文档内容
第 61 讲 烃
复习目标 1.了解烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的结构与性质。2.了解烃类物质的重要应用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
2．脂肪烃的物理性质
性质 变化规律
常温下，含有 1 ～ 4 个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐
状态
渐过渡到液态、固态
随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，
沸点
沸点越低
相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小
水溶性 均难溶于水
3.脂肪烃的化学性质
(1)烷烃的取代反应
①取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应
a．反应条件：烷烃与气态卤素单质在光照下反应。
b．产物成分：多种卤代烃混合物(非纯净物)＋HX。
c．定量关系： ～X ～HX，即取代1 mol氢原子，消耗1_mol 卤素单质生成1 mol
2
HX。
(2)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应的化学方程式)
(3)加聚反应
①丙烯加聚反应的化学方程式为nCH==CH—CH ――→ 。
2 3
②乙炔加聚反应的化学方程式为nCH≡CH――→CH==CH。
(4)二烯烃的加成反应和加聚反应
①加成反应
②加聚反应：nCH==CH—CH==CH――→CH—CH==CH—CH 。
2 2 2 2
(5)脂肪烃的氧化反应
烷烃 烯烃 炔烃
燃烧现象 火焰较明亮 火焰明亮且伴有黑烟 火焰很明亮且伴有浓黑烟
通入酸性
不褪色 褪色 褪色
KMnO 溶液
4
1．符合通式C H 的烃一定是烯烃( )
n 2n
2．聚乙炔可发生加成反应( )3．1,3-丁二烯与溴单质的加成产物有2种( )
答案 1.× 2.√ 3.×
一、烷烃的物理性质
1．下列事实反映了烷烃物理性质的哪些规律？
①甲烷难液化，丁烷易液化，石油是液体。
②汽油、石蜡均浮于水面，而沥青却沉于水底。
③石油产品碳链越长，分馏时采用的温度越高。
④常温常压下，戊烷的同分异构体中，只有新戊烷是气体。
答案 (1)随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点升高，密度增大；
(2)在烷烃的同分异构体中，支链越多，沸点越低。
二、烯烃、炔烃的同分异构体
2．某烷烃的结构简式为
(1)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物，则该单烯烃可能有________________种结构。
(2)若该烃是炔烃与氢气加成的产物，则该炔烃可能有____________种结构。
(3)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物，则该二烯烃可能有____________种结构。
答案 (1)5 (2)1 (3)5
解析 该烷烃的碳骨架结构为 。(1)对应的单烯烃中双键可位于
①②③④⑤五个位置。(2)对应的炔烃中三键只能位于①位置。(3)对应的二烯烃，当一个双
键位于①时，另一个双键可能位于③④⑤三个位置，当一个双键位于②时，另一个双键可能
位于⑤一个位置，两个双键还可能分别位于④和⑤两个位置。
三、烯烃、炔烃和酸性KMnO 溶液的反应规律
4
3．已知烯烃、炔烃被酸性KMnO 溶液氧化产物的规律如下：
4
某烃的分子式为C H ，1 mol 该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H ；用热的酸性KMnO
11 20 2 4
溶液氧化，得到丁酮( )、琥珀酸( )和丙酮( )三者的混合物。
该烃的结构简式： _____________________________________________________。
答案
四、脂肪烃的转化
4．烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成粘合剂M的路线图。
回答下列问题：
(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是________(填字母)。
A．A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应
B．B的结构简式为CHClCHClCH
2 3
C．C的分子式为C HO
4 5 3
D．M的单体是CH==CHCOOCH 和
2 3
(2)A分子中所含官能团的名称是________，反应①的反应类型为________。
(3)设计步骤③⑤的目的是_____________________，C的名称为______________________。
(4)C和D生成M的化学方程式为_________________________________________________。
答案 (1)D (2)碳碳双键 取代反应
(3)保护碳碳双键，防止被氧化 丙烯酸甲酯
(4)nCH==CHCOOCH ＋ ―――→
2 3
解析 A为烯烃，分子式为 C H ，其结构简式为CHCH==CH ；结合反应②的生成物为
3 6 3 2
CH==CHCH OH及反应①的条件可知B为ClCH CH==CH ；生成D的反应物为CH==CH
2 2 2 2 2
—CN ， 由 粘 合 剂 M 逆 推 可 知 D 为 ， 故 C 为 CH==CHCOOCH 。
2 3
(1)CH CH==CH 可发生加成反应和氧化反应，不能发生缩聚反应，A项错误；C的分子式为
3 2C HO，C项错误。
4 6 2
(2)A为CHCH==CH，其官能团为碳碳双键，反应①是甲基在光照条件下的取代反应。
3 2
(3)反应③是CH==CHCH OH通过加成反应，使碳碳双键得以保护，防止后续加入酸性
2 2
KMnO 溶液时被氧化，待羟基被氧化后，再通过消去反应得到原来的碳碳双键；C为
4
CH==CHCOOCH ，其名称为丙烯酸甲酯。
2 3
考点二 芳香烃
1．芳香烃
分子里含有一个或多个苯环的烃。
芳香烃
2．苯的化学性质
(1)取代反应
①硝化反应： ＋HNO―――→ ＋HO。
3 2
②卤代反应： ＋Br ――→ ＋HBr↑。
2
(2)加成反应： ＋3H――→ 。
2
(3)可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO 溶液褪色。
4
3．苯的同系物——甲苯
烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环
上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
完成下列有关苯的同系物的化学方程式：
(1)硝化： ＋3HNO―――→ ＋3HO。
3 2(2)卤代： ＋Br ――――→ 。
2
＋Cl――→ 。
2
(3)易氧化，能使酸性KMnO 溶液褪色：
4
――――――――→ 。
1．苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质，故不可能发生加成反应( )
2．可用酸性高锰酸钾溶液区别甲苯与环己烷( )
3．苯乙烯中所有的原子一定在同一平面上( )
4．受甲基的影响，甲苯与浓硝酸反应易生成三硝基甲苯( )
5．甲苯能使溴水层褪色的原因是溴与苯环发生了取代反应( )
6． 与 互为同系物，且均能使酸性KMnO 溶液褪色( )
4
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.×
一、苯环结构的稳定性分析
1．将7.8 g苯蒸气在催化剂作用下与足量氢气发生加成反应，生成气态环己烷，放出 20.84
kJ的热量。
(1)写出上述反应的热化学方程式。
(2)碳碳双键与H 加成时放热，而且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。
2
(g)＋H(g)――→ (g)
2
ΔH＝－119.6 kJ·mol－1
(g)＋2H(g)――→ (g)
2
ΔH＝－237.1 kJ·mol－1
根据上述事实，结合①中的有关数据，说说你对苯环的认识。
答案 (1) (g)＋3H(g)――→ (g)
2
ΔH＝－208.4 kJ·mol－1(2)苯环结构比较稳定。
二、芳香烃与其他有机物的转化
2．已知苯可以进行如下转化：
←―――― ――――――――――――――――→――→ ――――――――――――――――→
C
回答下列问题：
(1)反应①的反应类型为________，化合物A的化学名称为________。
(2)化合物B的结构简式为________，反应②的反应类型为________。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯：__________________________________________。
答案 (1)加成(或还原)反应 环己烷
(2) 消去反应
(3)加入水，油层在上层的为苯，油层在下层的为溴苯
3．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下：
――――→ (R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙，分子式都是C H 。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，
10 14
它的结构简式是____________________；乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C HO
8 6 4
的芳香酸，则乙可能的结构有________种。
(2)有机物丙也是苯的同系物，分子式也是C H ，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出
10 14
丙所有可能的结构简式：_____________________________________________。
答案 (1) 9
(2) 、 、 、
解析 (1)若苯的同系物乙能被氧化为分子式为C HO 的芳香酸(二元酸)，说明苯环上有两
8 6 4
个侧链，可能是两个乙基，也可能是一个甲基和一个丙基，而丙基又有两种结构(—
CHCHCH 和 )，两个侧链在苯环上的位置又有邻、间和对位3种，故分子式
2 2 3
为C H ，有两个侧链的苯的同系物有3×3＝9种可能的结构。(2)分子式为C H 的苯的同
10 14 10 14系物苯环上的一溴代物只有一种，其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位，或4个相
同的侧链，且两两处于对称位置。
1．(2021·河北，8)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合
物，下列说法正确的是( )
A．是苯的同系物
B．分子中最多8个碳原子共平面
C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D．分子中含有4个碳碳双键
答案 B
解析 苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物，故 A错误；由结构简式可知，苯
并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，共有8个碳原子，
故B正确；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5种类型氢原
子，则一氯代物有5种，故C错误；苯环不是单双键交替的结构，由结构简式可知，苯并降
冰片烯分子中只含有1个碳碳双键，故D错误。
2．(2020·天津，9改编)下列关于 的说法正确的是( )
A．该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
B．分子中共平面的原子数目最多为14
C．分子中的苯环由单双键交替组成
D．与Cl 发生取代反应生成两种产物
2
答案 A
解析 分子中含有碳碳三键，能与溴加成，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故 A正确；根据
苯中12个原子共平面，乙炔中四个原子共直线，甲烷中三个原子共平面，因此分子中共平
面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面)，故B错误；
苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键，故C错误；与Cl 发生取代反应，取代
2
甲基上的氢有一种产物，取代苯环上的氢有四种产物，因此取代反应生成五种产物，故D
错误。
3．(2019·全国卷Ⅰ，8)关于化合物2-苯基丙烯( )，下列说法正确的是( )
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
答案 B
解析 2-苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键，它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应
而使其褪色，A项错误；类比乙烯，2-苯基丙烯能发生加成聚合反应，B项正确；2-苯基丙
烯分子中含有甲基，故该分子中不可能所有原子共平面，C项错误；2-苯基丙烯属于烃，不
易溶于水，D项错误。
4．(2019·上海等级考，7)已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，
下列关于它的叙述正确的是( )
A．易溶于水 B．可以发生取代反应
C．其密度大于水的密度 D．与环己烷互为同系物
答案 B
解析 A项，烃难溶于水，错误；B项，烃可以与卤素单质发生取代反应，正确；C项，烃
的密度小于水的密度，错误；D项，“自行车烃”与环己烷结构不相似，不互为同系物，错
误。
课时精练
1．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是( )
A．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键
B．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
C．烷烃的通式一定是C H ，而烯烃的通式一定是C H
n 2n＋2 n 2n
D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
答案 D
解析 烯烃中也可能含有饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷
烃的通式是C H ，只有单烯链烃的通式才是C H ，C错。
n 2n n 2n
2．下列关于组成表示为CH 的烷、烯、炔烃的说法不正确的是( )
x y
A．当x≤4时，常温常压下均为气体
B．y一定是偶数
C．分别完全燃烧1 mol，耗O 为(x＋)mol
2
D．在密闭容器中完全燃烧，120 ℃时测得的压强一定比燃烧前大答案 D
3．乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，以乙烯为原料合成的部
分产品如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．氧化反应有①⑤⑥，加成反应有②③
B．氯乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO 溶液褪色
4
C．在加热条件下，反应⑥的现象为产生红色沉淀
D．可用乙醇萃取Br 的CCl 溶液中的Br
2 4 2
答案 C
解析 由流程可知乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯
乙烷，继续发生消去反应生成氯乙烯，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，乙烯氧化生成乙醛，
乙醛与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成乙酸。
4．下列对有机物结构或性质的描述错误的是( )
A．将溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，这是由于发生了加成反应
B．苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特
的键
C．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
D．一定条件下，Cl 可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应
2
答案 A
解析 将溴水加入苯中，由于溴在苯中的溶解度比在水中的溶解度大，苯萃取出了溴水中的
溴，使溴水的颜色变浅，萃取过程是物理变化，不是加成反应，故A错误。
5．四元轴烯t、苯乙烯b及立方烷c的分子式均为C H。下列说法正确的是( )
8 8
A．b的同分异构体只有t和c两种
B．t、b、c的二氯代物均只有三种
C．t、b、c中只有t的所有原子处于同一平面
D．t和b能使酸性KMnO 溶液褪色而c不能
4
答案 D
6．链烃分子中的氢被两个或多个苯基取代的化合物称为多苯代脂烃，m、n是两种简单的多苯代脂烃。下列说法正确的是( )
A．m、n互为同系物
B．m、n的一氯代物均只有四种
C．m、n均能使Br 的CCl 溶液褪色
2 4
D．m、n分子中所有碳原子处于同一平面
答案 B
解析 m、n的结构不相似，不互为同系物，故 A错误；m分子中含有四种氢原子，n分子
中含四种氢原子，一氯代物均只有四种，故B正确；m、n含有苯环，不能和溴单质发生加
成反应，都不能使Br 的CCl 溶液褪色，故C错误；n分子中含1个四面体结构的C，不可
2 4
能与苯环在同一平面上，即所有碳原子不可能共面，故D错误。
7．稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的
稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等，其结构分别为
下列说法不正确的是( )
A．蒽与H 完全加成后，产物的分子式为C H
2 14 24
B．萘、蒽的二氯代物分别有10种、15种
C．上述四种物质均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．上述四种物质均不溶于水
答案 C
解析 蒽与H 完全加成后，产物是 ，分子式为C H ，A正确；萘分子中有两
2 14 24
种氢原子( )，将一个Cl固定在α位，然后移动另一个Cl原子，有7种可能结构，
再将一个Cl固定在β位，移动另一个Cl原子，共有3种可能的结构，共10种二氯代物；蒽
分子中有3种氢原子( )，将一个Cl分别固定在α、β、γ位上，再移动另一个
Cl，二氯代物有9、5、1种，共15种，B正确；上述四种物质分子中都不含有碳碳双键，
而是形成大π键，性质较稳定，均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C不正确；上述四种物质均属于烃，不含有亲水基，都不溶于水，D正确。
8．有机物 俗称稗草烯，主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机
物的说法正确的是( )
A．属于烯烃
B．可用 与Cl 在光照条件下反应直接制得纯净的该物质
2
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．在一定条件下可发生聚合反应
答案 D
解析 该物质含有C、H、Cl元素，应为烃的衍生物，故A错误；光照条件下与氯气反应，
甲基、亚甲基中H原子均可被取代，无法控制反应得到纯净的 ，故B
错误；含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾氧化，故C错误；含有碳碳双键，可以发生加聚
反应，故D正确。
9．已知：① ＋HNO――――→ ＋HO ΔH<0；②硝基苯沸点为210.9 ℃，
3 2
蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)，正确的是(
)
答案 A
解析 硝基苯的密度比水的密度大，不溶于水，可用分液分离，分层后水在上层、有机层在
下层，故A正确；浓硫酸的密度比浓硝酸的密度大，为了使液体充分混合，混合时应将密
度大的液体注入密度小的液体中，即应将浓硫酸注入浓硝酸中，故B错误；该反应中需要
控制反应温度，图示装置缺少温度计，故C错误；蒸馏时温度计测定馏分的温度，图示温
度计水银球未在支管口处，且锥形瓶不能密封，故D错误。
10．环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构，一直受到理论化学家的注意，其转化关系如图所
示，下列说法正确的是( )A．b分子中的所有原子都在同一平面上
B．p可在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C．m的同分异构体中属于芳香化合物的共有5种(不考虑立体异构)
D．①是加成反应，②是消去反应
答案 C
解析 b分子中含有饱和碳原子，所以所有原子不可能都在同一平面上，A项错误；p分子
β-C原子上没有氢原子，所以不能发生消去反应，B项错误；m的同分异构体中属于芳香化
合物的有 、 、 、 、 ，共5种，C
项正确；b分子中双键断裂，与CBr 结合，所以①属于加成反应，物质p为卤代烃，卤代烃
2
发生水解反应生成醇，同一个碳原子上连有两个羟基时不稳定，发生脱水反应，最终生成
m，故②的反应类型先是取代反应后是消去反应，D项错误。
11．吡啶( )是类似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的
原料，可由如下路线合成。下列叙述正确的是( )
A．MPy只有两种芳香同分异构体
B．EPy中所有原子共平面
C．VPy是乙烯的同系物
D．反应②的反应类型是消去反应
答案 D
解析 MPy有3种芳香同分异构体，A错误；EPy中有两个饱和C，所以EPy中所有原子不
可能都共面，B错误；VPy含有杂环 ，和乙烯结构不相似，故VPy不是乙烯的同系
物，C错误；反应②为醇的消去反应，D正确。
12．已知：①R—NO ――→R—NH ；②苯环上的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有
2 2
显著的影响。下图表示以苯为原料制备一系列有机物的转化过程：(1)A是一种密度比水______(填“大”或“小”)的无色液体，苯转化为A的化学方程式是
_____________________________________________________________________________。
(2)在“苯――→C――→D――→ ”的转化过程中，属于取代反应的是______(填
序号，下同)，属于加成反应的是______。
(3)图中“苯→E→F”的转化过程省略了反应条件，请写出E的结构简式：______________。
(4)有机物B苯环上的二氯代物有______种结构； 的所有原子______(填“在”
或“不在”)同一平面上。
答案 (1)大 ＋HNO――→ ＋HO (2)①② ③
3 2
(3) (X是卤素原子) (4)6 不在
解析 (3)由 可推知F是 (X是卤素原子)，分析题图中的
隐含信息，结合—NO 是苯环上的间位定位基，卤素原子是苯环上的邻、对位定位基，可得
2
E 应是 (X 是卤素原子)。(4)由 并结合题给信息可推知 B 为
， 苯环上的二氯代物有 、 、
、 、 、 ，共6种。由CH 的正四
4
面体结构和NH 的三角锥形结构可知， 的所有原子不可能都在同一平面上。
3
13．乙烯是一种重要的基本化工原料，实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。
Ⅰ.乙烯的制备
欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为 CHCHOH――→CH==CH↑＋HO，反应过程
3 2 2 2 2
中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。
(1)欲收集一瓶乙烯，选择上图中的装置，其连接顺序为______(按气流方向，用小写字母表
示)。
(2)C中盛放的试剂为________，其作用为_______________________________________。
(3)在蒸馏烧瓶中混合浓硫酸和乙醇时，应先添加________________；实验开始一段时间后
发现忘记加碎瓷片，此时应该进行的操作为______________________________________。
(4)尾气吸收可采用________(填字母)。
A．酸性KMnO 溶液 B．浓硫酸
4
C．饱和NaCO 溶液 D．NaOH溶液
2 3
Ⅱ.验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。
实验小组同学将Ⅰ中制得的乙烯干燥后，按下列两种方案进行实验。
方案 操作 现象
一 将纯净的乙烯通入溴水中 溴水褪色
向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的 ①溴的CCl 溶液褪色
4
二
CCl 溶液，振荡 ②__________________
4
(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为___________________________________。
(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应，原因为_________________________
___________________________________________________________________________。
(7)方案二中现象②应为_______________________________________________________，
要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充的实验为继续向方案二塑
料瓶中加入少量________，振荡后，若______________，证明发生了加成反应。
答案 (1)bdcefi (2)NaOH溶液 除去乙烯中混有的 SO 、CO 等酸性气体 (3)乙醇 停止
2 2加热，冷却后补加 (4)A (5)CH ==CH ＋Br ―→CHBrCHBr (6)发生取代反应同样可以
2 2 2 2 2
使溴水褪色， 溴水中含有HBr和HBrO等成分，不一定是Br 发生加成反应 (7)塑料瓶变
2
瘪 石蕊溶液 溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸银溶液 无淡黄色沉淀生成)
解析 用乙醇与浓硫酸作用制乙烯，需将浓硫酸加入乙醇中(相当于浓硫酸稀释)，然后往混
合液中加入碎瓷片(或沸石)，以防暴沸；反应时用温度计控制溶液温度在170 ℃左右；由于
浓硫酸会将乙醇氧化，生成CO 、SO 等气体，所以气体应先通过盛有碱液的洗气瓶，再用
2 2
排水法收集，尾气用酸性KMnO 溶液处理。证明乙烯与溴发生的反应类型是加成反应还是
4
取代反应，关键是证明产物中是否含有HBr。
(7)方案二中，由于塑料瓶内气体体积减小，压强减小，所以现象②应为塑料瓶变瘪，要想
用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充证明产物中不含有HBr的实
验：继续向方案二塑料瓶中加入少量石蕊溶液，振荡后，若溶液不变红(或硝酸酸化的硝酸
银溶液，无淡黄色沉淀生成)，证明发生了加成反应。
14．一种由甲苯合成多取代芳香族化合物的反应路线如图：
回答下列问题：
(1)甲苯分子中最多有________________个原子共平面。
(2) 写 出 反 应 ② 的 化 学 方 程 式 ： ____________________________ ， 反 应 类 型 为
______________。(3)甲苯易在甲基的邻、对位发生反应，若不进行反应①，直接进行反应②～④，可能会得
到的副产物的结构简式有____________________(写出两种)。
(4)反应⑤的目的是____________________________________________________。
(5)产物A与足量氢气加成后的产物，核磁共振氢谱有________组峰，1 mol 产物B可与
________ mol氢氧化钠溶液反应。
(6)不改变取代基的结构与个数，产物B的同分异构体(不包括B)有________种。
答案 (1)13 (2) ＋(CFCOO) Tl―→ ＋CFCOOH 取代反应
3 3 3
(3) 、 、 、 (任写两种即可)
(4)保护酚羟基，防止被高锰酸钾氧化
(5)8 2 (6)9
解析 (1)甲苯中苯环以及与苯环相连的碳原子共12个原子一定共面，单键可以旋转，所以
经旋转甲基上有一个氢原子可以与苯环共面，最多有13个原子共面。
(4)后续步骤中需要将苯环上的甲基氧化成羧基，酚羟基易被氧化，所以反应⑤的目的是保
护酚羟基，防止被高锰酸钾氧化。
(5)产物A与足量氢气加成得到的产物为 ，环上有6种环境的氢原子，取代基上有
2种环境的氢原子，所以核磁共振氢谱有8组峰；1 mol产物B含有1 mol普通酯基，可以消
耗1 mol NaOH，含有1 mol酚羟基可以消耗1 mol NaOH，共可以与2 mol NaOH反应。
(6)采取“定二移一”的分析方法，先固定—COOCH 和—OH，二者处于邻位，则—COCH
3 3
有4种位置；二者处于间位，则—COCH 有4种位置；二者处于对位，则—COCH 有2种
3 3
位置，所以包括B在内共有10种结构，则产物B的同分异构体(不包括B)有9种。
