1、苯(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1.(2020衡水高一检测)一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15 t苯泄入路边的水渠,下列叙述有科学性错误的是()A.如果大量苯溶入水中渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染B.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的C.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸D.事故发生地周围比较空旷,有人提议用点火焚烧的办法来清除泄漏物,会产生大量浓烟,所以该方法未被采纳【解析】选A。苯和水互不相溶,A项错误;苯的密度比水小,不溶于水,故在水的上层,可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达
2、到部分清除泄漏物的目的,B项正确;苯是一种易挥发、易燃的物质,容易引发爆炸事故,C项正确;苯是一种有毒的无色液体,含碳量高,燃烧时冒出大量浓烟污染空气,易爆炸,所以该方法不能采纳,D项正确。2.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是()【解析】选D。苯和汽油都是有机物,互溶,苯和汽油与水不能互溶,且苯和汽油的密度都小于水,应该是分两层,有机层为两份在上面,水为一份在下面,答案选D。3.下列各组有机物中,仅使用溴水不能鉴别出的是()A.苯和四氯化碳B.乙烯和丙烯C.乙烷和乙烯D.苯和酒精【解析】选B。A项,苯萃取溴后在上层,水在下层,CCl4萃取溴后在下层,水在上层,
3、能鉴别;B项,乙烯和丙烯均能与Br2反应使溴水褪色,不能鉴别;C项,乙烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,而乙烯能使溴水褪色,能鉴别;D项,酒精与水混溶,不分层,能鉴别。【加固训练】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.硝基苯中的硝酸(氢氧化钠溶液)C.乙烷中的乙烯(氢气)D.苯中的甲苯(水)【解析】选B。 A项,溴能氧化碘化钾,生成碘,仍会溶于溴苯中;B项,HNO3和氢氧化钠反应,再用分液法除去水层,即得到硝基苯;C项,乙烯与氢气既不易发生反应,也无法控制用量;D项,甲苯不溶于水,无法除去。4.(2020贵阳高一检测)下列关于苯的说法中,正确的是(
4、)A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同【解析】选D。从苯的分子式C6H6看,其氢原子数远未达饱和,应属不饱和烃,而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色是由于苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间的独特的键所致;苯的凯库勒式()并未反映出苯的真实结构,只是由于习惯而沿用,不能由其来认定苯分子中含有双键;在催化剂的作用下,苯与液溴反应生成了溴苯,发生的是取代反应而不是加成反应;苯分子为平面正六边形结构,其分子中6个碳
5、原子之间的价键完全相同。5.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;能与浓硝酸发生取代反应;所有的原子可能共平面。其中正确的是()A.B.C.D.全部正确【解析】选A。苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,故应具有苯和乙烯的性质,碳碳双键可使酸性KMnO4溶液褪色,故正确;苯乙烯同样可使溴的四氯化碳溶液褪色,故正确;苯乙烯属于烃类,而烃大都难溶于水,故错误;烃易溶于有机溶剂(如苯、CCl4)中,故正确;苯能与硝酸发生硝化反应(取代反应),故正确;从分子结构上看,苯乙烯是苯和乙烯两个平面结构的组合,因此这两个平面有可能重合,故正确。综上分析,A项
6、正确。6.(2020衡水高一检测)实验室制备硝基苯的反应装置如图所示。下列实验操作或叙述不正确的是()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.仪器a的作用:冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品【解析】选D。混合时应先加浓硝酸,再加入浓硫酸,待冷却至室温后再加入苯,故A正确;制备硝基苯时温度应控制在5060 ,故B正确;仪器a的作用为使挥发的苯和硝酸冷凝回流,提高了原料利用率,故C正确;仪器a为球形冷凝管,蒸馏需要的是直形冷凝管,故D错误。【加固训练】为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置。
7、则装置A中盛有的物质是()A.水B.NaOH溶液C.CCl4D.NaI溶液【解析】选C。溴易挥发,生成的溴化氢中含有溴,溴也能与硝酸银溶液反应生成溴化银浅黄色沉淀,因此需要利用四氯化碳除去溴化氢中的溴。7.(2020哈尔滨高一检测)已知异丙苯的结构简式如图,下列说法错误的是()A.异丙苯的分子式为C9H12B.异丙苯不能使溴水褪色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】选C。A项,异丙苯的分子式为C9H12。B项,异丙苯中不含碳碳双键,不能使溴水褪色。C项,异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键,所有C原子不可能共面。D项,异丙苯和苯的结构相似,相差3个“CH2”原子
8、团,是苯的同系物。8.下列说法正确的是()A.苯和己烷可用酸性KMnO4溶液鉴别B.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持5060 反应生成硝基苯C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.78 g 苯含有碳碳双键的数目为3NA【解析】选B。苯与己烷均不能使酸性KMnO4溶液褪色,故无法用酸性KMnO4溶液鉴别二者,A错误;标准状况下,苯不是气态,故2.24 L苯的物质的量无法确定,C错误;苯分子结构中不存在碳碳双键,D错误。【加固训练】以苯为原料,不能通过一步反应而制得的有机物是()A.B.C.D.(环己烷)【解析】选A。苯分子不是单、双键交替结构,故不能与Br2发生
9、加成反应生成;苯分子中环上六个碳原子之间的键完全相同,这种结构的特殊性决定了苯易发生取代反应(如与溴反应生成,在浓硫酸催化作用下与浓硝酸反应生成),能发生加成反应(生成环己烷),难氧化等性质,故选A。9.(教材二次开发原创题)下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()A.甲烷与氯气混合后光照反应;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.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成;乙烯与水生成乙醇的反应D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应【解析】选C。A项,前者是取代反应,后者是氧化反应;B项,两反应均为加成反
10、应;C项,前者属于取代反应,后者属于加成反应;D项,前者是物理变化,后者属于加聚反应,故选C项。【加固训练】下列变化中,由加成反应引起的是()A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色B.苯在一定温度、压强和催化剂的作用下和氢气反应,生成环己烷C.一定条件下,苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成D.苯加入溴水中,振荡后溴水层褪色【解析】选B。高锰酸钾有强氧化性,能将乙烯氧化而褪色,发生的是氧化还原反应,而不是加成反应,A错误;苯中碳和碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的共价键,虽然不是典型的双键,但是仍具有高度的不饱和性,可以与氢气加成生成环己烷,B正确;在浓硫酸的催化下
11、,苯与浓硝酸在一定温度下,可发生取代反应生成有机物硝基苯,为油状物,C错误;溴在水中的溶解度小而在苯中的溶解度很大,苯加入溴水中,苯将溴水中的溴萃取出来而使溴水层褪色,这是物理变化,D错误。10.(2019邯郸高一检测)已知(苯)、(棱晶烷)、(盆烯)互为同分异构体,下列说法不正确的是()A.盆烯可与酸性高锰酸钾溶液反应B.苯和棱晶烷的一氯代物均只有一种C.上述三种物质中,与甲苯()互为同系物的只有苯D.上述三种物质中,只有棱晶烷的所有原子不处于同一平面内【解析】选D。由各物质的结构可知,盆烯具有烯的性质,可以与酸性高锰酸钾溶液反应,故A正确;根据等效氢原子的个数,苯和棱晶烷等效氢原子都只有1
12、个,故一氯代物均只有一种,故B正确;与甲苯()互为同系物,则含有1个苯环,若有侧链,为烷基,相差若干个CH2原子团,故与甲苯互为同系物的只有苯,故C正确;盆烯中存在一个碳原子连有三个碳原子和一个氢原子的结构,这四个碳原子不能共面,故盆烯中所有原子不处于同一平面内,故D错误。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(14分)(2020日照高一检测)实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。回答下列问题:(1)反应需在5060 的温度下进行,图中给反应物加热的方法是水浴加热,其优点是 和 。(2)在配制混合酸时应将加入中去。(3)该反应的化学方程式是 ;反应类型:。(4)由
13、于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是。(5)反应完毕后,除去混合酸,所得粗产品用如下操作精制:蒸馏水洗用干燥剂干燥用10%NaOH溶液洗水洗正确的操作顺序是。A.B.C.D.【解析】(1)水浴加热的优点是受热均匀、便于控制温度。(2)浓硝酸的密度小于浓硫酸的密度,因此两种酸混合时,把浓硫酸慢慢加入浓硝酸中,边加边搅拌。(3)苯和浓硝酸发生硝化反应,硝基取代苯环上的一个氢原子,其化学方程式:+HNO3(浓)+H2O。(4)苯、浓硝酸是易挥发性液体,根据装置图的特点,会造成苯、浓硝酸的挥发,污染空气。(5)硝基苯中混有混合酸,先用水洗,除去大部分混合酸,然后用10%NaOH溶液洗涤,除去剩下
14、的酸,再用水洗,除去碱,接着用干燥剂除去水,最后蒸馏得到溴苯,B正确。答案:(1)便于控制温度受热均匀(2)浓硫酸浓硝酸(3)+HNO3(浓)+H2O取代反应(4)苯、浓硝酸挥发到空气中,造成污染(5)B12.(16分)有机物:(1)该物质苯环上一氯代物有种。(2)1 mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为mol。(3)1 mol该物质和H2加成最多需H2mol。(4)下列说法不正确的是(填字母)。a.此物质可发生加成、取代、加聚、氧化等反应b.和甲苯属于同系物c.使溴水褪色的原理与乙烯相同d.能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是加成反应【解析】该物质苯环上4个氢原子都可被Cl取代而得到
15、4种不同的产物;与溴水混合发生加成反应,2 mol双键与2 mol Br2加成;与H2加成可同时发生苯环与碳碳双键的加成,1 mol该物质共需5 mol H2;该物质苯环侧链是不饱和的,所以不是苯的同系物,该物质与酸性KMnO4溶液发生的是氧化反应。答案:(1)4(2)2(3)5(4)b、d(20分钟30分)一、选择题(本题包括3小题,每小题5分,共15分)13.(2020鹰潭高一检测)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为,下列对该物质的叙述正确的是()A.其分子式为C24H20B.分子内的所有碳原子不可能共平面C.该物质在光照条件下可与氯气发生反应D.该物质在FeBr3
16、催化下可与溴水发生反应【解析】选B。该物质中含有25个碳原子,分子式为C25H20,A项错误;该物质的空间结构类似于甲烷,故分子内的所有碳原子不可能共平面,B项正确;该物质中只有苯环上有氢原子,具有苯的性质,不具有甲烷的性质,故光照条件下不与氯气反应,C项错误;在FeBr3催化下该物质能与液溴发生反应,不能与溴水发生反应,D项错误。14.下列关于有机物的叙述不正确的是()A.分子中9个碳原子可能位于同一平面内B.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色C.1 mol该有机物可与4 mol H2发生加成反应D.该物质能使溴水褪色是因为该物质将溴从其水溶液中萃取出来【解析】选D。苯是平面正六边形,乙烯是平
17、面结构,因此9个碳原子可能共面,故A说法正确;此结构中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,故B说法正确;此结构中含有苯环和碳碳双键,1 mol苯最多需要3 mol氢气,1 mol碳碳双键需要1 mol氢气,因此1 mol此有机物最多可与4 mol氢气发生加成反应,故C说法正确;使溴水褪色,是因碳碳双键发生加成反应,故D说法错误。15.(2020岳阳高一检测)美国马丁卡普拉等三位科学家模拟出了1,6-二苯基-1,3,5-己三烯的分子模型,其结构简式如图所示。下列说法正确的是()A.该有机物属于芳香烃,与苯互为同系物B.该有机物的分子式为C18H18C.1 mol该有机物在常温下最多能与9 m
18、ol Br2发生加成反应D.该有机物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应【解析】选D。苯的同系物应只含一个苯环,且除苯环外不含有不饱和键和碳环,A错误;由结构简式可知,该有机物的分子式为C18H16,B错误;常温下,苯环不能与Br2发生加成反应,该有机物中含有3个碳碳双键,1 mol 该有机物在常温下最多能与3 mol Br2发生加成反应,C错误;该有机物可发生苯环上的取代反应,该有机物中含有碳碳双键和苯环,可发生加成反应,该有机物的燃烧反应即为氧化反应,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共15分)16.(2020重庆高一检测)实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:苯溴
19、溴苯密度/gcm-30.883.101.50沸点/80.159156水中溶解度微溶微溶微溶(1)实验装置中,仪器c的名称为,作用为。(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0 mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了气体,继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式: 。(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL 水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是;向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙(一种干燥剂),静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是。(4)经
20、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,需进行的操作方法为。【解析】(1)仪器c为球形冷凝管,因实验中苯和溴易挥发,使用球形冷凝管,可把苯、溴蒸气冷凝成液体而回流。(2)苯与液溴在FeBr3(铁与溴反应生成FeBr3)催化下反应生成溴苯和HBr气体,HBr气体在空气中遇水蒸气形成白色酸雾,反应的化学方程式为+Br2。 (3)从混合物中提纯溴苯时,先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑;再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO溶解到水中。然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。(4)苯与溴苯的沸点不同,采用蒸馏的方法分离溴苯与苯,其中,苯被蒸出,溴苯留在母液中。答案:(1)球形冷凝管冷凝回流(2)HBr+Br2(3)除去未反应的Br2干燥溴苯(4)苯蒸馏
