第二单元 芳香烃
一、选择题
1.下列叙述中,错误的是 ( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃反应生成硝基苯 B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷 C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷 D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯
【解析】选D。苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60℃水浴加热发生取代反应生成硝基苯,其中浓硫酸起催化剂和吸水剂的作用,A项正确;苯乙烯中的碳碳双键和苯环都可以和氢气发生加成反应,故在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,B项正确;乙烯可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,碳碳双键断开分别加溴原子,生成1,2-二溴乙烷,C项正确;甲苯与氯气在光照下应该发生甲基上的取代反应,不是生成2,4-二氯甲苯,D项错误。 2.(双选)下列各组物质中,能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的是 ( ) A.乙烯,乙炔 C.乙烯,苯
B.甲烷,苯 D.苯,溴苯
【解析】选C、D。A项,均使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象相同,不能鉴别,错误;B项,均不与酸性高锰酸钾反应,现象相同,不能鉴别,错误;C项,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能,现象不同,可鉴别,正确;D项,均不与酸性高锰酸钾溶液反应,均出现分层,但苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,现象不同,可鉴别,正确。 3.乙苯的结构简式为中不正确的是 ( )
A.在光照条件下,它可以与氯气发生取代反应 B.它可以和溴水发生加成反应而使溴水褪色 C.它的分子式为C8H10
D.在一定条件下,它可以与H2发生加成反应
【解析】选B。光照时,侧链—CH2CH3上的氢原子可以被氯气中的氯原子取代,A选项正确;乙苯分子中不含
和—C≡C—,不能与溴水发生加成反应,但是可以和溴水发生萃取
,它的侧链具有烷烃的性质。下列关于它的性质的叙述
而使溴水层褪色,B选项错误;1 mol乙苯中相当于有
3 mol,最多可以和3 mol H2发生加成反应生成,D选项正确。
【互动探究】(1)乙苯的一氯代物有几种?
提示:乙苯分子中含有5种不同化学环境的氢原子(如下图所示),所以其一氯代物有5种。
(2)1 mol乙苯完全燃烧消耗氧气的体积(标准状况下)为多少? 提示:乙苯完全燃烧的化学方程式为2C8H10+21O2消耗氧气的物质的量为
16CO2+10H2O,所以1 mol乙苯完全燃烧
mol×22.4 L·mol=235.2 L。
-1
mol,其在标准状况下的体积为
4.化学式为C8H10的芳香烃,苯环上的硝基取代物只有一种,该芳香烃的名称是 ( ) A.乙苯
B.邻二甲苯 D.对二甲苯
C.间二甲苯
【解析】选D。乙苯的苯环上的硝基取代物有三种,故A项错误;邻二甲苯的苯环上的硝基取代物有两种,故B项错误;间二甲苯苯环上的硝基取代物有三种,故C项错误;对二甲苯的苯环上的硝基取代物有一种,故D项正确。
5.用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子最多可得到取代产物 ( ) A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
【解析】选D。烷基组成通式为CnH2n+1,烷基相对分子质量为43,由14n+1=43,解得n=3,所以烷基为—C3H7。当为正丙基,甲苯苯环上的氢原子种类有3种,所以有3种同分异构体;当为异丙基,甲苯苯环上的氢原子种类有3种,所以有3种同分异构体。故该芳香烃产物的种类数为6种。
6.下列关于苯的叙述正确的是 ( )
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层 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,是因为苯分子含有三个碳碳双键 【解析】选B。反应①为苯与溴发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,有机产物溴苯密度大于水而且不溶于水,在下层,A项错误;反应②为氧化反应,因为苯分子中含碳量高,所以反应现象是火焰明亮并带有浓烟,B项正确;反应③为取代反应,苯与硝酸反应生成硝基苯和水,有机产物是硝基苯,为烃的衍生物,不是烃,C项错误;苯分子能和氢气发生加成反应,但苯分子中不存在碳碳双键,苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键,D项错误。 7.蒽与苯炔( )
反应生成化合物X,X中的一个氢原子被甲基取代的所有同分异构体数为
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
【解析】选B。X分子中有3种不同化学环境的氢原子(如下图),所以其一甲基取代物的同分异构体有3种。
【互动探究】
(1)该反应的反应类型是什么? 提示:加成反应。 (2)X的分子式是什么? 提示:C20H14。 二、非选择题
8.汽油不仅是重要的燃料,而且是重要的化工原料,可以通过汽油裂解得到化工原料如乙烯等,还可以在催化剂作用下改变汽油分子的结构,由链烃变为芳香烃,这种变化叫做异构化。下面是以石油为原料发生的有机物的衍变关系图: