【甲苯的性质及化学方程式】甲苯（Toluene）是一种常见的芳香烃，化学式为C₇H₈。它是苯环上一个氢原子被甲基（—CH₃）取代后的产物，广泛用于化工、溶剂和燃料添加剂等领域。甲苯具有良好的溶解性和稳定性，但在一定条件下也能发生多种化学反应。以下是对甲苯的主要性质及其常见化学反应的总结。
一、甲苯的基本性质
| 属性 | 描述 |
| 化学式 | C₇H₈ |
| 分子量 | 92.14 g/mol |
| 外观 | 无色液体，有特殊气味 |
| 沸点 | 约 110.6°C |
| 熔点 | 约 -95°C |
| 密度 | 0.867 g/cm³（20°C） |
| 溶解性 | 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
| 可燃性 | 易燃，蒸气与空气可形成爆炸性混合物 |
二、甲苯的化学性质
甲苯作为芳香烃，其主要化学性质包括：
1. 氧化反应
甲苯在强氧化剂（如酸性高锰酸钾）作用下，可以被氧化为苯甲酸（C₆H₅COOH）。
化学方程式：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + 2\text{KMnO}_4 \xrightarrow{\text{H}^+} \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + 2\text{MnO}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O}
$$
2. 硝化反应
在浓硫酸和浓硝酸的混合液中，甲苯可发生硝化反应，生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯。
化学方程式：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_6\text{H}_4(\text{NO}_2)\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
$$
3. 磺化反应
甲苯在浓硫酸作用下，可以发生磺化反应，生成甲苯磺酸。
化学方程式：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_4(\text{SO}_3\text{H})\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
$$
4. 卤代反应
在光照或催化剂存在下，甲苯可以与氯气或溴发生取代反应，生成卤代甲苯。
化学方程式（以氯气为例）：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{\text{光}} \text{C}_6\text{H}_4\text{Cl}\text{CH}_3 + \text{HCl}
$$
5. 催化加氢反应
在催化剂（如镍）存在下，甲苯可被加氢还原为甲基环己烷。
化学方程式：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + 3\text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni}} \text{C}_6\text{H}_{11}\text{CH}_3
$$
三、总结
甲苯作为一种重要的有机化合物，在工业生产和科学研究中应用广泛。其化学性质相对稳定，但可以在特定条件下发生多种反应，如氧化、硝化、磺化、卤代和加氢等。掌握这些反应的条件和产物，有助于更好地理解甲苯的应用价值和安全使用方法。
通过上述表格和，可以系统地了解甲苯的物理性质、化学反应类型及其对应的化学方程式，为学习和实际应用提供参考。
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