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[A组基础篇]题组苯的结构和性质1．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是()A．苯是无色带有特殊气味的液体B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体C．苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应D．苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应答案D答案解析与H2可以发生加成反应。解析2．能说明苯分子的平面六边形结构中，碳碳间不是单、双键交替的事实是()A．苯的一元取代物只有一种B．苯的邻位二元取代物只有一种C．苯的间位二元取代物只有一种D．苯的对位二元取代物只有一种答案B答案解析如果苯环上的碳碳键是单双键交替排列的，则选项中的四种物质只有邻位二元取代物有两种(如图)：一种是两个与取代基相接的碳原子之间存在的是双键(Ⅰ)，另一种是两个与取代基相接的碳原子之间存在的是单键(Ⅱ)。而事实上苯的邻位二元取代物只有一种，这一点说明苯不是单双键交替结构，而是6个碳碳键完全等同的结构。解析3．下列反应中，属于取代反应的是()A．在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2二溴乙烷B．苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯C．甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色D．在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷答案B答案解析A属于加成反应，C属于氧化反应，D属于加成反应。解析4．B3N3H6的结构和性质与C6H6相似，因而被称为无机苯，下列关于无机苯的叙述不正确的是()A．无机苯中各原子不在同一平面上B．无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色C．无机苯的一氯代物有2种D．无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成反应答案A答案解析由题给信息知，无机苯的结构与苯(C6H6)相似，故所有原子在同一平面上，由于氯原子既可与N原子相连又可与B原子相连，故其一氯代物有2种；因性质也与苯相似，故无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色。解析5．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是()A．苯可与液溴发生取代反应B．苯不能被酸性KMnO4溶液氧化C．1mol苯能与3molH2发生加成反应D．苯能够燃烧产生浓烟答案B答案解析苯既不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，这是苯与烯烃的明显不同之处。解析6．下列分子中所有原子一定都在同一平面上的是()答案D答案解析A选项中，所有碳原子均为sp3杂化，空间构型为四面体形，原子不可能完全共面。B选项中，甲基(—CH3)中碳原子也为sp3杂化，故不可能所有原子共面。根据苯环()和碳碳双键的空间结构特点，可知选项C中所有原子不一定共面，选项D中所有原子一定共面。解析7．为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应，有如图所示装置，则装置A中盛有的物质是()A．水B．NaOHC．CCl4D．NaI溶液答案C答案解析在催化剂的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成，锥形瓶内试剂的作用为检验生成的溴化氢，利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应，生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀，由此来检验溴和苯发生了取代反应，但液溴会对HBr产生干扰，因此A中液体的作用就是除掉HBr中的Br2。Br2在水中的溶解度不大，HBr在水中的溶解度大，不能除掉Br2，A错误；HBr能与NaOH发生中和反应，B错误；Br2易溶于CCl4，HBr不溶于CCl4，C正确；HBr在NaI溶液中的溶解度较大会被吸收，D错误。解析8．下列区分苯和己烯的实验方法和判断都正确的是()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，下层红棕色消失的是己烯C．分别加入溴水振荡，静置后分层，上、下两层红棕色消失的是己烯D．分别加入KMnO4酸性溶液振荡，静置后不分层的是苯答案C答案解析苯与己烯性质的区别是：苯不能使KMnO4酸性溶液褪色，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，使水层褪色，而苯层(上层)则呈橙红色；苯与己烯在燃烧时都会产生浓烟。解析9．绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)()答案D答案解析根据“原子经济性”新概念的要求判断，A、B、C中有副产物HCl、H2O、HBr生成，原子利用率没有达到100%，而D项符合题目要求，原料中的原子全部转化为产品，无副产物生成。解析10．下列有机反应中，不属于取代反应的是()答案B答案解析选项B是氧化反应，其他选项均为取代反应。解析[B组综合篇]11．为探究苯与溴的取代反应，甲用如图装置Ⅰ进行如下实验：将一定量的苯和溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑，3～5min后发现滴有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成，即证明苯与溴发生了取代反应。(1)装置Ⅰ中①内发生反应的化学方程式为______________________________。(2)装置Ⅰ中长导管的作用是_____________________。(3)烧瓶中褐色油状液滴中的成分是_______________________，要想得到纯净的该产物，可用________洗涤。洗涤后分离粗产品应使用的仪器是_____________________。(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ，并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂：苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。a的作用是________，b中的试剂是________。比较两套装置，装置Ⅱ的主要优点是_____________________。(4)安全装置，防止倒吸苯(或四氯化碳)可以控制反应进行；避免杂质干扰；防止污染空气答案解析(1)因溴与铁反应生成溴化铁：2Fe＋3Br2===2FeBr3，苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢：(2)反应为放热反应，长导管让挥发出来的溴单质冷凝，防止对产物的检验产生干扰，即长导管的作用为导气，冷凝回流。(3)反应生成的溴苯和溴互溶形成褐色油状液滴，可用NaOH溶液洗涤，再对粗产品进行分液。(4)从题图信息可知，导气管是短进短出，装置a作安全装置，防止倒吸；b中要除去Br2，试剂为苯或四氯化碳。解析12．硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可作有机溶剂。制备硝基苯的过程如下：①配制混合酸：组装如图反应装置。取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合酸，加入漏斗中。把18mL苯加入三颈烧瓶中。②向室温下的苯中逐滴加入混合酸，边滴边搅拌，混合均匀。③在50～60℃下发生反应，直至反应结束。④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。(2)可能用到的有关数据列表如下。请回答下列问题：(1)配制混合酸应在烧杯中先加入_____________________。(2)恒压滴液漏斗的优点是_____________________。(3)实验装置中长玻璃管可用________(填仪器名称)代替。(4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或“下”)层，分离混合酸和产品的操作方法为_____________________。(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？_________________________________________。(6)为了得到更纯净的硝基苯，还需先向液体中加入________除去水，然后蒸馏，最终得到17.5g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有效数字)。若加热后，发现未加沸石，应采取的操作是________________________。答案(1)浓硝酸(2)可以保持漏斗与三颈烧瓶内压强一致，使液体顺利滴下(3)冷凝管(或球形、蛇形冷凝管)(4)上分液(5)取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加CaCl2溶液，无沉淀生成，则说明已洗净(其他合理答案也可)(6)氯化钙70%停止加热，冷却后补加答案解析(1)因浓硫酸密度大于浓硝酸且浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大量的热，因此应像稀释浓硫酸一样，将浓硫酸缓慢倒入浓硝酸中，故应在烧杯中先加入浓硝酸。(3)在制取硝基苯时需加热，而苯、浓硝酸易挥发，为防止原料挥发需将原料进行冷凝，因此长导管的作用是冷凝回流，为使冷凝效果更好，长玻璃管可用蛇形冷凝管来替代。(4)浓硝酸、浓硫酸的密度均大于产品硝基苯，且前两者均易溶于水、产品难溶于水，故反应后分层，产品在液体的上层；分离则需要采用分液的操作方法。解析(5)最后水洗目的是除去Na2CO3，因此检验是否洗净可取最后一次洗涤液少许，加入氯化钙溶液看有无沉淀，得出最后的洗涤液中是否有CO2－3，从而判断是否洗净。(6)除去最后水洗后液体中水分可采取加入吸水的氯化钙，然后蒸馏得到产品；理论上18mL苯与足量硝酸可生成m(硝基苯)＝18mL×0.88g·mL－178g·mol－1×123g·mol－1≈24.98g，故硝基苯的实际产率为17.5g24.98g×100%≈70%；加热后发现未加沸石，此时溶液温度也许已接近沸点，若直接加入沸石可能引起暴沸，因此采取的措施是停止加热，冷却后补加。解析