高中化学第三节 芳香烃课后复习题

这是一份高中化学第三节 芳香烃课后复习题，共23页。试卷主要包含了有关乙烯和苯的性质实验，下列物质属于苯的同系物的是，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
第三节　芳香烃
基础过关练
题组一　苯的分子结构和性质
1.(2021江苏淮安六校联盟高一期中)如图是网络热传的“苯宝宝表情包”,它是由苯及其衍生物配以相应的表情、文字组成的。下列关于苯的说法正确的是(　　)

A.苯通常是无色、有特殊气味的气体
B.苯分子中含有单、双键交替的结构
C.苯分子中12个原子全部在一个平面上
D.在FeBr3作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
2.(2021甘肃天水高二段考)苯环结构中不存在单、双键交替结构,下列事实中可以作为依据的是 (深度解析)
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　②苯分子中碳碳键的键长均相等　③苯能在一定条件下与H2发生加成反应生成环己烷　④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构　⑤苯在FeBr3存在的条件下与液溴可发生取代反应,但不能因发生化学变化而使溴水褪色
A.①②③④　　　　B.①③④⑤
C.①②④⑤　　　　D.②③④⑤
3.(2020湖南长沙长郡中学高二上期中)有关乙烯和苯的性质实验:①足量乙烯通入溴的CCl4溶液中;②足量苯滴入溴的CCl4溶液中。下列对上述实验现象的描述正确的是 (　　)
A.①不褪色,②褪色　　　　B.①褪色,②不褪色
C.①、②均褪色　　　　D.①、②均不褪色
4.苯可发生如图所示反应,下列叙述错误的是 (　　)


A.反应①为取代反应,向反应后的液体中加入水,分层且有机产物在上层
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,有机产物是一种芳香族化合物
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2在加热、催化剂作用下发生加成反应
题组二　苯的同系物
5.(2021广东肇庆高二段考)下列物质属于苯的同系物的是(　　)
A.　　　　B.
C.　　　　D.
6.(2021安徽安庆高二期中)下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是 (　　)
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲苯在空气中燃烧产生带浓烟的火焰
C.甲苯发生硝化反应可生成2,4,6-三硝基甲苯
D.1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应
7.(2021河北张家口高二月考)下列烃分子中苯环上的一氯代物(不考虑立体异构)数目最少的是 (　　)
A.邻二甲苯　 B.间二甲苯　 C.对二甲苯　 D.乙苯
8.(2021陕西渭南尚德中学高二检测)在乙苯中,加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡后褪色,正确的解释是(　　)
A.乙苯分子中碳原子数比苯分子中碳原子数多
B.苯环受乙基影响,易被氧化
C.乙基受苯环影响,易被氧化
D.由于乙基与苯环的相互影响,使乙基和苯环均易被氧化
9.美国马丁·卡普拉斯等三位科学家因在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献,获得了诺贝尔化学奖。他们模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.该有机化合物属于芳香烃,与苯互为同系物
B.该有机化合物的分子式为C18H18
C.1 mol该有机化合物最多能与3 mol H2发生加成反应
D.该有机化合物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
10.下列说法中正确的是 (　　)
A.、、
　都是苯的同系物
B.苯和甲苯都能发生取代反应
C.的一氯取代物有8种
D.甲苯和苯乙烯都能使溴水褪色,两者褪色原理相同
11.分子式为C9H12的苯的同系物,已知苯环上只有一个取代基,下列说法中正确的是 (　　)
A.该有机物能发生加成反应,但不能发生取代反应
B.该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
C.该有机物分子中的所有原子不可能在同一平面上
D.该有机物的一溴代物最多有5种
题组三　与苯有关的实验探究
12.下列叙述中,错误的是 (　　)
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60 ℃可反应生成硝基苯
B.甲苯与氯气在光照下发生取代反应,主要生成2-氯甲苯或4-氯甲苯
C.乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为(苯甲酸)
D.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
13.(2020四川成都校级模拟)某同学分别用下列装置a和b制备溴苯,下列说法错误的是 (　　)

A.两烧瓶中均出现红棕色气体,说明液溴沸点低
B.a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,说明烧瓶中发生取代反应
C.b装置试管中CCl4吸收Br2,液体变为红棕色
D.b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内形成白烟
14.实验室制备硝基苯的原理是在50~60 ℃下,苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生反应:+HNO3 +H2O。实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是 (　　)

A.水浴加热的优点是使反应物受热均匀、容易控制温度
B.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
C.硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大
D.将浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,将所得混合物加入苯中
15.(2021浙江杭州高二月考)如图为制取溴苯的实验装置(夹持装置已略去),下列对有关现象的叙述和解释,不正确的是 (　　)

A.实验室制取的粗溴苯呈褐色,是由于少量未反应的溴单质溶解于溴苯,可以用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质
B.冷凝管的作用是导气、冷凝、回流,此处用球形冷凝管冷凝效果更好
C.试管中CCl4的作用是吸收HBr,防止产生白雾
D.粗溴苯经过水洗、碱洗、水洗、干燥,得到溴苯和苯的混合物,用蒸馏的方法将其分离
16.(2021山东滨州高二期中联考)实验室用下图所示装置制取少量溴苯。打开K,向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液,发现a中有微沸现象,b中的液体逐渐变为浅红色,c中有少量气泡产生。反应结束后,对a中的液体进行后续处理即可获得溴苯。

回答下列问题:
(1)实验装置中,盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为　　　　　　。 
(2)a中发生反应的反应类型为　　　　　　;能说明这一结论的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)b中CCl4的作用是　　　　　　　　　　。 
(4)a中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)得到粗溴苯后,用如下操作进行精制:①水洗　②蒸馏　③用干燥剂干燥　④用10% NaOH溶液洗涤,正确的操作顺序是　　　　　　(填字母)。 
A.①②③④②　　　　B.②④②③①
C.④②③①②　　　　D.①④①③②



能力提升练
题组一　芳香烃的综合考查
1.()在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图),下列说法中正确的是　 (　　)

A.1~5对应的结构中的一氯取代物只有一种的有1、4、5
B.1~5对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.1~5对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的只有1
D.1~5对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2021辽宁六校高二期中联考,)萘环上的碳原子的编号如图a所示,根据系统命名法,化合物(Ⅱ)可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是 (　　)

　 　a　　　 　(Ⅱ)　　　　　　(Ⅲ)
A.2,5-二甲基萘　　　　B.1,4-二甲基萘
C.4,7-二甲基萘　　　　D.1,6-二甲基萘
3.(双选)(2021黑龙江绥化高二月考,)关于有机物的说法正确的是 (　　)
A.该有机物分子中所有碳原子一定在同一平面上
B.在一定条件下能发生加成反应、氧化反应、取代反应、还原反应、加聚反应
C.与该有机物具有相同官能团且含苯环的同分异构体(不考虑立体异构)有2种
D.1 mol该有机物最多可与4 mol H2反应
4.(2021黑龙江哈尔滨高二月考,)2016年诺贝尔化学奖由三位化学家共同获得,以表彰他们在研究纳米分子机器中的“马达分子”取得的成就。“马达分子”的关键组件是三蝶烯(如图1)和金刚烷(如图2),下列说法正确的是 (　　)

图1

图2
A.三蝶烯的分子式为C20H16
B.三蝶烯属于苯的同系物
C.金刚烷属于饱和烃
D.三蝶烯和金刚烷的一氯代物(不考虑立体异构)均只有2种
5.(原创,)萘()属于芳香烃,在有机合成、医药等领域有重要的用途,萘在一定条件下可发生如下转化:
(M)
(N)
下列说法正确的是 (　　)
A.萘的分子式为C10H10,与苯互为同系物
B.苯和萘的结构相似,苯易被酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化
C.萘与互为同分异构体
D.1 mol N最多可消耗6 mol H2
6.(2021山东潍坊高二月考,)四元轴烯(t)、苯乙烯(b)及立方烷(c)的结构如图所示,其分子式均为C8H8。下列说法正确的是 (　　)

A.t和b能使酸性KMnO4溶液褪色而c不能
B.t、b、c中只有t的分子中所有原子可以处于同一平面
C.t、b、c的二氯代物(不考虑立体异构)均只有三种
D.b的同分异构体只有t和c两种
题组二　芳香族化合物的转化与实验探究
7.(双选)(2021山东滨州高二期中,)实验室制备氯苯的反应原理和装置(夹持装置已略去)如下图所示。
+Cl2 +HCl

已知:①氯苯的沸点约为132 ℃;②把干燥的氯气通入装有干燥的苯的反应器A中(内有少量FeCl3),为加快反应速率可加热,维持反应温度在40~60 ℃为宜,温度过高会生成二氯苯。
下列有关实验操作的叙述中不正确的是 (　　)
A.FeCl3在此反应中作催化剂
B.若加热,装置A应选择酒精灯直接加热
C.冷凝管中冷水应从b口流入,从a口流出
D.从B口导出的气体中含有HCl、苯蒸气、氯气
8.(2021江西新余高二段考,)有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为下图(无机小分子产物已略去)。下列说法错误的是 (　　)
R—Cl+
　　　　a　　　　　　　　　　　　b
A.该反应是取代反应
B.R为—CH3时,b分子中所有碳原子共面
C.R为—C4H9时,b分子中侧链上的一氯取代物可能只有1种
D.R为—C4H5时,1 mol b最多可以与4 mol H2加成
9.(双选)(2020北京顺义高二上期末,)一种生产聚苯乙烯的流程如图:

下列叙述正确的是 (　　)
A.苯乙烯与苯互为同系物
B.苯乙烯分子中所有原子一定在同一平面内
C.反应①的反应类型是加成反应
D.鉴别乙苯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液
10.(2020江苏江阴四校高二上期中,)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

苯
溴
溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水溶性
不溶
微溶
不溶

按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4 mL液溴。再将b中液溴慢慢加入a中,充分反应。装置a中发生的主要有机反应是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;装置d的作用是　　　　　　　　。 
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,采取以下措施:
①采用装置c进行冷凝回流,回流的主要物质有　　　　　　　　。 
②利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填字母)　　　　。 
A.高于156 ℃　　B.59 ℃~80 ℃　　C.低于59 ℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离、提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。此操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有　　　　　　,用NaOH溶液洗涤的作用是　　　　　　　　　　　。 
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为　　　　,要进一步提纯,还需进行的操作是　　　　(填字母)。深度解析 
A.重结晶　　 B.过滤　　 C.蒸馏　　 D.萃取
11.()已知:①RNO2RNH2;
②+HO—SO3H+H2O;
③苯环上原有的取代基对新导入的取代基与苯环相连的位置有显著影响。
以下是用苯作原料制备某些化合物的转化关系图:

(1)A是一种密度比水　　　　(填“小”或“大”)的无色液体;A转化为B的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)在“CDBr”的所有反应中属于取代反应的是　　　　(填字母),属于加成反应的是　　　　(填字母);用 1H核磁共振谱可以证明化合物D中有　　　　种处于不同化学环境的氢原子。 
(3)B中苯环上的二氯代物有　　　　种;CH3NH2分子中的所有原子　　　　(填“可能”或“不可能”)在同一平面上。 

答案全解全析
基础过关练
1.C
2.C
3.B
4.A
5.A
6.C
7.C
8.C
9.D
10.B
11.C
12.B
13.B
14.B
15.C

1.C　苯通常是无色、有特殊气味的液体,故A错误;苯分子中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的化学键,故B错误;苯分子为平面形分子,12个原子在一个平面上,故C正确;苯与液溴在FeBr3作用下反应生成溴苯和HBr,该反应为取代反应,故D错误。
2.C　①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在单、双键交替结构,故①正确;②苯分子中碳碳键的键长均相等,说明苯分子中的碳碳键完全相同,可以证明苯环结构中不存在单、双键交替结构,故②正确;③苯能在一定条件下与H2发生加成反应生成环己烷,不能证明苯环结构中不存在单、双键交替结构,故③错误;④若苯的结构中存在单、双键交替结构,则邻二甲苯应有两种结构,但经实验测得邻二甲苯只有一种结构,所以能证明苯环结构中不存在单、双键交替结构,故④正确;⑤苯在FeBr3存在下与液溴可发生取代反应,生成溴苯,但不能因发生化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构中不存在单、双键交替结构,故⑤正确。
反思升华
(1)从分子组成上看,苯属于不饱和烃,但分子中没有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)从化学键上看,苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊键,易发生取代反应,能氧化,难加成。
3.B　乙烯中含有碳碳双键,可以与溴单质发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,苯加入溴的四氯化碳溶液中,不反应,溶液不褪色。
4.A　苯与液溴在FeBr3作用下发生取代反应生成溴苯和HBr,溴苯密度大于水,与水互不相溶,在水的下层,A错误;苯的含碳量高,能够在氧气中燃烧,被氧气氧化,燃烧时发出明亮火焰并伴有浓重的黑烟,B正确;反应③为取代反应,苯与浓硝酸在50~60 ℃、浓硫酸作催化剂的条件下反应生成硝基苯和水,硝基苯属于芳香族化合物,C正确;苯中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的化学键,1 mol苯能够与3 mol氢气发生加成反应,D正确。
5.A　苯的同系物分子中含有1个苯环,且苯环上的侧链全部是烷烃基。分析各选项可知,A项符合题意。
6.C　甲苯属于芳香烃,苯环影响了甲基,使甲基易被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,导致酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;甲苯属于芳香烃,能够在空气中燃烧,因甲苯分子含碳量高而产生浓烟,不能说明侧链对苯环性质有影响,故B不符合题意;甲苯中的甲基影响了苯环,使苯环上甲基邻、对位上的氢原子活泼性增强,易被硝基取代,故C符合题意;甲苯属于芳香烃,含有苯环,能够与氢气发生加成反应,1 mol甲苯最多消耗3 mol氢气,不能说明侧链对苯环性质有影响,故D不符合题意。
7.C　A项,邻二甲苯分子中苯环上有2种不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有2种;B项,间二甲苯分子中苯环上有3种不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有3种;C项,对二甲苯分子中苯环上只有1种氢原子,其苯环上的一氯代物只有1种;D项,乙苯分子中苯环上有3种不同化学环境的氢原子,其苯环上的一氯代物有3种。综上所述,分子中苯环上一氯代物数目最少的是对二甲苯,故选C。
8.C　乙苯分子中,乙基受苯环的影响,容易被氧化,乙苯能够使酸性KMnO4溶液褪色,是因为乙基被KMnO4氧化,故选C。
9.D　苯的同系物分子中只有1个苯环,而该物质分子中含有2个苯环,不是苯的同系物,故A错误;由结构可知该有机化合物的分子式为C18H16,故B错误;1 mol该有机化合物最多能与9 mol H2发生加成反应,故C错误;该有机物分子中含有苯环,可发生取代反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应、加成反应,故D正确。
10.B　苯的同系物指的是分子中仅含一个苯环且苯环上的侧链均为烷基的芳香烃,故、都不是苯的同系物,A项错误;是具有对称结构的芳香烃,其一氯代物只有4种,C项错误;甲苯与溴水混合后甲苯将溴单质从溴水中萃取出来,水层褪色发生的是物理变化,苯乙烯使溴水褪色是由于苯乙烯与溴单质发生了加成反应,发生的是化学变化,两者褪色原理不同,D项错误。
11.C　该有机物为或,可以和H2发生加成反应,在光照条件下与卤素单质可发生侧链上的取代反应,A项不正确;该有机物可以被酸性KMnO4溶液氧化,B项不正确;该有机物分子中含有甲基,分子中所有原子不可能共面,C项正确;有6种一溴代物,有5种一溴代物,D项不正确。
12.B　苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60 ℃发生取代反应生成硝基苯和水,A项正确;甲苯与氯气在光照下反应,甲基上的氢原子被取代而苯环上的氢原子不被取代,B项错误;乙苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,C项正确;苯环和碳碳双键在合适的条件下均能与氢气发生加成反应,苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,D项正确。
13.B　制备溴苯的过程中放热,反应液温度升高,导致沸点较低的液溴挥发,成为红棕色的溴蒸气,A正确;a装置中的液溴挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收,也会产生淡黄色的溴化银沉淀,故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,B错误;b装置中挥发出的Br2被CCl4吸收,成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液,C正确;HBr气体极易溶于水,用倒置的漏斗可防止倒吸,用浓氨水吸收HBr,浓氨水挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br,产生白烟,D正确。
14.B　水浴加热的优点为反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;反应完全后,溶液分层,应选分液漏斗分离,粗产品用蒸馏烧瓶(不用圆底烧瓶)和冷凝管蒸馏得到硝基苯,B错误;硝基苯有苦杏仁气味,密度比水的大,C正确;混合时要使热量及时散失,防止苯挥发,由于浓硫酸的密度大于浓硝酸,为避免液体迸溅,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却后,将所得的混合物加入苯中,D正确。
15.C　溴苯是无色液体,溴苯中因溶有溴单质而呈褐色,溴单质可以和氢氧化钠溶液反应,可用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质,A项正确;冷凝管的作用是导气、冷凝、回流,直形冷凝管常用于蒸馏装置,此处用球形冷凝管效果更好,B项正确;HBr难溶于CCl4,试管中CCl4不能用于吸收HBr,C项错误;粗溴苯经过水洗、碱洗、水洗、干燥,得到溴苯和苯的混合物,用蒸馏的方法可将溴苯和苯分离,D项正确。
16.答案　(1)分液漏斗
(2)取代反应　b中的液体逐渐变为浅红色,c中有少量气泡产生
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
(4)+Br2+HBr↑
(5)D
解析　在溴化铁作催化剂的条件下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢。装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸气,装置c中NaHCO3溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸,据此作答。
(1)实验装置中,盛有苯和溴的混合液的仪器的名称为分液漏斗。(2)a中苯和液溴在FeBr3作用下发生反应,反应类型为取代反应;只要实验中有HBr生成即可证明发生的是取代反应,但是溴易挥发,会干扰HBr与NaHCO3的反应,因此,必须除去挥发出来的未反应的溴蒸气——利用溴易溶于四氯化碳的性质除去溴蒸气,故b中的液体逐渐变为浅红色,c中有少量气泡产生就能说明苯与液溴的反应是取代反应。(3)b中CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气。(5)得到的粗溴苯成分为溴苯、液溴、苯和溴化铁等,用如下操作进行精制:第一步,水洗除去可溶于水的杂质;第二步,用10% NaOH溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液;第三步,水洗除去残留的碱及生成的钠盐;第四步,向有机层中加入合适的干燥剂干燥;第五步,蒸馏分离出沸点较低的苯,得到溴苯。故正确的操作顺序是①④①③②。
能力提升练
1.C
2.D
3.BD
4.C
5.D
6.A
7.BC
8.D
9.CD







1.C　1~5对应的结构中只有1、4的一氯取代物有一种,A项错误;1~5对应的结构中,1、4不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误;1~5对应的结构中只有苯中所有原子处于同一平面,C项正确;1~5对应的结构中,2、3、5中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
2.D　苯环是平面结构,根据萘分子中碳原子的编号原则和化合物(Ⅱ)的名称可知,对化合物(Ⅲ)编号为,名称为1,6-二甲基萘。
3.BD　苯和乙烯均为平面结构,结合单键可以旋转,可知该有机物分子中所有碳原子可能在同一平面上,也可能不在同一平面上,A项错误;该有机物分子中含碳碳双键,可以发生加成反应、氧化反应、还原反应、加聚反应,该有机物分子中含有甲基和苯环,且苯环上有氢原子,可发生取代反应,B项正确;与该有机物具有相同官能团且含苯环的同分异构体有、、、、,共5种,C项错误;该有机物中的苯环和碳碳双键都可以与H2反应,1 mol该有机物最多可以与4 mol H2发生加成反应,D项正确。
4.C　由三蝶烯的结构可知其分子式为C20H14,故A错误;1个三蝶烯分子含有3个苯环,不是苯的同系物,故B错误;金刚烷分子中不含碳碳双键等不饱和键,属于饱和烃,故C正确;三蝶烯的一氯代物有3种,金刚烷的一氯代物有2种,故D错误。
5.D　萘的分子式为C10H8,苯的分子式为C6H6,二者不互为同系物,A错误;苯不与酸性KMnO4溶液发生反应,B错误;的化学式为C12H10,和萘不互为同分异构体,C错误;有机物N分子中的苯环、碳碳双键、羰基均能与H2反应,故1 mol N最多可消耗6 mol H2,D正确。
6.A　t和b的分子结构中均含有碳碳双键,二者均能使酸性KMnO4溶液褪色,c不能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;b分子结构中含有苯环和乙烯基,由于单键可以旋转,乙烯基与苯环直接相连,所以该分子中所有原子可以处于同一平面,故B错误;b的二氯代物有14种,故C错误;b的同分异构体还可以是链状结构,如,故D错误。
7.BC　通过反应的化学方程式可知氯化铁为催化剂,故A正确;用酒精灯直接加热,温度不好控制,容易生成二氯苯,应选择水浴加热,故B错误;为保证冷凝效果,冷凝管中冷水应从a口进,从b口出,故C错误;苯易挥发,反应过程中生成HCl气体,故从B口导出的气体中含有HCl、苯蒸气和未完全反应的氯气,D正确。
8.D　根据反应物与产物的结构进行分析,可知该反应是取代反应,故A正确;R为—CH3时,b分子中共有7个碳原子,根据苯环上12个原子共面可知,b分子中所有的碳原子共面,故B正确;丁基有4种结构,分别为①—CH2—CH2—CH2—CH3、②—CH(CH3)—CH2—CH3、③—CH2—CH(CH3)2、④—C(CH3)3,当R为④所示结构时,b中侧链上的一氯取代物只有1种,故C正确;R为—C4H5时,R中可能含一个碳碳三键,此时与氢气发生加成反应时,1 mol b最多可以消耗5 mol H2,故D错误。
9.CD　苯乙烯与苯的分子组成并未相差1个或若干个CH2原子团,因此不互为同系物,A项错误;苯环中所有原子共平面,与碳碳双键直接相连的原子共平面,单键可以旋转,因此苯乙烯中所有原子可能不在同一平面内,B项错误;苯与乙烯发生加成反应生成乙苯,因此反应①是加成反应,C项正确;乙苯结构中不存在碳碳双键,不能与Br2的四氯化碳溶液反应,苯乙烯结构中存在碳碳双键,可与Br2发生加成反应,因此可用Br2的四氯化碳溶液鉴别乙苯与苯乙烯,D项正确。
10.答案　(1)+Br2 +HBr↑　吸收HBr和Br2蒸气,防倒吸
(2)①苯、Br2　②C
(3)②分液漏斗　除去未反应的Br2
(4)苯　C
解析　a中,Fe和Br2发生反应生成溴化铁,在溴化铁作催化剂的条件下,苯和Br2发生取代反应生成溴苯和HBr,HBr遇水蒸气形成氢溴酸小液滴而产生白雾,冷凝管有冷凝回流作用,提高反应物的利用率;生成的HBr和挥发出的Br2通过导气管进入d中和氢氧化钠反应。
(1)装置a中苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢;HBr、Br2蒸气不能直接排放到空气中,需要用碱液吸收,装置d可吸收HBr和Br2,同时防止倒吸。
(2)①苯与液溴在催化剂的作用下发生反应的同时还放热,而反应物苯和液溴都易挥发,为提高原料的利用率,可将苯和液溴冷凝回流;②为提高原料的利用率可以通过控制温度来实现,温度要低于苯和液溴的沸点。
(3)②根据分液操作方法判断需要使用的玻璃仪器还有分液漏斗;溴苯中可能含有Br2,用NaOH溶液洗涤,可除去未反应的Br2。
(4)由分离操作可知,分离出的粗溴苯中含有未反应的苯,互溶的液体根据沸点不同利用蒸馏的方法进行分离。
归纳总结
获得纯净的溴苯应进行的实验操作:先用水洗后分液(除去溶于水的杂质,如溴化铁等),再用氢氧化钠溶液洗涤后分液(除去Br2),然后水洗(除去氢氧化钠及反应生成的盐)、干燥(除去水),最后蒸馏(除去苯)。
11.答案　(1)大　+HCl　(2)ab　c　3　(3)6　不可能
解析　(1)根据图中苯转化为A的条件,可知A为硝基苯。运用逆推法可确定B中苯环上甲基的位置,B为。
(2) 由苯到的各个转化条件可知C为,D为,从而可推知各个反应的反应类型。
(3)CH3NH2可看成CH4中的一个氢原子被“NH2”取代,CH4的空间构型为正四面体形,因此CH3NH2分子中的所有原子不可能在同一平面上。