高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃当堂达标检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃当堂达标检测题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为，它不可能具有的性质是
A．易溶于水，不易溶于有机溶剂
B．在空气中燃烧产生黑烟
C．它能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．能发生加成反应
2．杀虫剂DDT分子结构如图。下列关于DDT的说法中，不正确的是
A．大量使用DDT会使鸟的数量减少
B．DDT属于芳香烃
C．DDT的分子式是C14H9Cl5
D．DDT的性质稳定且难以降解
3．下列关于苯的说法正确的是
A．易溶于水B．分子中C、H元素的质量比为1：1
C．苯的密度比水的大D．在空气中燃烧时产生较多的浓烟
4．布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药，下面是其一条高产率的合成路线。下列说法正确的是
A．甲中最多有8个碳原子共平面B．乙转化为丙为加成反应或还原反应
C．与丙有相同官能团的同分异构体只有6种D．丁与乙酸互为同系物
5．甲苯的转化关系如图所示(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A．反应①的主要产物是
B．反应②说明甲基使苯环上的氢原子易被取代
C．反应③的两种物质刚混合时分层，上层呈紫红色
D．反应④的产物的一氯取代物有4种
6．下列说法错误的是
A．有机物沸点的大小关系为：正戊烷>新戊烷>甲烷
B．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，说明苯环活化了甲基
C．C2H4和C3H6一定互为同系物
D．稠环芳香烃蒽( )的二氯代物有15种
7．如图是苯乙烯，关于苯乙烯的下列叙述中，正确的是
A．苯乙烯不可能发生加成反应
B．苯乙烯不可能使酸性KMnO4溶液褪色
C．苯乙烯中最多有16个原子共平面
D．苯乙烯中8个碳原子不可能都在同一平面上
8．下图是三种常见有机物分子的比例模型示意图。下列说法正确的是
A．甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．乙可与溴水发生取代反应使溴水褪色
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．在催化作用下，丙和液溴发生的反应属于加成反应
9．在有机合成中，制得的有机物较纯净并且容易分离，则在工业生产中往往有实用价值。试判断下列有机反应在工业上没有生产价值的是
A．
B．
C．
D．
10．下列对苯结构或性质的描述中，错误的是
A．将溴水加入苯中，振荡、静置后分层，水层颜色变浅，说明苯与溴发生了加成反应
B．苯中的6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
C．由于含碳量较大，苯在空气中燃烧常伴有黑烟产生
D．在浓硫酸存在和加热的条件下，浓硝酸可与苯发生取代反应
11．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法中正确的是
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．可以发生加成反应
C．分子中所有原子共平面D．易溶于水
12．某同学使用如图装置进行甲苯与液溴的反应，操作、现象及部分结论如下（部分现象、操作略去）：
①将甲苯与液溴混合均匀，静置足够长时间，无明显现象；
②投入还原铁粉，几秒后，瓶内溶液剧烈反应；
③一段时间后，试管内出现淡黄色沉淀；
④反应结束后，烧瓶中溶液呈红棕色。向其中加入浓溶液，振荡，静置，液体分为两层，均呈无色；
⑤取下层（有机物层）液体与试管中，加入酸化的溶液，振荡，静置，未观察到沉淀生成；
⑥取有机层液体，干燥，蒸馏，检验。产物为2，4-二溴甲苯及2，6-二溴甲苯。
根据上述现象、结论，下列结论中不正确的是
A．①与②对比说明：甲苯与液溴反应需要催化剂。
B．③说明：甲苯与液溴的反应是取代反应，不是加成反应。
C．④、⑤说明：相比于有机溶剂，更易溶解于水中。
D．⑥说明：甲基使其邻对位C原子上的H原子更易被取代。
二、多选题
13．下图为有关甲苯的转化关系图：
以下说法中正确的是
A．反应①、③均为取代反应
B．反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应④的产物所有原子在同一平面上
D．反应④中1 ml甲苯最多与3 ml H2发生加成反应，是因为甲苯分子中含有三个碳碳双键
14．对和的叙述错误的是
A．常温下都是液态B．和发生取代反应的条件相同
C． 在一定条件下可转化为D．二氯代物都有三种
15．下列关于芳香烃的叙述中不正确的是
A．乙烷和甲苯中都含有甲基，甲苯可以被酸性溶液氧化成苯甲酸，而乙烷不能被其氧化，说明苯环对侧链产生了影响。
B．苯和浓硝酸、浓硫酸混合物在才能生成二硝基苯，而甲苯在时即可生成三硝基甲苯，说明甲基对苯环产生了影响。
C．苯、甲苯等是重要的有机溶剂，萘(俗称卫生球)是一种重要的绿色杀虫剂。
D．除去苯中混入的少量溴苯可加入足量的溶液，然后分液即可。
三、计算题
16．结构中没有环状的烷烃又名开链烷烃，其分子通式为CnH2n+2（n为正整数）。分子中每减少2个碳氢键，同时必然会增加1个碳碳键，则它可能是重键（即形成双键或三键），也可能是连接成环头烃，都称为增加了1个不饱和度（用希腊字母Ω表示，又名“缺氢指数”）。请根据上面的信息完成下表：__________。
17．（1）在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加1对共用电子。分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为_________，分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为________；
（2）相对分子质量为128的烃的分子式为_______________、_______________等；
（3）已知碳原子数小于或等于6的单烯烃与HBr反应，加成产物只有一种结构，符合此条件的单烯烃有______种。
四、实验题
18．某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)，反应原理为
。
实验步骤：①浓硝酸与浓硫酸按体积比1∶3配制混合溶液(即混酸)共40 mL；
②在三颈烧瓶中加入13 g甲苯(易挥发)，按如图所示装好药品和其他仪器；
③向三颈烧瓶中加入混酸；
④控制温度约为50~55 ℃，反应大约10 min，三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现；
⑤分离出一硝基甲苯，经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15 g。
相关物质的性质如下：
(1)仪器A的名称是_______。
(2)若实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少，可能的原因是_______。
(3)分离反应后产物的方案如下：
操作1的名称是_______，操作2中不需要用到下列仪器中的_______(填字母)。
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿
(4)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为_______(保留小数点后一位)。
19．硝基苯可用于生产染料、香料、炸药等。实验室可用浓硫酸、浓硝酸、苯为原料制备一定量的硝基苯(硝基苯的密度为，沸点；苯的密度为，沸点为)。
I．粗硝基苯的制备，制备装置如图1所示(夹持及加热装置省略)：
实验操作：将浓硫酸缓慢加入浓硝酸(约含)中，然后向混合酸中加入苯于容器中，然后水浴加热约，使其充分反应。
(1)方框甲中的仪器是__________形冷凝管，仪器a的容积以__________(填字母)为宜。
A．150 B．200 C．500 D．1000
(2)水浴加热时，除需要水浴锅、热源外，还必须使用的一种玻璃仪器是____。
Ⅱ．硝基苯精制
实验操作：将a中混合液与适量稀溶液混合，然后进行充分振荡、静置、分液，接着依次进行水洗蒸馏(蒸馏装置如图2所示)。
(3)水洗的目的是__________，操作所用试剂应具有的一种性质是__________。
(4)蒸馏过程中仪器c至少需要使用__________个(次)；向乙中通冷却水与加热烧瓶的顺序是__________，若最终得到精制产品，则硝基苯的产率是__________(保留三位有效数字)。
20．溴乙烷是一种重要的有机合成原料，为无色液体，难溶于水，沸点，熔点，密度。某实验小组用下图所示装置制取溴苯和溴乙烷。
主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向装置A中加入一定量的苯和液溴。
②向B处锥形瓶中加入乙醇和浓的混合液至浸没导管口。
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中。
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10min。回答下列问题：
(1)仪器a的名称_______。装置A中生成的有机产物结构简式为_______。
(2)已知B装置中主要反应的反应类型为取代反应，其化学方程式为_______。浓硫酸的作用是_______。
(3)C装置中U形管浸在冰水中的目的是_______。
(4)步骤④中不能用大火加热，理由是_______。
物质
不饱和度（Ω）
物质
不饱和度（Ω）
CH3CH3
0
CH3CH2CH2CH3
0
CH2＝CH2
1
CH3(CH=CH)3CH3
3
CH3C≡CCH2CH=CH2
有机物
熔点
沸点/℃
溶解性
甲苯
0.866
110.6
不溶于水
对硝基甲苯
1.286
237.7
不溶于水，易溶于液态烃
邻硝基甲苯
1.162
222
不溶于水，易溶于液态烃
参考答案：
1．A
【详解】A．苯乙烯为烃，难溶于水，易溶于有机溶剂，选A；
B．苯乙烯的分子式为C8H8，与苯的最简式相同，即含碳量很高，故燃烧时产生黑烟，B不选；
C．因分子中含有碳碳双键，所以苯乙烯能与溴水发生加成反应而使溴水褪色；苯乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性KMnO4溶液褪色，C不选；
D．苯乙烯中苯环能与H2发生加成反应，苯乙烯中的碳碳双键和溴、卤化氢、氢气等发生加成反应，D不选；
故本题选A。
2．B
【详解】A．由于DDT难分解，易溶于脂肪，所以容易在鸟类体内聚集，而引起鸟类中毒死亡，A正确；
B．DDT分子中含有氯原子，属于氯代烃，B错误；
C．通过结构式可以知道DDT的分子式为C14H9Cl5，C正确；
D．DDT属于氯代苯性质稳定且难以降解，这正是其被禁用的原因，D正确；
答案选B。
3．D
【详解】A．苯不溶于水，故A错误；
B．苯的分子式为C6H6，C、H元素的质量比为12：1，故B错误；
C．苯的密度比水小，故C错误；
D．苯分子中含碳量较高，在空气中燃烧时因为不完全燃烧而产生浓烟，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．甲中苯环上的6个碳原子共平面，和苯环直接相连的碳原子也共平面，以该碳原子为中心，取代基上与该碳原子直接相连的碳原子与其共面，以此类推，取代基上还有一个碳原子与它们共面，所以总共是6+1+1+1=9，所以最多有9个碳原子共平面，A选项错误；
B．乙转化为丙是在催化剂的作用下，碳氧双键与氢气发生加成反应生成，是加成反应或还原反应，B选项正确；
C．与丙有相同官能团即含有-OH，除了苯环外，取代基有6个C原子，并且可以是一取代、二取代、三取代等取代方式，所以同分异构体种类远远超过6种，C选项错误；
D．丁的分子式为，乙酸的分子式为C2H4O2，分子组成上并不是相差n个-CH2-，故不互为同系物，D选项错误；
答案选B。
5．B
【详解】A．由图可知，反应①的反应条件为光照下进行取代，氯原子应在甲基上发生取代反应，A错误；
B．反应②中甲苯的邻位和对位同时被取代，说明甲基使苯环上的氢原子易被取代，B正确；
C．甲苯的密度小于水，高锰酸钾水层在下方，刚混合时分层，下层呈紫红色，C错误；
D．由图可知，反应④的产物为甲基环己烷，含有5种等效氢，即一氯取代物有5种，D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．烷烃中碳原子个数越多，其熔沸点越高，烷烃的同分异构体中，含有支链越多其熔沸点越低，故有机物沸点的大小关系为：正戊烷＞新戊烷＞甲烷，A正确；
B．甲苯中甲基可以被酸性高锰酸钾氧化，而不含苯环的烷烃不行，说明苯环活化了甲基，B正确；
C．C2H4为乙烯，而C3H6可能是丙烯，也可能是环丙烷，乙烯和环丙烷不是同系物，C错误；
D．蒽有三种H，如图，分别定为α、β、r位，移动另一个氯，分别得到二氯代物有9+5+1=15种，D正确；
综上所述答案为C。
7．C
【详解】A．已知苯乙烯中含有苯环和碳碳双键，二者均能发生加成反应，即苯乙烯能发生加成反应，A错误；
B．已知苯乙烯含有碳碳双键，则苯乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；
C．已知苯乙烯中存在苯环所在平面，碳碳双键所在平面，两平面通过单键连接，故苯乙烯中所有原子均可能共平面，即最多有16个原子共平面，C正确；
D．由C项分析可知，苯乙烯中所有原子都可能共平面，故8个碳原子可能都在同一平面上，D错误；
故答案为：C。
8．C
【分析】根据原子成键特点知，碳原子能形成4个共价键、H原子能形成1个共价键、O原子能形成2个共价键，根据分子比例模型及原子成键特点知，甲、乙、丙分别是甲烷、乙烯、苯。
【详解】A．甲烷性质较稳定，不易被一般的强氧化剂氧化，所以甲烷不易被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误；
B．碳碳不饱和键能和溴发生加成反应，乙烯中含有碳碳双键，所以能和溴发生加成反应而使溴水褪色，故B错误；
C．丙为苯，碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键，故C正确；
D．在催化作用下，苯和液溴发生反应生成溴苯和HBr，属于取代反应，故D错误；
故选：C。
9．B
【详解】A．该反应中生成物较纯净，且容易与NaBr分离，具有生产价值，A错误；
B．该反应中氯气可能与CH3CH2Cl进一步取代生成1，2-二氯乙烷等副产物，产物不纯净，且不易与副产物分离，不具有生产价值，B正确；
C．该反应生成物较为纯净，且容易与H2O分离，具有生产价值，C错误；
D．该反应为加成反应，生成物较为纯净，产物单一，具有生产价值，D错误；
故答案选B。
10．A
【详解】A．溴水与苯不反应，发生的是萃取，苯可与液溴在催化剂条件下发生取代反应，故A错误；
B．苯中不存在碳碳双键，6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，故B正确；
C．由于苯分子中含碳量较大，因此苯在空气中燃烧常伴有黑烟产生，故C正确；
D．在浓硫酸存在和加热的条件下，浓硝酸可与苯发生硝化反应生成硝基苯和水，即发生取代反应，故D正确。
故选A。
11．B
【详解】A．2-苯基丙烯中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；
B．2-苯基丙烯中含有碳碳双键和苯环，可以发生加成反应，B项正确；
C．2-苯基丙烯中含有甲基，具有甲烷的四面体结构，故分子中所有原子不可能共平面，C项错误；
D．该物质属于烃，含有较多的C原子，不易溶于水，D项错误；
答案选B。
12．B
【分析】甲苯与液溴在铁催化作用下生成甲苯的溴代物和溴化氢，溴化氢能使硝酸银溶液生成黄色沉淀；反应后混合物加入浓氢氧化钠除去过量的溴，振荡，静置，分液，有机层蒸馏得到产物；
【详解】A．①与②变量为催化剂铁的加入，对比说明：甲苯与液溴反应需要催化剂，A正确；
B．挥发出的溴溶于水生成HBr，也会和硝酸银生成溴化银沉淀，B错误；
C．⑤中没有生成溴化银沉淀，说明相比于有机溶剂，更易溶解于水中，C正确；
D．2、4、6号位是甲基的邻对位，⑥说明：甲基使其邻对位C原子上的H原子更易被取代，D正确；
故选B。
13．AB
【详解】A．反应①是取代反应，反应③发生硝化反应，硝基取代氢原子的位置，反应类型为取代反应，故A正确；
B．苯环的含碳量高，且为液体，燃烧不充分，燃烧时火焰更加明亮，伴有浓烟，故B正确；
C．反应④发生加成反应，生成甲基环己烷，甲烷的空间构型是正四面体，因此甲基环己烷中—CH3中四原子不会共面，故C错误；
D．苯中碳碳键是介于双键和单键之间的特殊的键，不含碳碳双键，故D错误；
故选：AB。
14．BD
【详解】A． 苯和环己烷常温下都是无色液体，故A正确；
B． 苯与Cl2是在FeCl3的催化下发生取代反应，而环己烷和Cl2在光照下发生取代反应，故条件不同，故B错误；
C． +3H2，故C正确；
D． 苯的二氯代物有邻、间、对三种，环己烷的二氯代物有邻、间、对和两个氯原子连在同一个碳原子上，共有四种，故D错误；
故选BD。
15．CD
【详解】A． 乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲苯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲苯被氧化为苯甲酸，说明苯环上的甲基比乙烷上的甲基活泼，所以苯环对侧链产生了影响，故A正确；
B． 甲苯中苯环上的氢的取代比苯上的氢的取代所需的条件更容易，说明甲苯苯环上的氢比苯上的氢更活泼，说明侧链对苯环产生了影响，故B正确；
C．苯、甲苯等是重要的有机溶剂，但萘是一种有毒的有机物，不属于绿色杀虫剂，故C错误；
D． 一般情况下，溴苯与溶液不反应，除去苯中混入的少量溴苯，用蒸馏的方法即可，故D错误；
故选CD。
16．
【分析】根据每减少2个碳氢键，增加了1个不饱和度以及有机物的结构简式来分析。
【详解】的分子式为C6H6，则其Ω==4；
CH3(CH=CH)3CH3的分子式为C8H12，则其Ω==3；
的分子式为C6H10，则其Ω==2；
的分子式为C8H16，则其Ω==1。答案为：
。
【点睛】分析不饱和度时，通常与同数碳原子的烷烃进行比较。
17． n-1 n+3 C9H20 C10H8 4
【详解】(1)分子式为CnH2n+2的烃分子中碳碳间共用电子对数为：=n-1；分子式为CnH2n-6的烃分子中碳碳间共用电子对数为：＝ =n+3；故答案为n-1；n+3；
(2)设烃的分子式为CxHy，则Mr=12x+y，故=10…8，故该烃的分子式为C10H8，减1个C原子增加12个H原子，分子式为C9H20，C9H20是饱和烃，不能再增大分子H原子数目，故答案为C10H8、C9H20；
(3)碳原子数小于或等于6的单烯烃，与HBr加成反应的产物只有一种结构，符合条件的单烯烃有CH2=CH2、CH3-CH=CH-CH3、CH3CH2CH=CHCH2CH3、(CH3)2C=C(CH3)2，故答案为4。
18．(1)分液漏斗
(2)混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高)，导致反应温度过高而产生大量副产物或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率
(3) 分液 de
(4)77.5%
【分析】该实验中混酸与甲苯在50-55℃下反应生成对硝基甲苯和邻硝基甲苯，冷凝管起到冷凝回流的作用。
【详解】（1）根据图示装置可知，A为分液漏斗。
（2）实验后在三颈烧瓶中收集的产物较少，可能的原因为混酸未冷却即加入三颈烧瓶(或水浴温度过高)，导致反应温度过高而产生大量副产物或冷凝效果不佳导致浓硝酸、甲苯等反应物挥发而降低一硝基甲苯的产率。
（3）有机混合物和无机混合物通常不能互溶，故操作1的名称为分液。操作2为蒸馏，需要用到冷凝管、酒精灯、温度计、不需要用到分液漏斗和蒸发皿，答案选de。
（4）反应最后得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g，13g甲苯理论上能生成对硝基甲苯和邻硝基甲苯共19.36g，因此本实验中邻、对硝基甲苯的产率为。
19．(1) 球(蛇) B
(2)温度计
(3) 除去残留的NaOH和生成的可溶性盐 吸水性
(4) 2 通冷却水 79.8%
【分析】实验室利用浓硫酸、浓硝酸、苯为原料在三颈烧瓶中水浴加热55~60℃条件下，制备一定量的硝基苯，同时对粗产品硝基苯继续进行精制，按题目要求解答。
【详解】（1）由于硝基苯的沸点210℃，苯的沸点为80.1℃，为减少苯的挥发，提高反应物的利用率，方框甲中应采用球(蛇)形冷凝管，冷凝回流；加热时，三颈烧瓶中液体体积不宜超过其容积的，不宜少于其容积的，三种液体体积之和约为124mL，故选用200mL的三颈烧瓶较好，B项正确；
故答案为：球(蛇)，B。
（2）水浴加热时，除需要水浴锅、热源外，还必须使用温度计测量温度；
故答案为：温度计。
（3）反应后混合液中含有没反应完的硝酸及催化剂硫酸，用NaOH溶液将它们转化为溶于水的盐除去，故相应的操作是充分振荡、静置，然后分液；分液所得产品中残留有NaOH和生成的可溶性盐，再通过水洗除去，然后用干燥剂除去残留的水，因此操作X中所用试剂应具有吸水性；
故答案为：除去残留的NaOH和生成的可溶性盐；吸水性。
（4）由于被蒸馏的液体中含有没反应完的苯及产物硝基苯，而苯的沸点比较低，故装置c先接收苯，然后接收硝基苯，故至少需要用2次；为确保蒸馏中汽化了的物质被冷凝，应先向冷凝管中通入冷却水；原料中苯的物质的量为39mL× 0.88g⋅cm-3÷78g/ml=0.44ml，论上可得到0.44ml硝基苯，实际得到的硝基苯为36mL×1.2g·cm-3÷123g·ml-1，由此可求出产率为×100%=79.8% ；
故答案为：2；通冷却水；79.8%。
20．(1) 圆底烧瓶
(2) 催化剂
(3)收集溴乙烷
(4)易发生副反应生成乙醚、乙烯等
【分析】A装置中铁与溴发生反应生成溴化铁，溴化铁作为催化剂催化溴与苯的反应，其中生成的溴化氢和挥发的溴单质通过导管a进入到装置B中与乙醇发生取代反应，由溴乙烷数据可知，在冰水浴中溴乙烷液化，故装置C为溴乙烷的收集装置，装置C底部用蒸馏水液封，作用是吸收生成的溴化氢；
【详解】（1）仪器a的名称是圆底烧瓶；装置A中铁与溴发生反应生成溴化铁，溴化铁作为催化剂催化溴与苯反应生成溴苯，生成的有机产物结构简式为；
（2）生成的溴化氢和挥发的溴单质通过导管a进入到装置B中与乙醇发生取代反应，反应方程式为；浓硫酸的作用是催化剂；
（3）C装置中U形管浸在冰水中的目的是收集溴乙烷；
（4）在温度较高的情况下浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等，故答案为：易发生副反应生成乙醚、乙烯等。
4
CH3C≡CCH2CH=CH2
3
2
1
4
CH3C≡CCH2CH=CH2
3
2
1