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- 2021-08-06 发布
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第2课时 煤的干馏 苯
课后篇巩固提升
A组
1.煤在干馏时得到的气态产物是( )
A.天然气 B.水煤气 C.焦炉气 D.高炉煤气
解析煤干馏时得到的气体是焦炉气,主要成分为氢气、甲烷、乙烯和一氧化碳。
答案C
2.下列关于苯的结构和性质说法,正确的是( )
A.苯是无色无味的液态烃,不易燃烧
B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热可制取硝基苯
C.溴水能与苯发生加成反应而退色
D.在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷,说明苯分子结构中有碳碳双键
解析苯能燃烧,A项错误;苯可制取硝基苯,B项正确;苯与溴水混合使溴水退色是因为发生了萃取,C项错误;苯分子中不存在碳碳双键,D项错误。
答案B
3.下列关于苯的叙述中正确的是( )
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液反应而使它们退色
解析苯主要是以煤干馏而获得的一种重要的化工原料。故A项错误;苯分子中不含有碳碳双键,而是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,且6个化学键完全相同,故B项错误,C项正确;由于苯分子中不含碳碳双键,故苯不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色,所以D项错误。
答案C
4.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物的密度比水小
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D.反应④1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键
解析苯与液溴发生取代反应,生成溴苯,溴苯的密度比水大,故A错误;苯能与硝酸发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯中除了含有C、H,还含有N和O,不属于烃,故C错误;苯分子没有碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间独特的键,故D错误;苯仅含有C、H,在空气中能燃烧,发生氧化反应,燃烧时因含碳量高火焰明亮并带有浓烟,故B正确。
答案B
5.1866年凯库勒提出了苯是单、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,它能解释下列事实( )
A.苯不能使溴水退色
6
B.苯能与H2发生加成反应
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.邻二溴苯只有一种
解析如果分子中含有碳碳双键,则能使溴水、酸性高锰酸钾溶液退色,能与氢气发生加成反应,邻二溴苯有两种结构。
答案B
6.
甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,所得物质的分子结构如图所示,对该物质的描述不正确的是( )
A.其分子式为C25H20
B.分子内的所有碳原子不可能共平面
C.该物质光照下可和氯气发生反应
D.该物质在FeBr3催化下可和液溴发生反应
解析该物质只在苯环上有氢原子,具有苯的性质,不具有甲烷的性质,但具有甲烷的空间结构。FeBr3能催化该物质和液溴发生取代反应。
答案C
7.松花江水曾因中石油吉化公司双苯厂车间大爆炸而受污染,经检测被污染的江水中含有苯、无机苯等有毒物质。若将苯分子中每两个相邻的碳原子分别换成氮原子和硼原子(即氮原子和硼原子相邻)即得无机苯(B3N3H6),其结构类似苯环,则该物质可能具有的特点为( )
①无机苯分子内各原子在同一平面上 ②无机苯在一定条件下能发生加成反应 ③无机苯能使溴水退色 ④无机苯不能使酸性KMnO4溶液退色 ⑤无机苯的二溴代物有三种结构 ⑥无机苯在一定条件下能发生取代反应
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.①②④⑥ D.②③⑤⑥
解析无机苯的结构与苯相似,可知其性质与苯相似;无机苯分子内虽然各个化学键一样,但是二溴代物有4种结构:邻二溴代物1种、对二溴代物1种、间二溴代物2种。
答案C
8.下列关于苯的叙述中正确的是( )
A.苯分子的结构中六个碳原子的连接方式是单双键交替组成的环状
B.苯分子是饱和烃类
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯与溴水混合因发生化学反应而使溴水退色
解析苯分子中的碳碳键既不同于碳碳单键也不同于碳碳双键,是六个碳碳键完全等同的环状结构,故A错误、C正确;苯的分子式为C6H6,不属于饱和烃,B错误;苯与溴水混合使溴水退色是发生了萃取,故D错误。
答案C
9.实验室用如图装置制取少量溴苯,试填写下列空白。
6
(1)在烧瓶a中装的试剂是 。
(2)请你推测长直导管b的作用:一是 ,二是 。
(3)请你分析导管c的下口可否浸没于液面中?为什么? 。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这可能是因为 的缘故。
简述获得纯净的溴苯应进行的实验步骤:
。
解析(1)苯和液溴在铁的作用下生成溴苯和HBr;(2)苯与液溴发生取代反应,生成溴苯和HBr,由于反应放热,溴、苯沸点低,易挥发,所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯,故长导管的作用为导气兼冷凝、回流反应物;(3)HBr极易溶于水,不能将导管c末端浸没于液面中,导管c末端与锥形瓶里液面保持一段距离的目的是防倒吸;(4)除去混入溴苯中的溴,可加入氢氧化钠溶液,充分反应后,静置分层,分液取下层液。
答案(1)苯、溴、铁粉
(2)导气 冷凝、回流反应物
(3)不可 HBr易溶于水很容易倒吸
(4)溴苯溶有未反应的溴 加入氢氧化钠溶液,充分反应后,静置分层,分液取下层液
10.通过实验事实的验证与讨论,认识苯的结构式。
(1)提出假设:从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;从苯的凯库勒式看,分子中含有碳碳双键,所以,苯应该能使 退色。
(2)实验验证:
①苯不能使
退色。
②经科学测定,苯分子里6个碳原子之间的键 (填“相同”或“不相同”);6个碳原子和6个氢原子都在同一 上。
(3)结论:苯的凯库勒式中的“双键”跟烯烃中的双键 ,苯的性质没有表现出不饱和性,反而结构稳定,说明苯分子中碳原子之间的键 (填“同于”或“不同于”)一般的碳碳双键。
(4)将苯的结构简式写成 更好。
解析由C6H6可推知是不饱和烃。通过“酸性高锰酸钾溶液不能退色”可知,分子中不含碳碳双键。苯分子是一种平面正六边形结构,其分子中碳原子之间的键不同于一般的双键。
答案(1)酸性KMnO4溶液或溴水
(2)①酸性KMnO4溶液或溴水 ②相同 平面
(3)不同 不同于
(4)
B组
1.(2016全国Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
6
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
解析根据C原子形成四条共价键,H原子能形成一条共价键,可以写出其分子式为C9H12,A项正确;异丙苯与苯结构相似,组成上相差3个CH2,二者互为同系物,其晶体均属于分子晶体,异丙苯的相对分子质量大于苯,故异丙苯沸点高,B、D两项正确;与苯环相连的C原子与其所连的4个原子构成四面体结构,异丙苯中的所有C不可能处于同一平面,C项错误。
答案C
2.苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为,它一般不可能具有的性质是 ( )
A.易溶于水,不易溶于有机溶剂
B.在空气中燃烧产生黑烟
C.它能使溴的四氯化碳溶液退色,也能使酸性高锰酸钾溶液退色
D.能发生加成反应,在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成
解析因苯乙烯为烃,故难溶于水,易溶于有机溶剂,A项错误;其分子式为C8H8,与苯(C6H6)具有相同的最简式,故燃烧时现象相同,B项正确;因分子中含
—CHCH2,故能与Br2发生加成反应,能被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;1 mol 能与3 mol H2发生加成反应,1 mol CH2CH—能与1 mol H2发生加成反应,故D项正确。
答案A
3.等物质的量的下列物质,与足量氢气完全发生加成反应,消耗氢气最多的是( )
A.CH2CH—CHCH2
B.
C.
D.
解析1 mol的发生加成反应消耗1 mol的H2,1 mol苯环发生加成反应消耗3 mol的H2。所以1 mol A发生加成反应最多消耗2 mol H2、1 mol B发生加成反应最多消耗4 mol H2、1 mol C发生加成反应最多消耗7 mol H2、1 mol D发生加成反应最多消耗5 mol H2。
答案C
4.苯分子并不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可作为证据的事实有( )
①苯的间位二元取代物只有一种 ②苯的邻位二元取代物只有一种 ③苯不能使酸性KMnO4溶液退色
④苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷 ⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应而不是加成反应 ⑥苯不能使溴水因发生化学反应而退色
A.①②③⑥ B.③④⑤
C.②③⑤⑥ D.②③⑥
6
解析苯分子若是单、双键交替结构,则间位二元取代物和是相同的;邻位二元取代物和是不同的;若存在典型的碳碳双键,必然能使酸性KMnO4溶液退色,能与H2发生加成反应,也容易与溴发生加成反应而不是取代反应。因此,②③⑤⑥说明苯分子中不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构。
答案C
5.溴苯是一种用来合成医药、农药的重要原料,某化学课外活动小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,在A下端活塞关闭的前提下,再将混合液慢慢滴入反应器A中。
(1)写出A中反应的化学方程式 ;
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,静置,观察到下层为 ,锥形瓶中加入NaOH溶液的目的是
,
C中盛放CCl4的作用是
;
(3)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入 溶液,现象是 ;或者向试管D中加入 溶液,现象是 ,则能证明该结论。
解析铁粉和液溴会反应生成FeBr3,苯和液溴在FeBr3催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。由于反应放热,苯和液溴均易挥发,导致所得溴苯不纯净,用NaOH溶液除杂,纯净的溴苯为无色比水重的油状物;溴化氢易溶于水电离出H+和Br-,通过检验二者可证明发生了取代反应。
答案(1)2Fe+3Br22FeBr3,+Br2+HBr
(2)无色油状物 除去溶于溴苯中的溴,便于观察溴苯的颜色 除去溴化氢气体中的溴蒸气
(3)AgNO3 产生淡黄色沉淀 石蕊 溶液变红色(其他合理答案也可)
6.导学号15184068某烃在常温下为液体,常用作油漆的溶剂。为测定该烃的分子式,将0.1 mol该烃在氧气中完全燃烧,得到的二氧化碳在标准状况下的体积为13.44 L,得到的水的质量为5.4 g。
(1)该烃的分子式为 。
(2)若该烃不能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色,则该烃的结构简式为 ,其空间构型是 。
(3)该烃与浓硫酸和浓硝酸的混合液共热(保持55 ℃至60 ℃
6
)的化学方程式为 。
解析n(CO2)==0.6 mol,
n(H2O)==0.3 mol,
则n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.1∶0.6∶(0.3×2)=1∶6∶6,则该烃的分子式为C6H6。
答案(1)C6H6
(2) 平面六边形
(3)+HO—NO2+H2O
6
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