第3章简单的有机化合物第2节从化石燃料中获取有机化合物第2课时煤的干馏与苯课时作业含解析鲁科版第二册2 6页

煤的干馏与苯 学习·理解 ‎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 答案　C 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。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．煤的干馏、气化、石油的分馏都是物理变化 B．由于煤中含有苯，所以从煤干馏的产品中分离得到苯 C．石油没有固定的熔、沸点，但分馏产物有固定的熔沸点 D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案　D 解析　煤的干馏、气化都是化学变化，A项错误；煤中不含苯，而是经过复杂的物理、化学变化而生成苯等，B项错误；石油及分馏产物都是混合物，没有固定熔、沸点，C项错误；裂解气、焦炉气中含有烯烃，能使KMnO4(H＋)溶液褪色，D项正确。‎ ‎3．下列属于煤的综合利用且说法正确的是(　　)‎ A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物 B．将煤干馏制得煤焦油和焦炭 C．煤的气化和液化为物理变化 D．将煤变为煤饼作燃料 答案　B 解析　煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物，经过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等的混合物，可用分馏法将它们分离，A错误；将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用，B正确；煤的气化和液化均为化学变化，C错误；将煤变为煤饼作燃料，不属于煤的综合利用，D错误。‎ ‎4．下列关于苯分子中化学键的叙述，正确的是(　　)‎ A．分子中含有3个典型的C—C键 B．分子中含有3个典型的C===C键 C．分子中C—C键和C===C键交替形成环状结构 D．分子中碳碳键是一种介于C—C键和C===C键之间的独特的化学键 答案　D 解析　由于苯分子中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键，分子中不含有碳碳单键，也不含有碳碳双键，不是C—C键和C===C键交替形成环状结构，D正确。‎ ‎5．下列事实能说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的双键的是(　　)‎ ‎①苯燃烧时发出明亮的火焰并带有浓烟　②苯在特定条件下能与氢气发生加成反应　③苯不能与酸性高锰酸钾溶液或溴水发生反应　④苯分子具有平面正六边形结构，其中6个碳原子之间的键完全相同 A．①② B．②③ C．③④ D．①‎ 答案　C - 6 -‎ 解析　苯燃烧时发出明亮的火焰并带有浓烟，是因为苯分子中含碳量高，不能说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的双键，①错误；苯在一定条件下能与H2发生加成反应生成环己烷，发生加成反应是双键具有的性质，不能说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的双键，②错误；苯不与酸性高锰酸钾溶液或溴水发生反应，能说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的双键，③正确；乙烯分子具有碳碳双键，苯分子中不含碳碳双键，苯分子具有平面正六边形结构，其中6个碳原子之间的键完全相同，是介于碳碳单键、碳碳双键之间的一种特殊的化学键，④正确。‎ ‎6．下列说法错误的是(　　)‎ A．苯分子结构中对位上的4个原子在一条直线上 B．苯的结构简式可用表示 C．苯的四氯代物有3种 D．C5H12的同分异构体有4种 答案　D 解析　苯分子具有平面正六边形结构，对位上的4个原子在一条直线上，A正确；苯的结构简式可用表示，B正确；苯的四氯代物与苯的二氯代物数目相同，均有3种，C正确；C5H12的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种，D错误。‎ ‎7．下列关于苯的叙述正确的是(　　)‎ A．反应①为取代反应，有机产物与水混合后浮在上层 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④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，因为每个苯分子含有三个碳碳双键 答案　B 解析　反应①中苯与Br2发生取代反应生成溴苯，溴苯的密度大于水，所以有机产物与水混合后沉在下层，A错误；燃烧反应是氧化反应，所以反应②为氧化反应，苯中含碳量高，因此反应现象是火焰明亮并带有浓烟，B正确；反应③为苯的硝化反应，浓硫酸作催化剂，生成物是硝基苯，不是烃，C错误；苯分子中不含碳碳双键和碳碳单键，含有介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键，D错误。‎ 应用·实践 ‎8．溴苯是不溶于水的液体，常温下不与酸、碱反应，可用如图所示装置制取(该反应放出热量)。制取时观察到烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中导管口有白雾出现等现象。下列说法错误的是(　　)‎ - 6 -‎ A．制备溴苯的反应属于取代反应 B．白雾出现是因为HBr易挥发且极易溶于水 C．装置图中长直玻璃导管仅起导气作用 D．溴苯中溶有少量的溴，可用NaOH溶液洗涤除去 答案　C 解析　A项，苯和液溴混合后加入铁粉，在Fe与Br2反应生成的FeBr3做催化剂条件下，苯环上的氢原子被溴原子取代生成溴苯，属于取代反应，正确。B项，HBr气体遇到水蒸气易形成白雾，正确。C项，苯和溴在FeBr3的作用下反应剧烈，使苯和液溴成为苯蒸气和溴蒸气，在经过长导管时，可以将之冷凝并回流下来，故长导管的作用是导气和冷凝回流，错误。D项，溴苯与NaOH不反应，Br2与NaOH反应生成NaBr和NaBrO，可用NaOH溶液洗涤除去溴苯中的Br2，正确。‎ ‎9．下列关于苯的说法正确的是(　　)‎ A．苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃 B．从苯的凯库勒式看，分子中含有双键，所以属于烯烃 C．由苯制取溴苯和硝基苯的反应类型相同 D．将苯和浓硝酸、浓硫酸三种液体混合即可制得硝基苯 答案　C 解析　苯的分子式是C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于不饱和烃，故A错误；苯分子中不含碳碳双键与碳碳单键，不属于烯烃，故B错误；苯制取溴苯和硝基苯发生的都是取代反应，故C正确；将苯和浓硝酸、浓硫酸三种液体混合制得硝基苯应水浴加热，故D错误。‎ ‎10．不具有的性质是(　　)‎ A．在一定条件下与H2发生加成反应 B．在一定条件下与浓硝酸发生硝化反应 C．与溴水发生加成反应 D．在光照条件下与Cl2发生侧链上的取代反应 答案　C 解析　‎ - 6 -‎ 该有机物在Ni、加热条件下可以与氢气发生加成反应，故A与题意不符；与浓硝酸反应时，苯环上的氢原子可被硝基取代，发生硝化反应，故B与题意不符；苯环不能与溴水发生加成反应，又因其侧链没有不饱和键，故该有机物不能与溴水发生加成反应，故C与题意相符；该有机物侧链含有烷基，故光照条件下能够与氯气发生侧链上的取代反应，故D与题意不符。‎ ‎11．下列有关物质结构的描述正确的是(　　)‎ A．甲苯()分子中的所有原子可能共平面 B．苯乙烯()分子中的所有原子可能共平面 C．乙烷(CH3CH3)分子中的所有原子可能共平面 D．二氯甲烷(CH2Cl2)分子为正四面体结构 答案　B 解析　A项，由于甲苯分子中含—CH3，碳原子的4个单键构成空间四面体结构，所有原子不可能全部共面，错误。B项，苯和乙烯均为平面结构，碳碳单键可以旋转故苯乙烯分子中的所有原子可能共平面，正确。C项，乙烷分子中含有2个—CH3，所有原子不可能全部共面，错误。D项，二氯甲烷分子中C—H键与C—Cl键不相同，故不可能为正四面体结构，错误。‎ ‎12．下列物质中，在一定条件下既能发生加成反应，也能发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色的是(　　)‎ A．乙烷 B．苯 C．乙烯 D．苯乙烯()‎ 答案　B 解析　A项，乙烷不能发生加成反应，错误。B项，苯在催化剂作用下能与H2发生加成反应，也能与液溴发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色，正确。C项，乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，错误。D项，苯乙烯含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，错误。‎ ‎13．人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程：‎ ‎(1)已知分子式为C6H6的结构有多种，其中的两种如图甲、乙。‎ ‎①这两种结构的区别表现在定性方面(即化学性质方面)：乙不能________(填序号，下同)，甲能________。‎ A．被酸性高锰酸钾溶液氧化 B．与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 - 6 -‎ C．与液溴在催化剂作用下发生取代反应 D．与氢气发生加成反应 定量方面：1 mol C6H6与H2加成时，甲需消耗H2________ mol，而乙需消耗H2________ mol。‎ ‎②现在发现C6H6还有另一种立体结构：(碳碳键键长相等)，该结构的一氯代物有________种。‎ ‎(2)已知萘的结构简式为，下列关于萘的说法正确的是________(填序号)。‎ A．萘的分子式为C10H10‎ B．1 mol萘能与6 mol H2发生加成反应 C．萘分子中所有原子在同一平面上 D．一溴代萘只有两种同分异构体 答案　(1)①C　CD　3　2　②1　(2)CD 解析　(1)①乙分子中含有碳碳双键，甲(苯)分子中没有碳碳双键，乙能与溴水发生加成反应，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而甲(苯)不能，乙与液溴不能发生取代反应。1 mol甲(苯)与3 mol氢气发生加成反应，而1 mol乙分子中含有2 mol碳碳双键，能与2 mol氢气发生加成反应。②该结构中有1种氢原子，则该结构的一氯代物有1种。‎ ‎(2)由结构简式可知萘的分子式为C10H8，A错误；1 mol萘能与5 mol H2发生加成反应，B错误；萘分子具有苯环的结构特点，则萘分子中所有原子在同一平面上，C正确；萘分子是对称结构，只有两种氢原子，故其一溴代物有两种结构，D正确。‎ 迁移·创新 ‎14．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：‎ ‎(A为具有支管的试管，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉)‎ 苯 溴 溴苯 密度/(g·cm－3)‎ ‎0.88‎ ‎3.10‎ ‎1.50‎ 沸点/℃‎ ‎80‎ ‎59‎ ‎156‎ 水溶性 微溶 微溶 微溶 - 6 -‎ 填写下列空白：‎ ‎(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应。写出A中有机物发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)：______________________________，反应类型为________。‎ ‎(2)反应开始后，可观察到D中溶液变红，E中出现__________，试管C中苯的作用是____________________。用相关化学用语解释D中溶液变红的原因：____________。‎ ‎(3)反应2～3 min后，在B中可观察到溶液中出现红色絮状沉淀、底部有油状液体。生成红色絮状沉淀的离子方程式为__________________________。‎ ‎(4)向B中分离出的油状液体中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是________。‎ ‎(5)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必需的是________(填字母)。‎ A．蒸发 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取 ‎(6)在A～F中，具有防倒吸作用的有________(填字母)。‎ 答案　(1) 　取代反应 ‎(2)浅黄色沉淀　除去HBr中混有的溴蒸气　‎ HBr===H＋＋Br－　‎ ‎(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓‎ ‎(4)干燥　(5)苯　C　(6)DEF 解析　(1)A装置是苯和液溴发生反应的装置，反应的化学方程式为；该反应为取代反应。‎ ‎(2)装置A中反应产生溴苯、HBr，同时还有未反应的溴蒸气，故C装置的作用是除去HBr中混有的溴蒸气。反应开始后，可观察到D中石蕊溶液变红，E中产生AgBr浅黄色沉淀，D中溶液变红的原因是HBr溶液显酸性，用相关化学用语解释为HBr===H＋＋Br－。‎ ‎(3)反应2～3min后，在B中可观察到溶液中出现的红色絮状沉淀为Fe(OH)3，生成红色絮状沉淀的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。‎ ‎(4)B中分离出的油状液体为溴苯，加入少量无水氯化钙的目的是吸水，干燥溴苯。‎ ‎(5)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，应用蒸馏的方法进行提纯。‎ ‎(6)在A～F中，具有防倒吸作用的有D、E、F，D、E装置中，导管均未伸入液面以下，故可以防倒吸。‎ - 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