“苯及其同系物”考点聚焦

张新中

(江苏省邗江中学 225009)

一、苯的结构特点

例11866年凯库勒提出了苯的单、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.苯环结构中，不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，可以作为证据的事实是( ).

①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；

②苯中碳碳键的键长均相等；

③苯能在加热和催化剂存在的条件下跟H2加成生成环己烷；

④经实验测得邻二甲苯仅有一种结构；

⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色.

A．②③④⑤ B．①③④⑤

C．①②④⑤ D．①②③④

解析如果苯分子中存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构，则碳碳键的键长就不会相等，苯就会使酸性KMnO4溶液褪色，使溴水因加成反应而褪色，同时邻二甲苯上两个甲基有可能分布在单键两端碳原子上，也可能分布在双键两端碳原子上，故①②④⑤可以作为证据.答案：C

二、芳香烃共面、共线的判断

例2某有机物结构如下：

关于该分子结构的说法正确的是( ).

A．最多有18个原子在同一平面上

B．最多有4个碳原子在一条直线上

C．最多有12个碳原子在同一平面上

D．所有原子都可能在同一平面上

解析以碳碳双键为中心，根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构，可以画出如下结构示意图：

由图可知，只有炔直线上的4个C原子在一条直线上；苯平面、烯平面、炔直线上的C原子都可能在同一平面上，根据甲烷的结构可知，在炔直线之外的2个C原子最多有1个在平面上，故最多有8+4+1=13个C原子在同一平面上；苯环中的4个H原子都在同一平面上，烯平面上的2个H原子可能在同一平面上，炔直线上的1个H原子在同一平面上，与苯环所有甲基上有1个H原子可能在同一平面上，故最多有13+4+2+1+1=21个原子在同一平面上.答案：B

三、苯的性质

例3苯是重要的有机化工原料.下列关于苯的说法正确的是( ).

A．在通常状况下为气体

B．能在空气中燃烧，燃烧时冒浓烟

C．能够使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．在通常状况下，易溶于水

解析A项，苯在通常状况下为液体，错误；B项，苯分子中含碳量高，故其在空气中燃烧时产生较多的黑烟，正确；C项，苯分子中不存在碳碳双键，故不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；D项，苯是有机物，难溶于水，错误.答案：B

四、溴苯的制备

例4实验室用液溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④用10%的NaOH溶液洗；⑤水洗.正确的操作顺序是( ).

A．①②③④⑤ B．②④⑤③①

C．④②③①⑤ D．②④①⑤③

解析除去溴苯中的溴时，由于开始含溴较多，应先用水清洗，然后再用NaOH溶液除去少量的溴，再用水洗去多余的NaOH，然后干燥、蒸馏可得纯净的溴苯.答案：B

五、苯的同系物的结构特点

例5下列不属于苯的同系物的是( ).

六、苯的同系物的结构与性质

例6下列说法中正确的是( ).

C．(CH3)3CCH2CH3的二氯代物有7种

七、苯的同系物的同分异构体

例7用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得的化合物可能有( ).

A．3种 B．4种

C．5种 D．6种

解析若苯环上有两个取代基时，有邻、间、对三种结构，而相对分子质量为43的烃基，其结构简式为—C3H7，有如下两种结构—CH2CH2CH3和—CHCH3CH3，则甲苯苯环上的取代物有2×3=6种.答案：D

八、苯及其同系物的相关计算

例8某一定量的苯的同系物完全燃烧，生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，经测定，前者质量增加10.8 g，后者质量增加39.6 g(设均为完全吸收)．又知经氯化处理后，该苯的同系物苯环上的一氯代物、二氯代物、三氯代物都只有一种，根据上述条件：

(1)推断该苯的同系物的分子式为____；

(2)写出该苯的同系物的结构简式为____.

解析(1)设苯的同系物的分子式为CnH2n-6，

44n18(n-3)

39.6 g 10.8 g

解得n=9，故苯的同系物的分子式为C9H12.