高中化学竞赛题--苯及其同系物

中学化学竞赛试题资源库——苯及其同系物A组1．随着碳原子数的增多，碳元素的质量百分含量也增大的是A烷烃同系物B烯烃同系物C炔烃同系物D苯的同系物2．苯的二氯取代物有三种，那么苯的四氯取代物有A1种B2种C3种D4种3．下列有机物注入水中振荡后分层且浮于水面的是A苯B溴苯C四氯化碳D乙醇4．可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是A溴和四氯化碳B苯和溴苯C汽油和苯D硝基苯和水5．能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是A乙烯乙炔B苯己烷C苯甲苯D己烷环己烷6．下列分子内各原子均在同一平面上的是①甲烷②乙烯③乙炔④苯A全部B只有①C②和③D②③④7．以苯为原料，不能一步制得的是A环己烷B苯磺酸钠C溴苯D硝基苯8．由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。你预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时，所得的有机物主要是A苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷9．甲苯分子的二氯取代物的同分异构体共有A4种B6种C8种D10种10．结构不同的二甲基氯苯的数目有A4个B5个C6个D7个11．苯环上有一个－C4H9和一个－C3H7两个取代基的有机物共有同分异构体A12种B4种C8种D24种12．有三种不同取代基－X，－Y，－Z，当它们同时取代苯分子中的3个氢原子，且每种取代产物中，只有两个取代基相邻时，取代产物有A2种B4种C6种D8种13．有三种不同的基团，分别为X－，Y－，Z－，若同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数是A10B8C6D414．一氯代物有两种，两氯代物有四种的烃是A丙烷B2－甲基丙烷C丙烯D苯15．下列烃中，一氯代物有2种，二氯代物有4种的是A丙烷B2，3－二甲基丁烷C甲苯D对－二甲苯16．甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，可能得到的一元取代物有A3种B4种C5种D6种17．某苯的同系物的分子式为C11H16，经分析，分子式中除含苯环外（不含其它环状结构），还含有两个“－CH3”、两个“－CH2－”、一个“－CH－”，它的可能结构式有A6种B5种C4种D3种18．下列分子中，所有碳原子一定共处在同一平面上的是AC6H6BC3H8CC6H12DC6H1419．下列叙述中正确的是A甲苯分子中共平面的原子最多是12个B对二甲苯分子中有四个碳原子在一条直线上C1一丁烯分子中的4个碳原子一定在同一平面内D2一丁烯分子中的4个碳原子一定在同一平面内20．充分燃烧某液态芳香烃Χ，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是AC10H14BC11H16CC12H18DC13H2021．在15mL苯中溶解560mL乙炔，再加入75g苯乙烯，所得混和液中碳元素的质量百分含量为A40%B66.7%C75%D92.3%22．1mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L（标准状况下）。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是ABCH3CH2CH2CH2CH3CDCH3－－CH323．有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：（1）不能与Br2水和酸性KMnO4溶液反应，但在Fe屑作用下能与液溴反应的是____，生成的有机物是，反应的化学方程式为。此反应属于______反应。（2）不与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是；（3）能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是；（4）不与Br2水反应但能与KMnO4溶液反应的是。24．怎样鉴别下列6种无色液体：、、、－CH3、－Br、－NO225．通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构式。提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？（1）提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从苯的凯库勒结构式看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使褪色。（2）实验验证：①苯不能使褪色。②经科学测定，苯分子里6个碳原子之间的键；6个碳原子和6个氢原子都在同一上。（3）结论：苯的凯库勒结构式中的双键跟烯烃双键，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子一般的碳碳单、双键交替的环状结构。（4）应用：为了表示苯分子的结构点，结构式用表示，用凯库勒式表示苯分子结构式是不确切的。26．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。（1）1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（－COOH）和石灰的混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式（2）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式（3）烷烃中脱水2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1，3－环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1，3—环己二烯（填稳定或不稳定）。（4）1866年凯库勒（右图）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）A苯不能使溴水褪色B苯能与H2发生加成反应C溴苯没有同分异构体D邻二溴苯只有一种（5）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。27．相同状况下A、B两种烃的蒸气：（1）B对A的相对密度为3（2）A、B等摩尔混和后完全燃烧所消耗氧气的体积是混和气体体积的5倍（3）A、B完全燃烧生成二氧化碳和水的质量比均为44︰9问A、B各是什么烃?28．有A、B、C、D四种烃，在常温下A、C是气体，B、D是液体。A完全燃烧后生成二氧化碳与水的物质量之比是2︰1；B的分子量是A的三倍；C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但在光照条件下最多可与六倍体积氯气发生反应；燃烧相同物质量的C与D，生成二氧化碳的体积比为1︰4，D不能使溴水褪色但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，在镍在下1molD能与3mol氢气完全反应；在铁粉存在下与溴反应生成一溴代物只有一种。试推断A、B、C、D各是什么物质?29．某种液态烃，它对氢气的相对密度为53，其组成里含有9.43%的氢元素，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，当它与氯气发生取代反应（取代苯环上的氢原子）时，生成的一氯化物只有两种，试推断该烃的化学式和结构式30．某一定量苯的同系物A完全燃烧，生成的气体通过浓硫酸后，浓硫酸质量增加10.8g，再通过KOH溶液，KOH溶液质量增加39.6g（设浓硫酸和KOH溶液吸收率均为100%）。0.1molA的氧化产物能被2mol/L100mL的NaOH溶液完全中和。求A的分子式和A可能的结构简式。B组31．有机物①C2H6②C2H4③C2H2④C6H6它们分子中的碳碳键长由大到小排列顺序正确的是A①＞②＞③＞④B①＞④＞②＞③C④＞②＞①＞③D④＞①＞②＞③32．化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便。设键数为I，则烷烃中碳原子跟键数关系的通式为CnI3n＋1，烯烃（视双键为两条单键）及环烷烃中碳原子跟键数关系的通式均为CnI3n，则苯的同系物中碳原子跟键数关系的通式为ACnI3n－1BCnI3n－2CCnI3n－3DCnI3n－433．由无水醋酸钠与碱石灰共热可得到甲烷。你预测将无水苯乙酸钠与碱石灰共热时，所得的有机物主要是A苯B甲苯C乙苯D苯甲酸钠与甲烷34．有一类苯的同系物的一溴代物只有一种，该类烃的分子组成通式为（n为项数）AC6nH2×6n—6BC3n＋3H6nCC3×2nH3×2n＋1—6DC3n＋3H2×3n35．下列五个选项中，对于如下所示的a、b、c三个碳正离子的相对稳定性而言，哪一个是正确的顺序？①②③A①＞②＞③B②＞③＞①C③＞①＞②D①＞③＞②E②＞①＞③36．写出（1）苯的凯库勒结构式；（2）苯的凯库勒共振结构；（3）苯的共振杂化体。37．最近几年，人们从各方面得到证据，表明苯的结构仍然是凯库勒式，最重要的证据之一是，邻二甲苯的臭氧化产物，只能用苯环是凯库勒式来解释，写出邻二甲苯与臭氧反应配平的方程式：38．苯是苯系芳烃中最典型、最简单的一种代表物。凯库勒认为苯是一个六元环，其中3个C－C单键和3个C＝C双键交替隔开，并且2个结构在不断变换：已知：(CH3)2C＝CH2(CH3)2C＝O＋HCHO（1）若苯与H2按1︰1反应，则加成反应的两种产物的结构式是、。（2）邻二甲苯能进行臭氧氧化和还原水解反应，推测邻二甲苯进行上述反应的产物的结构简式。39．化合物A从元素分析可知只含有C、H两种元素，从有机质谱测定其分子量为134；由红外光谱和核磁共振可知化合物A含有苯环，而且是对位二元取代苯；由核磁共振可知化合物A含有五类不同化学环境的氢原子。请写出化合物A的结构式并用系统命名法命名。40．有人提出了苯的结构可能是具有三维空间的立体结构：如果在该结构中引入2个－X基团，可形成的同分异构体和之外，还有多种同分异构体，请再写出其中四种，，，。41．对二乙苯在酸性高锰酸钾溶液中被氧化并有气体产生，试写出配平的反应式。42．苯的一个同分异构体为五面体棱晶烷，其二元取代物有几个异构体？写出其结构简式。43．由甲苯为原料加入必要的有机、无机试剂合成：ClH2C－－SO3H。44．写出下列反应的反应物的构造式：（1）（2）（3）（4）45．1，1—二溴丙烷用过量NaOH醇溶液处理，得到的物质A，A在木炭存在下加热到600℃，分离出两种产物B、C，它们在FeBr3存在下或者光照下，均可进行溴化反应。化合物B在每种情况下各生成一种一溴衍生物，而化合物C各生成三种不同的一溴衍生物。写出A、B、C的结构简式。46．1，l－二溴丙烷用过量的氢氧化钾醇溶液处理，得到的物质A在活性炭存在下加热到600℃，分出两种产物B和C，它们在溴化铁（Ⅲ）存在下或者光照下，均可进行溴化反应。化合物B在每种情况下一溴化时，各形成一种产物，而化合物C形成三种不同的一溴衍生物。确定以字母表示的是什么物质，写出反应式。47．组成为C10H14的芳烃，可从苯制得，它含有一个手性碳原子，氧化后成为苯甲酸，确定其构造式。48．化合物A、B分子式均为C12H18，它们都不能由任何烯烃经催化氢化得到。当进行氯化反应生成一氯代物时，无论以铁粉为催化剂，还是在光照下进行，A都分别得到3种异构体，而B都分别得到两种异构体。请写出A、B可能的结构简式。49．某芳烃A的分子式为C9H12，用K2Cr2O7硫酸溶液氧化后得一种二元酸B，将A硝化所得的一元硝基化合物主要有两种，请写出A的构造式并写出各步反应式。50．有A、B、C三种芳烃，化学式均为C9H12。将它们氧化，A得到一元羧酸，B得到二元羧酸，C得到三元羧酸。若将它们硝化，则A得到三种硝化产物，B得到两种硝化产物，C得到一种硝化产物。（1）写出A、B、C三种化合物的可能结构。（2）写出这三种化合物的氧化反应方程式。51．分子式为C8H10的某烃，它不能与溴发生加成反应，但能使溴水褪色，并能被高锰酸钾氧化，写出该烃的同分异构体和名称。把C8H10氧化，氧化产物的分子式为C8H6O4，C8H6O4失水得酸酐C8H4O3。根据上述情况判断该烃是哪一种异构体，并说明不可能是其他异构体的理由。52．烃A是一个不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的液体。A进行臭氧分解和随后进行还原水解，生成组成为C2H2O2的产物B，并且所生成的B的量是已反应A量的3倍。物质A用于下列合成中：C的分子中只含有一个硫原子。在浓硝酸或混酸作用下，物质D被氧化，放出一氧化氮气体。若预先将D溶于过量浓H2SO4中，然后在90℃条件下将溶液加热数小时，则生成分子中含两个硫原子的产物。将混酸加到物质D中时，不发生氧化，而是生成化合物E（C6H3N3O7），将反应混合物用水稀释和冷却后，E可以黄色晶体的形式从混合物中析出来。（1）试确定物质A～E；（2）试写出所发生反应的方程式。53．存在于煤焦油中的某液态有机物X，取其1.06g经燃烧得到0.90gH2O、3.52gCO2。该有机物的蒸气密度为氮气的3.79倍。用热的CrO3与H2SO4的混合物氧化X，从反应混合物中分离出无色晶体A。A可溶于NaOH或NaHCO3水溶液。化合物A受