1、第3课时煤的综合利用苯双基巩固学考突破1.下列说法正确的是()。A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等物质,通过煤的干馏即可得到这些物质B.煤燃烧时,会产生大量的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物C.煤是以单质碳为主的复杂混合物D.把煤高温加强热就是煤的干馏答案:B解析:煤经干馏得到的煤焦油中可分离出苯、甲苯、二甲苯等,而煤中不含有这些物质,A错误;煤中除含有C、H元素外还含有N、S、O等元素,故燃烧时会产生一系列大气污染物,B正确;煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,C错误;煤干馏时要隔绝空气,D错误。2.下列关于煤的干馏的叙述中,不正确的是()。A.煤的气化是对其进行加热直接变为气体B.
2、煤干馏可以得到冶金用的优质焦炭C.煤的干馏和石油的分馏的本质差别是:干馏是化学变化而分馏是物理变化D.工业上苯、甲苯等可由煤干馏得到,其存在于干馏所得的煤焦油中答案:A解析:煤的气化主要是高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2等气体,A错误;煤干馏的产物主要是焦炭,同时得到焦炉煤气、煤焦油等物质,B正确;煤干馏时发生了分解反应,是化学变化;分馏是利用沸点不同而分开混合物中的各成分,是物理变化,C正确;煤干馏能得到煤焦油,苯、甲苯等主要存在于煤焦油中,D正确。3.下列反应中属于取代反应的是()。A.苯在溴化铁存在时与溴反应B.苯在镍作催化剂时与氢气反应C.苯在空气中燃烧D.苯与溴水混合振荡后分层答案
3、:A解析:苯与溴发生的反应为取代反应;苯与氢气发生的反应为加成反应;苯在空气中的燃烧为氧化反应;苯与溴水混合是萃取过程,并没有发生化学反应。4.苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外,还常常同时生成邻二溴苯、对二溴苯等次要产物,形成粗溴代苯混合物。有关物质的沸点、熔点如下,下列说法正确的是()。物质苯溴苯邻二溴苯对二溴苯沸点/80.1156.2225220.13熔点/5.5-30.77.187.33A.苯与液溴发生取代反应生成对二溴苯B.溴苯与两种二溴苯互为同系物C.苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内D.用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出对二溴苯答案:C解析:苯与液溴发生取
4、代反应生成对二溴苯,故A错误;同系物结构要相似,分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团,所以溴苯与两种二溴苯不是同系物,故B错误;苯为平面形结构,所有的原子都在同一平面上,苯分子中两个氢原子被两个溴原子取代,二溴苯分子中所有的原子仍都在同一平面内,故C正确;首先分离出沸点最低的物质是苯,而不是对二溴苯,故D错误。5.用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质,正确的是()。A.溴苯中的溴(碘化钾溶液)B.硝基苯中溶有硝酸(NaOH溶液)C.乙烷中的乙烯(氢气)D.苯中的甲苯(溴水)答案:B解析:A项,溴能氧化碘化钾,生成的碘仍会溶于溴苯中;B项,硝酸与NaOH反应后,与硝基苯分层,再用分液法即
5、得到硝基苯;C项,乙烯与氢气既不易发生反应,也无法控制用量;D项,苯和甲苯都不与溴水反应,且都可萃取溴。6.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()。A.甲烷与氯气在光照条件下反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体;乙烯与水生成乙醇的反应D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯与溴水反应答案:C解析:A项,前者为取代反应,后者为氧化反应;B项,两者均为加成反应;D项,前者为物理变化,后者为加成反应。7.苯与乙烯相比较,下列叙述正确的是()。A.都可以与溴水发生加成反应B.都容易发生加
6、成反应C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应D.乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化,而苯不能答案:D解析:苯与溴水可以发生萃取,乙烯可以与溴水发生加成反应,A错误;乙烯易发生加成反应,而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应,B、C错误;乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能,D正确。8.实验室制取硝基苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是()。A.试剂加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加入苯B.实验时,水浴温度需控制在5060 C.长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物转化率D.反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、结晶,得到硝基苯答案:D解析:试剂加入顺序:先加浓硝酸,再
7、加浓硫酸,最后加入苯,A正确;实验时,水浴温度需控制在5060,B正确;长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物转化率,C正确;反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、分液(不是结晶),得到硝基苯,D错误。9.某同学想以“研究苯分子的结构”为题目做一次探究活动,下面是其活动记录,请你补全所缺内容。(1)理论推测:他根据苯的结构简式,推测苯分子中有两种不同的碳碳键,即和,因此它可以使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。(2)实验验证:他取少量的上述溶液加入试管中,然后加入苯,充分振荡,发现。(3)实验结论:上述的理论推测是(填“正确”或“错误”)的。(4)经查阅有关资料,发现苯分子中六个碳原子之间
8、的键(填“相同”或“不相同”),是一种键,应该用表示苯分子的结构更合理;苯分子中的六个碳原子和六个氢原子(填“在”或“不在”)同一个平面上,溴苯中的溴原子(填“在”或“不在”)苯环平面上。答案:(1)碳碳单键碳碳双键(2)液体分层,下层溶液呈紫色(3)错误(4)相同介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价在在解析:(1)苯环的结构简式为,故推测苯分子中含有两种碳碳键:碳碳双键和碳碳单键;(2)苯难溶于水,且密度比水的小,液体分层,苯在上层;(3)向酸性高锰酸钾溶液中加入苯溶液不褪色,说明分子中不含碳碳双键,故理论推测是错误的;(4)苯分子中的碳碳键,既不是碳碳单键也不是碳碳双键,是介于碳碳单键和碳
9、碳双键之间的特殊共价键,用表示苯的结构更合理;苯分子中的12个原子都在同一平面内,溴苯的结构可看作是苯分子中的一个H原子被溴原子取代,故溴原子也在苯环平面上。选考奠基素养提升1.下列有机化合物分子中所有原子一定在同一平面内的是()。A.B.C.D.答案:C解析:苯是平面结构,分子中所有原子处于同一平面内;甲苯中含有甲基,具有四面体结构,所有原子不可能处于同一平面;苯和乙烯都是平面结构,但是两个平面不一定在同一平面内;苯是平面结构,乙炔是直线结构,炔基取代苯分子中H原子后,仍在苯分子的平面上。2.下列关于苯的叙述正确的是()。A.反应为取代反应,有机产物与水混合浮在上层B.反应为氧化反应,反应现
10、象是火焰明亮并伴有浓烟C.反应为取代反应,有机产物是一种烃D.反应中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子中含有三个碳碳双键答案:B解析:A项,反应生成的溴苯不溶于水,与水分层,错误;C项,反应的产物是硝基苯,不是烃,错误;D项,苯分子中无碳碳双键,错误;故选B。3.对于苯乙烯()有下列叙述:能使酸性KMnO4溶液褪色;能使溴的四氯化碳溶液褪色;可溶于水;可溶于苯中;能与浓硝酸发生取代反应。其中正确的是()。A.B.C.D.答案:C解析:苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,故应具有苯和乙烯的性质,如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色,又可使溴的四氯化碳溶液褪色,而苯能发生硝化反
11、应;苯乙烯属于烃类,而烃都难溶于水而易溶于有机溶剂(如苯),故C正确。4.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是()。A.b的同分异构体只有d和p两种B.b、p的二氯代物均只有三种C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.d、p中所有原子处于同一平面答案:B解析:除d、p外,b还有多种链状同分异构体,A错误;b的二氯代物有邻、间、对三种;p的二氯代物有、三种,B正确;d中含,可与酸性高锰酸钾溶液反应,b、p与酸性高锰酸钾溶液均不反应,C错误;d中含有2个单键碳原子,因此所有原子不能处于同一平面,p中所有原子不可能处于同一平面,D错误。5.甲、乙、丙、丁分别是乙烷、
12、乙烯、乙炔、苯中的一种:甲、乙能使溴的四氯化碳溶液褪色。乙与等物质的量的H2反应生成甲,甲与等物质的量的H2反应生成丙。丙既不能使溴的四氯化碳溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。丁能使溴水褪色的原因与甲能使溴水褪色的原因不同,丁也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但丁在一定条件下可与溴发生取代反应。相同条件下,丁蒸气的密度是乙密度的3倍。据以上叙述回答下列问题。(1)写出甲的结构简式:,乙的结构式:,丙分子中含有的化学键类型是;(2)写出丁与液溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式:;(3)写出甲使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式:。答案:(1)CH2CH2共价键 (2)+Br2+HBr(
13、3) CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br解析:根据题意可推知:甲为乙烯,乙为乙炔,丙为乙烷,丁为苯。(1)甲的结构简式为CH2CH2;乙的结构式为;丙为乙烷,含CC、CH共价键。(2)苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式为+Br2+HBr。(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br。6.实验室制备硝基苯的实验装置(夹持装置已省略)和步骤如下:把18 mL(15.84 g)苯加入A中;取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸,将混合酸小心加入B中;向室温下的苯中逐滴加入混合酸,边滴边搅拌,混合均匀;在5060
14、下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤;向分出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205210 馏分,得到纯硝基苯18.00 g。请回答下列问题:(1)装置B的名称是,装置C的作用是。(2)实验室制备硝基苯的化学方程式是。(3)配制混合酸时,(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中,说明理由。(4)为了使反应在5060 下进行,常用的方法是。(5)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是。答案:(1)分液漏斗冷凝回流、平衡气压(2)+HNO3+H2O(3) 不能容易发生迸溅(4)水浴加热(5)洗去残留的NaOH及生成的盐解析:(1)由仪器结构特征可以知道,装置B为分液漏斗,装置C为球形冷凝管,苯与浓硝酸都易挥发,所以C起冷凝回流作用,目的是提高原料利用率;(2)实验室用苯和浓硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下制备硝基苯,其化学方程式为+HNO3+H2O;(3)浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热,如将浓硝酸加入浓硫酸中,浓硝酸的密度小于浓硫酸的密度,可能会导致液体迸溅,因此不能将浓硝酸加入浓硫酸中;(4)反应在5060下进行,低于水的沸点,可以利用水浴加热控制;(5)先用水洗除去浓硫酸、浓硝酸,再用氢氧化钠溶液除去溶解的少量酸,最后水洗除去未反应的NaOH及生成的盐。