- 芳香烃
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人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到的液体被命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式_______________________________________。
(2)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的一种含三键且无支链链烃的结构简式________________________________。苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式_____________________________________。
正确答案
(1)
(2)HC≡C—C≡C—CH2—CH3
(或其他合理答案)
(1)联想实验室制备CH4的反应条件和反应实质不难写出下列反应:
(2)首先写出6个碳原子的链状结构,然后根据碳的四价规则补充三键和氢可得如下结构:HC≡C—C≡C—CH2—CH3、CH3—C≡C—C≡C—CH3、HC≡C—CH2—CH2—C≡CH等;苯的溴代反应、硝化反应和磺化反应皆属取代反应,不难写出其化学反应方程式。
(1)苯与甲烷都能发生 反应,反应的主要差异表现在
(2)苯与乙烯都能发生 反应,反应的差异主要表现在
(3)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色和溴的四氯化碳溶液褪色,其中与高锰酸钾发生的反应是 反应(填反应类型,下同);与溴水发生的反应是 反应。
正确答案
(1)取代 反应条件和反应状态不同 (2)加成 反应难易程度不同
(3)氧化 加成 (6分)
(1)考查苯和烷烃性质的比较。二者都能发生取代反应,但反应条件和反应状态不同,苯需要液溴且还需要催化剂。而甲烷需要光照。
(2)考查苯和乙烯性质的比较。乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应。苯也可以发生加成反应,但苯的加成反应更难,而乙烯容易发生见性成佛y
(3)乙烯含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而与溴水则是发生加成反应。
芳香族化合物A只有两个对位取代基,在一定条件下有如下图所示转化关系。其中,1 mol C与Na完全反应生成1 mol H2,若1 mol C与NaHCO3完全反应,也产生1 mol气体,E可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)D分子中的含氧官能团名称是 ,A的结构简式是 。
(2)反应④的基本类型是 反应,反应⑤的化学方程式是
。
(3)与C取代基位置相同,既能与FeCl3溶液显色、又能发生水解反应的同分异构体结构简式为:、
、
。
(4)现有C和E的混合物n mol,在空气中完全燃烧消耗O2 L(标准状况),若生成CO2 a L(标准状况)、H2O b g,则C、E混合物中含E的物质的量的计算式为: 。
正确答案
略
(14分)中学实验常用如图所示装置制取少量溴苯。在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁粉。请填写下列空白。
⑴导管b的作用有两个:一是导气,二是兼起 的作用;
⑵a中反应的化学方程式为 ;
⑶该实验得到的是粗苯,为了除去其中的溴,要用到的一种常用除杂操作方法是 ,提纯溴苯的具体步骤有:
①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10%NaOH溶液洗;⑤水洗 。
正确的操作顺序为( )
⑷为证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应,可向水中加入 ;但该实验不够严密,为此必须在导管a、b之间加上一盛有 的洗气瓶,目的是 。
正确答案
(14分)⑴冷凝回流; ⑵;
⑶分液、B; ⑷ANO3溶液(或紫色石蕊试液)、CCl4(或苯)、除去HBr气体中的溴蒸汽
略
(化学-有机化学基础)A、B、C、D四种芳香族化合物的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为 。
(2)用A、B、C、D填空:能发生银镜反应的有 ;既能与FeCl3溶液发生显色反应又能与Na2CO3溶液反应放出气体的是 。
(3)按下图C经一步反应可生成E,E是B的同分异构体,
则反应①的反应类型为 ;写出反应②的化学方程式: 。
(4)G、H和D互为同分异构体,它们具有如下特点:
① G和H是苯的二元取代物,这两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团;
② G和H苯环上的一氯代物有两种不同结构;
③ G可以发生银镜反应,H分子中苯环不与取代基碳原子直接相连。
写出G和H的结构简式:G: ;H: 。
正确答案
(1)羧基、(酚)羟基(2分)
(2)A、C(2分) D(1分)
(3)氧化(1分)
(3分)
(4)、
(4分)
(1)根据D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称为酚羟基和羧基。
(2)A和C中含有醛基,可发生银镜反应。B和D分别含有酚羟基和羧基,能和碳酸钠反应,氮B不能放出CO2,生成物是碳酸氢钠。含有酚羟基才能和氯化铁发生显色反应,所以既能与FeCl3溶液发生显色反应又能与Na2CO3溶液反应放出气体的是D。
(3)C中含有醛基,可被氧化生成羧基,含有羧基的可以发生酯化反应,生成酯类。所以E多的结构简式为。E的相对分子质量是164,根据酯化反应生成物的相对分子质量可知和E反应的醇的相对分子质量是178+18-164=32,所以应该甲醇。所以反应式为
。
(4)苯环上的一氯代物有两种不同结构,说明这2个取代基是对位的。G可以发生银镜反应,所以含有醛基,则结构简式为。H分子中苯环不与取代基碳原子直接相连,则结构简式为
。
(12分)下图为苯和溴取代反应的改进实验装置。其中A为带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。
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中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):______________________该反应的类型为_____________反应。
(2)铁屑粉的作用是 ;反应开始后,观察D试管,看到的现象为 ;能说明苯与溴发生的是取代反应而不是加成反应的现象为____________________________。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有______________(填字母)。
(4)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
(12分)
(
2分) 取代(1分)
(2)和溴反应生成催化剂溴化铁(1分) 石蕊试液变红,导管口有白雾产生(2分)
E中有淡黄色沉淀生成或石蕊试液变红(任写一个)(2分)
(3)DEF (2分)
(4)对尾气进行处理,防止对空气造成污染(2分)
略
(6分)写出下列变化的化学方程式,并注明反应条件和反应类型。
(1)乙烯和氯化氢__________________________________________;
(2)苯和浓硝酸__________________________________________;
(3)苯和溴_________________________________________。
正确答案
(1) 加成反应
⑴CH2=CH2 +HClCH3CH2Cl 加成反应
⑵ +HO-NO2
+ H2O ,取代反应
⑶ + Br2
+ HBr 取代反应
苯的独特结构决定了它即可以发生加成反应也可以发生取代反应。
(12分)制备溴苯的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)装在左侧分液漏斗中的药品是 。
(2)反应方程式 。
(3)将左侧分液漏斗的旋纽打开后,在A中可观察到的现象是 。
(4)冷凝管B有上、下两口,冷却水应从 口进入。
(5)右侧分液漏斗中的物质在什么时候加入A中? 。其作用是 。
(6)要证明该反应是取代反应,最方便的实验方法是 。
正确答案
(12分)
(1)苯、液溴(只写一个不给分)(1分)
(2)C6H5OH + Br2 → C6H5OBr + HBr
(3)瓶内开始时液面有轻微跳动,慢慢剧烈起来(微沸),瓶中出现红棕色气体(2分)
(4)下(2分)
(5)反应结束时(1分);除去未反应的溴和烧瓶中的HBr (2分)
(6)反应后,取锥形瓶中液体,滴加AgNO3溶液,若产生浅黄色沉淀则得证。(2分)
略
已知:苯环上连有的基团不同时,新的基团可能进入间位,也可能进入邻、对位。
煤是非再生能源,我国煤炭储量占能源总储量约94%。下图是煤干馏得到的主要产物,以及产物之一甲苯的有关反应。回答下列问题:
(1)煤的干馏是指 。固态物质A是 (写名称),它是冶金工业的重要原料,还用于 (再写一种用途)。
(2)由甲苯制备物质C时,若反应①和②的顺序交换,得到的物质不是C,而可能是
(写结构简式,一种即可)。
(3)反应③的反应条件是 ;反应④是 反应(填反应类型)。
(4)与E含相同基团(苯基和—C≡C—)的E的同分异构体(包括E)共 种。
正确答案
(8分)
(1). 把煤隔绝空气加强热,使其分解(1分)。焦炭(1分),
冶铁、制备电石、合成氨造气、燃料等(写一种即可,1分)。
(2). 略
(3)光照或加热(1分);取代反应(1分)。 (4)5种(2分)
略
中学实验室用如图所示装置制取少量溴苯。请填写下列空白。
(1)在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁屑。导管b的作用有两个:一是导气,二是兼起__________的作用。
(2)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到白雾出现,这是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。
(3)反应完毕后,向锥形瓶d中滴入AgNO3溶液,有__________生成。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有__________色不溶于水的液体。这是溶解了__________的粗溴苯。
(5)写出烧瓶a中发生反应的化学方程式:__________________________________。
正确答案
(1)冷凝回流 (2)HBr(3)淡黄色沉淀(或AgBr沉淀) (4)褐 溴
(5)
(1)苯易挥发,加热更易挥发,所以长导管可以使挥发的苯冷凝回流,提高原料利用率。
(2)苯和溴的取代反应除了生成溴苯外,还生成溴化氢,溴化氢遇水蒸气形成白雾。
(3)溴化氢溶于水电离出的溴离子和硝酸银反应生成浅黄色溴化银沉淀。
(4)生成物溴苯不溶于水,且密度大于水的,所以在下层。挥发出溴易溶在溴苯中。
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