高中化学人教必修二课后作业 苯 含解析

课后作业(十六)

[基础巩固]

一、苯的分子结构

1．下列关于苯的说法正确的是()

A．苯的分子式为C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃

B．从苯的凯库勒式()看，78 g苯中含有的碳碳双键数为3N A

C．在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应D．苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的化学键完全相同

[解析]苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键是介于单键和双键之间的一种特殊的、完全相同的化学键。

[答案] D

2．苯的结构简式可用来表示，下列关于苯的叙述中正确的是()

A．如用冰冷却，苯可凝成白色晶体

B．苯分子结构中含有碳碳双键，但化学性质上不同于乙烯

C．苯分子中六个碳原子、六个氢原子完全等价，所有原子位于同一平面上

D．苯是一种易挥发、无毒的液态物质

[解析]A项，苯凝固后成为无色晶体，错误；B项，苯分子中无碳碳双键，错误；D项，苯有毒，错误。

[答案] C

二、苯的性质

3．下列说法不正确的是()

A．通过对比苯的燃烧和甲烷的燃烧现象，可以判断两种物质的含碳量的高低

B．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中没有碳碳双键

C．甲烷分子是空间正四面体形，苯分子是平面形

D．苯不能与Br2的四氯化碳溶液发生加成反应，故苯为饱和烃[解析]苯中含碳量高，燃烧时火焰明亮，有浓烟，甲烷含碳量较低，燃烧时火焰为浅蓝色；苯分子中若有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色；甲烷分子中4个H原子构成正四面体，C原子位于中心；苯分子中12个原子都在同一平面上。苯分子式为C6H6，为高度不饱和烃。

[答案] D

4．下列物质在一定条件下，可与苯发生化学反应的是()

①浓硝酸②溴水③溴的四氯化碳溶液

④酸性KMnO4溶液⑤氧气

A．①⑤B．②④C．②③⑤

D．③④⑤

[解析]①苯在浓硫酸存在时能够与浓硝酸发生硝化反应；②苯不含碳碳双键，不能与溴水反应；③苯不含碳碳双键，不能与溴的四氯化碳溶液反应；④苯不含碳碳双键，不能被酸性高锰酸钾氧化；⑤苯能够在氧气中燃烧，被氧气氧化，所以能够与苯发生反应的有①⑤。

[答案] A

5．下列反应中，不属于取代反应的是()

①在催化剂存在下苯与溴反应制取溴苯②苯与浓硝酸、浓硫酸

混合共热制取硝基苯③乙烯与溴反应生成1,2－二溴乙烷④在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷

A．①②B．②③

C．③④D．①④

[解析]①②属于取代反应，③④属于加成反应。

[答案] C

6．下列关于苯的叙述正确的是()

A．反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层

B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟

C．反应③为取代反应，浓硫酸是反应物

D．反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键

[解析]A项，反应①苯与Br2反应生成的溴苯密度大于水，与水混合沉在下层，错误；B项，燃烧反应是氧化反应，反应时火焰明亮并带有浓烟，正确；C项，反应③为苯的硝化反应，浓硫酸作催化剂，错误；D项，苯分子中碳碳键不是碳碳双键和碳碳单键交替，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，错误。

[答案] B

三、苯与相关物质的综合

7．下列物质中，既能因发生化学反应使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是()

①SO2②CH3CH2CH===CH2③④CH3CH3

A．①②③④B．③④

C．①②④D．①②

[解析]SO2具有还原性，能将强氧化剂Br2及酸性KMnO4溶液还原而使其褪色；CH3—CH2—CH===CH2中有碳碳双键，遇Br2能发生加成反应，遇酸性KMnO4溶液能被氧化，从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色；苯结构稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，但可萃取溴水中的Br2，使溴水褪色，此过程属物理变化过程；CH3CH3既不能使溴水褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色。

[答案] D

8．下列各组物质，可用分液漏斗分离的是()

A．溴与溴苯B．溴苯与水

C．酒精与水D．苯与硝基苯

[解析]分液漏斗用于分离互不相溶的液体。

[答案] B

9．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是()

A．异丙苯的分子式为C9H12

B．异丙苯的沸点比苯高

C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D．异丙苯和苯为同系物

[解析]A项，异丙苯的分子式为C9H12；B项，异丙苯比苯的碳原子数多，所以异丙苯的沸点比苯高；C项，异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键，所有C原子不可能共面；D项，异丙苯和

苯的结构相似，相差3个“CH2”原子团，是苯的同系物。

[答案] C

10．在实验室中，下列除杂的方法中正确的是()

A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴苯

B．乙烷中混有乙烯，通入H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷

C．硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置、分液

D．乙烯中混有CO2和SO2，将其通入酸性KMnO4溶液中洗气[解析]溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，溴和KI反应生成I2，虽然除去了溴，但又引入了新的杂质I2，而汽油与溴苯互溶，无法萃取I2，故A错误；乙烷中混有乙烯，通H2在一定条件下反应，氢气的量难以控制，故B错误；硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，酸碱发生中和反应生成易溶于水的盐，而硝基苯不溶于水，出现分层现象，静置，分液能够分离除杂，故C正确；乙烯中混有CO2和SO2，将其通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶，只能除去SO2，不能除去CO2，并将乙烯氧化，故D错误。

[答案] C

[能力提升]

11．对于苯乙烯()有下列叙述：

①能使酸性KMnO4溶液褪色②能使溴的四氯化碳溶液褪色③可溶于水④可溶于苯中⑤能与浓硝酸发生取代反应⑥所有的原子可能共平面

其中正确的是()

A．①②③④⑤B．①②⑤⑥

C．①②④⑤⑥D．全部正确

[解析]苯乙烯中含有苯环和碳碳双键，故应具有苯和乙烯的性质，如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色，又可使溴的四氯化碳溶液褪色，而苯能发生硝化反应；苯乙烯属于烃类，而烃都难溶于水但易溶于有机溶剂(如苯)中；从分子结构看，苯乙烯是苯、乙烯两个平面结构的组合，这两个平面有可能重合，C正确。

[答案] C

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℃反应生成硝基苯

[解析]A项正确，苯与浓硝酸、浓硫酸的混合液加热时

[答案] D

13．甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，所得物质的分子

结构为，下列对该物质的叙述正确的是() A．其分子式为C24H20

B．分子内的所有碳原子不可能共平面

C．该物质在光照条件下可与氯气发生反应

D．该物质在FeBr3催化下可与溴水发生反应

[解析]该物质中含有25个碳原子，分子式为C25H20，A项错误；该物质的空间结构类似于甲烷，故分子内的所有碳原子不可能共平面，B项正确；该物质中只有苯环上有氢原子，具有苯的性质，不具有甲烷的性质，故光照条件下不与氯气反应，C项错误；在FeBr3催化下该物质能与液溴发生反应，不能与溴水发生反应，D项错误。

[答案] B

14．已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有()

A．3种B．4种

C．5种D．6种

[解析]甲苯完全氢化后得到甲基环己烷，它的一氯代物除了和甲苯相似的四种外，还多了一种，即在甲基与环己烷相连的碳原子上也有一个H原子可以被取代，故C项正确。

[答案] C

15．从石油和煤中提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，B的相对分子质量为78。回答下列问题：

(1)A的电子式为__________，B的结构简式为______________。

(2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式为____________。

(3)在碘水中加入B振荡静置后的现象为_____________。

(4)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量__________(填“A>B”“A

[解析](1)根据题干信息可知A为乙烯，电子式为

，B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，则原子个数之比为1∶1，符合C n H2n－6，B的相对分子质量为78，则12n＋2n－6＝78，

解得n＝6，所以B为苯，结构简式为：。

(2)与A相邻的同系物C为CH2===CHCH3，使溴水褪色发生加成反应，该反应为：CH2===CHCH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3。

(3)碘水中加入苯发生萃取，苯的密度比水的小，则苯在上层，观察到下层无色，上层紫红色。

(4)等质量的烃完全燃烧，烃中H元素质量分数越大，消耗氧气越多，乙烯中H元素的质量分数比苯中H元素的质量分数大，故相同质量的乙烯、苯燃烧，乙烯消耗的氧气更多。

[答案](1)

(2)CH2===CH—CH3＋Br2―→CH2Br—CHBr—CH3

(3)溶液分层：下层无色，上层紫红色

(4)A>B

16．苯和液溴的取代反应的实验装置如图所示，其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑。填写下列空白：

(1)写出A中主要反应的化学方程式：_________________。

(2)试管C中苯的作用是_________。反应开始后，观察试管D 和试管E，看到的现象分别为D________________；E____________。

(3)仪器B中的NaOH溶液的作用是_________，可观察到的现象是______________________。

(4)在上述整套装置中，具有防倒吸作用的装置有________(填字母)。

[解析](1)铁屑和溴发生反应：2Fe＋3Br2===2FeBr3，生成的FeBr3作催化剂，使苯和液溴发生反应，化学方程式为

。(2)苯和液溴的反应是放热反应，且溴易挥发，挥发出来的溴蒸气对实验产生干扰，必须除去，可以利用溴易溶于有机物来除溴，因此试管C中苯的作用是除去HBr 中混有的溴蒸气；HBr溶液显酸性，紫色石蕊溶液遇酸变红；AgNO3＋HBr===AgBr↓＋HNO3，试管E中有淡黄色沉淀生成。(3)纯净的溴苯为无色液体，因溶有溴而呈褐色，因此B中NaOH溶液的作用是除去溴苯中的溴，便于观察溴苯的颜色；溴苯的密度比水的密度大，故在溶液的底部可以观察到无色油状液体。

(4)装置D、E导管口在液面上方，能防止倒吸，F倒置漏斗能防止倒吸，具有防倒吸作用的装置有DEF。

[答案](1)

(2)除去HBr气体中混有的溴蒸气紫色石蕊溶液慢慢变红，并在导管口有白雾产生出现浅黄色沉淀

(3)除去溶于溴苯中混有的溴，便于观察溴苯的颜色在溶液底部有无色油状液体

(4)DEF

[拓展拔高]

17．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－30.88 3.10 1.50

沸点/℃80 59 156

水中溶解度微溶微溶微溶

按下列合成步骤回答问题：

(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是__________。

(2)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。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。加入氯化钙的目的是______________。

(3)经以上分离操作后，粗溴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________(填字母)。

A．重结晶B．过滤

C．蒸馏D．萃取

(4)在该实验中，a的容积最适合的是________(填字母)。

A．25 mL B．50 mL

C．250 mL D．500 mL

FeBr3 [解析](1)据苯与液溴反应的方程式＋Br2――→

＋HBr可知该反应为取代反应，反应生成的HBr气体极易溶于水而形成白雾，又因为HBr和未反应的Br2均有毒，故用NaOH溶液吸收处理。(2)②分离提纯溴苯的过程中，水洗和碱洗的目的是除去HBr和未反应的Br2；③由于分离出的粗溴苯中仍含有少量水分，因此加入少量无水氯化钙的目的是干燥溴苯(或除去溴苯中的水)。(3)由于苯既不溶于水也不与NaOH溶液反应，但却溶于溴苯中，故经上述操作后，溴苯中还含有的主要杂质为苯，可以根据苯与

溴苯的沸点不同利用蒸馏的方法进行提纯，故选C。

[答案](1)HBr吸收HBr和Br2

(2)②除去HBr和未反应的Br2③干燥

(3)苯C(4)B