高中化学芳香烃的测试题和答案
芳香烃是化学的学习的重点的内容,下面的小编将为大家带来关于芳香烃的测试题的介绍,希望能够帮助到大家。
高中化学关于芳香烃的测试题
1.下列关于苯的说法中,正确的是()
A.苯的分子式为C6H6,它不能使KMnO4酸性溶液退色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式( )看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
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个碳原子之间的价键完全相同
解析:从苯的分子式C6H6看,其氢原子数远未达饱和,应属不饱和烃,而苯不能使KMnO4酸性溶液退色是由于苯分子中的碳碳键都相同,是一种介于单键与双键之间的独特的键所致;苯的凯库勒式( )并未反映出苯的真实结构,只是由于习惯而沿用,不能由其来认定苯分子中含有双键,因而苯也不属于烯烃;在催化剂的作用下,苯与液溴反应生成了溴苯,发生的是取代反应而不是加成反应;苯分子为平面正六边形结构,其分子中6个碳原子之间的价键完全相同.
答案:D
2.下列物质一定属于苯的同系物的是()
解析:分子结构中只有一个苯环,且侧链均为饱和烃烃基的属于苯的同系物.
答案:B
3.下列反应不属于取代反应的是()
A.酯化反应 B.乙烯与溴水的反应
C.苯的硝化反应 D.苯与液溴的反应
解析:乙烯与溴水的反应属于加成反应,不属于取代反应.
答案:B
4.下列说法中,正确的是()
A.芳香烃的分子通式是CnH2n-6(n≥6)
B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质
C.苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液退色
D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应
解析:芳香烃是分子里含有一个或多个苯环的烃类化合物,而苯的同系物仅指分子里只含有一个苯环,苯环的侧链全部为烷烃基的烃类化合物,其通式为CnH2n-6(n≥6),A、B项错误;苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使KMnO4酸性溶液退色而苯不能使其褪色.
答案:D
5.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) 、 .
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.被高锰酸钾酸性溶液氧化 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加成时:(Ⅰ)需要H2________mol,而(Ⅱ)需要H2________mol.
②今发现C6H6还可能有一种如图所示的立体结构,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).
(4)现代化学认为,萘分子中碳碳键是________.
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KMnO4酸性溶液氧化,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 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 ,故二氯代物有3种.
(3)根据分子式可推断出其结构简式.
(4)萘中的碳碳键应与苯中的碳碳键相同.
答案:(1)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(2)①ab32②3(3)C(4)介于单键和双键之间独特的键
一、选择题(本题包括6小题,每题5分,共30分)
1.下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是()
A.苯不与溴水发生加成反应
B.苯不能被KMnO4酸性溶液氧化
C.1 mol 苯能与3 mol H2发生加成反应
D.苯燃烧能够产生黑烟
解析:苯既不能被KMnO4酸性溶液氧化,也不能与溴水发生加成反应,这是苯与不饱和烃的明显区别之处,而能与H2加成,燃烧有黑烟不是它们的区别.
答案:AB
2.在苯的同系物中加入少量KMnO4酸性溶液,振荡后褪色,正确的解释为()
A.苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多
B.苯环受侧链影响易被氧化
C.侧链受苯环影响易被氧化
D.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化
解析:苯的同系物能使KMnO4酸性溶液退色,是因为侧链受苯环的影响,使直接与苯环相连的烷基被KMnO4酸性溶液氧化成—COOH.
答案:C
3.(•南京市第五中学期中)能说明苯分子的平面正六边形结构中,碳原子间不是单键与双键交替的事实是()
A.苯的二元取代物无同分异构体
B.苯的邻位二元取代物只有一种
C.苯的间位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
解析:苯的二元取代物有邻、间、对三种结构;若苯是单、双键交替的结构,则苯的邻位二元取代物有2种结构,而苯的邻位二元取代物只有一种,则说明苯不是单、双键交替结构.
答案:B
4.用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来,该试剂是()
A.硫酸溶液 B.水
C.溴水 D.KMnO4酸性溶液
解析:本题考查的是物质鉴别问题,产生三种不同的现象方可鉴别开.
CCl4 苯 甲苯
硫酸溶液 分层,CCl4在下层 分层,苯在上层 分层,甲苯在上层
水 分层,CCl4在下层 分层,苯在上层 分层,甲苯在上层
溴水 分层,上层无色,
下层呈橙红色 分层,上层呈橙
红色,下层无色 分层,上层呈橙
红色,下层无色
KMnO4酸
性溶液 分层,上层呈
紫色,下层无色 分层,上层呈
无色,下层紫色 KMnO4酸性
溶液紫色褪去
答案:D
5.(•南京五中期中)在①丙烯②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的是()
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:根据甲烷的正四面体结构可知含—CH3的烃分子中,所有原子一定不在同一平面上;而乙烯和苯分子中所有原子共平面.
答案:B
6.(•嘉兴一中质检)已知C—C键可以绕键轴自由旋转,对于结构简式为下图所示的烃,下列说法中正确的是()
A.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C.该烃苯环上的一氯取代物最多有四种
D.该烃是苯的同系物
解析:该烃的分子中含有两个苯环结构,不属于苯的同系物,该烃是对称结构,苯环上的一氯代物有四种;根据苯的分子结构及碳碳单键能旋转可判断该分子中至少有9个碳原子在同一平面上.
答案:BC
二、非选择题(本题包括4小题,共30分)
7.(6分)某烃含碳的质量分数为90.6%,其蒸气密度为空气密度的3.66倍,则其分子式为________.
(1)若该烃硝化时,一硝基取代物只有一种,则该烃的结构简式为________.
(2)若该烃硝化时,一硝基取代物有两种,则该烃的结构简式为________.
(3)若该烃硝化时,一硝基取代物有三种,则这三种一硝基取代物的结构简式为________、________、________.
解析:有机物的相对分子质量为29×3.66=106,
烃分子中n(C)∶n(H)=90.6%12∶9.4%1=4∶5,
设其分子式为(C4H5)n,
则53n=106,n=2.
则烃的分子式为C8H10.
其同分异构体有四种,分别是
苯环上一硝基取代物种数分别为3、2、3、1.
8.(10分)(•徐州师大附中月考)实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示.回答下列问题:
(1)反应需在50℃~60℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是________,其优点是________和________;
(2)在配制混合酸时应将__________加入到________中去;
(3)该反应的化学方程式是___________________________________________;
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是________.
解析:苯的硝化反应的化学方程式是 +HNO3(浓)――→浓硫酸50~60℃ +H2O,用水浴加热的优点是便于控制温度,使试管受热均匀;配制混合酸时应将密度大的浓硫酸加入到密度小的浓硝酸中去;由于苯和硝酸都是易挥发、有毒的物质,设计实验时应考虑它们可能产生的污染和由挥发导致的利用率降低.
答案:(1)水浴加热便于控制温度受热均匀
(2)浓硫酸浓硝酸
(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中,造成污染
9.(8分)(•山东东明一中质检)卤代烃R—X与金属钠作用,可增长碳链,如R—X+2Na+X—R1―→R—R1+2NaX,R、R1为烃基,可相同,也可不相同,X为卤原子,试以苯、乙炔、Br2、HBr、钠为原料合成聚苯乙烯.用反应式表示:
(1)制溴苯__________________________________________________________.
(2)制溴乙烯________________________________________________________.
(3)合成聚苯乙烯_______________________________________________________.
解析:(1)苯与液溴在FeBr3的催化作用下生成 ;
(2)乙炔与HBr在催化剂的作用下发生加成反应生成CH2===CHBr;
(3)根据题目信息可知: 和 与钠作用生成CHCH2,苯乙
烯在催化剂的作用下发生加聚反应生成 .
(2)HC≡CH+HBr CH2===CHBr
10.(6分)某一定量的苯的同系物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,经测定,前者质量增加10.8 g,后者质量增加39.6 g(设均为完全吸收).又知经氯化处理后,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,根据上述条件:
(1)推断该苯的同系物的分子式为____________;
(2)写出该苯的同系物的结构简式为____________.
解析:(1)设苯的同系物的分子式为CnH2n-6,
则CnH2n-6+32(n-1)O2 nCO2+(n-3)H2O
44n 18(n-3)
39.6 10.8
解得n=9,故苯的同系物的分子式为C9H12.
(2)因苯的同系物C9H12的苯环上一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种,故其结构简式为 .
答案:(1)C9H12
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高中化学常见有机物的性质及应用的测试题
一、选择题
1.(•海南化学)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有()
A.乙烷 B.甲苯
C.氟苯 D.四氯乙烯
答案:CD
点拨:由烷烃的结构特点可知乙烷中所有原子不会处于同一平面中;甲苯中甲基上的所有原子不会与苯环在同一平面中;氟苯是一个氟原子取代一个氢原子,所以氟苯所有原子都在同一平面内;由乙烯的结构特点可知四氯乙烯中所有原子都在同一平面内,故C、D正确。
2.(•北京海淀一模)下列实验设计能够成功的是()
实验目的 实验操作
A 实验室制备硝基苯 将苯和浓硝酸混合后加热
B 除去硫酸钠溶液中少量的氯化钠杂质 向含有氯化钠杂质的硫酸钠溶液中加入适量的硝酸银溶液,过滤
C 检验溴乙烷发生消去反应的产物 向盛有少量溴乙烷的试管中,先加入氢氧化钠溶液,加热,再滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液
D 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 向盛有少量的浓硝酸和稀硝酸的两支试管中,分别加入大小相同的铜片
答案:D
点拨:A项,反应缺少催化剂浓H2SO4;B项,加入AgNO3除去Cl-的同时会引入NO3-;C项,溴乙烷发生消去反应,需要在NaOH醇溶液中进行,在NaOH水溶液中发生水解(取代)反应。
3.(•湖北八市联考)10月30日曲美减肥胶囊全国下架,主要成分在欧美被禁。其主要成分盐酸西布曲明的结构如右图所示,有关说法错误的是()
A.分子式:C17H26ClN
B.水解产物之一可用FeCl3溶液检验
C.该物质共平面的原子不少于12个
D.属于芳香烃类,可与3 mol H2加成,不溶于水
答案:D
点拨:B项,水解产物之一含酚羟基结构,可用FeCl3溶液检验;C项,该分子中含有苯环,至少有12个原子共平面;D项,分子中含有N、Cl元素,属于芳香族化合物。
4.(•河北衡中一调)某有机物A由碳、氢、氧三种元素组成,其相对分子质量为74,符合该要求的有机物中氢原子个数最少为()
A.2 B.4
C.6 D.10
答案:A
点拨:当氧原子最多时,碳、氢最少,由相对分子质量74可知氧原子最多有3个。74-16×3=26,26÷12=2……2。分子式为C2H2O3时,H原子个数最少。
5.(•北京东城一模)三氯生是一种抗菌剂,其结构简式如下图所示,遇含氯自来水能生成三氯甲烷。下列说法不正确的是()
A.三氯生的分子式是C12H6Cl3O2
B.三氯甲烷与甲烷均无同分异构体
C.1 mol三氯生最多能与6 mol H2反应
D.1 mol三氯生最多能与7 mol NaOH反应
答案:A
点拨:三氯生的分子式是C12H7Cl3O2,三氯生遇到NaOH时首先水解生成 和HCl,1 mol三氯生水解,生成1 mol 和3 mol HCl,所以1 mol三氯生会和7 mol NaOH反应。
6.(•北京西城一模)下列说法正确的是()
A.HCHO溶液、(NH4)2SO4溶液均能使蛋白质变性
B.煤的干馏是物理变化,煤的气化和液化是化学变化
C.纤维素、蛋白质、油脂、葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.聚碳酸酯 中含有 结构
答案:D
点拨:A项,(NH4)2SO4溶液只能使蛋白质发生盐析,而不会使蛋白质变性;B项,煤的干馏过程既有物理变化,又有化学变化;C项,葡萄糖不能发生水解反应。
7.(•北京顺义一模)化学与我们的生活息息相关,下列说法正确的是()
A.红宝石、玛瑙、水晶、钻石的主要成分都是硅酸盐
B.三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶
C.石油裂解、煤的气化、海水蒸馏的过程中都发生了化学变化
D.鸟巢使用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,铁合金熔点、硬度均比纯铁高
答案:B
点拨:A项,红宝石的主要成分是Al2O3,玛瑙的主要成分是SiO2,水晶的主要成分是SiO2,钻石的主要成分是碳;C项,海水蒸馏的过程中没有发生化学变化;D项,合金的熔点通常比各成分金属的熔点低。
8.(•北京丰台一模)下列叙述正确的是()
A.乙醇和乙二醇不属于同系物
B.蛋白质的变性和盐析都是不可逆过程
C.分子式为C7H6O2且分子结构中有苯环的有机物共有2种
D.维生素C受热易被还原,所以生吃蔬菜比熟吃时维生素C损失小
答案:A
点拨:B项,蛋白质的变性是不可逆的,盐析是可逆的;C项,分子式为C7H6O2且分子结构中有苯环的有机物有 等多种同分异构体;D项,维生素C有还原性,易被氧化。
9.(•海淀一模)生活中处处有化学,下列表述不正确的是()
A.对不可回收的垃堆常用的处理方法有卫生填埋、堆肥和焚烧
B.制造玻璃是复杂的物理变化,玻璃的组成不同,性能也不同
C.血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补充营养
D.固体煤经处理变为气体燃料后,可以减少SO2和烟尘的污染,且燃烧效率高
答案:B
点拨:制造玻璃的过程既有物理变化,又有化学变化;D项,煤经处理变为气体燃料主要是将煤转化为水煤气,此时硫元素仍然留在固体残留物中,可减少SO2的排放。
10.(•北京顺义一模)下列说法正确的是()
A.醋酸铅可使蛋白质发生盐析
B.饱和溴水可用于鉴别苯和甲苯
C.乙醇可被重铬酸钾酸性溶液氧化为乙酸
D.溶液由饱和变为不饱和,溶质的质量分数减小
答案:C
点拨:A项,醋酸属于重金属盐,能使蛋白质变性;B项,苯和甲苯都不和溴水反应;D项,如果通过调节温度使溶质的溶解度发生变化,从而导致溶液由饱和变为不饱和时,溶质的质量分数并没有变化。
11.(•江苏苏州高三调研)下列说法正确的是()
A.二氧化硫、三氧化硫互为同分异构体
B.碘晶体、碘蒸气是同素异形体
C.氕、氘、氚互为氢元素的同位素
D.乙炔、苯的最简式同为(CH)n,两者互为同系物
答案:C
点拨:同分异构体的物质必须分子式相同,SO2、SO3分子式不同,A错误;碘晶体,碘蒸气是碘的不同状态,它们是同一种单质,B错误;CH≡CH、C6H6的结构不同,且分子组成不符合同系物的要求,D错误。
12.(•广东中山高三联考 )下列化学用语正确的是()
A.含有10个中子的氧原子: 818O
B.乙烯的最简式(实验式):CH2===CH2
C.CCl4的电子式:
D.铝离子的结构示意图
答案:A
点拨:乙烯的最简式为CH2,CH2===CH2为乙烯的结构简式:CCl4中氯原子最外层为8个电子, 为CCl4的电子式;Al3+是Al失去最外层3个电子形成,其离子结构示意图 。
13.(•山西太原高三一模)两名日本科学家与一名美国科学家利用钯作催化剂,将有机物进行“裁剪”、“缝合”,创造出具有特殊功能的新物质而获诺贝尔化学奖。下列说法正确的是()
A.有机物中一定含有碳和氢两种元素
B.一定条件下,使用催化剂能提高反应的平衡转化率
C.将有机物进行“缝合”可以不遵循原子守恒定律
D.将有机物进行“裁剪”需要破坏旧的化学键
答案:D
点拨:有机物中一定含有C,不一定含有H,如CCl4,A错误;催化剂只能改变化学反应速率,不能影响化学反应的限度,B错误;化学反应必须遵守质量守恒定律,且化学反应的实质为旧化学键的断裂同时生成新化学键。
14.(•河南豫南高三九校联考)各组物质不属于同分异构体的是()
A.2,2-二甲基-1-丙醇和2-甲基-1-丁醇
B.对氯甲苯和邻氯甲苯
C.2-甲基丁烷和戊烷
D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯
答案:D
点拨:书写它们的结构简式,A为 ,互为
15.(•河南开封高三一模)下列关于有机物的说法正确的是()
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体
C.石油裂解和油脂皂化都有高分子生成小分子的过程
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
答案:D
点拨:乙烯与溴水发生加成反应, 与溴水发生萃取,A不正确;淀粉水解成葡萄糖,蛋白质水解生成氨基酸,二者是不同物质,分子式也不同,B错误。
二、非选择题
16.(•天津理综)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH===CH2+CO+H2――→一定条件CH3CH2CH2CHO――→H2Ni,△CH3CH2CH2CH2OH:
CO的制备原理:HCOOH――→浓H2SO4△CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式:__________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是____________,____________;C和d中盛装的试剂分别是__________,__________。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是________;在虚线框内画出收集H2干燥的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓ ;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作1为________,操作2为________,操作3为________。
答案:(1)Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
(2)恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4分液漏斗、蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)
(4)b
(5)饱和NaHSO3溶液过滤萃取蒸馏
点拨:本题主要通过有机反应考查化学实验的基本方法和技能。(2)考虑到CO逸出时带有HCOOH和H2O等杂质,因此需先除去HCOOH等蒸气——c中装NaOH溶液,再除去水蒸气——d中装浓H2SO4;a的作用是利于分液漏斗中液体的顺利滴下——使压强恒定,b应起到安全瓶的作用——防倒吸。(3)设计实验检验混合气体的各种成分时,要注意其他气体的存在对此的干扰,先检验能干扰其他气体检验的气体并除去,检验气体过程中不能产生未检验的气体。分析问题(3)中提供的试剂的作用,可先检验水——用④,再用⑤检验SO2并用①除去SO2(因SO2干扰丙烯的检验),然后用②检验丙烯,最后用③检验CO2,其中②③顺序可调换。
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