Question

12．按要求完成下列问题．
（1）某芳香烃的相对分子质量为102，若该分子内所有原子均在同一平面内，则其结构简式为．
（2）写出由溴乙烷制乙二醇的化学方程式CH₃CH₂Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₂=CH₂+NaBr+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br、CH₂BrCH₂Br+2NaOH $→_{△}^{水}$HOCH₂CH₂OH+2NaBr；
（3）在C₈H₈Br₂的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种的共有7种．
（4）下列实验设计或操作合理的是BCGH．
A．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成比水重的溴苯
B．只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇
C．实验室制取乙烯时必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
D．将10滴溴乙烷加入1mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子
E．工业酒精制取无水酒精时先加生石灰然后蒸馏，蒸馏必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
F．苯酚中滴加少量的稀溴水，可用来定量检验苯酚
G．将铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热变黑后，立即伸入盛有无水乙醇的试管中，完成乙醇氧化为乙醛的实验
H．为了减缓电石和水的反应速率，可用饱和食盐水来代替水进行实验．

Answer 1

分析 （1）某芳香烃的相对分子质量为102，则分子中最大C原子数目为$\frac{102}{12}$=8…6，结合烷烃中碳原子与H原子关系，可知7个碳原子最多需要16故H原子，故该芳香烃中含有8个碳原子、6个H原子，分子式为C₈H₆，不饱和度为$\frac{8×2+2-6}{2}$=6，则侧链不饱和度为2，该分子内所有原子均在同一平面内，应是苯乙炔；
（2）CH₃CH₂Br在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成CH₂=CH₂，乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1-2二溴乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇；
（3）苯环上一硝化的产物只有一种，可以为2个相同的取代基（-CH₂Br）处于对位，可以是4个取代基；
（4）A．苯和溴水不反应；
B．苯、硝基苯、乙醇分别与水混合的现象为：分层后有机层在上层、分层后有机层在下层、不分层；
C．实验室制取乙烯时控制反应液的温度为170℃；
D．将10滴溴乙烷加入1mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，发生水解，检验溴离子应在酸性溶液中；
E．工业酒精制取无水酒精时先加生石灰然后蒸馏，蒸馏测定馏分的温度；
F．苯酚中滴加少量的稀溴水，生成的三溴苯酚易溶于苯酚；
G．将铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热变黑后，生成CuO，立即伸入盛有无水乙醇的试管中，乙醇被氧化为乙醛；
H．电石和水的反应速率较快，用饱和食盐水来代替水，反应速率减缓．

解答 解：（1）某芳香烃的相对分子质量为102，则分子中最大C原子数目为$\frac{102}{12}$=8…6，结合烷烃中碳原子与H原子关系，可知7个碳原子最多需要16故H原子，故该芳香烃中含有8个碳原子、6个H原子，分子式为C₈H₆，不饱和度为$\frac{8×2+2-6}{2}$=6，则侧链不饱和度为2，该分子内所有原子均在同一平面内，应是苯乙炔，结构简式为，故答案为：；
（2）以CH₃CH₂OH为原料合成HOCH₂CH₂OH步骤为：CH₃CH₂OH在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成CH₂=CH₂，乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1-2二溴乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成乙二醇，反应分别为CH₃CH₂Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₂=CH₂+NaBr+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br、CH₂BrCH₂Br+2NaOH $→_{△}^{水}$HOCH₂CH₂OH+2NaBr，故答案为：CH₃CH₂Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH₂=CH₂+NaBr+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br、CH₂BrCH₂Br+2NaOH $→_{△}^{水}$HOCH₂CH₂OH+2NaBr；
（3）同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种，可以为2个相同的取代基（-CH₂Br）处于对位，可以是4个取代基，且为对称结构，四个取代基相邻时，2个甲基处于2个Br原子之间，或2个Br原子处于2个甲基之间，三个取代基相邻时，甲基位于2个溴原子之间，且2个甲基处于对位，或Br原子处于2个甲基之间，2个Br原子处于对位，可以是两个取代基相邻，甲基与甲基相邻、溴原子与溴原子相邻，或甲基与Br原子相邻，且相同基团处于对位，共有7种，故答案为：7；
（4）A．在催化剂存在的条件下，苯和液溴发生反应可生成比水重的溴苯，故A错误；
B．苯、硝基苯、乙醇分别与水混合的现象为：分层后有机层在上层、分层后有机层在下层、不分层，现象不同，则只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇，故B正确；
C．实验室制取乙烯时控制反应液的温度为170℃，必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度，故C正确；
D．将10滴溴乙烷加入1mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子，没有加酸至酸性，不能检验，故D错误；
E．工业酒精制取无水酒精时先加生石灰然后蒸馏，蒸馏必须将温度计的水银球放在烧瓶的支管口处，故E错误；
F．苯酚中滴加少量的稀溴水，观察不到白色沉淀，不能可用来定量检验苯酚，故F错误；
G．将铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热变黑后，生成CuO，立即伸入盛有无水乙醇的试管中，可完成乙醇氧化为乙醛的实验，故G正确；
H．电石和水的反应速率较快，为了减缓电石和水的反应速率，可用饱和食盐水来代替水进行实验，操作合理，故H正确；
故答案为：BCGH．

点评 本题考查化学实验方案的设计，涉及有机物的结构与性质、有机合成反应、物质的鉴别和检验，为高频考点，把握物质的性质、相关反应原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．