同系物;③具有相同的最简式;④两种烃中碳的质量分数相同。其中正确的说法是(  )
A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.③④
23.a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应,当其达到平衡时,生成c mol C2H4,将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧气的物质的量为(  )
A.(+b) mol B.(a+3b) mol C.(+b-c) mol D.(a+3b+2c) mol
24.下列关于分子组成为CxHy的烷烃、烯烃、炔烃的说法中,不正确的是(  )
A.当x≤4时,常温常压下均为气体
B.y一定为偶数
C.燃烧1 mol CxHy时,消耗氧气(x+) mol
D.在密闭容器中完全燃烧,150 ℃时测得的压强一定比燃烧前高
25.下列说法正确的是(  )
A.某有机物燃烧只生成CO2和H2O,且二者物质的量相等,则此有机物的组成为CnH2n
B.一种烃在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减少的总体积就是生成的水蒸气的体积
C.某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应,如果反应前后气体体积不变(温度大于100 ℃),则y=4;若体积减少,则y>4;否则y<4
D.相同质量的烃完全燃烧,消耗O2量越多,则烃中含氢量越高
26.一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g。原混合气体中CO2的质量为(  )
A.12.5 g B.13.2 g C.19.7 g D.24.4 g
27.相同条件下,乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧所需O2的体积是混合气体体积的2.8倍,则混合气体与H2发生加成反应时,所需H2的体积是混合气体体积的(  )
A.1.2倍 B.1.4倍 C.1.6倍 D.1.8倍
28.400 K、101 kPa时,1.5 L某烃蒸气能在a L O2中完全燃烧,体积增大至(a+3) L(相同状况)
(1)该烃分子组成上必须满足的条件是______________________________
(2)当a=10时,烃可能的分子式为________________________________
(3)该烃为C7H8时,a的取值范围是________________________________
29.已知有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃
(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧,消耗氧气最多的是______,生成CO2体积(相同状况)最大的是________
(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧,消耗O2最多的是________,生成H2O最少的是__________
30.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\03\\+71.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\新建文件夹\\+71.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+71.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+71.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+71.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\苏德亭\\e\\苏德亭\\苏德亭2022\\同步\\成盘\\化学 人教版 选择性必修3 通用(新教材)\\教师用书Word版文档\\第二章\\+71.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填字母,下同)
(2)相同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是______,生成水最多的是________
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa条件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________
31.有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种,如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,那么,A、B组成必须满足的条件是______________________________________________________________________,若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,相对分子质量最小的是________(写分子式),并写出相对分子质量最小的含有甲基(—CH3)的B的2种同分异构体的结构简式:____________________________
【烃的燃烧规律】答案
【对点训练1】
1.C。解析:CH4的“耗氧数”为1+1=2;C2H6的“耗氧数”为2+1.5=3.5;C4H8的“耗氧数”为4+2=6;C4H6的“耗氧数”为4+1.5=5.5。
2.D。解析:设烃为CxHy,利用x+确定耗氧量,A为3.5,B为4.5,C为5.5,D为9。
3.⑤⑥②④③①
【对点训练2】
1.B。解析:将以上物质的化学式转化为形式,即求出答案。
A.C6H6 CH
B.C2H6 CH3
C.C2H4 CH2
D.C4H6 CH1.5
2.D。解析:满足题设条件的两种烃必须含碳的质量分数相同,即两种烃的最简式(实验式)相同。
3.④⑤③②①
【对点训练3】
1.C。解析:设该气态烃分子式为CxHy,
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l) ΔV(减小)
1 x+ x 1+
10 mL V mL(耗氧) 10 mL+50 mL-35 mL=25 mL
得10(1+) mL=25 mL,解得y=6。烃完全燃烧,则V(耗氧)=10(x+) mL≤50 mL,x≤3.5,所以该气态烃可能是C2H6或C3H6。
2.D。解析:对于CxHy完全燃烧时,燃烧通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,由于反应后水是气态,若保持温度、压强不变,体积减小,则应满足1+x+>x+,解得y<4,选项D符合。
3.D。解析:烃燃烧通式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g),由燃烧前后体积不变,得1+(x+)=x+(120 ℃),解得y=4。依题意,4体积O2为适量或过量,故x+≤4,因为y=4,故x≤3。
4.B。解析:设混合烃的平均分子组成为CxHy,温度为120 ℃,则生成物中的水呈气态,烃完全燃烧的化学方程式为
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g) ΔV
1 x+ x -1
因为反应前后气体的体积没有发生变化(均为17 L),所以-1=0,y=4,说明混合烃分子中氢原子数的平均值为4,则A、C、D三项均不符合题意。
【对点训练4】
1.A。解析:依题意,两种烃的平均分子组成为C1.6H4,故混合气体中一定有CH4,由于平均氢原子数为4,因而另一种烃的氢原子数为4,故选A。
2.C。解析:相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,1.0体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气,混合气体的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则混合气体中平均碳原子数为2,混合气体的物质的量与水的物质的量之比为1∶2.4,则混合气体平均氢原子数为=4.8,由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等,则混合物为乙烷和乙烯,设乙烷为x mol,乙烯为y mol,则混合气体中平均氢原子数为=4.8,解得x∶y=2∶3。
3.B。解析:由题图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4,根据碳原子平均数可知,该混合气体中一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.6,且不超过4,故一定没有C2H2、C3H8、C4H6、C2H6,故②④正确。
【对点训练5】
1.C
2.C
3.C
【对点训练6】
1.D。解析:充分燃烧时1 mol碳原子消耗1 mol氧气,4 mol氢原子消耗1 mol氧气,由分子式可分别推出消耗氧气量,A为4 mol、3.5 mol, B为4.5 mol、4 mol,C为3.5 mol、4.5 mol,只有D答案符合(也可将D变成C3H6·H2O、C3H6·CO2)。
2.C
【课时跟踪检测】
1.A。解析:等物质的量时,若写成CxHy,x+越大,耗氧量越大;等质量时,若写成CHx,x越大,耗氧量越大。
2.D
3.D。解析:依据1 mol CxHy耗氧量为(x+) mol来确定;1 mol C2H6耗氧2 mol+ mol=3.5 mol;1 mol C4H6耗氧4 mol+ mol=5.5 mol;1 mol C5H10耗氧5 mol+ mol=7.5 mol;1 mol C7H8耗氧7 mol+ mol=9 mol。
4.C
5.A
6.D。解析:两种物质不论以什么质量比混合,只要混合物的质量一定,充分燃烧时产生的水的量总为定值,符合该条件的两种物质中H元素的质量分数相等,两种物质可能具有相同的最简式、可能互为同分异构体等。
7.D。解析:符合题意的物质必须最简式相同。
8.A。解析:设三种气态烃的平均分子组成为CxHy
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(l) ΔV
1   x+    x       1+
a mL               2a mL
则=,解得:y=4,即混合气体分子中平均有4个H原子,A正确。
9.C。解析:质量一定时,生成的水或CO2的质量不变,则两种有机物中C、H的质量分数相等。C项,由于两者的最简式相同,因此两种有机物中C和H的质量分数相同,故只要质量一定时,则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量和CO2的质量不变。
10.D。解析:两种物质不论以什么质量比混合,只要混合物的质量一定,充分燃烧时产生的水的量总为定值,符合该条件的两种物质中H元素的质量分数相等,两种物质可能具有相同的最简式、可能互为同分异构体等。
11.B
12.B。解析:由燃烧通式
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV
1   x+    x      -1
由题意知,反应前后体积未变,ΔV=0,y=4,即不论两种烃以何种比例混合,其分子中氢原子数的平均值必须为4。
13.D。解析:在150 ℃时,C2H4燃烧不会引起气体体积变化,只有C2H6燃烧时会引起气体体积增加。V后>(20+1+2) L,故为24 L。
14.D。解析:烃在氧气中充分燃烧的化学方程式为CxHy+(x+ )O2xCO2+ H2O,由该化学方程式分析可知,温度在150 ℃时,当y=4时,该反应为等体积反应;当y<4时,反应为气体体积减小的反应;当y>4时,反应为气体体积增大的反应,在A、B、C、D四个选项中,甲烷、丙炔、乙烯分子中H原子数均为4,所以关键是分析乙烷、乙炔、丁烷、丁烯的反应情况,反应后容器内压强增大8%,即气体体积增大:(1+9)×8% L=0.8 L,甲烷与乙烷体积比是1∶4,乙烷的体积为0.8 L,则
2C2H6+7O24CO2+6H2O  气体体积增大ΔV
2   7    4   6      1
0.8 L               0.4 L
气体体积增大了0.4 L,不符合题意,故A错误;乙炔分子中含有2个H原子,属于反应后气体体积减小的反应,故B错误;
2C4H10+13O28CO2+10H2O 气体体积增大ΔV
2   13   8   10      3
0.8 L                1.2 L
气体体积增大了1.2 L,不符合题意,故C错误;
C4H8+6O24CO2+4H2O 气体体积增大ΔV
 1  6   4   4      1
0.8 L              0.8 L
反应后气体体积增大了0.8 L,符合题意,故D正确。
15.A。解析:该气态混合烷烃的平均摩尔质量为1.2 g/L×22.4 L/mol=26.88 g/mol,即平均相对分子质量为26.88,相对分子质量小于26的烷烃只有甲烷,甲烷的相对分子质量为16,其他烷烃相对分子质量都大于26,所以混合物中一定有甲烷。A.由上述分析可知,混合物中一定含有甲烷,故A正确;B.乙烷的相对分子质量为30,可能含有乙烷,也可能不含有乙烷,故B错误;C.戊烷不是气态烃,故C错误;D.乙烷与丙烷的相对分子质量都大于26,不可能是乙烷和丙烷的混合物,故D错误。
16.A。解析:设该烃的分子式为CxHy,
则CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,
由题意可知,烃和O2的物质的量之和应为CO2的物质的量的2倍,即1+(x+)=2x,解得x=1+。
讨论:当y=4时,x=2;当y=6时,x=2.5,不符合题意;当y=8时,x=3,故正确答案为A。
17.B。解析:乙烷、乙炔和丙烯燃烧的方程式为
C2H6+O22CO2+3H2O ΔV
1 2 2.5
C2H2+O22CO2+H2O ΔV
1 2 1.5
C3H6+O23CO2+3H2O ΔV
1 3 2.5
则C2H6和C3H6反应后体积缩小的量是相同的,故可将两者看成是一种物质即可,设C2H6和C3H6一共为x mL,C2H2为y mL,则有,解得y=8,
混合烃中乙炔的体积分数为×100%=25%,故选B。
18.C。解析:根据压强比等于物质的量比,可知反应前后气体的物质的量之比为(0.36×105)∶(0.52×105)=9∶13,应选C。
19.B。解析:假设1 L 丙烷完全燃烧,应产生3 L CO2和4 L 水蒸气,通过足量碱石灰后全被吸收,因此a-b=7,由此断定丙烷不完全燃烧,再经原子守恒可确定x=4.5。
20.C。解析:根据题意知,在120 ℃、101 kPa下,氢气、乙烯组成的混合气体在氧气中充分燃烧发生的反应为①2H2+O22H2O(g),②C2H4+3O22CO2+2H2O(g);由化学方程式知,乙烯燃烧反应前后气体体积不变,气体体积的减少是由氢气燃烧造成的,根据反应①计算,混合气体中氢气的体积为 mL,则乙烯的体积为(a-)mL。
21.C。解析:丙炔分子中的3个碳原子应该在同一条直线上,A项不正确;标准状况下相同物质的量的3种物质完全燃烧,生成的CO2气体的体积相等,故体积比应为1∶1∶1(标准状况下水不是气态),B项不正确;丙烷的含氢量最高,故等质量的3种物质充分燃烧,丙烷耗氧量最多,C项正确;丙烷的一氯代物有2种,D项不正确。
22.A。解析:A、B两种烃只要最简式相同就满足题意,③对;若A、B互为同分异构体,最简式一定相同,①对;A、B也可以是同系物,如烯烃,最简式为CH2,②对;最简式相同,碳的质量分数则相同,④对。
23.A。解析:根据原子守恒,平衡混合气消耗氧气的物质的量就是a mol H2和b mol C2H2消耗O2的物质的量之和,为(+b) mol。
24.D。解析:根据CxHy的燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(150 ℃时,水为气态)可知,反应前后物质的量变化为(x+)-(1+x+)=-1。当y=4时,反应前后压强不变,如CH4、C2H4;当y>4时,反应后压强增大,如C2H6;当y<4时,反应后压强减小,如C2H2。
25.D。解析:有机物燃烧只生成CO2和H2O,则该有机物中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素,A项不正确;
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV
1 L  (x+) L  x L   L  (-1) L
如果反应前后气体体积不变,则y=4;若体积减少,则y<4;若体积增加,则y>4,C项不正确;相同质量的烃完全燃烧,含氢量越高,耗氧量越多,D项正确。
26.B。解析:n(H2O)==1.4 mol,由H原子守恒可知n(CH4)==0.7 mol,故CO与CO2共0.7 mol,其质量为49.6 g-25.2 g=24.4 g。设CO2的质量为x,有+=0.7 mol,解得x=13.2 g。
27.B。解析:首先根据混合气体燃烧的耗氧量与混合气体的体积关系求出乙炔、乙烯的体积,然后才能确定加成所需H2的量。设原混合气体的总体积为1,乙炔的体积为x,乙烯的体积为(1-x),据燃烧的关系式C2H2~O2,C2H4~3O2,可得x+3(1-x)=2.8,x=0.4。则加成所需H2的体积为2×0.4+1×(1-0.4)=1.4,即所需H2的体积是混合气体体积的1.4倍。
28.(1)分子中H原子数为8 
(2)C3H8,C4H8
(3)a≥13.5
解析:(1)设该烃的分子式为CxHy,则其燃烧的化学方程式为
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g) ΔV
1   x+    x      -1
1.5 L             1.5 L
得-1=1,即y=8
所以该烃分子中氢原子数为8。
(2)当a=10时,1.5 L 该烃蒸气完全燃烧需满足
1.5 L×(x+)≤10 L,即x≤4.7,该烃可能的分子式为C3H8和C4H8。
(3)若该烃为C7H8,则1.5 L该烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5 L×(7+)=13.5 L,故a≥13.5。
29.(1)CH4 C2H2 
(2)C3H8 C2H2
解析:(1)等质量的各烃,含氢量最大的耗氧最多,即甲烷;含碳量最大的生成的二氧化碳最多,即C2H2。
(2)根据阿伏加德罗定律,相同体积(相同状况)的题述各烃的物质的量相等,各取1 mol以便于计算,则CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃分别耗氧:1+、2+、2+、3+、2+。故耗氧量最多的是C3H8。根据氢原子守恒,生成水最少的是C2H2。
30.(1)A 
(2)C 
(3)B A 
(4)A、B
解析:据球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。
(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即氢碳原子个数比越大,耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗氧量最多。
(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,x+的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+依次为1+=2、2+=3、2+=3.5,故C2H6耗氧量最多。
(3)等质量的三种物质,C2H4的含碳量最高,故C2H4燃烧生成的CO2最多;CH4的含氢量最高,故CH4生成的H2O最多。
(4)温度大于或等于100 ℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,故答案为CH4、C2H4。
31.A、B的分子式中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数) 
C2H4O2 
CH3COOH、HCOOCH3
解析:A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时生成的水的物质的量也不变,说明A、B中氢原子个数相同,所消耗的氧气也不变,则相差的碳原子和氧原子应表示为(CO2)n的形式。
PAGE

展开更多......

收起↑

资源列表