第3章 第2节 第3课时 煤的干馏 苯(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．于谦在《咏煤炭》中写道：“凿开混沌得乌金，蓄藏阳和意最深，爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉……”，下列有关说法错误的是(　　) A．煤的干馏是化学变化，煤的液化是物理变化 B．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物 C．煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气 D．煤经过气化和液化可转化为清洁燃料 解析　煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，是化学变化；煤的液化是把煤和氢气作用生成液态燃料或将煤先转化为CO和氢气，然后在催化剂作用下合成甲醇等，是化学变化，故A错误；煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，故B正确；煤中含有硫元素，燃烧煤时会产生二氧化硫，煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气，故C正确；煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，煤的液化是把煤和氢气作用生成液态燃料或将煤先转化为CO和氢气，然后在催化剂作用下合成甲醇等，煤经过气化和液化可转化为清洁燃料，故D正确。 答案　A 2．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 解析　煤的干馏可产生出炉煤气、煤焦油、焦炭等，煤的气化会产生水煤气，煤的液化能够产生合成气，因此煤的干馏、气化、液化都是实现煤的综合利用的主要途径，A正确；煤的气化、液化、干馏都有新物质生成，都是化学变化，B错误；煤是混合物，煤干馏后得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯，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，汽油的主要成分为C5～C12脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，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。 答案　A 3．(2022·唐山高一期末)煤、石油、天然气统称为化石燃料。下列说法正确的是(　　) A．煤的干馏属于物理变化 B．石油的分馏得到的各种馏分都是混合物 C．天然气、可燃冰、沼气的主要成分都是甲烷，其球棍模型是 D．苯可从煤焦油中分离得到，其分子中存在三个碳碳双键 解析　煤的干馏生成煤焦油等，有新物质生成，为化学变化，故A错误；石油的分馏得到的各种馏分都是一定沸点范围的混合物，故B正确；天然气、可燃冰、沼气的主要成分都是甲烷，其空间填充模型是，故C错误；苯可从煤焦油中分离得到，其分子中不含碳碳双键，故D错误。 答案　B 4．(2023·广东华南师大附中高一期末)下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是(　　) A．图示实验中发生了化学变化 B．实验后水溶液的pH>7，液体Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等 C．气体Z易燃，可以还原氧化铜 D．液体Y是一种纯净物 解析　煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热，生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，有新物质的产生，为化学变化，A正确；所得的产物中有氨水，故水溶液显碱性，pH＞7，煤焦油的密度大于水且不溶于水，苯密度小于水且不溶于水，故液体Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等，B正确；气体Z中H2、CO，其有还原性，可还原氧化铜，且易燃，C正确；煤的干馏生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质，煤焦油中含有多种物质，属于混合物，D错误。 答案　D 5．(2022·泉州七中高一期中)下列关于有机物的性质，说法不正确的是(　　) A．苯和乙烯都能使KMnO4酸性溶液褪色 B．可以用溴水除去甲烷中的乙烯 C．苯和甲烷都可以和卤素发生取代反应 D．苯和乙烯分子中所有原子都在同一平面上 解析　苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；乙烯和溴水反应生成1,2­二溴乙烷，能用溴水除去甲烷中的乙烯，B项正确；苯和甲烷都可以在一定条件下与卤素发生取代反应，C项正确；苯和乙烯都为平面形结构，D项正确。 答案　A 6．某同学用如图装置制取溴苯并探究反应类型，先向仪器a中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器b(b下端活塞关闭)中，下列有关说法正确的是(　　) A．仪器a的名称为长颈漏斗 B．b中苯与液溴发生加成反应 C．d中CCl4的作用是除去HBr中的Br2 D．反应结束后，从c中分离出有机层的操作名称为过滤 解析　由实验装置图可知，左侧装置为苯和液溴发生取代反应制备溴苯及溴苯提纯装置，中间装置中盛有的四氯化碳用于除去溴苯中混有溴化氢气体中的溴和苯，右侧装置盛有的硝酸银溶液用于吸收和检验溴化氢的生成。由实验装置图可知，仪器a为分液漏斗，故A错误；b中在催化剂作用下苯与液溴发生取代反应制备溴苯，故B错误；d中盛有四氯化碳用于除去挥发出的溴和苯，防止溴干扰溴化氢的检验，故C正确；溴苯不溶于水，则反应结束后，从c中分离出有机层的操作为分液，故D错误。 答案　C 7．工业上合成乙苯()的反应为：，下列说法不正确的是(　　) A．乙苯的分子式是C8H10 B．苯和乙烯均为平面形分子 C．等质量的苯和乙烯充分燃烧消耗O2的量：苯<乙烯 D．苯是由碳原子以单键、双键相互交替结合而成 解析　苯的分子式为C6H6，乙烯的分子式为C2H4，则乙苯的分子式是C8H10，A正确；苯分子的12个原子共平面，乙烯的6个原子共平面，则二者均为平面形分子，B正确；苯的最简式为CH、乙烯的最简式为CH2，C原子数为1的最简式中H原子数越多，质量一定时，耗氧越多，则等质量的苯和乙烯充分燃烧消耗O2的量：苯＜乙烯，C正确；苯分子中不含有碳碳双键，不是由碳原子以单键、双键相互交替结合而成，D不正确。 答案　D 8．某化学兴趣小组用如图所示装置探究苯与溴的反应原理。 请回答下列问题： (1)仪器M的名称为____________。 (2)向盛有溴水的试管中滴加少量的苯，再振荡，静置后的现象是_______________。 (3)装置Ⅱ中生成溴苯的化学方程式为_____________________，反应类型为________。 (4)冷凝管的冷凝水由________(填“a”或“b”，下同)口进________口出；先关闭仪器M的活塞和________(填“K1”或“K2”，下同)，再打开________________，可使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中，以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体；装置Ⅲ的作用是________________________、________________。 (5)纯净的溴苯是无色油状的液体，但实验后，可观察到装置Ⅱ的液体呈红棕色，其原因是________；将红棕色液体变为无色液体的离子方程式为________________________。 解析　装置Ⅱ中，苯和液溴在Fe (或FeBr3)的催化下反应生成溴苯和溴化氢；装置Ⅲ的作用是：利用苯吸收溴蒸气，利用硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀检验HBr；装置Ⅳ中装有NaOH溶液，可以吸收HBr和挥发的Br2，防止污染空气；实验结束后先关闭仪器M的活塞和K1，再打开K2，可使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中，以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体。 (1)仪器M为分液漏斗； (2)溴易溶于苯，苯和水分层，水在下层，苯在上层，向盛有溴水的试管中滴加少量的苯，再振荡，静置后的现象是液体分层，上层呈橙红色，下层趋近于无色； (3) 装置Ⅱ中生成溴苯的化学方程式为＋Br2＋HBr；反应类型为取代反应； (4)冷凝管的冷凝水由a口进b口出；先关闭仪器M的活塞和K1，再打开K2，可使装置Ⅰ中的水倒吸入装置Ⅱ中，以除去装置Ⅱ中残余的HBr气体；装置Ⅲ的作用是利用苯吸收溴蒸气和利用硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀检验HBr； (5)因为溴苯中溶解了Br2，所以可观察到装置Ⅱ的液体呈红棕色；红棕色液体变为无色液体的离子方程式为Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O。 答案　(1)分液漏斗 (2)液体分层，上层呈橙红色，下层趋近于无色 (3)　取代反应 (4)a　b　K1　K2　利用苯吸收溴蒸气　利用硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀检验HBr (5)溴苯中溶解了Br2　Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O 9．某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。 (1)A的分子式为________。 (2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为________________，反应类型是________。 (3)已知： 请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得产物的结构简式：________。 (4)在一定条件下，A与氢气反应得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出所得化合物的结构简式：________________。 解析　(1)N(C)＝92.3%×104÷12＝8，化合物A不可能含除碳、氢外的其他元素原子，经计算知N(H)＝8，所以A的分子式为C8H8。(2)A分子中含苯环，且能与溴的四氯化碳溶液反应，所以A应为 答案　(1)C8H8 [能力提升] 10．甲苯()与浓硫酸、浓硝酸在一定条件下反应，生成邻硝基甲苯。下列有关说法不正确的是(　　) A．互为同分异构体 B．该反应的类型是加成反应 C．邻硝基甲苯的分子式是C7H7NO2 D．该反应的催化剂是浓硫酸 解析　的分子式均是C7H7NO2，结构不同，互为同分异构体，A、C正确；由化学方程式可知甲苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下，共热发生取代反应生成邻硝基甲苯和水，B错误，D正确。 答案　B 11．(双选)利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下： 下列说法正确的是(　　) A．反应②、③均属于加成反应 B．溴水中加入苯，二者可发生取代反应 C．乙苯分子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 解析　反应①为取代反应，反应②、③为加成反应，A正确；在催化剂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错误；乙苯分子中的甲基碳原子与其他碳原子不一定在同一平面上，C错误；若乙苯中混有乙烯，加入溴水时溴水褪色，D正确。 答案　AD 12．甲烷分子中的4个氢原子都可以被取代，若甲烷分子中的4个氢原子都被苯基取代，可以得到的分子如图，对该分子的描述，不正确的是(　　) A．分子式为C25H20 B．所有的碳原子可能都在同一平面上 C．所有原子一定不在同一平面上 D．此物质属于烃 解析　分子中含有4个苯环，共含有25个C和20个H，则分子式为C25H20，故A正确；甲烷是正四面体，苯环是平面形分子，中间碳所连的四个碳原子一定不在同一平面上，故B错误；分子中含有饱和烃基，具有甲烷的结构特点，所有原子不可能在同一平面上，故C正确；该有机物只有C和H元素，属于烃，故D正确。 答案　B 13．德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如图实验方案。 ①按如图所示的装置图连接好各仪器； ②检验装置的气密性； ③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，打开止水夹K1、K2、K3； ④待C中烧瓶收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象回答下列问题。 (1)仪器a的名称是________，A中所发生的有机反应的化学方程式为____________ ____________________________________________________________________________。 (2)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______________________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)装置B的作用是________________________________________________________。 (4)反应完毕后，将装置A内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④用10%NaOH溶液洗；⑤水洗，正确的操作顺序是________，得到纯净的溴苯为________色有特殊气味的液体。 (5)上题中加入10%NaOH溶液的目的是______________________________________ ____________________________________________________________________________。 解析　A装置为反应装置，A中苯与液溴发生取代反应，装置B的作用为除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，装置C利用喷泉实验，验证产物中有氯化氢的生成，据此分析。 (2)因为A中生成的HBr易溶于水，所以C中会产生“喷泉”现象，说明上述反应为取代反应，不是加成反应，所以凯库勒观点错误； (3)该反应放热，苯和液溴又易挥发，且易溶于四氯化碳，所以四氯化碳用来除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯； (4)粗溴苯产品的精制，应先用水洗，除去可溶于水的物质，再用10%NaOH溶液洗涤，将未在水中溶解的Br2转化为易溶于水的物质，然后水洗、干燥，最后蒸馏，故正确的顺序为：②④⑤③①，得到纯净的溴苯为无色有特殊气味的液体； (5)上题中加入10%NaOH溶液的目的是将未在水中溶解的Br2转化为易溶于水的物质。 答案　(1)圆底烧瓶　＋Br2(溴苯)＋HBr (2)C中会产生“喷泉”现象　(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯　(4)②④⑤③①　无 (5)将未在水中溶解的Br2转化为易溶于水的物质 学科网（北京）股份有限公司 $$