- 芳香烃
- 共3940题
相关物质性质如下表所示:
物质
熔点/℃
沸点/℃
相对密度(20℃)
毒性
水溶性
苯
5.5
80.1
0.8794
有
不溶于水
硝酸
-41.59
83
1.503
易溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
有
不溶于水
可供选择的实验用品:
①仪器:烧杯、大试管、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、橡皮塞、玻璃管、温度计、分液漏斗等。
②药品:浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、稀硫酸、苯、5%NaOH溶液、蒸馏水等。
请参考以下实验设计思路,讨论并回答有关问题。
(2)选择合适的实验仪器及条件
①采用的加热方式:
________________________________________________________________________,
其优点是
________________________________________________________________________。
②反应物均为________,采用________作反应器。
③反应过程中由于有易挥发的物质,为防止损失采用________,其兼起________作用。
④用________来控制________的温度。
⑤请画出实验装置简图。
(2)安排合理的实验步骤
①按装置图组装好实验仪器。
②在大试管里,先加入1.5 mL浓硝酸和2 mL浓硫酸,摇匀,冷却到50~60℃。
③再慢慢滴入1 mL苯,不断轻轻摇动,使之混合均匀,塞好单孔塞。
④放在50~60℃的水浴中加热10 min。
(3)产品提纯
探究讨论:①浓硝酸和浓硫酸的混合顺序能否颠倒?为什么?
________________________________________________________________________。
②浓硫酸的作用是
________________________________________________________________________。
正确答案
(1)①水浴加热'便于控制温度,受热均匀'②液体'大试管'③长玻璃管'冷凝回流'④温度计'水浴
⑤
(3)①不能。浓硝酸的密度比浓硫酸的小,若向浓硫酸中加浓硝酸,浓硝酸会浮在浓硫酸的表面上,浓硫酸溶于水放出大量热,造成溶液局部沸腾,外溅造成事故
②催化剂、吸水剂
设计化学实验的依据是化学原理。根据客观条件设计切实可行且装置简单、操作方便的最佳方案。
从本题的反应原理知反应物均为液体且苯易挥发,浓硝酸受热不稳定,苯及硝基苯均有毒,浓硫酸溶于水要放出大量的热,因此对实验要求较高,特别是对温度的控制是影响整个实验成败的关键,采用水浴加热是最佳的选择,冷凝回流装置也是提高实验效果的有效措施。
在沥青中存在一系列结构相似的稠环芳香烃。这一系列化合物中的前三个同系物的结构简式如右图所示。
(1)萘的分子式是______________,芘的分子式是______________,蒽并蒽的分子式是______________。
(2)上述一系列化合物中,相邻两化合物分子式之差为CnHm,则n值为______________,m值为______________。
(3)这一系列有机物的通式可用含x的代数式来表示(x为自然数1,2,3,4…),则该通式为______________。
(4)随着x值的增大,这一系列化合物含碳的质量分数的极限数值为______________。
正确答案
(1)C10H8 C16H10 C22H12 (2)6 2 (3)C6x+4H2x+6(x≥1) (4)97.3%
先由三种物质的结构式确定其分子式分别是C10H8、C16H10、C22H12。然后确定出相邻两化合物的分子式相差C6H2。进而由其差总结出这一系列化合物的组成通式为C6x+4H2x+6。当x→∞时,其组成趋向于C6H2,碳元素的质量分数为。
A、B两种烃的最简式相同,已知A完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量之比为2:1,且A的相对分子质量为78。A不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不与溴水反应,B能使这两种溶液褪色。在相同状况下,A与B蒸气的密度比为3:1。写出这两种烃的结构简式。
正确答案
结构简式每个2分。若写成分子式则不得分。若无推断过程则扣2分。
略
( 6分)标准状况下,0.1mol某烃完全燃烧燃烧后,产生17.92升二氧化碳气体和9克水。该烃不能与溴水反应,但可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则:
(1)此烃的分子式为 。
(2)该烃硝化时,一硝基取代物仅一种,则该烃的结构简式为 。
(3)该烃硝化时,一硝基取代物有3种,则该烃的结构简式为 。
正确答案
(1)C8H10 (2) (3)
,
略
【化学—有机化学基础】(15分)
某有机化合物A的结构简式如图,回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)A在水溶液中加热得到B和C,C是芳香族化合物,则C的结构简式是 。
(3)B与足量的某饱和一元羧酸D充分反应后生成E,E和B的相对分子质量之差为84,则D的摩尔质量为 。
(4)C酸化后可得F,F不能发生的反应类型是(填写字母代号) 。
a.取代反应 b.加成反应 c.消去反应 d.加聚反应 e.缩聚反应 f.还原反应
(5)F可以发生如下转化,且G与H互为同分异构体。
请写出:①H的结构简式 。 ②由F生成G的化学方程式 。
(6)符合下列三个条件的F的同分异构体的数目有 个。(不包括F)
①含有邻二取代苯环结构②与F具有相同的官能团③不与溶液发生显色反应
正确答案
(1) (2分)
(2)(2分)
(3) (2分)
(4) (2分,多选不给分)
(5)
①
(2分)
② (3分)
(6)3 (2分)
略
(1)某芳香烃的分子式为C8H10,它的一氯代物有二种,则其结构简式为
(2)环己烷(C6H12)有12种结构,其中含三元环(三角形)的有 种。
(3)在 分子中,处于同一平面上的原子最多有
个。
(4)化合物A和B的分子式都是C3H8O,A的核磁共振氢谱图如左图所示,并且峰面积比分别为
1:1:6,
则A的结构简式为 。
正确答案
(1)对二甲苯 (2)6 (3)20 (4)2—丙醇 (CH3CH(OH)CH3
略
烷基取代苯()可以被酸性KMnO4溶液氧化生成
,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子没有C—H键,则不容易被氧化得到
。现有分子式是C11H16的烷基一取代苯,则它可以被氧化成为
的同分异构体共有 ▲ 种,并写出一种不能被氧化成为
的同分异构体的结构简式 ▲ 。
正确答案
7 (2分) (2分)
略
( 6分) 某一定量的苯的同系物完全燃烧,生成的气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,经测定,前者增重10.8g,后者增重39.6g(假定全部吸收)。又知经氯化处理后,该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种。根据上述条件:
(1)通过计算推断该苯的同系物的分子式(4分)(2)写出其结构简式。(2分)
正确答案
略
(12分)从煤中可以获得大量的基本化工原料,苯、二甲苯就是通过煤的干馏而获得的。
(1)苯分子中的氢原子数比同碳原子数的烷烃少,人们认为它是一种不饱和烃。请举出能支持这一观点的一个化学反应(用化学方程式表示):
_____________________________________________________________________。
(2)苯不能使溴水褪色,性质又类似于烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式:
_____________________________________________________________________。
(3)二甲苯的分子式为________,与二甲苯互为同分异构体的苯的同系物的名称_______
___________________。
(4)1866年凯库勒提出了苯的单、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,它不能解释的事实是(填入编号)____________。
(5)现代化学认为苯分子中的碳碳键是_______________________________________。
正确答案
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)C8H10(2分);乙苯(2分)
(4)A D(2分)
(5)一种介于单键和双键之间的独特的键(2分)
略
(8分)有人设想合成具有以下结构的烃分子。
(1)结构D显然是不可能合成的,原因是 。
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,写出金刚烷的分子式 。
(3)B的一种同分异构体是最简单的芳香烃,能证明该芳香烃中的化学键不是单双键交替排列的事实是 。
a.它的对位二元取代物只有一种 b.它的邻位二元取代物只有一种
c.分子中所有碳碳键的键长均相等 d.能发生取代反应和加成反应
(4)C的一种属于芳香烃的同分异构体是生产某塑料的单体,写出合成该塑料的化学方程式 。
正确答案
略
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