- 苯的结构与性质
- 共1758题
(7分)实验室制取硝基苯常用下图装置：
(1)苯的硝化反应是在浓H2SO4和浓HNO3的混合酸中进行的，混酸的添加顺序是先加后加 。
(2)请写出该反应的方程式_______________________________。
(3) 被水浴加热的试管口部都要带一长导管，其作用是____________________________________
(4)苯的化学性质是易取代，那么除了苯的硝化反应外，你还能写出其他的取代反应方程式吗？请写出 ．
正确答案
（7分）1. 浓HNO3 浓H2SO4 2. 苯的硝化反应
3. 使反应物冷凝回流 4. 苯的溴代反应
（1）浓硫酸的密度较大，并且稀释的过程中会放出大量的热量所以在添加顺序时应该先加入浓硝酸，然后再加入浓硫酸。
（2）苯与混酸反应生成硝基苯的化学方程式为
（3）浓硝酸具有挥发性，长导管的作用是冷凝使反应物回流至反应容器中
（4）苯除了与混酸发生取代反应外还可以与液溴发生取代反应，反应的化学方程式为
(10分)按分子结构决定性质的观点可推断
(1)苯环部分可发生______反应和__________反应；
(2)—CH＝CH2部分可发生_______反应和_______反应；
(3)该有机物滴入溴水后生成产物的结构简式为_____。
正确答案
(1) 取代 加成 (2) 加成 聚合（氧化）(3)
（1）苯环的结构为单键与双键之间独特的键既有部分烷烃的性质又有部分烯烃的性质，所以既可发生取代反应，又可发生加成反应；
（2）—CH＝CH2部分含有碳碳双键，可发生加成反应和加聚反应；
（3）有机物滴入溴水后生成产物的结构简式为：
已知苯的同系物A的分子中的碳原子数为气态链烃B分子中碳原子数的3倍。若将A、B两烃的气态混合物以任意比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时的耗氧量就为定值。
120 ℃时，将一定量的上述混合气体完全燃烧后，所得气体先后依次通过盛有足量的CaCl2和碱石灰的干燥管，测得干燥管依次增重7.20 g和26.4 g。试通过计算和推理完成下列问题。
(1)烃B的分子式。
(2)A的同分异构体甚多，其中苯环上侧链不超过两个的所有同分异构体共有__________种。
正确答案
(1)B的分子式为C3H4 (2)5
(1)依题意知，A、B两烃的实验式相同。
n(H)=
n(C)=
故A和B的实验式为C3H4。
设A、B分别为(C3H4)3n和(C3H4)n，n只能取1，否则(C3H4)3n与苯的同系物通式不符。故B的分子式为C3H4。
为探究苯与溴的取代反应，甲用如图装置Ⅰ进行如下实验：
将一定量的苯和溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5 min后发现装有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应。
（1）装置I中①的化学方程式为
_______________________________________________________，
_______________________________________________________。
（2）①中长导管的作用是________________________________________________。
（3）烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是__________________________，要想得到纯净的产物，可用____________试剂洗涤。洗涤后分离产品应使用的仪器是_______________。
（4）甲做实验时，乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出，提出必须先除去红棕色气体，才能验证锥形瓶中的产物，原因是___________________________________。
（5）乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是：苯；液溴；浓硫酸；氢氧化钠溶液；硝酸银溶液；四氯化碳。
a的作用是___________________________________
b中的试剂是_________________________________
比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是：（答出两点即可）
①____________________________________________
②____________________________________________
正确答案
（11分）
（1）2Fe＋3Br2===2FeBr3
（2）导气，冷凝回流
（3）
（4）挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀
（5）防止倒吸安全装置 苯或四氯化碳
主要优点是：
①防止倒吸 ②可以控制反应进行程度 ③避免杂质干扰 ④防止污染空气
试题分析：（1）因溴与铁反应生成溴化铁：2Fe+3Br2 ═2FeBr3，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢：C6H6+Br2
（2）反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质冷凌，防止对产物的干扰，即长导管的作用为导气，冷凝回流。
（3）反应生成的硝基苯和溴互溶呈红褐色油状液滴。可用NaOH溶液试剂洗涤，让反应生成溶于水的物质，再进行分液，故答案为
（4）验证先首先要除杂，否则挥发出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应产生AgBr浅黄色沉淀。
（5）从图上信息可知，支管是短进短出a的的作用是防止倒吸安全装置。B中要除去Br2，试剂为苯或四氯化碳。根据以上分析，装置Ⅱ的主要优点是①防止倒吸；②可以控制反应进行程度；③避免杂质干扰；④防止污染空气。
点评：本题主要考查了苯的性质实验，掌握反应的原理、各物质的性质以及操作的方法是解题的关键。
0.1mol某烃与1.5mol过量氧气混合，充分燃烧后，将生成物全部通过足量的Na2O2固体，固体增重23.4g。从Na2O2中逸出标准状况下24.64L气体。
（1）求该烃的分子式。
（2）又知该烃能使KMnO4酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色，写出该烃可能的结构简式。
正确答案
（1）C8H10
（1）该题中物质的变化过程如下所示：
即该烃的相对分子质量为106。
设该烃的分子式为CxHy，则12x+y=106，即y=106-12x。
当x=8时，y=10（符合题意），
当x=7，y=22（不符合题意），
故该烃的分子式为C8H10。
（2）由该烃能使KMnO4酸性溶液褪色，但不能使溴水褪色可推知该烃为苯的同系物，故其结构简式可能为：
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