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2.2.1 苯的结构与性质课后作业作业时限：45分钟 作业满分：100分一、选择题(每小题4分，共44分)1已知下列有机物：硝基苯、环己烷、甲苯、苯磺酸、溴苯、邻二甲苯。其中不能由苯通过一步反应直接制取的是()ABC D2下列说法中正确的是()A苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，与甲烷性质相似，因此苯为饱和烃B苯的结构简式为，有三个双键，可与溴水发生加成反应C苯的邻位二元取代产物只有一种D苯的邻位二元取代产物有两种3下列有关叙述正确的是()A用溴水鉴别苯和正己烷B常温常压下，7.0 g乙烯和丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NAC用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出D苯、油脂均不能使KMnO4酸性溶液褪色4下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()A硝基苯制备实验中需用到烧杯、温度计、铁单质B甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同C在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应D苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键5下列叙述正确的是()A苯分子是环状结构，其性质跟环烷烃相似B苯分子的结构中含有碳碳双键，因此苯的性质跟烯烃相同C苯的分子式为C6H6，分子中的氢原子远远没有饱和，因此能和溴水反应D苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，而大多数苯的同系物却可以使KMnO4酸性溶液褪色6将两支盛有液态苯的试管分别插入95 和4 的水中，分别发现苯沸腾和凝固，以上事实说明()A苯的熔点比水的低、沸点比水的高B苯的熔点比水的高、沸点比水的低C苯的熔点、沸点都比水的高D苯的熔点、沸点都比水的低7.如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是()A甲能使酸性KMnO4溶液褪色B乙可与溴水发生取代反应而使溴水褪色C丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键D丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应8下列实验能获得成功的是()A用溴水鉴别苯、CCl4、己烯B先加浓溴水，然后过滤，可除去苯中少量的己烯C苯、溴水、铁粉混合制取溴苯D可用分液漏斗分离己烷和苯的混合物9下列区分苯和己烯的实验方法和判断正确的是()A分别点燃，无黑烟生成的是苯B分别加入溴水振荡，静置后分层，下层橙红色消失的是己烯C分别加入溴的CCl4溶液振荡，静置后分层，上下两层均为无色的是己烯D分别加入酸性KMnO4溶液振荡，紫色消失的是己烯10对于苯乙烯()的叙述有如下几点：能使酸性KMnO4溶液褪色；可发生加聚反应；可溶于水；可溶于苯中；能与浓硝酸发生取代反应；所有的原子可能共平面。其中正确的是()A BC D全部正确11化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体，人们发现等电子体间的结构和性质相似(即等电子原理)，B3N3H6被称为无机苯，它与苯是等电子体，则下列说法中不正确的是()A无机苯是由极性键组成的非极性分子B无机苯能发生加成反应和取代反应C无机苯的二氯取代物有3种同分异构体D无机苯不能使KMnO4酸性溶液褪色答案2C苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，不能与溴水发生加成反应，说明苯分子不是单、双键交替的结构，苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，六个键完全相同，因此其邻位二元取代产物只有一种，C正确，B、D错误；苯的分子式为C6H6，为不饱和烃，故A错误。3B苯和正己烷密度都比较小，与溴水都可发生萃取，现象相同，A项错误；乙烯和丙烯的最简式都是CH2，故7.0 g乙烯和丙烯的混合物含有n(CH2)0.5 mol，则含氢原子的物质的量为1 mol，B项正确；苯的密度比水小，用苯萃取溴水中的溴时，溴的苯溶液在上层，从分液漏斗的上口倒出，C项错误；液态油脂中含不饱和碳碳键，能使高锰酸钾酸性溶液褪色，D项错误。4A在制备硝基苯的实验中，选用浓硫酸而不是铁单质作催化剂，A项错误；甲烷和氯气的反应与苯和硝酸的反应均为取代反应，B项正确；在浓硫酸存在下，苯中氢原子被硝酸中的硝基取代生成硝基苯，为取代反应，C项正确；碳碳双键可以与溴发生加成反应从而使溴的四氯化碳溶液褪色，苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中不含与乙烯分子中类似的碳碳双键，D项正确。5DA项，苯分子是环状不饱和结构，环烷烃为环状饱和结构，两者性质不相似；B项，苯分子的结构中不含碳碳双键，含有的是介于单键和双键之间的一种特殊的键，因此苯的性质跟烯烃不相同；C项，苯的分子式为C6H6，其碳碳键是介于双键和单键之间的一种键，因此不能和溴水反应；D项正确。6B苯在95 的水中沸腾，说明苯的沸点低于95 ，苯在4 的水中凝固，说明苯的熔点高于4 。7C甲为甲烷，不能使酸性KMnO4溶液褪色；乙为乙烯，它能使溴水褪色是由于和Br2发生了加成反应；丁为乙醇，在浓H2SO4的作用下能和乙酸发生酯化反应；丙为苯，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。8A溴水分别与苯、CCl4混合，不发生反应，静置后分层，苯在上层，呈橙红色，CCl4在下层，呈橙红色；溴水与己烯因发生加成反应而使其褪色，A正确。溴水和己烯发生加成反应生成的卤代烃可溶于苯中，无法过滤分离，B错误。制溴苯需用苯和液溴反应，C错误。己烷和苯互溶，不能用分液法分离，D错误。9D苯与己烯的化学性质的区别是：苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴水因加成而褪色，但己烯可以；另外苯加入溴水中会将溴从水中萃取出来，使水层褪色，而苯层(上层)则呈橙红色。苯、己烯燃烧时都会产生浓烟，A项错；分别加入溴水振荡，下层均为无色，B项错；C项将溴的CCl4溶液分别加入两溶液中均不分层，错误。10C苯乙烯分子中含有苯环和碳碳双键，其性质应与苯、乙烯有相似之处，从分子结构来看，是两个平面结构的组合，而这两个平面有可能重合，故的说法正确；苯环上可发生取代反应，故的说法正确；碳碳双键可被酸性KMnO4溶液氧化，也可发生加聚反应，故的说法正确；苯乙烯属于烃类，而烃类难溶于水而易溶于有机溶剂，故的说法不正确而的说法正确。11C抓住关键句“无机苯与苯(C6H6)是等电子体，等电子体的结构和性质相似”。苯能发生加成反应和取代反应，但不能使KMnO4酸性溶液褪色，无机苯也应具有这些性质；但无机苯是由极性键组成的多原子分子，其结构简式为，其二氯取代产物有4种(其中间位同分异构体有2种)。二、非选择题(共56分)12(8分)苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响，其规律如下：(1)苯环上新导入的取代基所取代的位置主要取决于原有取代基的性质；(2)可以把原有取代基分为两类：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如OH、CH3(或烃基)、Cl、Br等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如NO2、SO3H、CHO等。根据上述规律，写出图中三步反应的化学方程式_。13(18分)如下图，A是制取溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置，请仔细分析，对比三个装置，回答以下问题：(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式：_。写出B的右边试管中发生反应的化学方程式：_。(2)装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是_。(3)在装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始，应对装置B进行的操作是_；应对装置C进行的操作是_。(4)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是_。(5)B中采用了洗气瓶吸收装置，其作用是_ _，反应后洗气瓶中可能出现的现象是_。(6)B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是_。14(15分)人们对苯的认识是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液体，命名为苯。已知CH3COONaNaOHNa2CO3CH4，试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C2H2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_。(3)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”)。(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，它不能解释下列_事实(填入编号)。A苯不能使溴水褪色B苯能与H2发生加成反应C溴苯没有同分异构体D邻二溴苯只有一种(5)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是_。15(15分)实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。请回答下列问题：(1)反应需在5060 的温度下进行，图中给反应物加热的方法是_，其优点是_和_。(2)在配制混合酸时应将_加入_中去。(3)该反应的化学方程式是_。(4)由于装置的缺陷，该实验可能会导致的不良后果是_。(5)反应完毕后，除去混合酸，所得粗产品用如下操作精制：蒸馏水洗用干燥剂干燥用10% NaOH溶液洗正确的操作顺序是_(填序号)。答案(2)导出HBr，兼起冷凝器的作用(3)旋转分液漏斗的活塞，使溴和苯的混合液滴到铁粉上托起软橡胶袋，使铁粉落入溴和苯组成的混合液中(4)溴蒸气和苯蒸气逸出，污染环境(5)吸收反应中随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气CCl4由无色变成橙色(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而易产生倒吸(3)因1,3环己二烯脱氢变成苯放热，说明1,3环己二烯的自身能量高于苯，也就是说苯比1,3环己二烯更稳定。(4)苯若存在单双键交替的结构，则苯应能使溴水褪色，且邻二溴苯应有2种结构，而事实上苯不能使溴水褪色，且邻二溴苯也没有同分异构体，可见不能解释选项A、D两个事实。(5)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是介于单键和双键之间的特殊的键。15(1)水浴加热便于控制温度受热均匀(2)浓硫酸浓硝酸 (4)苯、浓硝酸等挥发到空气中，造成污染(5)解析：(1)反应条件中加热温度在100 以下时，可以采用水浴加热法，此方法优点在于使反应物受热均匀，且易于控制温度。(2)配制混合酸时，应将浓硫酸加入浓硝酸中去。(4)由于缺乏冷凝回流装置，苯、浓硝酸等受热易挥发，造成环境污染。(5)结合苯、硝基苯、浓硫酸、浓硝酸的物理化学性质，可知粗产品先用水洗去多数酸液，再用10%的NaOH溶液洗去水洗未洗净的少量酸液，然后再水洗洗去NaOH溶液，经过干燥得到苯与硝基苯的混合物，再经蒸馏即可得到纯净的硝基苯。
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