- 苯的结构与性质
- 共1758题
苯和溴取代反应的实验装置如图所示,其中A为由具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):____________________________。
(2)B中NaOH溶液的作用是____________________。
(3)试管C中苯的作用是_______________________。
反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为____________________________,此现象可以验证苯和液溴的反应为____________(填反应类型)。
正确答案
(2)除去溶于溴苯中的溴
(3)除去HBr气体中混有的溴蒸气 D试管中紫色石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,然后E试管中出现浅黄色沉淀 取代反应
苯与液溴反应剧烈,生成和HBr气体,从导管出来的气体中会混有一定量的溴蒸气,混合气体进入C可将气体中的溴蒸气除去(利用相似相溶原理)。B中NaOH溶液的作用是除去溶于溴苯中的溴,气体在经D、E两装置时,分别可以观察到紫色石蕊试液变红,AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,可证明此反应为取代反应。装置F是尾气吸收装置,以防污染环境。
(14分)下图所示为苯和溴的取代反应的实验改进后的装置图,其中A为具有支管的试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
填写下列空白:
⑴向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就会发生反应。该反应中铁屑粉的作用是___________________________,写出A中发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)________________________________________。
⑵试管C中苯的作用是 。反应开始后,观察D和E两支试管,看到的现象为___________________________________________。
⑶F中发生反应的离子方程式是 ___________________。
⑷在上述整套装置中,采取了防倒吸措施的装置是________________(填字母代号)。
⑸实验室得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10% NaOH溶液洗 ⑤水洗正确的操作顺序是 (填写序号)
正确答案
⑴作催化剂(或与Br2反应生成催化剂)
⑵除去溴蒸气 D中溶液变红、E中有淡黄色沉淀生成(D、E中都有白雾生成)
⑶H++OH-=H2O ⑷D、E、F ⑸ B (每空2分,共14分)
(1)在生成溴苯的反应中铁起催化剂的作用,反应式为
。
(2)由于溴易挥发,为防止干扰后续的实验,利用苯除去溴单质。苯在生成溴苯的同时还产生溴化氢,溴化氢溶于水显酸性,实验D中溶液变红,E中产生淡黄色沉淀溴化银。
(3)最后剩余的溴化氢被氢氧化钠溶液吸收,反应式为H++OH-=H2O。
(4)由于溴化氢极易溶于水,所以吸收时导管口不能直接插入溶液中,因此DEF均采取了防倒吸。
(5)粗溴苯中有溶解的溴,所以可以选用水洗,然后再用氢氧化钠溶液洗,最后蒸馏即可,所以正确的答案选B。
烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化,生成
,但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧化得到
。现有分子式为C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成为
的异构体有7种,其中3种是
,
请写出其他4种的结构简式:
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
正确答案
从题意可知,该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链,在写其同分异构体时,可以把苯作为C5H12的一个取代基,这样只要写出C5H12的同分异构体,此题就可解决。
实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中;
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
③在50℃—60℃下发生反应,直至反应结束;
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,然后再用蒸馏水洗涤;
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是_______________。
(2)步骤③中,为了使反应在50℃—60℃下进行,常用的方法是_____________。
(3)步骤④中洗涤,分离粗硝是苯应使用的仪器是__________________________。
(4)步骤④中粗产品用5%的NaOH溶液洗涤的目的是_______________________。
(5)纯硝基苯是无色,密度比水__________________(填“小”或“大”),具有________
气味的油状液体。
正确答案
(1)先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却。
(2)将反应器放在50℃—60℃的水浴中加热。(3)分液漏斗。(4)除去产品中残留的酸。(5)大,苦杏仁。
3、苯的同系物:
(1)通式:CnH2n-6 (n≥6)
(2)化学性质:
(3)
CH3 CH2Cl
①取代反应: +Cl2 500℃ +HCl
CH3 CH3
+3HO—NO2浓H2SO4 O2N NO2+3H2O
△
②氧化反应: NO2
CH3 COOH
5 +6KMnO4+9H2SO4 5 +3K2SO4+6MnSO4+14H2O
苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色,利用这个性质鉴别苯和苯的同系物。
③加成反应:
CH3 CH2—CH2
+3H2 催化剂 CH2 CH—CH3
△ CH2—CH2
该题主要是对制取硝基苯实验的操作过程、步骤、现象的考查。
(1)先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却。
(2)将反应器放在50℃—60℃的水浴中加热。(3)分液漏斗。(4)除去产品中残留的酸。(5)大,苦杏仁。
3、苯的同系物:
(4)通式:CnH2n-6 (n≥6)
(5)化学性质:
CH3 CH2Cl
①取代反应: +Cl2 500℃ +HCl
CH3 CH3
+3HO—NO2浓H2SO4 O2N NO2+3H2O
△
②氧化反应: NO2
CH3 COOH
5 +6KMnO4+9H2SO4 5 +3K2SO4+6MnSO4+14H2O
苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色,利用这个性质鉴别苯和苯的同系物。
③加成反应:
CH3 CH2—CH2
+3H2 催化剂 CH2 CH—CH3
△ CH2—CH2
目前,化学家们已合成了一系列有机物:
根据这一系列有机物的规律,试回答:
(1)写出联m苯的化学式 (用m表示)
(2)该系列有机物中,其中含碳量最高的化合物碳含量百分率约为 (保留三位有效数字)
(3)若联苯中C—C能自由旋转,那么联苯的二氯取代物有 种。
正确答案
(1)C6mH4m+2(m≥2) (2)94.7% (3)12
通过观察可以发现,每增加6个碳原子的同时增加4个氢原子,所以通式为C6mH4m+2(m≥2);当m趋向无穷大时,C∶H=3∶2,所以碳最高含量百分率为94.7%;若联苯中C—C能自由旋转,则它的上下和左右分别对称,所以2取代物有12种。
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