甲苯是一种有机化合物,属于芳香烃,呈无色透明液体状,有芳香型气味。甲苯的熔点为-94.9℃,沸点为110.6℃,极微溶于水但是可以混溶于苯等有机溶剂。甲苯的化学性质活泼,与苯相似,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,属于易燃易爆物质。甲苯还可作大量溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料之一,另外,甲苯的一系列衍生物还可用于医疗和农业等方面。
(1)苯的结构简式为
,甲苯结构简式为 ,故答案为: ; ;(2)A.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一氯取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故A错误;
B.若苯的结构中存在单双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种,但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故B正确;
C.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C错误;
D.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的对位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故D错误,
故答案为:B;
(3)甲苯在铁的催化作用下与液溴主要发生苯环上甲基的邻、对位取代反应,结构简式为: 、 ,甲苯在光照条件下与溴蒸气反应取代反应,Br取代甲基上的H,化学方程式为: ,
故答案为: 、 ; ;
(4)甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,化学方程式为: ,
故答案为:氧化反应; ;
(5)对二甲苯、1,3,5-三甲苯中只有一种等效氢,一氯代物只有一种,
故答案为:E、H.
物理性质
甲苯分子比例模型[2]外观与性状:无色透明液体,有类似苯的芳香气味。
熔点(℃):-94.9
相对密度(水=1):0.87
沸点(℃):110.6
相对蒸气密度(空气=1):3.14
分子式:C7H8
分子量:92.14
饱和蒸气压(kPa):4.89(30℃)
燃烧热(kJ/mol):3905.0
临界温度(℃):318.6
临界压力(MPa):4.11
辛醇/水分配系数的对数值:2.69
闪点(℃):4
爆炸上限%(V/V):7.0
引燃温度(℃):535
爆炸下限%(V/V):1.2
溶解性:不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。[1]
化学性质
化学性质活泼,与苯相像。[3]可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应,以及侧链氯化反应。[4]甲苯能被氧化成苯甲酸。