人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第三节 芳香烃第1课时综合训练题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第三节 芳香烃第1课时综合训练题，共18页。试卷主要包含了单选题，共13小题，填空题，共1小题，实验题，共5小题等内容，欢迎下载使用。

第二章第三节第1课时芳香烃---苯的结构与性质分层作业提高练习（2）2021_2022学年高中化学选择性必修3（人教版2019）
练习
一、单选题，共13小题
1．下列反应中，属于取代反应的是
A．乙炔在空气中燃烧
B．苯在一定条件下与反应
C．苯在浓硫酸催化下与浓硝酸反应
D．乙烯在一定条件下转化为聚乙烯的反应
2．DDT的结构简式为由于DDT是难降解的化合物，毒性残留时间长，世界各国已明令禁止生产和使用。下列关于DDT的说法中正确的是
A．DDT分子中两个苯环不可能共面 B．DDT属于芳香烃
C．DDT分子可以发生消去反应 D．DDT难以降解的原因是不能发生水解反应
3．下列说法正确的是
A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子也在一条直线上
B．丙烯分子中所有原子均在同一平面上
C．所有碳原子都在同平面上
D．至少有16个原子共平面
4．下列关于的说法正确的是
A．所有碳原子有可能在同一平面上 B．最多有9个碳原子在同一平面上
C．有7个碳原子在同一直线上 D．至少有6个碳原子在同一直线上
5．下列有关苯的结构与性质说法正确的是
A．苯易溶于水
B．苯分子中含有碳碳双键和碳碳单键
C．苯能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D．苯在一定条件下能发生取代反应和加成反应
6．中药透骨草中一种抗氧化性活性成分结构如下。下列说法正确的是

A．在一定条件下能发生氧化反应、取代反应和消去反应
B．苯环上的一溴代物共5种
C．1 mol 该化合物最多与4 mol NaOH反应
D．该分子中最多有7个碳原子共面
7．已知：(a)、(b)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是
A．a属于链状化合物，b属于环状化合物 B．a、b中所有碳原子一定处于同一平面
C．b的二氯代物有9种(均不考虑立体异构) D．a属于芳香烃，b不是苯的同系物
8．下列实验装置图正确的是
A．实验室制备及收集乙烯 B．石油分馏
C．实验室制硝基苯 D．实验室制乙酸乙酯
9．下列关于苯的叙述正确的是


A．反应①为取代反应，有机产物的密度比水小
B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟
C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃
D．反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应，因为苯分子中含有三个碳碳双键
10．某烃的结构简式如图所示，下列说法中错误的是

A．分子中至少有12个碳原子处于同一平面上
B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色
C．一定条件下，该烃能发生取代、氧化、加成、还原反应
D．该烃苯环上的一氯代物共有5种
11．某有机物的结构如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是

A．分子式为C9H12 B．可发生氧化反应、加成反应
C．分子中苯环上的一氯代物有5种 D．分子中所有原子都在一个平面上
12．新冠病毒疫情期间，养成良好的卫生习惯，做好个人的消毒防护可以有效地防止病毒的扩散和感染，三氯生(结构简式如图所示)是一种高效广谱抗菌剂，对人体毒性很小，在洗手液成分中非常常见。学名“二氯苯氧氯酚”，又名“三氯新”“三氯沙”等，下列有关说法不正确的是

A．该有机物的分子式为
B．碳原子的杂化方式为杂化
C．分子中所有原子可能共平面
D．1mol该物质含有键和键
13．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1mol甲基(-CH3)含有的电子数与质子数均为9NA
B．78g苯中含碳碳双键的数目为3NA
C．1mol甲烷与2mol氯气在光照条件下反应，生成CH2Cl2的数目为NA
D．标准状况下，22.4LCH2BrCH2Br所含的分子数为NA
二、填空题，共1小题
14．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程，回答下列问题。
（1）已知分子式为C6H6的有机物有多种，其中的两种为(Ⅰ)(Ⅱ)
①这两种结构的区别表现在以下两方面：
定性方面(即化学性质方面)：(Ⅱ)能________(填字母)，而(Ⅰ)不能。
a．被酸性高锰酸钾溶液氧化
b．与溴水发生加成反应
c．与溴发生取代反应
d．与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1 mol C6H6与H2加成时，(Ⅰ)需要H2__________mol ，而(Ⅱ)需要H2__________mol。
②今发现C6H6还可能有另一种如右图所示的立体结构，该结构的二氯代物有______种。

（2）萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8，请你判断它的结构简式可能是______(填字母编号)。

（3）现代化学认为，萘分子碳碳键是__________________。
三、实验题，共5小题
15．某化学课外小组用如图所示装置制取溴苯()并探究该反应的类型，已知制备溴苯的化学方程式为+Br2+HBr。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液滴入反应器(下端活塞关闭)中。


(1)反应结束后，打开下端的活塞，让反应液流入中，充分振荡，目的是_______。
(2)中盛放的作用是_______。
(3)若要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，通常有两种方法，请按要求填写下表。

向试管D中加入的试剂
能证明苯与液溴发生取代反应的现象
方法一
_______
_______
方法二
_______
_______

16．德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示装置连接好各仪器；②检验装置的气密性；③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹、、；④待烧瓶a中收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯D的水中，挤压预先装有水的胶头滴管，观察实验现象。回答下列问题。


(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______，A中所发生的有机反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用是_______。
(3)反应完毕后，将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：①蒸馏，②水洗，③用干燥剂干燥，④用10%溶液洗，⑤水洗。正确的操作顺序是_______(填序号)。
A．②③①④⑤     B．②④⑤③①   C．④②③⑤①             D．②④①③⑤
(4)研究表明，取代基的引入会改变苯的性质，下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是_______(填序号)。
A．分子中碳原子均采取杂化
B．该物质能使酸性溶液褪色
C．该有机物最多可与发生加成反应
D．该物质与苯乙烯互为同系物
17．实验室制备溴苯可用如图所示装置(部分装置已省略)。

请回答下列问题：
(1)关闭弹簧夹G，打开弹簧夹B，从装有少量苯的三颈烧瓶的A口加少量液溴，再加入少量铁屑，塞住A口，三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_______________。
(2)试管C中苯的作用是__________；
试管D中出现的现象是_________________；
试管E中出现的现象是______________。
(3)待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开弹簧夹G，关闭弹簧夹B，可以看到的现象是_______________。
18．溴苯是重要的有机合成中间体，下图为溴苯的制备实验装置：

实验步骤：
Ⅰ检查气密性后，关闭，打开、和分液漏斗活塞，将苯和溴的混合物缓慢滴加到三颈烧瓶中，液体微沸，红色气体充满烧瓶，C装置小试管中无色液体逐渐变为橙红色，瓶内液面上方出现白雾。
Ⅱ关闭，打开，A中液体倒吸入B中。
Ⅲ拆除装置，将B中液体倒入盛有冷水的大烧杯中，分液，分别用NaOH溶液和水洗涤有机物，再加入固体，过滤，最后将所得有机物进行蒸馏。
(1)、连接处均使用了乳胶管，其中不合理的是_______填“”或“”，理由是_______。
(2)可以证明溴和苯的反应是取代而不是加成的实验现象是_______。
(3)用NaOH洗涤有机物是为了_______，固体的作用是_______ 。
(4)B中发生反应的化学方程式为_______。
19．氯苯在染料、医药工业中有广泛的应用，某实验小组利用如下装置合成氯苯(支撑用的铁架台部分省略)并通过一定操作提纯氯苯。


反应物和产物的相关数据列表如下：

密度/g·cm-3
沸点/℃
水中溶解性
苯
0.879
80.1
微溶
氯苯
1.11
131.7
不溶

请按要求回答下列问题。
(1)装置A中橡胶管c的作用是_______，装置E的作用是_______。
(2)请写出试管D中的化学反应方程式_______。
(3)为证明氯气和苯发生的是取代而不是加成反应，该小组用装置F说明，则装置F置于_______之间(填字母)，F中小试管内CCl4的作用是_______，还需使用的试剂是_______。
(4)实验结束后，经过下列步骤分离提纯：
①向D中加入适量蒸馏水，过滤，除去未反应的铁屑；
②滤液依次用蒸馏水、10%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤后静止分液。
③向分出的粗氯苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤，加入氯化钙的目的是_______；
(5)经以上分离操作后，粗氯苯中还含有的主要杂质为_______，要进一步提纯，下列操作中必须的是_______(填入正确选项前的字母)；
A．结晶             B．过滤             C．蒸馏            D．萃取

参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．乙炔在空气中燃烧是氧化反应，A项错误；
B．苯与氢气之间的反应是加成反应，B项错误；
C．苯在浓硫酸催化下与浓硝酸发生的是取代反应，C项正确；
D．乙烯在一定条件下转化为聚乙烯的反应是聚合反应，D项错误。
故选：C。
2．C
【解析】
【详解】
A．苯环中所有原子共面，通过单键的旋转，分子中两个苯环可以共面，故A错误；
B．分子中含有氯原子，所以不属于芳香烃，故B错误；
C．分子中三个氯原子所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，故C正确；
D．分子中含有氯原子，一定条件下能够发生水解反应，但所需条件较为复杂，导致难以降解，故D错误；
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．丙烷分子中3个碳原子呈锯齿形，故A错误；
B．中甲基上至少有2个氢原子不和其他原子共平面，故B错误；
C．苯环和碳碳双键均是平面形结构，碳碳单键可以旋转，所有碳原子有可能都在同一平面上，故C错误；
D．该分子中在同一条直线上的原子有8个（），再加上其中一个苯环上剩余的8个原子，至少有16个原子共平面，故D正确。
故选：D。
4．A
【解析】
【详解】
A．碳碳三键为直线形结构，苯环、碳碳双键为平面形结构，单键可以任意旋转，则所有碳原子有可能在同一平面上，故A正确；
B．由选项A可知，最多有11个碳原子在同一平面上，故B错误；
C．三键碳原子、苯环上与乙炔基相连的碳原子及其对位碳原子、和苯环直接相连的双键碳原子位于同一直线上，即至少有5个碳原子在同一直线上，故C错误。
D．至少有5个碳原子在同一直线上，故D错误。
故选：A。
5．D
【解析】
【详解】
分析：A、苯难溶于水；
B、苯不是单双键交替的结构；
C、苯中不含碳碳双键；
D、苯中的键是介于单双键之间的特殊的键。
详解：A、苯难溶于水，A错误；
B、苯不是单双键交替的结构，故不含碳碳双键，B错误；
C、苯中不含碳碳双键，故不能被高锰酸钾氧化，即不能使高锰酸钾褪色，C错误；
D、苯中的键是介于单双键之间的特殊的键，故既能加成又能取代，D正确。答案选D。
6．B
【解析】
【分析】
该有机物中含有碳碳双键、酚羟基、酯基三种官能团，据此分析。
【详解】
A．酚羟基能发生氧化、取代反应，碳碳双键能发生氧化反应，酯基能发生取代反应，该有机物不含能发生消去反应的原子或原子团，A错误；
B．第一个苯环上有3种不同环境的H原子，第二个苯环上有2种不同环境的H原子，共有5种不同环境的H原子，故一溴代物有5种，B正确；
C．酚羟基、酯基能与NaOH溶液反应，该有机物含有2个酚羟基，2个酯基，其中一个酯基为苯酚酯的结构，故1mol有机物消耗5mol NaOH，C错误；
D．苯环是共面型分子，含乙烯结构的碳碳双键也是共面型分子，故该有机物一定处于同一个平面的原子不止7个，D错误；
故答案选B。
7．D
【解析】
【详解】
A．a、b均属于环状化合物，A项错误；
B．a中所有碳原子可能处于同一平面，b中所有碳原子一定处于同一平面，B项错误；
C．b的二氯代物中，若一定氯原子定在，另一个氯原子有6种；若一个氯原子在，另一个氯原子有3种，若一个氯原子在，另一个氯原子有1种，共有10种，C项错误；
D．a含有苯环属于芳香烃，同系物之间相差一个或多个，b不是苯的同系物，D项正确；
答案选D。
8．C
【解析】
【详解】
A．乙烯密度接近空气密度，不能用排空气法收集，故A错误；
B．蒸馏时，温度计测量蒸气温度，则温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，故B错误；
C．实验室用苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂、的条件下制备硝基苯，该实验装置图正确，故C正确；
D．实验室制取乙酸乙酯时，导气管不能伸入饱和碳酸钠溶液中，否则易产生倒吸现象，故D错误。
故答案为：C
9．B
【解析】
【详解】
A．反应①苯与发生取代反应生成溴苯，溴苯的密度大于水，A错误；
B．燃烧是氧化反应，所以反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟，B正确；
C．反应③为苯的硝化反应，属于取代反应，有机产物硝基苯，除了含有碳氢两种元素以外还含有氮元素和氧元素，是烃的衍生物，C错误；
D．苯分子中不含碳碳双键和碳碳单键，所含碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，D错误；
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
A．苯环上的碳处于同一平面，故A正确；
B．该有机物含有三键能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；
C．一定条件下，该烃苯环上的氢能发生取代、氧化，有三键可以发生加成、还原反应，故C正确；
D．该烃苯环上有6种H，其一氯代物共有6种，故D错误；
故选D。
11．B
【解析】
【详解】
A．根据该有机物的结构，结合C原子价电子数为4个，可知该有机物的分子式为C9H10，A错误；
B．该有机物分子中含有不饱和的碳碳双键，可以发生氧化反应、加成反应，B正确；
C．该有机物分子中苯环是对称结构，苯环上有三种不同位置的H原子，因此分子中苯环上的一氯代物有3种，C错误；
D．该有机物分子中含有饱和碳原子，具有甲烷的四面体结构，因此该有机物分子中不可能所有原子在一个平面上，D错误；
故合理选项是B。
12．D
【解析】
【详解】
A．由物质的结构简式得出该有机物的分子式为，A项正确；
B．可通过键角来推断C原子的杂化方式，苯分子中的键角为120°，为平面结构，推知C原子的杂化方式为，B项正确；
C．苯环结构中的原子共平面，利用单键旋转法，可使两个苯环上的原子共平面，即所有原子可以共平面，C项正确；
D．该物质分子中含有两个苯环，一个苯环含有1个大π键，键数目为；则该物质含有键和键，D项错误；
故选D。
13．A
【解析】
【详解】
A．甲基(-CH3)不带电荷，则1mol甲基(-CH3)含有的电子数与质子数均为9NA，故A正确；
B．苯分子中不含碳碳双键，故B错误；
C．1mol甲烷与2mol氯气在光照条件下反应，产物有一氯己烷、二氯甲烷等多种，无法确定CH2Cl2的数目，故C错误；
D．标准状况下，CH2BrCH2Br为液态，不能用气体摩尔体积计算，故D错误；
故选A。
14．     ab     3     2     3     C     一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①由于Ⅱ中存在双键，故Ⅱ可被KMnO4酸性溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，而Ⅰ不能发生上述反应，故应选a、b；由于Ⅰ加氢后形成环己烷(C6H12)，故需3 mol H2，而Ⅱ中有2 mol 双键，故需2 mol H2。
②根据对称性即可确定二个氯原子的相对位置，故二氯代物有3种。
（2）根据分子式可知C正确。
（3）萘中的碳碳键应与苯中的碳碳键相同，所以萘分子碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键。
15．     除去溶于溴苯中的溴     除去溴化氢气体中的溴蒸气     溶液     产生(淡黄色)沉淀     紫色石蕊试液     溶液变红色
【解析】
【分析】
溴和苯的混合液滴入装有铁丝的反应器A中，可以通过控制分液漏斗活塞控制反应速率。生成的溴苯中混有的溴可以用NaOH溶液除去。挥发的溴可以用CCl4除去。生成的溴化氢极易溶于水，所以用水吸收溴化氢，但导管末端不能伸入水面下，以免发生倒吸。
【详解】
(1)B中氢氧化钠与溴反应：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，可以将溴苯中的溴除去。
(2)根据相似相溶原理，溴极易溶于四氯化碳，而溴化氢则不溶，所以C中盛放的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气。
(3)若发生加成反应，则只生成有机物，生成的有机物在反应器A中。若发生取代反应，则有溴化氢生成，溴化氢进入D的水中，易溶于水电离出和，检验D中含有溴离子(加入硝酸银溶液，产生AgBr淡黄色沉淀)或D中溶液呈酸性(滴加石蕊试液，溶液变红)即可。
16．     烧瓶中产生喷泉现象     +Br2+HBr↑     除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯     B     A
【解析】
【分析】
苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，由于该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；烧瓶中收集溴化氢，并做喷泉实验，若烧瓶中产生喷泉现象，则A中发生的是取代反应而不是加成反应。据此分析可得：
【详解】
(1)烧瓶中产生喷泉现象是因为A中生成的易溶于水，所以A中发生的反应为取代反应，不是加成反应，凯库勒观点错误，溴与苯反应的方程式为：+Br2+HBr↑，故答案为：烧瓶中产生喷泉现象；+Br2+HBr↑；
(2)该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯；
(3)产品粗溴苯的精制，应先用水洗，除去可溶于水的物质，再用10%溶液洗涤，将未在水中溶解的转化为易溶于水的物质，然后水洗、干燥，最后蒸馏，故正确的顺序为②④⑤③①，综上所述B符合题意，故选B；
(4)A．题述分子中碳原子有两种杂化方式：和杂化，故A错误；
B．该物质中含有碳碳双键，且苯环上连有甲基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故B正确；
C．苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应，则该有机物最多可与发生加成反应，故C正确；
D．该物质中含有碳碳双键和苯环，与苯乙备结构相似，分子组成上相差一个原子团，故二者互为同系物，故D正确；
答案选A。
17．(1)+Br2+HBr↑
(2)     吸收挥发出来的溴蒸气     产生白雾，溶液变红     产生淡黄色沉淀
(3)广口瓶中的水沿导管进入三颈烧瓶中，瓶中液体出现分层
【解析】
【分析】
苯和液溴发生反应生成溴苯和溴化氢，溴易挥发，苯可以吸收溴化氢中的溴，溴化氢溶于水显酸性，能使石蕊溶液变红，溴化氢溶于水发生电离，电离出来的Br-和硝酸银溶液中的Ag+生成AgBr淡黄色沉淀，HBr极易溶于水，用NaOH溶液吸收时需要防止倒吸。
(1)
三颈烧瓶中发生的主要反应是苯和液溴的取代反应，反应的化学方程式为：+Br2+HBr↑。
(2)
溴易挥发，生成的溴化氢中混有溴蒸气，所以试管C中苯的作用是吸收挥发出来的溴蒸气。溴化氢易挥发，溶于水显酸性，所以试管D中出现的现象是产生白雾，溶液变红。溴化银是淡黄色沉淀，所以试管E中出现的现象是产生淡黄色沉淀。
(3)
待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时打开弹簧夹G，关闭弹簧夹B，由于HBr极易溶于水，水会倒吸进三颈烧瓶中，又因为溴苯不溶于水，所以可以看到的现象是广口瓶中的水沿导管进入三颈烧瓶中，瓶中液体出现分层。
18．(1)          挥发出来的Br2会腐蚀橡胶管
(2)C中出现白雾，并且C装置中AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀
(3)     除去有机物表面的Br2；     干燥有机物
(4)+Br2+HBr
【解析】
(1)
K1处的乳胶管不合理，原因是：Br2有氧化性，且易挥发，挥发出来的Br2会腐蚀橡胶管；
(2)
若溴和苯的反应是取代而不是加成，则溶液中有Br-，则C中Ag+与Br-结合生成AgBr淡黄色沉淀，证明的实验现象是：C中出现白雾，并且C装置中AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀；
(3)
有机物会掺杂Br2，用NaOH洗涤的目的是除去有机物表面的Br2；可吸收有机物表面的水蒸气，干燥有机物，故答案为：除去有机物表面的Br2；干燥有机物；
(4)
B中利用苯与液溴在铁丝催化作用下发生反应制备溴苯，其化学方程式为：+Br2+HBr。
19．     平衡仪器a、b内的气压，使盐酸能顺利流下(或答“平衡仪器a、b内的气压”)     除去氯气和氯化氢气体，防止污染空气     C6H6+Cl2 C6H5Cl+HCl     D、E     除去氯气     硝酸银溶液(或其它合理答案)     吸水，干燥     苯     C
【解析】
【详解】
(1)因装置A中有气体产生，因此橡胶管c的作用是起到沟通仪器a、b内的气压，使漏斗中的盐酸顺利流下。装置D中未反应的氯气和生成的氯化氢气体会污染环境，需对尾气进行处理，故装置E的作用是除去氯气和氯化氢气体，防止污染空气。
(2)装置D中为苯和氯气发生取代反应，其反应的化学方程式是C6H6+Cl2 C6H5Cl+HCl。
(3)如果苯和氯气发生取代反应，则有HCl气体生成，如果苯和氯气发生加成反应，则无HCl气体生成，用硝酸酸化的硝酸银溶液检验HCl气体，则装置F应介于装置D、E之间，由于未反应的氯气也会和硝酸银溶液反应，则小试管内CCl4的作用是除去氯气。
(4)无水氯化钙具有吸水性，能吸收粗氯苯中少量水，所以加入氯化钙的目的是吸水，干燥。
(5)经以上分离操作后，能除去未反应的氯气、铁和生成的氯化铁、氯化氢，粗氯苯中还含有未反应的的苯，苯和氯苯都是有机物相互溶解，利用它们的沸点不同可采用蒸馏的方法分离，故选C。