- 芳香烃
- 共3940题
(8分)A.B.C.D.E五种烃分子中均含有8个氢原子,其中A.B常温下呈气态,C.D.E呈液态。
(1)A是符合上述条件中相对分子质量最小的,则A的分子式为________;B属于链状单烯烃,且与HBr加成的产物只有一种,试写出B的结构简式________
(2)C属于芳香烃,可用来制烈性炸药,试写出C制取烈性炸药的方程式_______________________
(3)已知E的结构简式为 存在于煤焦油中,所有原子均处于同一平面内,则1mol E 最多能和______ mol的H2加成,写出E的一氯代物的所有的结构简式
_____________________________________
正确答案
(1)C3H8 CH3CH=CHCH3
(2)
(3)5moL
(1)相对分子质量最小的应该是烷烃,即分子式为C3H8。B属于链状单烯烃,则B是丁烯。又因为与HBr加成的产物只有一种,说明分子中的不饱和碳原子是相同的,因此是2-丁烯,结构简式为CH3CH=CHCH。
(2)C属于芳香烃,可用来制烈性炸药,所以C是甲苯。和浓硝酸发生硝化反应生成TNT一种烈性炸药。
(3)根据E的结构简式可知,E是2个苯环并和在一起的,所以相当于含有5个碳碳双键,和氢气加成需要5mol。因为分子是平面对称性结构,所以分子中的8个氢原子共分为2类,则一氯代物就有2种同分异构体。
若A为分子量为128的烃,则其分子式可能是______或______,若A是易升华的片状晶体,则其结构简式为_____。
正确答案
C9H20;C10H8;
烃类物质只含C、H两种元素,依分子量为128,可以讨论出分子中含碳的个数≤10;当C的个数为10时,H的个数为8;C的个数为9时,H的个数为20,其他情况,如C的个数为8,H的个数为32,等等都是不可能的。
某种苯的同系物蒸气a L,完全燃烧时,需相同状况下的O2 12a L,则此烃的分子式为_________。若已知此烃分子中有一个乙基,则此烃的结构简式可能为_________、_________、________。
正确答案
C9H12
CnH2n-6+O2
nCO2+(n-3)H2O
1
A 12a
n=9。分子式为C9H12。
(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
+ Br2
+ HBr
(10分)按分子结构决定性质的观点可推断有如下性质:
(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)=×2="0.800" mol
n(C)=="0.600" mol
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)与Br2 NaOH溶液 分液漏斗
(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+Br2C6H5Br+HBr,故答案为:2Fe+3Br2═2FeBr3,C6H6+Br2
C6H5Br+HBr。
(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,故答案为与Br2 NaOH溶液 分液漏斗。
(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:
(8分)人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)写苯与H2发生加成反应的化学方程式_________________________________________。
(2)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热,但1,3-环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3-环己二烯__________(填“稳定”或“不稳定”)。
(3)1866年凯库勒提出了苯是单、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,它不能解决下列________事实(填入编号)。
(4)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是______。
正确答案
(8分)(1)(2)稳定
(3)A、D (4)介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键化
(1)苯可和氢气在一定条件下生成环己烷
(2)能量越低越稳定.1mol 1,3—环己二烯脱去2mol氢原子却放热.说明苯的能量比1,3—环己二烯低,所以苯比1,3—环己二烯稳定
(3)A不能使溴水褪色是因为它里面的单双键交替其实不是单双键,而是一种介于单键与双键之间的特殊的共价键,所以不能与溴单质加成反应。
D如果是单双键交替的话,邻二溴苯应该有两种即两个溴加在单键两端或两个溴加在双键两端,但其实这两个结构是同种结构的。
(4)其实用杂化轨道理论可以解释清楚,即苯里碳原子采用SP2杂化,每个碳原子还有一个末参与杂化的轨道开成一个大π键,所以苯里的碳碳键是一种介于单键与双键之间的特殊的共价键。
(12分)实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯。试回答下列各小题:Ⅰ.若用图甲装置进行进行制备实验,回答下列问题:
(1)写出下列仪器的名称:A 、B 。
(2)A中预先需加入的试剂是 ,E中需加入的试剂是 。
(3)仪器B除导气外的作用是 ,进水口为 (选填字母“a”或“b”)。
Ⅱ.若用图乙装置进行制备实验,回答下列问题:
(1)C中盛放CCl4的作用是 ;
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,写出有关的离子方程式 ,然后用 仪器分离出溴苯(仍含有少量苯);
(3)反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有 (填现象)生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于 (填有机反应类型)。
正确答案
Ⅰ.(1)A 三颈烧瓶(1分)、B冷凝管 (1分)。
(2)Fe或FeBr3(1分),碱石灰(1分)
(3)冷凝反应物使之回流;(1分),a(1分)
Ⅱ.(1)吸收HBr中的溴蒸汽(1分)
(2)Br2 + 2OH- = Br- + BrO- + H2O(2分)。分液漏斗(1分)
(3)浅黄色沉淀(1分),取代(1分)
I 冷凝管有导气与冷凝两个作用,冷水低口进,高口出;
II 由于苯、液溴的沸点较低,且反应为放热反应,故A中观察到的现象为:反应液微沸,有红棕色气体充满A容器。HBr中混有的Br2在经过CCl4时被吸收;在制备的溴苯中常混有Br2,一般加入NaOH溶液中,因发生反应Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O而除去
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