1、1第二章 第二节 芳香烃基 础 巩 固一、选择题1只用一种试剂，区别苯、己烯、四氯化碳等三种无色溶液，可以选用下列试剂中的( B )A硝酸银溶液 B溴水C澄清石灰水 D酸性 KMnO4溶液解析：硝酸银溶液和澄清石灰水与上述三种物质均不反应，不可用作检验剂；苯、CCl4均不能使酸性 KMnO4溶液褪色，因而 KMnO4溶液也不可用作检验试剂；只有溴水可以区分上述三种溶液，其实验现象分别是：苯将溴水中的溴萃取并分层，上层为溶有溴的苯层，下层为水层；己烯使溴水褪色；四氯化碳将溴水中的溴萃取并分层，上层为水层，下层为溶有溴的四氯化碳层。2下列关于苯的说法中，正确的是( D )A苯的分子式为 C6H6，
2、它不能使 KMnO4酸性溶液褪色，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，其氢原子数远未达到饱和，应属于不饱和烃，而苯不能使 KMnO4酸性溶液褪色是由于苯分子中的碳碳键是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
3、碳原子之间的价键完全相同。3分子中所有原子不可能都在同一平面的物质是( C )A乙炔 B乙烯C乙烷 D苯解析：A 项，乙炔(HCCH)分子中的 4 个原子都在同一直线上，肯定共面；B 项，乙烯(CH 2=CH2)分子中的 6 个原子共面；C 项，乙烷(CH 3CH3)分子中甲基上的 3 个 H 原子与C 原子不能共面；D 项，苯 分子中所有原子共面。4(河北省石家庄市 20172018 学年高二下学期期末，23)某芳香烃的分子式为2C8H10，其一溴代物的同分异构体有( A )A14 种 B9 种 C5 种 D12 种解析：分子式为 C8H10的芳香烃共有 4 种同分异构体，分别为乙苯、邻二甲
4、苯、间二甲苯、对二甲苯，乙苯的乙基上的一溴代物有 2 种，苯环上的一溴代物共有邻、间、对三种，一共 5 种；邻二甲苯甲基上的一溴代物有 1 种，苯环上的一溴代物有 2 种，共 3 种；间二甲苯甲基上的一溴代物有 1 种，苯环上一溴代物有 3 种，共 4 种；对二甲苯的甲基上的一溴代物有 1 种，苯环上一溴代物有 1 种，共 2 种；四种情况相加一溴代物的同分异构体共有 14 种，故本题选 A。5关于芳香烃的来源及其应用的认识中不正确的是( B )A石油化学工业中的催化重整可以获得芳香烃B苯、甲苯、二甲苯等都可以使高锰酸钾酸性溶液褪色C从煤焦油中可以获得苯D从煤中可以通过煤的干馏得到芳香烃解析：
5、从煤、煤焦油和石油化学工业中催化重整都可以获得芳香烃，需注意的是芳香烃中的苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，其他都能。6苯与甲苯相比较，下列叙述不正确的是( D )A都能在空气中燃烧产生浓烟B苯不能使酸性 KMnO4溶液褪色，甲苯能使酸性 KMnO4溶液褪色C都不能因反应而使溴水褪色D苯比甲苯更容易与硝酸反应解析：甲苯中的苯环受到甲基的影响，使苯环上的氢原子活泼性增强，更容易被取代。二、非选择题7(1)已知：A 的名称是_甲苯_；试剂 Y 为_高锰酸钾酸性溶液_。BC 的反应类型为_取代反应_；B 中官能团的名称是_羧基_，D 中官能团的名称是_羰基_。(2)实验室由乙苯制取对溴苯乙烯，需先经两步
6、反应制得中间体 。写出这两步反应所需的试剂及条件_Br 2/FeBr3_、_Br 2/光照_。3解析：(1)根据 A 的分子式和 B 的结构简式可知 A 为甲苯；试剂 Y 可以将甲苯氧化，故 Y 为高锰酸钾酸性溶液。根据 B、C 的结构简式变化可知反应 BC 为取代反应；经观察，B 中的官能团为羧基，D 中的官能团为羰基。(2)由乙苯 经两步反应制得 ，从结构变化上分析，即乙苯在苯环和侧链上各引入一个溴原子。苯环上的氢原子被取代，需要 FeBr3化催化剂、液溴作反应物；侧链上的氢原子被取代，需要光照条件，溴作反应物。8结合已学知识，并根据下列一组物质的特点回答相关问题。(1)邻二甲苯的结构简式
7、为_E_(填编号，从 AE 中选择)。(2)A、B、C 之间的关系为_b_(填序号)。a同位素 b同系物 c同分异构体 d. 同素异形体(3)请设计一个简单实验来检验 A 与 D，简述实验操作过程：_取少量 A、D 分别装入两支试管中，向两支试管中滴入少量酸性 KMnO4溶液，振荡，若溶液褪色，则为间二甲苯；若溶液不褪色，则为苯_。(4)有机物同分异构体的熔沸点高低规律是“结构越对称，熔沸点越低” ，根据这条规律，判断 C、D、E 的熔沸点由高到低的顺序：_EDC_(填编号)。解析：(1)C 为对二甲苯，D 为间二甲苯，E 为邻二甲苯；(2)A、B、C 的结构简式中都含有苯环，分子式依次相差
8、1 个“CH 2”，符合通式 CnH2n6 (n6)，所以它们互为同系物；(3)苯不能被酸性 KMnO4溶液氧化，间二甲苯能被酸性 KMnO4溶液氧化，故可用之检验；(4)对二甲苯的对称性最好，邻二甲苯的对称性最差，故熔沸点由高到低：EDC。9(北京 101 中学 20172018 学年上学期高二年级期中考试，24)某小组利用如图装置，用苯与溴在 FeBr3催化作用下制备溴苯：4苯 溴 溴苯密度/gcm3 0.88 3.10 1.50沸点/ 80 59 156水中溶解性 微溶 微溶 微溶实验过程：在 a 中加入 15 mL 无水苯和少量铁屑，在 b 中小心加入 4.0 mL 液态溴。向a 中滴
9、入几滴溴。反应剧烈进行。反应停止后按如下流程分离提纯产品：(1)烧瓶中有大量红棕色蒸气，试管 d 中的现象是：_导管口有白雾出现_； 蒸馏水逐渐变成黄色。 c 的作用是_冷凝回流_。(2)分离提纯时，操作为_过滤_，操作为_蒸馏_。(3)“水洗”需要用到的玻璃仪器是_分液漏斗_、烧杯，向“水洗”后所得水相中滴加 KSCN 溶液，溶液变红色。推测水洗的主要目的是除去_FeBr 3_。(4)“NaOH 溶液洗”时反应的化学方程式是_2NaOHBr 2=NaBrNaBrOH 2O_。(5)已知苯与溴发生的是取代反应，推测反应后试管 d 中液体含有的两种大量离子是H 和 Br ，设计实验方案验证推测。
10、(限选试剂：Mg、CCl 4、AgNO 3(aq)、H 2O)实验步骤 预期现象 结论步骤 1：将试管 d 中液体转入分液漏斗，_加入适量CCl4，振荡，静置分液，取上层溶液于试管中_，将所取溶液等分成两份，置于A、B 两试管中，进行步骤2、3。步骤 2：_向 A 中加入适量Mg_。_产生无色气体_ 证明有_H _存在5步骤 3：_向 B 中加入适量AgNO3溶液_。_产生浅黄色沉淀_ 证明有_Br _存在解析：(1)铁屑与液溴反应生成溴化铁，苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下剧烈反应，生成溴苯和溴化氢。溴化氢沸点低，经过导气管进入锥形瓶，导管口与水接触，易形成酸雾。烧瓶中充满红棕色，锥形瓶中蒸
11、馏水逐渐变成黄色，是因为反应放热，溴具有挥发性，部分液溴变溴蒸汽，且有部分 Br2(g)进入锥形瓶中。(2)反应停止后反应混合物中含有溴苯、苯、溴、FeBr 3以及 Fe。由流程可知，操作 I后得到固体残留物，则操作 I 应为过滤，固体残留物为 Fe。将所得液体水洗后，液体分层，FeBr3易溶于水进入水层，溴易溶于有机物，和苯、溴苯一起进入有机层。分液进行分离，再加 NaOH 溶液除去溴单质，再次分液，水相中主要含有 NaBr、NaBrO 等，有机相中含有苯、溴苯。由于苯与溴苯的沸点不同，可进行蒸馏(操作)分离。(3)根据上述分析“水洗”后得到水相和有机相，为分液操作，除需要烧杯外，还需要分液
12、漏斗。向“水洗”后所得水相中滴加 KSCN 溶液，溶液变红色，说明水相中存在铁离子，即 FeBr3溶于水，进入水相。故水洗的目的为除去 FeBr3。(4)NaOH 溶液洗的目的为除去 Br2，反应方程式为：2NaOHBr 2=NaBrNaBrOH 2O；(5)苯与溴发生取代反应，反应生成 HBr 溶于锥形瓶中，溶液中含有大量的 Br 和H 。由于 Br2易挥发，锥形瓶中会溶解少量的 Br2，用四氯化碳萃取分离。分别取少量上层无色溶液于试管 A、B 中，试管 A 中滴入少量氯水，置换出溴单质，溶液由无色变黄色，证明含有 Br ；向试管 B 中加镁条，有大量气泡产生，证明含有 H 。素 能 拓 展
13、一、选择题1已知甲苯的一氯代物有 4 种，则甲苯与足量的氢气加成后的产物的一氯代物有(不考虑立体异构)( A )A5 种 B4 种C3 种 D2 种解析：甲苯与足量氢气加成得到甲基环己烷，六元环上有 4 种氢，加上甲基上的氢，共 5 种氢原子，所以一氯代物有 5 种。2下列芳香烃的一氯代物的同分异构体数目最多的是( B )6解析：分析下列各物质的一氯代物：联二苯有 3 种同分异构体；菲有 5 种；蒽有 3 种；联三苯有 4 种。3下列说法正确的是( D )A苯和溴水振荡后，由于发生化学反应而使溴水的水层颜色变浅B酸性高锰酸钾溶液和溴水都既能鉴别出甲烷和乙烯又能除去甲烷中含有的乙烯再经干燥而获得
14、纯净的甲烷C煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏，后蒸馏的方法把它们分离出来D石油中含有 C5C 11的烷烃，可以通过分馏得到汽油解析：苯与液溴作用时，必须有催化剂 FeBr3，发生的反应是取代反应，生成溴苯和溴化氢，而 A 项仅仅发生苯萃取溴，而非发生化学反应；乙烯与酸性高锰酸钾溶液、溴水反应时都会使它们褪色，但是在通过高锰酸钾溶液时，乙烯被氧化为二氧化碳气体，所以，在除去乙烯时，只能用溴水(与乙烯反应得到 1,2二溴乙烷)而不能用酸性高锰酸钾溶液；煤中不含有苯和甲苯，在干馏时，发生化学反应，生成苯和甲苯，故而可以得到它们。4(河北邢台一中 20172018 学年高二上学期第三次月考，13)某烃的
15、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 a，在同一直线上的碳原子数最多为 b，一定在同一平面内的碳原子数为 c，则 a、b、c 分别为( B )A4、3、5 B4、3、6C2、5、4 D4、6、4解析：碳碳双键的原子是共面的，碳碳三键的原子是在一条直线上，饱和碳呈四面体结构，所以该分子中含有四面体结构的 C 原子有 4 个，分别是甲基、亚甲基、乙基的 C 原子；在一条直线上的 C 原子有 3 个，分别是 ；在一个平面上的 C 原子有 6 个，是 上的 C 原子，答案选 B。5AD 是中学化学实验中使用温度计的装置示意图，其中所做实验与装置不相符的是( C )序号 A B C
16、 D装置实验 乙烯的制取 石油的分馏 银镜反应 苯的硝化解析：须注意在银镜反应中，温度计的作用是为了保持水浴的温度，所以应该插在水浴中，而不是插到试管中。76已知苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物在催化剂存在下，由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是( B )ACH 3CH3和 I2 BCH 2=CH2和 HClCCH 2=CH2和 Cl2 DCH 3CH3和 HCl解析：CH 2=CH2和 HCl 首先合成 CH3CH2Cl 而后根据题意即可得苯乙烷。7(2017四川资阳期末)要检验已烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是( A )A先加足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液B先加足
17、量的酸性高锰酸钾溶液，然后再加入溴水C点燃这种液体，然后再观察火焰的颜色D加入浓硝酸后加热解析：先加足量的溴水，己烯与溴水发生加成反应，排除双键的影响，然后再加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色可说明己烯中混有少量的甲苯，故 A 正确；先加足量的酸性高锰酸钾溶液，二者均能使高锰酸钾溶液褪色，不能鉴别己烯中是否混有少量甲苯，故 B 错误；二者均含有 C、H 元素，不能利用燃烧来鉴别已烯中是否混有少量甲苯，故 C 错误；加入浓硝酸后加热的操作太麻烦，加热、控温、搅拌、回流等，且耗时长，甲苯是少量，不一定能观察到黄色，则不能鉴别已烯中是否混有少量甲苯，故 D 错误8(2017福建南安一中期末)下列关于甲苯
18、的实验中，能说明侧链对苯环有影响的是( A )A甲苯硝化生成三硝基甲苯，苯硝化生成硝基苯B甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C甲苯燃烧带有浓厚的黑烟D甲苯与氢气可以生加成反应解析：A 项，甲苯硝化生成三硝基甲苯，苯硝化生成硝基苯，对此结构，甲苯中含甲基，但甲基本身没有参与反应，可以说明是甲基对苯环的性质产生影响；B 项，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲苯中甲基本身发生了变化，苯环没有参与反应，不能说明侧链对苯环的性质产生影响；C 项，甲苯燃烧带有浓厚的黑烟，苯燃烧也带有浓厚的黑烟，不能说明侧链对苯环有影响；D 项，甲苯、苯都可以与氢气发生加成反应，不能说明侧链对苯环有
19、影响。二、非选择题9(2017上海理工大附中期中)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，写出一种分子式为C6H6的含两个三键且无支链的链烃的结构简式：_HCCCCCH 2CH3(任写一种即可)8_。(2)已知分子式为 C6H6的有机物有多种，其中的两种为：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)：能发生而不能发生的反应为_ab_(填字母)。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(即消耗反应物的量方面)：与 H2加成时需要 H2_3_mol，而需要
20、H2_2_mol。C 6H6还可能有一种立体结构，如 ，该结构的二氯代物有 _3_种。解析：(1)C 6H6的不饱和度为 4，若只含有三键，则分子中含有 2 个三26 2 62键，符合条件的结构简式有：。(2)中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种特殊的键，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不能与溴水发生加成反应：分子中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能与溴水发生加成反应。二者都能与溴发生取代反应，都能与氢气发生加成反应。结构为苯，1 mol 苯能与 3 mol 氢气发生加成反应，结构分子中含有 2 个碳碳双键，所以其 1 mol 能与 2 mol 氢气发生加成反应。根据等效氢，该结构
21、中有 1 种氢原子，先进行一氯取代，产物有 1 种，再在一氯代物的基础上用 1 个氯原子代替 1 个氢原子可得二氯代物，2 个氯原子的位置只有三种情况：一是都位于四边形面的边上(连接两个三角形面的两个顶点)，二是四边形面的对角线上，三是三角形面的边上，所以二氯代物有 3 种同分异构体。10某有机物的结构简式为据此填写下列空格。(1)该物质苯环上一氯代物有_4_种；(2)1 mol 该物质和溴水混合，消耗 Br2的物质的量为_2_mol；(3)1 mol 该物质和 H2加成需 H2_5_mol；9(4)下列说法不正确的是_BD_。A该物质可发生加成、取代、氧化等反应B该物质与甲苯属于同系物C该物
22、质使溴水褪色的原理与乙烯相同D该物质使酸性 KMnO4溶液褪色发生的是加成反应解析：本题主要考查苯及其化合物的结构和性质。难度中等。(1)该物质在苯环上没有对称轴，苯环上的 4 个 H 原子都能被 Cl 原子取代而生成 4 种不同的一氯代物。(2)1 mol该物质的分子中含有 2 mol 碳碳双键，能与 2 mol Br2发生加成反应。(3)1 mol 该物质的分子中含有 2 mol 碳碳双键，能与 2 mol H2发生加成反应，1 mol 苯环能与 3 mol H2加成生成环己烷，共消耗 5 mol H2。(4)该物质中含有碳碳双键，能发生加成反应，也能被酸性 KMnO4溶液氧化，发生氧化反应，同时该物质中含有烷基能发生取代反应，苯环上也能发生取代反应，A 项正确；苯的同系物是苯环与烷基相连形成的，而该物质中苯环侧链是不饱和的，不是苯或甲苯的同系物，B 项错误；该物质和乙烯中均含有碳碳双键，故使溴水褪色的原理与乙烯相同，C 项正确；该物质能使酸性 KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应，D 项错误。
