课下巩固训练8 苯-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

[课下巩固训练(八)]　苯 __________________________________________________________________ (选择题每小题5分，非选择题每小题10分) 【基础达标练】 1．下列有关苯的描述中，错误的是(　　) A．苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的一个参与形成大π键 B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C．苯分子中碳原子的三个sp2杂化轨道与其他原子形成三个σ键 D．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角均为120° 解析：选A。苯分子中每个碳原子的杂化方式都是sp2，未杂化的p轨道参与形成大π键，A错误。 2．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是(　　) A．苯能与纯溴发生取代反应 B．苯不能被酸性KMnO4 溶液氧化 C．1 mol 苯能与3 mol H2 发生加成反应 D．苯能够燃烧产生浓烟 解析：选B。苯不与酸性KMnO4 溶液反应，而烯烃能被酸性KMnO4 溶液氧化。 3．下列反应类型相同的是(　　) A．CH3Cl光照下与氯气反应；乙烯使溴水褪色 B．苯使溴水褪色；苯的燃烧反应 C．苯的硝化反应；苯的磺化反应 D．乙烯使KMnO4溶液褪色；乙烯合成聚乙烯 解析：选C。CH3Cl光照下与氯气发生取代反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，乙烯使溴水褪色，是乙烯与溴单质发生加成反应所致，两个反应的反应类型不同，A不符合题意；苯使溴水褪色，是因为苯可以萃取溴单质，使水层接近无色，不属于化学变化，B不符合题意；苯的硝化反应和磺化反应分别是苯与硝酸、硫酸发生取代反应，所以两个反应类型均属于取代反应，C符合题意；乙烯使KMnO4溶液褪色是因为酸性高锰酸钾被乙烯还原所致，属于有机反应类型中的氧化反应，而乙烯合成聚乙烯，属于加聚反应，D不符合题意。 4．下列关于有机物的说法正确的是(　　) A．向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅，说明苯与溴发生了反应 B．苯乙炔()属于芳香烃，含有两种官能团 C．分子中至少14个原子共面 D．中存在7种处于不同化学环境的氢原子 解析：选C。向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅，是苯萃取了溴水中的溴单质，不是苯与溴发生了反应，A错误；苯乙炔()属于芳香烃，只含有碳碳三键一种官能团，B错误；苯环上6个碳原子和与它们直接连接的原子一定共面，碳碳三键为直线结构，故分子中至少14个原子共面，C正确；根据对称性，题述分子中存在4种处于不同化学环境的氢原子，D错误。 5．实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是(　　) A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 解析：选B。打开K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，A正确；向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤，除去其中溶解的溴，静置分层后还需分液，水洗后再分液，从有机层中蒸馏分离出沸点较低的苯，获得溴苯，不能用结晶法提纯溴苯，B错误；碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，C正确；四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸气，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，D正确。 6．实验室制备硝基苯，经过配制混酸、硝化反应(50～60 ℃)、洗涤分离、干燥蒸馏等步骤，以下装置能达到目的的是(　　) 解析：选C。浓硫酸密度大，防止酸液飞溅，配制混酸时应将浓硫酸加入浓硝酸中，A错误；制备硝基苯时反应温度应在50～60 ℃，为控制反应温度应该用水浴加热，B错误；硝基苯不溶于水且密度比水的大，分离硝基苯应该用分液的方法，C正确；蒸馏硝基苯时，温度计水银球应该与支管口平齐，D错误。 7．苯环的结构很稳定，常温下较难发生化学反应。某实验小组利用下列装置探究苯在一定条件下的反应产物。回答下列问题： Ⅰ.实验室制取硝基苯常采用如图所示装置。 已知：苯与硝基苯的沸点分别为80.1 ℃、210.9 ℃，且二者互溶。 (1)①开始时应向试管中加入一定量的苯、浓硝酸和________。 ②该装置采取水浴加热并控制温度在50～60 ℃的原因是_________________ ______________；写出制取硝基苯的化学方程式：____________________________。制得的产物可通过________方法提纯。 Ⅱ.该小组同学还设计了A、B、C三组实验装置用来制取溴苯。 (2)装置C中当把软橡胶袋中的铁粉加到混合液中后，观察到的现象有液体沸腾，烧瓶中__________________________________，三个装置中所共同发生的有机反应的化学方程式为_________________________________________________。 (3)实验结束后，小明取装置A中锥形瓶中的水溶液少许，加入AgNO3溶液得到浅黄色沉淀，证明苯与溴发生了取代反应，该结论__________(填“正确”或“错误”)，原因是____________________________________。 (4)装置B中足量CCl4的作用是___________________________________。 (5)装置B也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行。这两个缺点是原料逸出使利用率降低和______________________________________。 答案：(1)①浓硫酸　②受热均匀，容易控制温度，减少副反应发生　＋HNO3＋H2O　蒸馏 (2)充满白雾，溶液颜色逐渐变浅＋Br2＋HBr↑ (3)错误　液溴具有很强的挥发性，挥发出来的Br2与H2O能反应生成HBr和HBrO (4)除去HBr中的挥发出来的Br2，排除溴与水反应对实验结论的干扰 (5)试管中导管插入液面以下，且未使用防倒吸装置 【能力提升练】 8．实验室用溴和苯在FeBr3的催化下制取溴苯，得到粗溴苯后，某小组设计如下方案进行精制，下列说法不正确的是(　　) A．步骤Ⅰ中，“过滤”后所得的滤渣主要成分为Fe(OH)3 B．试剂X可以选用过量的NaOH或Na2CO3溶液 C．“干燥过滤”所用的干燥剂可选用无水CaCl2 D．步骤Ⅱ的操作为蒸馏，首先收集到的馏分即为溴苯 解析：选D。铁屑和溴单质反应生成了溴化铁，步骤Ⅰ中，加入氢氧化钠或碳酸钠溶液，生成了氢氧化铁沉淀，“过滤”后所得的滤渣主要成分为Fe(OH)3，A正确；试剂X是用来除去溴单质、溴化氢和溴化铁，可以选用过量的NaOH或Na2CO3溶液，B正确；“干燥过滤”所用的干燥剂可选用无水CaCl2，用来除去少量的水，C正确；步骤Ⅱ的操作为蒸馏，苯的沸点低于溴苯，首先收集到的馏分为苯，D错误。 9．在探索苯分子结构的过程中，人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示)，下列说法正确的是(　　) A．c、e的一氯代物均有2种 B．五种物质均能与氢气发生加成反应 C．a、b、c、e能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．五种物质中，只有a、e分子的所有原子处于同一平面 解析：选A。c、e均有两种环境的H原子，对应的一氯取代物有2种，A正确；d对应的结构中没有碳碳双键，不能与氢气发生加成反应，B错误；b、c、e对应的结构能使溴的四氯化碳溶液褪色，苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，C错误；只有a对应的结构中所有原子处于同一平面，D错误。 10．苯的硝化反应和磺化反应的反应进程与相对能量的关系如图，下列说法不正确的是(　　) A．硝化反应中有极性键的断裂和形成 B．在硝化反应中速率较快的反应是中间体B转化为硝基苯 C．磺化反应的中间体A某些变成产物，某些逆转成起始物 D．磺化反应的热化学方程式为(l)＋H2SO4(aq)⥫⥬＋H2O(l)　ΔH＝(E6－E5＋2E3)kJ·mol-1 解析：选D。硝化反应的化学方程式为＋HO—NO2＋H2O，存在C—H、N—O的断裂，C—N、H—O的形成，A正确；由图1可知硝化反应的中间体B转化成硝基苯的活化能较小，故在硝化反应中速率较快，B正确；由于磺化反应的中间体A转变为苯磺酸与恢复为苯所越过的能垒相差不大，所以磺化反应的中间体A某些变成产物，某些逆转成起始物，C正确；磺化反应的ΔH＝(E6－E5)kJ·mol-1，D错误。 11．实验室制备溴苯可用如图所示装置。 (1)关闭G夹，打开C夹，从装有少量苯的三颈烧瓶的A口加入适量溴，再加入少量铁屑，塞住A口，三颈烧瓶中发生反应的有机反应方程式为_____________________________________________________________________。 (2)E试管内的现象为________________。 (3)F装置的作用是__________________________________________。 (4)待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时松开G夹，关闭C夹，可以看到的现象是________________________________。 (5)反应结束后、拆开装置，从A口加入适量的NaOH溶液，然后将液体倒入______中(填仪器名称)。 解析：(4)溴化氢极易溶于水，所以看到广口瓶中的水倒吸到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中液体为水和有机物，出现分层。(5)反应后还有剩余的溴单质，氢氧化钠可以将多余的Br2反应掉，然后将液体倒入分液漏斗中，溴苯的密度比水大，在下层，从下口放出。 答案：(1)＋Br2＋HBr↑ (2)出现淡黄色沉淀 (3)吸收排出的HBr气体，防止污染空气且能防止倒吸 (4)广口瓶中的水沿导管进入三颈烧瓶中、三颈烧瓶中液体出现分层 (5)分液漏斗 12．苯磺酸钠()是一种白色片状晶体，可用于有机合成、洗涤助剂和农药等，实验室模拟工业生产采用发烟硫酸磺化法制备，反应途径如下： 已知：①苯磺酸是一元强酸，苯磺酸、苯磺酸钠和苯磺酸钙都易溶于水，溶液均为无色； ②苯磺酸钠常温下微溶于乙醇，随着温度升高，溶解度显著增大；苯磺酸钙、Na2CO3可溶于乙醇，溶解度受温度影响较小。 操作步骤： Ⅰ.苯的磺化反应。装置如图所示(加热装置省略)，装入药品，通冷凝水，向烧瓶中缓慢加入b中试剂，稍冷后水浴加热充分反应，当c中无液体流下时，立即停止反应； Ⅱ.将反应液转移到盛有适量澄清石灰水的烧杯中，用澄清石灰水调至中性； Ⅲ.加入稍过量的Na2CO3溶液至不再产生沉淀为止，过滤，洗涤。将滤液蒸发结晶，得到苯磺酸钠粗品； Ⅳ.重结晶法纯化苯磺酸钠。 回答下列问题： (1)仪器b中盛装的试剂是__________，仪器c的名称是____________。 (2)由苯生成苯磺酸的化学方程式为_________________________________(发烟硫酸用浓H2SO4表示)。 (3)第Ⅲ步中滤渣的成分是____________(填化学式)，该步洗涤的目的是__________________________________________。 (4)第Ⅳ步重结晶操作时，溶解粗品的装置应选择下图中的装置________(填字母)，主要原因是________________________。 解析：(1)由于浓硫酸的密度比苯大，为了使液体反应物质充分混合，应该先向三颈烧瓶中加入苯，然后由恒压滴液漏斗向其中加入发烟硫酸，则仪器b中盛装的试剂是发烟硫酸。(3)在第Ⅱ步反应中加入适量澄清石灰水时，Ca(OH)2除与苯磺酸反应产生苯磺酸钙外，还与其中的硫酸反应产生微溶于水的CaSO4；在第Ⅲ步中加入稍过量的Na2CO3溶液，Na2CO3与苯磺酸钙发生复分解反应产生CaCO3沉淀和苯磺酸钠，过量的Na2CO3与苯磺酸钠易溶于水，而CaSO4及CaCO3沉淀则会通过过滤进入滤渣中，故第Ⅲ步中滤渣的成分是CaCO3、CaSO4。CaCO3、CaSO4固体是从苯磺酸钠溶液中分离出来的，固体表面吸附一些苯磺酸钠，该步将沉淀洗涤的目的是将沉淀表面的苯磺酸钠洗入滤液，以提高苯磺酸钠的产率。(4)苯磺酸钠常温下微溶于乙醇，随着温度升高，溶解度显著增大，在第Ⅳ步重结晶操作时，为促进物质的溶解，防止乙醇大量挥发损失，可以使用球形冷凝管，故溶解粗品的装置应选择下图中的C装置。 答案：(1)发烟硫酸　球形冷凝管 (2) (3)CaCO3、CaSO4　将沉淀表面的苯磺酸钠洗入滤液，以提高产率 (4)C　防止乙醇大量挥发损失 学科网（北京）股份有限公司 $$