- 苯的结构与性质
- 共1758题
某课外研究性学习小组用如图所示装置制备少量溴苯并验证溴与苯的反应是取代反应.
实验时,关闭F火塞,打开C火塞,在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴,再加入铁屑,塞住A口.
回答下列问题:
(1)D试管中装的是什么______,其作用是______.
(2)E试管内装的是______
(3)除去溴苯中混有的Br2杂质的试剂是______,操作方法为______.
(4)三口烧瓶中发生反应的化学方程式为______,______.
(5)根据什么现象可证明验证溴与苯的反应是取代反应?______.
正确答案
(1)由于反应放热,苯和液溴均易挥发,苯和溴极易溶于四氯化碳,用四氯化碳(CCl4)除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,以防干扰检验H+和Br-,
故答案为:CCl4;除去挥发出来的溴;
(2)E试管内装的试剂的作用为检验生成的溴化氢,可以利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应,AgNO3+HBr=AgBr↓生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴和苯发生了取代反应,
故答案为:硝酸银溶液;
(3)2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,所以除去溴苯中混有的Br2杂质的试剂用氢氧化钠,NaBr 和 NaBrO与溴苯不互溶,所以向三口烧瓶中加入少量氢氧化钠溶液,振荡,转入分液漏斗,分液即可,
故答案为:氢氧化钠溶液;向三口烧瓶中加入少量氢氧化钠溶液,振荡,转入分液漏斗,分液;
(4)在催化剂的作用下,铁和溴反应生成三溴化铁,三溴化铁与苯作用,生成溴苯,同时有溴化氢生成,
故答案为:2Fe+3Br2=2FeBr3;C6H6+Br2C6H5Br+HBr;
(5)在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成,E试管内装的试剂的作用为检验生成的溴化氢,利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴和苯发生了取代反应,
故答案为:E中产生淡黄色沉淀.
I.已知:,如果要合成
,所用的原料可以是______
A.2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔D.2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔
II.(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C6H6的一种含叁键且无双键、无支链的链烃的结构简式______;
(2)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______;
(3)1866年凯库勒(如图)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(填入编号)______
a.苯不能使溴水褪色b.苯能与H2发生加成反应 c.溴苯没有同分异构体d.邻二溴苯只有一种
(4)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______.
Ⅲ.0.1mol某烃完全燃烧生成0.4molH2O,又知其含碳量为92.307%,则此有机物的分子式为______.若它是能聚合成高分子化合物的芳香族化合物,其结构简式为______;若其不能与氢气发生加成反应,且每个碳原子与另外三个碳原子相连接,键角为90度,则其结构式为______(用键线式表示),它的一氯代物有______种,二氯代物有______种.
正确答案
Ⅰ.本题可以采用逆向合成分析法. 或者是
.根据有机物的命名原则两种原料分别是2,3-二甲基-l,3-丁二烯和丙炔或者是2-甲基-l,3-丁二烯和2-丁炔,故答案为:AD;
II、(1)C6H6比饱和链烃(C6H14)少8个H,如果有叁键、环,结构中还可含有二个双键,根据叁键和双键可能的不同位置可确定可能的结构简式为:
HC≡C-C≡C-CH2-CH3或HC≡C-CH2-C≡C-CH3或HC≡C-CH2-CH2-C≡CH或CH3-C≡C-C≡C-CH3,故答案为:HC≡C-C≡C-CH2-CH3或HC≡C-CH2-C≡C-CH3或HC≡C-CH2-CH2-C≡CH或CH3-C≡C-C≡C-CH3;
(2)在一定条件下苯能发生取代反应,例如在浓硫酸的条件下与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,反应的化学方程式为,
故答案为:;
(3)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,如果含有C=C键的话,则能发生加成反应而使溴水褪色,但真实的情况是苯不能使溴水应发生反应而褪色,这一点不能解释,再就是如果是单双建交替的正六边形平面结构,则邻二溴苯应有Br-C-C-Br和Br-C=C-Br两种不同的结构,但事实是邻二溴苯只有一种,这一点也不能解释,
故答案为:ad;
(4)苯分子中含有一种特殊的化学键,键长介于C-C和C=C之间,不存在单纯的单、双键.分子结构为平面正六边形;
故答案为:平面正六边形;介于单键和双键之间的独特的键;
Ⅲ、0.1mol某烃完全燃烧生成0.4molH2O,依据原子守恒可知分子式中哈有氢原子为8,分子式可以写为CxH8,又知其含碳量为92.307%,×100%=92.3O7%,计算得到:x=8,此有机物的分子式为:C8H8;若它是能聚合成高分子化合物的芳香族化合物,根据分子的不饱和度计算为5,分子结构中含有苯环,含4个不饱和度,所以应还有一个碳碳双键,判断为苯乙烯,其结构简式为:
;若其不能与氢气发生加成反应,且每个碳原子与另外三个碳原子相连接,键角为90度,判断结构为立方烷,则其结构式为:
结构中8个氢原子完全等同它的一氯代物有1种;二氯代物有3种;
故答案为:;
;1;3;
汽油不仅是重要的燃料,而且是重要的化工原料.它既可以裂解得到气态化工原料如乙烯等,还可以在催化剂催化下改变分子结构,由链烃变成芳香烃,如已烷变成苯,庚烷变成甲苯,这个变化叫异构化.请根据以汽油为原料的下列衍变关系,回答下列问题:
(1)写出反应②和③的化学方程式______;______
(2)①④的反应类型分别是______、______
(3)四氟乙烯(CF2=CF2)在一定条件下发生聚合反应,生成的聚四氟乙烯可做“不粘锅”炊具的内涂层.下列叙述正确的是______
A.聚四氟乙烯中不含碳碳双键,在高温时容易燃烧
B.聚四氟乙烯是高分子化合物
C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定,正常使用时几乎不会发生化学变化
D.由于氟是最活泼的非金属元素,故四氟乙烯不会发生任何化学变化
E.取等质量的乙烯和聚乙烯,完全燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等
F.四氟乙烯和聚四氟乙烯都属于纯净物.
正确答案
(1)丙烯中含有双键,能发生加聚反应,nCH2=CH-CH3
,苯环中含有双键能与氢气加成,
+3H2
,
故答案为:nCH2=CH-CH3
;
;
(2)乙烯中含有不饱和键断裂,断键原子与其他原子或原子团相结合,生成新的化合物,则乙烯与溴单质发生的是加成反应;甲苯苯环上中的氢原子被Cl原子,则④为加成反应,
故答案为:加成;取代;
(3)A.聚四氟乙烯性质稳定在高温时不容易燃烧,用于不粘锅的材料肯定是能耐受一定的高温的,故A错误;
B.聚四氟乙烯结构中有n,相对分子质量在10000万以上,则是高分子化合物,故B正确;
C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定,不容易与其他物质反应,正常使用时几乎不会发生化学变化,故C正确;
D.聚四氟乙烯俗称塑料之王,它耐酸耐碱,不易发生化学反应,但并不是不发生任何反应,故D错误;
E.乙烯和聚乙烯的最简式相同,故等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量分别相等,故E正确;
F.聚四氟乙烯中n不确定,则属于混合物,故F错误.
故答案为:BCE.
下列实验过程中,不需要加热的是( )
正确答案
A.苯、浓硫酸、浓硝酸在50-60℃的水浴中反应生成硝基苯,需要加热,故A错误;
B.由苯制取溴苯,在苯中加入少量的铁粉就可以反应,不需要加热,故B正确;
C.苯酚和甲醛在催化剂、沸水浴的条件下缩聚生成酚醛树脂,需要加热,故C错误;
D.乙醇和浓硫酸在170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,需要加热,故D错误;
故选B.
如图是苯和溴的取代反应的实验装置图,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,再加入少量的铁屑粉.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,几秒钟内就发生反应.写出A中发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)
(2)试管C中苯的作用是.反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象是
(3)反应2min~3min后,在B中的氢氧化钠溶液里可观察到的现象是
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有
(5)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这三个优点外,还有一个优点是:.
正确答案
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