课时梯级训练(11) 煤的综合利用 苯（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(11)　煤的综合利用　苯 　　　　　　　　　　　　 1．下列说法错误的是(　　) A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 B．含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来 D　解析：石油主要由液态烃构成，也溶有少量气态烃和固态烃，石油中肯定含有C5～C11的烷烃，因此可以通过石油的分馏得到汽油，A正确；重油长链烃分子经过催化裂化就可以得到汽油，B正确；煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素，C正确；煤经过干馏发生复杂的物理、化学变化后得到煤焦油等物质，而煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等物质，所以煤中不含苯和甲苯，D错误。 2．下列变化属于化学变化的是(　　) A．用苯从溴水中萃取溴 B．重油裂化得到轻质燃料油 C．从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯 D．石油分馏得到汽油、煤油等产物 B　解析：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度相差较大而使物质分离的方法，是物理变化，A不符合题意；重油裂化是将碳链较长的烃在一定条件下断裂为碳链较短的轻质油的方法，是化学变化，B符合题意；从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯，石油分馏得到汽油、煤油等产物，均是利用煤焦油和石油中不同成分的沸点不同采用蒸馏的方法得到的，是物理变化，C、D不符合题意。 3．下列关于煤和石油的说法正确的是(　　) A．含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油 B．煤中含有甲苯和苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来 C.神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D．石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式 A　解析：以含碳原子数大于20的重油为原料，经过催化裂化可得到汽油、煤油和柴油等轻质燃料油，A正确；煤中不含苯和甲苯，但利用煤的干馏可以获得苯和甲苯，B错误；石油的分馏不能得到苯，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，C错误；石蜡油分解是化学变化，而石油减压蒸馏是物理变化，D错误。 4．将下列溶液分别与溴水混合，充分振荡静置后，混合液分成两层，下层溶液几乎无色的是(　　) A．KI B．NaCl C．CCl4 D． D　解析：KI溶液与溴水混合，没有分层现象，A不符合题意；NaCl溶液与溴水混合，没有分层现象，B不符合题意；CCl4不溶于水，密度比水大，与溴水混合并振荡、静置后分为两层，下层是萃取了溴的CCl4层，上层是几乎无色的水层，C不符合题意；苯不溶于水，密度比水小，与溴水混合并振荡、静置后分为两层，上层是萃取了溴的苯层，下层是几乎无色的水层，D符合题意。 5．苯环结构中，不存在单双键交替结构，可以作为证据的事实是(　　) ①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色　②苯分子中碳原子间的距离均相等　③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷　④经实验测得间二甲苯仅一种结构　⑤苯在FeBr3存在条件下与液溴发生取代反应，但不因加成反应而使溴水褪色 A．②③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①③④ C　解析：若苯环结构中存在单双键交替结构则能使酸性KMnO4溶液褪色，苯不能使酸性KMnO4溶液褪色说明苯环结构中不存在单双键交替结构，①可以；若苯环结构中存在单双键交替结构，C—C键键长应大于C===C键键长，苯分子中碳原子间的距离均相等说明苯环结构中不存在单双键交替结构，②可以；苯环结构中无论是否存在单双键交替结构，一定条件下苯都能与H2加成生成环己烷，③不可以；苯环结构中无论是否存在单双键交替结构，间二甲苯均仅有一种结构，④不可以(邻二甲苯只有一种结构，可作为证据)；若苯环结构中存在单双键交替结构则能使溴水因发生加成反应而褪色，苯不能与溴水发生加成反应而使溴水褪色说明苯环结构中不存在单双键交替结构，⑤可以。 6．有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是(　　) A．①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B．条件a为Cl2/光照 C．反应②为置换反应 D．B为甲醇或乙酸时，反应③原子利用率均可达到100% 答案：A 7．下列关于有机物的说法正确的是(　　) A．有机物的一溴代物有4种 B．同质量的物质燃烧耗氧量：苯>己烯>己烷 C．苯分子具有平面正六边形结构，其中6个碳原子之间的键长完全相同 D．乙烷中混有乙烯，可通过与H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 C　解析：有机物有5种不同化学环境的氢原子，故一溴代物有5种，A错误；同质量的物质燃烧耗氧量取决于该物质中H的百分含量，H的百分含量越高耗氧量越多，故耗氧量为己烷>己烯>苯，B错误；苯分子内碳原子间不是单双键交替的结构，而是形成完全相同的6个碳碳键，则苯分子具有平面正六边形结构，6个碳原子之间的键长完全相同，C正确；通入的氢气量无法控制，容易引入新的杂质，D错误。 8．下列关于有机物的空间结构说法正确的是(　　) A．丙烷是直链烃，所以分子中3个碳原子在一条直线上 C　解析：丙烷中的碳原子全部是饱和碳原子，均为四面体结构，3个碳原子不在一条直线上，A错误；碳碳三键为直线结构，处于苯环对位上的原子在一条直线上，故有6个碳原子可能在同一条直线上，B错误；苯环为平面结构，苯环上所有原子共平面，苯环之间通过单键相连，单键可以旋转，但处于苯环对位的原子始终在一个平面，至少(11＋2＋3)＝16个原子共平面，C正确；该分子中含甲基，所有原子不可能共平面，D错误。 9．苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、联苯都是严重的致癌物。请回答下列问题： (1)下列说法正确的是________(填标号)。 A.等物质的量的苯乙烯和联苯与氢气反应，消耗氢气的物质的量相同 B．苯乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 C．苯乙烯能与溴的CCl4溶液发生取代反应 D．甲苯的一氯代物有4种 (2)某致癌物A只含有C、H两种元素，它不能使溴水褪色，0.5 mol A完全燃烧时，得到1.5 mol H2O和67.2 L CO2(标准状况)。 ①通过计算确定A的结构简式为________。 ②甲苯是苯的同系物，能与苯发生类似反应，甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在加热条件下发生反应时，甲苯中甲基对位上的H原子被取代，其反应的化学方程式为________。 答案：(1)BD　(2)①＋HNO3＋H2O 解析：(1)观察苯乙烯和联苯的结构简式可知：1分子苯乙烯含1个苯环和1个碳碳双键，能与4分子H2发生加成反应；1分子联苯含2个苯环，能与6分子H2发生加成反应；所以等物质的量的苯乙烯与联苯消耗氢气的物质的量之比为2∶3，A错误；苯乙烯中含有碳碳双键，与乙烯性质相似，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；苯乙烯能与溴的CCl4溶液发生加成反应，而不是取代反应，C错误；中苯环上的一氯代物有3种，—CH3上的一氯代物有1种，共4种一氯代物，D正确； (2)①由题意可知，1 mol A完全燃烧时，得到3 mol H2O和2×＝6 mol CO2，则1 mol A中含有6 mol C和6 mol H，即A的分子式为C6H6；又知A不能使溴水褪色，故A为苯，其结构简式为； ②与浓硝酸和浓硫酸的混合液在加热条件下发生取代反应，根据题目信息，可得反应的化学方程式为＋HNO3＋H2O。 10．如图分别是烃A、B、C的模型。 请回答下列问题： (1)A、B两种模型分别是有机物的________模型和________模型。 (2)A的分子式为________，B的官能团名称为________，C的结构简式为________。 (3)下列关于烃A、B、C的说法不正确的是______(填标号)。 a.A在光照条件下与Cl2发生取代反应，得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物 b．B、C燃烧时都会产生黑烟 c．C分子中的原子不在同一个平面上 d．B分子的6个原子共平面 (4)B与溴水反应的化学方程式为________________________。 答案：(1)球棍　空间填充　(2)CH4　碳碳双键　　(3)c　(4)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 解析：(1)A为甲烷的球棍模型，B为乙烯的空间填充模型； (2)A为甲烷，其分子式为CH4；B为乙烯，官能团名称为碳碳双键；C为苯，结构简式为； (3)A为甲烷，甲烷在光照条件下与氯气发生取代反应，同时会有多个反应发生，得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物，a正确；乙烯和苯中碳的质量分数较大，所以燃烧时会产生黑烟，b正确；苯分子中的12个原子在同一个平面上，c错误；乙烯分子中6个原子共平面，d正确； (4)B与溴水反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。 11．某有机物的结构简式为，其分子中处于同一平面内的原子最多有(　　) A．15个 B．16个 C．17个 D．18个 C　解析：与苯环直接相连的原子和苯环上的原子共面，共有12个，—CH3上最多有1个H原子与苯环共面，根据乙烯的结构知—CH===CH2中所有原子共面，所以该有机物分子中处于同一平面的原子最多有17个。 12．分子式为C8H10的苯的同系物的同分异构体有(　　) A．4种 B．5种 C．6种 D．7种 A　解析：：符合条件的同分异构体有，共4种。 13．已知异丙苯的结构简式为，下列说法错误的是(　　) A．异丙苯的分子式为C9H12 B．异丙苯的沸点比苯高 C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯和苯互为同系物 C　解析：异丙苯的结构简式为，其分子式为C9H12，A正确；异丙苯的相对分子质量大于苯，故其沸点比苯高，B正确；异丙苯中苯环上直接连接异丙基，则分子中碳原子不可能都处于同一平面，C错误；异丙苯与苯结构相似，分子组成相差3个“CH2”原子团，和苯互为同系物，D正确。 14．煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为①C＋H2O(g)CO＋H2、②CO＋H2OCO2＋H2，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组的同学为探究气体的成分，进行了如下实验。 【实验】使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后生成的气体。 【提出假设】对气体的成分提出了三种假设。 假设1：该气体含有CO、H2、H2O。 假设2：该气体含有CO2、H2、H2O。 假设3：________________________。 【设计实验方案，验证假设】 拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。(加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽) (1)按气流从左至右连接各仪器，用图中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用)：混合气体→dc→________→________→________→________→________→ij。 (2)仪器A中需要加入的试剂名称为________，其中的反应的化学方程式可能有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)仪器B中需加入的试剂名称是____________，其作用是________________________。 (4)本实验的尾气需处理，处理的方法为________________________。 答案：【提出假设】该气体含有CO、H2、H2O、CO2 【设计实验方案，验证假设】(1)ij　gh　ef　ab　dc (2)氧化铜　CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2 (3)无水硫酸铜　检验混合气体中是否有水蒸气 (4)可在装置最后的导气管口放一个点燃的酒精灯将气体点燃(或其他合理答案) 解析：【提出假设】根据反应原理，混合气体组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。 【设计实验方案，验证假设】(1)为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2，实验仪器的先后连接顺序为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab→dc→ij。 (2)仪器A用于检验氢气和一氧化碳，可以选用氧化铜，利用氢气、一氧化碳加热还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为CuO＋H2Cu＋H2O、CuO＋COCu＋CO2。 (3)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在仪器B中加入无水硫酸铜，通过观察颜色是否改变来确定混合气体中是否有水蒸气。 (4)H2和CO易燃，且CO有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法处理H2和CO。 15．某化学课外小组的同学查阅资料知：苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢，此反应为放热反应。他们设计了如图所示装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A中。试回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置C中看到的现象是____________________，证明__________________________。 (3)装置B是吸收瓶，内盛CCl4液体，实验中观察到的现象是________________________，原因是________________________。 如果没有装置B而将装置A、装置C直接相连，你认为是否妥当？________(填“是”或“否”)，理由是________________________。 (4)实验完毕后，将试管A中的液体倒入装有冷水的烧杯中，烧杯________(填“上”或“下”)层为溴苯，这说明溴苯____________________。 答案：(1)2Fe＋3Br2===2FeBr3，＋Br2＋HBr　(2)导管口有白雾，试管内有浅黄色沉淀生成　有HBr生成　(3)液体变橙红色　反应放热，装置A中溴蒸气逸出，溶于CCl4中　否　逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应　(4)下　不溶于水，密度比水大 解析：苯的溴代反应中装置A为发生装置，但由于反应放热，溴、苯以及产生的HBr均易挥发，故添加装置B作为吸收瓶，吸收挥发出的溴和苯。HBr蒸气进入装置C中，有浅黄色沉淀生成证明发生了取代反应。 学科网（北京）股份有限公司 $$