训练(8) 煤的综合利用 苯-2024年高一化学暑假作业（江苏专版）

训练(八)　煤的综合利用　苯 知识点一 煤的综合利用 知识点二 苯的溴代反应和硝化反应的比较 反应类型 溴代反应 硝化反应 反应物 苯和____ 苯和______ 催化剂 FeBr3 浓硫酸(催化、吸水) 反应条件 不加热(放热反应) 水浴加热(50～60 ℃) 产物 一元取代物 一元取代物 产物的物 理性质 溴苯是____色液体(常因混有Br2而显____色)，密度比水的大，不溶于水 硝基苯是有苦杏仁味，____色油状液体(因溶有NO2而显____色)，密度比水的大且有毒，不溶于水 1．下列叙述正确的是(　　) A．煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法 B．煤的气化、液化是物理变化，煤的干馏是化学变化 C．煤是混合物，其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物 D．水煤气的主要成分是H2和CO，由水煤气可以合成汽油 2．下列说法正确的是(　　) A．通过石油的裂化，可直接得到乙烯、丙烯等有机化工原料 B．煤在空气中加强热得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗氨水等产品的过程叫做煤的干馏 C．煤液化后可以得到甲醇等液体燃料 D．是不同物质 3．下列有关苯的说法正确的是(　　) A．苯分子中既有碳碳单键又有碳碳双键 B．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯属于饱和烃 C．向苯中加入溴水，发生的变化是物理变化 D．苯分子中所有的原子和化学键都是等价的 4．虽然这种表示方法仍被沿用，但苯环结构中不存在单双键交替的结构，下列事实可以作为证据的是(　　) ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　 ②苯分子中碳原子与碳原子之间的距离均相等　 ③苯能在一定条件下与H2发生加成反应生成环己烷　 ④实验测得苯的邻位二氯取代物只有一种结构 A．②③④　　　　　　　B．①③④ C．①②④ D．①②③④ 5．下列关于苯的叙述正确的是(　　) A．反应①常温下不能进行 B．反应②不发生，但是有分层现象，紫色层在下层 C．反应③为加成反应，产物是无色液体 D．反应④能发生，从而证明苯中是单双键交替结构 6．下列物质在一定条件下，可与苯发生化学反应的是(　　) ①浓硝酸　②溴水　③溴的四氯化碳溶液④酸性KMnO4溶液　⑤氧气 A．①⑤ B．②④ C．②③⑤ D．③④⑤ 7．溴苯是不溶于水的液体，常温下不与酸、碱反应，可用如图所示的装置制取(该反应放出热量)，反应的化学方程式为＋Br2Br＋HBr。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。下列说法错误的是(　　) 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 8．在实验中，下列除杂的方法正确的是(　　) A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴苯 B．乙烷中混有乙烯，在一定条件下通入H2反应，使乙烯转化为乙烷 C．硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置、分液 D．乙烯中混有CO2和SO2，将其通入酸性KMnO4溶液中洗气 9．下列物质中，既能因发生化学反应使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色的是(　　) ①SO2　②CH3CH2CH===CH2　③ ④C2H2 A．①②③④ B．③④ C．①②④ D．①②③ 10．对于苯乙烯()有下列叙述：①能使酸性KMnO4溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可能共平面。其中正确的是(　　) A．①②④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．全部正确 11．下列关于苯的说法正确的是(　　) A．苯与H2在一定条件下的加成产物环己烷中所有碳原子在同一平面上 B．表示苯的分子结构，其中含有碳碳双键，因此苯的性质与烯烃相同 C．苯的分子式是C6H6，苯分子中的碳原子远没有饱和，能与溴水发生加成反应而使之褪色 D．苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，苯可以发生取代反应和加成反应 12．利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下： ①＋CH3Cl(甲苯)＋HCl ②CH2===CH2＋(乙苯) ③＋3H2催化剂,(环己烷) 下列说法正确的是(　　) A．反应①②③均属于加成反应 B．溴水中加入苯，二者可发生取代反应 C．乙苯中所有碳原子一定在同一平面上 D．能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯 13．德国化学家凯库勒认为，苯分子的结构中碳碳间以单、双键交替排列结合成环状。为了验证凯库勒观点的正误，某学生设计了以下实验方案(尾气吸收装置及夹持装置已省略)： 实验步骤： ①按如图所示的装置连接好仪器，_____________________________________________； ②在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞； ③打开止水夹K1、K2、K3； ④反应结束后，关闭K2，将b插入烧杯D的蒸馏水中，挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶a中； ⑤观察实验现象。 请回答以下问题： (1)步骤①中，应补充的操作为________________________________________________。 (2)烧瓶A中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (3)装置B的作用为_______________________________________________________。 (4)证明凯库勒观点错误的实验现象为 ________________________________________________________________________。 (5)A中得到的粗产品经过一系列除杂操作后，获得苯和溴苯的混合物，将二者进行分离的操作名称为________。 14．从石油和煤中可以提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液体，仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，B的相对分子质量为78。回答下列问题： (1)A的结构简式：________。 (2)A使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式：__________________________________。 (3)在碘水中加入B振荡静置后的现象： ________________________________________________________________________， 该操作叫________________。 (4)B与浓硫酸和浓硝酸在50～60 ℃条件下反应的化学方程式：_____________________； 反应类型：___________________________________________。 (5)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量：________(填“A>B”“A<B”或“A＝B”)。 1．下列化合物分别与液溴(溴化铁作催化剂)反应，苯环上的氢原子被取代，所得一溴代物有3种同分异构体的是(　　) 2．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法正确的是(　　) A．异丙苯的分子式为C9H10 B．异丙苯能发生加成反应 C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯不能发生氧化反应，但可以和溴发生取代反应 答案 训练(八)　煤的综合利用　苯 [知识巩固] 知识点一 可燃性气体　C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　H2　CO＋H2　隔绝空气　H2、CH4、C2H4　苯、甲苯　苯、甲苯 知识点二 液溴　浓硝酸　无　褐　无　淡黄 [知能训练] 1．A　煤的干馏可产生焦炉煤气、煤焦油、焦炭等，煤的气化会产生水煤气，煤的液化能够产生液体燃料等，因此煤的干馏、气化、液化都是实现煤综合利用的主要途径，A正确；煤的气化、液化都有新物质生成，都是化学变化，B错误；煤是混合物，煤干馏后得到的煤焦油、粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等，煤中没有这些物质，C错误；水煤气的主要成分是H2和CO，由水煤气可以合成含氧有机物和液态烃，因此以水煤气为原料可以合成汽油的一些成分，但不能合成汽油，D错误。 2．C　石油裂化的目的是得到轻质汽油，裂解是裂化的深度过程，目的是得到乙烯、丙烯等短链烃，故A错误；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，故B错误；和属于同种物质，说明苯分子中不存在单双键交替的结构，故D错误。 3．C　苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，A错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但它属于不饱和烃，B错误；向苯中加入溴水，发生萃取，一段时间后，发现原溴水层变为无色，发生物理变化，C正确；苯中存在碳碳键和碳氢键，这两种化学键键能不同，D错误。 4．C　用反证法证明，若苯环结构中存在单双键交替的结构，则分子中的“”应能与酸性KMnO4溶液反应而使之褪色，其分子中碳原子与碳原子之间的距离不完全相等，其邻位二氯取代物会有两种结构，故①②④符合题意。 5．B　在溴化铁作催化剂的条件下，苯与液溴在常温下能够发生取代反应，故A项错误；苯不溶于水，密度比水的小，所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层，苯在上层，酸性高锰酸钾溶液在下层，下层为紫色，故B项正确；反应③为取代反应，即苯的硝化反应，故C项错误；苯中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，故D项错误。 6．A　苯在浓硫酸作催化剂时能与浓硝酸发生硝化反应；苯不含碳碳双键，不能与溴水反应，不能与溴的四氯化碳溶液反应，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯能够在氧气中燃烧，被氧气氧化。所以能够与苯发生反应的只有①⑤。 7．C　A项，苯和液溴混合后加入铁粉，溴与铁反应生成FeBr3，在FeBr3作催化剂的条件下，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气体易挥发且极易溶于水，遇水蒸气易形成白雾，正确；C项，苯和溴在FeBr3的作用下反应放出热量，使部分苯和溴变成蒸气，在经过长导管时，苯蒸气和溴蒸气会冷凝回流，故长导管的作用是导气和冷凝回流，错误；D项，溴苯与NaOH溶液不反应，Br2能与NaOH溶液反应，可用NaOH溶液洗涤除去溴苯中的Br2，正确。 8．C　A项，生成的I2和汽油均易溶于溴苯；B项，无法控制H2的量，且反应比较困难；D项，乙烯与KMnO4也会发生反应。 9．C　SO2具有还原性，能将强氧化剂Br2及KMnO4还原而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色；CH3CH2CH===CH2中含有碳碳双键，与Br2能发生加成反应，与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色；苯结构稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，但可萃取溴水中的Br2，使溴水褪色，此过程属于物理变化；C2H2分子中含有碳碳三键，既可以和溴水反应使其褪色，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。 10．A　①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；②苯乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色，故正确；③苯乙烯属于烃类，而烃大多数难溶于水，故错误；④烃易溶于有机溶剂(如苯、CCl4)，故正确；⑤苯环能与浓硝酸发生硝化反应(取代反应)，故正确；⑥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，所有的原子可能共平面，故正确。 11．D　环己烷中碳原子的成键情况类似于烷烃中碳原子的成键情况，故环己烷中所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；凯库勒式()不能代表苯分子的真实结构，苯分子中不存在碳碳双键，因此不能与溴水发生加成反应而使之褪色，B、C错误。 12．D　反应①为取代反应，反应②③为加成反应，A项错误；在催化剂(FeBr3)作用下，液溴与苯发生取代反应，而溴水不能与苯发生取代反应，B项错误；乙苯中的甲基碳原子与其他碳原子不一定在同一平面上，C项错误；若乙苯中混有乙烯，加入溴水时，乙烯能使溴水褪色，D项正确。 13．解析　(1)有气体生成的实验，盛装化学试剂之前应检查装置的气密性，则步骤①中应补充的操作为检查装置的气密性。(2)在FeBr3作催化剂的条件下，苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为＋Br2＋HBr。(3)由于苯和液溴均易挥发，苯与溴发生的取代反应为放热反应，放出的热量会导致苯和溴挥发，因此可以用四氯化碳吸收除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，防止干扰溴化氢的检验。(4)若凯库勒观点错误，在FeBr3作催化剂的条件下，苯与溴反应生成溴苯和溴化氢的反应是取代反应，不是加成反应，反应生成的溴化氢极易溶于水，C中烧瓶a能产生喷泉。(5)苯和溴苯的沸点相差较大，则分离苯和溴苯混合物的操作为蒸馏。 答案　(1)检查装置的气密性　(2) ＋Br2＋HBr　(3)除去挥发出来的苯和溴单质　(4)烧瓶a中产生喷泉　(5)蒸馏 14．解析　A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A为乙烯，B是一种比水轻的油状液体，仅由碳、氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，则原子个数之比为1∶1，最简式为CH，B的相对分子质量为78，设B的分子式为(CH)n，则(12＋1)n＝78，解得n＝6，所以分子式为C6H6，故B为苯。 (5)乙烯中H元素质量分数比苯中H元素质量分数大，故相同质量的乙烯、苯燃烧，乙烯消耗的氧气更多，即等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量：A>B。 答案　(1)CH2===CH2　(2)CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br　(3)溶液分层，下层无色，上层紫红色　萃取　(4) ＋HO—NO2＋H2O　取代反应　(5)A>B [提升演练] 1．A　A项，分子中苯环上有3种氢原子，苯环上的一溴代物有3种同分异构体，符合题意；B项，分子中苯环上有1种氢原子，苯环上的一溴代物有1种，不符合题意；C项，分子中苯环上有2种氢原子，苯环上的一溴代物有2种同分异构体，不符合题意；D项，分子中苯环上有1种氢原子，苯环上的一溴代物只有1种，不存在同分异构体，不符合题意。 2．B　异丙苯的分子式为C9H12，A项错误；异丙苯在一定条件下能与H2发生加成反应，B项正确；异丙苯分子中有结构，所有碳原子不可能都处于同一平面内，C项错误；异丙苯可以燃烧，也可以被酸性KMnO4溶液氧化，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$