苯及苯的同系物习题

苯的同系物典型例题1例1下列物质中，与。一定互为同系物的是A.GHB.GH0C.GiD.GHCH【分析】同系物是通式相同，结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH原子团的一系列物质，上述物质中B和D都符合苯和苯的同系物的通式以否(n6)f从结构上分析，D含有洋环，与一定互为同系物，B可能含有革环,也可能不含革环，所以B与不一定互为同系物。【答案】Do【例2】已知二氯苯的同分异构体有三种，从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是A. 1 B. 2C. 3D. 4【分析】二氯苯的三种异构体分别为两个氯原子在邻、间、对的位置,则可设想苯环上的H原子全换成Cl原子，其中2个Cl被H代换，即相当于二氯苯，也应是邻、间、对位，即有三种异构体。【答案】Co【例3】能够说明苯分子中不存在单、双键，而是所有碳碳键完全相同的事实是A.甲苯无同分异构体B.苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为120C.邻二甲苯只有一种D.1mol苯最多只能与3molH2加成【分析】苯分子中各原子均在一个平面内，各键键角均为1200,说明苯分子中六元环上的碳碳键键长相等，若由单、双键构成，其键长不可能相等，单键键长一定大于双键的键长，故B正确；若苯分子中存在单，双键，则邻二甲落有以下两种和雷:工)，但事实上邻己甲苯只有一种，则说明所有碳碳键完全相同。【答案】BC【例4】某姓的同系物质量百分组成中均含碳85.71%,则该姓是A.烷姓B.烯姓或环烷姓C.快姓或二烯姓D.苯及其同系物【分析】逐个计算各类姓的含碳百分率，然后对号入座，显然并非本题解题最佳途径。可用整体思维法：因为CHU的同系物随碳原子数的增多，含碳百分率增加，而Gi-2,GHM的同系物均随碳原子数的增多，含碳m分率减小，只有JH21t的同系物含碳百分率C%=7rAX100%是一常数，不必计算是否等于85.71%,因为只有烯姓或环烷姓的各同系物中含碳百分率相同。【答案】B【例5】下列化合物分别跟澳和铁粉反应，苯环上的氢原子被取代,所得一澳代物GHBr有三种同分异构体的是【分析】A乙苯分子结构中只有一个支链，因此存在左、右对称关系,两个与乙基邻位的碳原子上的氢被取代是相同的，两个与乙基成间位关系的碳原子上的氢被取代是相同的。对位上的氢原子被取代为第三种同分异构体。.：美2C间二甲苯中，只有两个碳原子存在对称关系，因此一澳代物有三种D对二甲苯的结构特殊，上、下，左、右结构全对称，因此一澳代物只有一种。【答案】A、C。【例6】下列各组有机物中，两者一氯代物的种数相同的是A.对二甲苯和2,2-二甲基丙烷B.蔡和联三苯C.甲苯和2-甲基丙烷D.正戊烷和正己烷【分析】要想准确、迅速分析判断出有机物同分异构体的数目，就必须在草稿纸上迅速写出有机物的结构简式或碳架结构，分析结构的特点，然后做出判断。A对二甲苯结构上下对称，左右也对称，苯环上氢原子被取代可生成一种一氯化物，甲基上的氢原子被取代又可以生成一种一氯代物。2,2-二甲基丙烷，从结构分析，相当于一个碳原子上有4个甲基相连，故一氯取代物只有1种。B蔡属于稠环芳姓:，两苯环相并处无氢原子，相并的两个苯环上下对称，左右对称，故一氯代物有两种。联三苯属多环芳姓:，三苯环之间有碳碳单键相连，但从结构分析，也是上下对称，左右对称，故有4种一氯代物。C甲苯结构只有左右对称关系，因此苯环上氢原子被取代生成的一氯代物有3种（邻、间、对），甲基上的氢原子被取代还有一种。2-甲基丙烷，可以看成中间的碳原子连接三个甲基和一个氢原子，因此一氯取代物有2种。D正戊烷和正己烷，从碳架结构分析可知都有左右对称关系，因此一氯代物都有3种。【答案】D【例7】用化学方法鉴别苯、己烷、己烯和甲苯四种液体。【分析】本题鉴别几种物质，要求方法简单，现象明显。先用酸性KMnOS液可以分出两组：即不褪色白是第一组：苯、己烷；使KMnOS液褪色的为第二组：是己烯、甲苯。再用浓H2SO和滨水可以分别检验第一组、第二组两种物质。【答案】茶、已烷，已爆、甲莱J一酸性捌加1J紫色褪去1不施包已一、甲茶笨.弓烷J加浪水_变味电5047gJ-I分层一不分层J洞笨已牖已烷笨【例8】某一定量的苯的同系物完全燃烧，生成的气体依次通过浓H2SO和NaOH液，经测定，前者增重10.8g,后者增重39.6g（设吸收率均为100%）。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）推断该苯同系物的分子式；（2）写出该苯的同系物的结构简式。【分析】（1）设一定量的苯的同系物含碳xg,含氢yg。COCH2O2H44g12g18g2g39.6gxg10.8gygx=10.8(g)y=1.2(g)苯的同系物通式为Ci-612n_ W,312口+ 2口 - 6 = 10,8V12n = 9n故分子式为qH口(2)苯环的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种，由此可推出结构简式为：【例9】完全燃烧0.1mol某姓后，在标准状况下测得生成CO为20.16L和10.8mL水，求其分子式并指出属于哪类物质？该姓不与澳水反应，而能被酸性KMnO液氧化。0.01mol该烧氧化产物，恰好与0.5mol/L苛性钠溶液40mL中和。写出该姓可能有的结构简式。1分析1% : 口巴；咀口 =。1201622J10S18=0.1:0.9:0.6=1：9：6C：H=9：12分子式C9H2从分子式分析不饱和程度很大，但又不与澳水反应，说明该姓不是烯姓、二烯姓、烘建,而应是芳香姓。又知能被酸性KMnOS液氧化，说明苯环上有易被氧化的侧链，为苯的同系物。n(NaOH=0.5X0.04=0.02(mol)0.01mol姓的氧化产物与0.02molNaOH中和，说明氧化产物为二元竣酸。苯的同系物被酸性KMnOS液氧化时，无论侧链有多长，每个侧连被氧化的结果都变成一个竣基。由此可推断苯的同系物应该有两个侧链，为甲基乙基苯【答案】分子式GE（苯的同系物）【例10完全燃烧0.1mol某烧，将燃烧后的产物通过浓HSO后再通过碱石灰，发现前者增重10.8g,后者增重39.6g,求该姓的分子式。在一定条件下，该姓能和液澳反应，但不能使澳的CCl，溶液褪色；它还能被KMnOH）溶液氧化，0.01mol氧化产物恰好和0.5mol/L的NaOHS液40mL完全反应，写出该姓的结构简式和名称；若苯环上的一澳代物只有二种，确定是什么姓？【分析】首先根据燃烧产物CO和H2O的量求出分子式，根据性质和通式确定该姓为苯的同系物，它被KMnO（H）溶液氧化时，不论侧链上碳原子的多少，最终都被氧化成竣基，苯环上有几个侧链，就被氧化成几个竣基。再根据氧化产物和NaOH勺量可以确定侧链的多少，写出同分异构体的结构简式，最后根据一澳代物的数目确定为对甲乙苯。inP浓也SO4吸收:的是HQ,其物质的量为I=0.6mol;即嘱子1cW9为碱石灰吸收的是CO?,其物质的量为而=。9m口1,因为U.lmN姓中含有0.9molC原子，1.2molH原子，所以始的分子式为GHU它能被KMnO（Hf）溶液氧化，又符合CH2n-6的通式，判断该姓;为苯的同系物，止匕外能与液澳反应，但不能使澳的CCl4溶液褪色，就进一步确定为苯的同系物。又因为0.01mol氧化产物恰好和0.5mol/L的NaOH液40mL完全中和，故为二元酸，因此原物质是带有两个侧链的苯的同系物，可能是否Mws（邻甲乙莘）、皿。如（间甲乙革），皿YSyc如CM3d（对甲乙苯），由于苯环上的一澳代物只有两种同分异构体，故该姓只能是如，对甲乙木。【答案1心一0/叫，对甲乙笨【例11】燃烧0.2mol某姓时，总共生成14.4g水。试推断该姓可能的结构简式和名称。【分析】从题目所给条件，只能求出姓分子中的氢原子数，因此凡是分子中含有这个数目氢原子的姓都属于本题答案。设该姓是CH。殂/+0厂乜+落。W0.2mo114 4 X2y7- X 0 2mol 2y = 8若为烷姓GHn+2,2n+2=8,n=3,烷姓只有丙烷CHCHCH。=CH-CH2CH3CH孑一笛=CH1-丁席2-丁端qh3-g=ch2ch3甲基丙烯I若为环烷髭c温a.(:洱、9厂产环丁烷，CHj-CHj/CH-CHS甲基坏丙烷.若为烘胫CM,2n-2=8,n=5快烧为戊快GH8,ch3-ch2ch2一c=ch,ch3-ch2-c=c一c%,1-戊块2戊映ch3chc=cn3-甲基7-丁焕若为二烯姓CH8（不考虑聚集二烯）应=CHCH =印一应1, 3-戊二烯CH. = CH-CH 2 CH = CH.1, 4-戊二桶C叫=CCK01ch52-甲基-1,3-丁二烯若为芳烧1H加e加T二8,7笨的同系物6%，诙，甲本匚HH&|21V卜还有稠坏芳姓蔡50坨00库乙烯C抵0，环戊烯C曲CHjCHHgCII奥CHjCh中【答案】见分析【例12】某姓相对分子质量为120,含碳90%,求姓的分子式。该姓经酸性KMnO液氧化得到一种分子式为CH6O的产物。写出该姓可能有的结构简式和名称。【分析】该姓分子中含碳原子数（120X90%）+12=9,含氢原子数120X（1-90%）+1=12,所以姓的分子式为GHh。从姓分子组成可知为苯的同系物。苯的同系物因为侧链受苯环的影响，能被酸性KMnO-液氧化。甲基CH被氧化成竣基，甲苯被氧化的产物是苯甲酸。苯的其他同系物乙苯、二甲苯等均能被酸性KMnOS液氧化。而且不论侧链长短，每个侧链均被氧化成竣基。有两个侧链被氧化的产物是苯二甲酸，有三个侧链被氧化的产物是苯三甲酸。因此用酸性KMnO液可以鉴别苯和苯的同系物。从酸性KMnO液氧化苯的同系物后的生成物也可以推断确定苯的同系物侧链的数目。该姓被酸性KMnO液氧化后生成物的分子式为CHO,是苯二甲酸,说明只有两个侧链。又知始分子式为GE,说明分子中侧链有一个甲基和一个乙基。甲基乙基苯有3种同分异构体。CHjCHgCM,CH2CHs卜甲基士乙茎莘1-甲基T-乙萋漆CHgCHjL甲基-4-乙基第能-乙基甲萧）（3-乙茎甲港）值-乙芨甲苯）