内容正文:
课时测评16 煤的综合利用 苯
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-11题,每小题3分,共33分)
题点1 苯的结构
1.能说明苯分子苯环平面正六边形结构中碳碳键不是单双键交替排布的事实是( )
A.苯的一元取代物没有同分异构体
B.苯的间位二元取代物只有一种
C.苯的邻位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
答案:C
解析:如果苯分子中含有碳碳双键,则苯的邻位二元取代物有两种,实际上只有一种。
2.(2024·福州市鼓山中学期中)下列关于苯的叙述中正确的是( )
A.苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳键完全相同
D.苯可以使溴水褪色是因为发生了取代反应
答案:C
解析:苯是以煤为原料通过煤的干馏而获得的一种重要化工原料,A错误;苯不含碳碳双键,苯分子中6个碳碳键完全相同,是介于碳碳单键和碳碳双键间的特殊键,苯不属于烯烃,B错误,C正确;苯使溴水褪色是发生了萃取过程,属于物理变化,没有发生化学反应,D错误;故选C。
3.有关苯的结构和性质,下列说法正确的是( )
A.与是同一种物质,说明苯分子中碳碳双键、碳碳单键交替排列
B.苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,说明苯中含碳量较高
C.煤干馏得到的煤焦油可以分离出苯,苯是无色无味的液态烃
D.向2 mL苯中加入1 mL溴的四氯化碳溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈橙红色
答案:B
解析:与是同一种物质,说明苯分子中不是碳碳双键、碳碳单键交替排列,A错误;苯的分子式为C6H6,含碳量大,不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟,B正确;苯具有特殊气味,为液态烃,C错误;四氯化碳与苯互溶,苯与溴的四氯化碳溶液混合后振荡、静置,溶液不分层,D错误。
题点2 苯及其芳香烃的性质
4.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
答案:A
解析: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。
5.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:B
解析: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,为氧化反应,D项错误。
6.实验室制取硝基苯的反应装置如图所示,关于实验的叙述或操作错误的是( )
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50~60 ℃
C.长玻璃导管兼起冷凝回流苯和硝酸的作用,以提高反应物的转化率
D.反应后的混合液经水洗、碱溶液洗涤、结晶,得到硝基苯
答案:D
7.对于苯乙烯()的下列叙述,其中正确的是( )
①能使酸性KMnO4溶液褪色 ②可发生加聚反应 ③可溶于水 ④可溶于苯中 ⑤能与浓硝酸发生取代反应 ⑥所有的原子可能共平面
A.只有①②④⑤ B.只有①②⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.全都正确
答案:C
解析:①苯乙烯中含有碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,故①正确;②苯乙烯中含有碳碳双键,则可发生加聚反应生成聚苯乙烯,是重要的化工原料,故②正确;③苯乙烯属于烃类,不溶于水,故③错误;④苯乙烯可溶于有机溶剂苯中,故④正确;⑤在浓硫酸、加热条件下,苯环上的氢原子能与浓硝酸发生取代反应,则苯乙烯能与浓硝酸发生取代反应,故⑤正确;⑥苯环为平面结构、乙烯为平面结构,且C—C键可以旋转,则所有的原子可能共平面,故⑥正确。综上所述,①②④⑤⑥正确,故选C。
题点3 煤的干馏
8.(2024·贵阳期末)下列关于石油和煤的说法正确的是( )
A.煤油和汽油均是纯净物
B.煤的干馏和气化均为物理变化
C.石油裂化和裂解的主要目的都是为了得到重要产品乙烯
D.新型煤化工以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主
答案:D
解析:煤油和汽油都是由沸点相近的若干种烃组成的混合物,A错误;煤的干馏和气化均为化学变化,B错误;石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量,裂解的目的是得到乙烯等气态烃,C错误;新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等,D正确;故选D。
9.关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法错误的是( )
A.分子式为C9H10
B.一定条件下可以发生加聚反应
C.分子中最多有17个原子共平面
D.易溶于水
答案:D
解析:据2-苯基丙烯的结构简式可知,该物质的分子式为C9H10,A正确;据2-苯基丙烯的结构简式可知,分子中含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,B正确;苯环上所有原子共平面,双键碳原子及其直接所连原子共6个原子共平面,甲基与所连原子最多3个原子共面,单键可以旋转,所以该分子中最多有17个原子共平面,C正确;该有机物难溶于水,D错误;故选D。
10.(2024·武汉市四校联合体期末联考)有机物a和苯通过反应合成b的过程可表示为如图(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是( )
+
A.若R为—C4H7时,a属于不饱和烃
B.若R为—CH3时,b中所有原子可能共面
C.若R为—C2H5时,a与1,2-二氯丙烷互为同系物
D.若R为—C3H7时,b苯环上一氯代物的同分异构体共有6种
答案:D
解析:若R为—C4H7,a中含有Cl原子,不属于烃,A错误;若R为甲基,则b中存在甲基,甲基上的原子不可能全部共面,B错误;若R为—C2H5,则a中只有1个Cl,1,2-二氯丙烷含有2个Cl,两者分子组成并不是相差若干个CH2,不互为同系物,C错误;若R为—C3H7,则R有—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2这两种结构,每一种结构,b苯环上的氯原子都有邻、间、对三个位置,因此满足条件的同分异构体有6种,D正确。
11.(2024·吉林省“BEST合作体”期末)一种生产苯乙烯的流程如下,下列叙述正确的是( )
A.①的反应类型是取代反应
B.苯乙烯的一氯代物有4种
C.可用溴水鉴别苯与苯乙烯
D.乙苯分子中所有的原子可能在同一平面上
答案:C
解析:①中碳碳双键转化为单键,为加成反应,故A错误;苯乙烯有5种H原子,则一氯代物有5种,故B错误;苯乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色,苯可以萃取溴水中的溴单质使溶液分层、上层呈橙红色,现象不同,可鉴别,故C正确;乙苯分子中乙基具有类似甲烷的结构,所有原子不能共面,故D错误。
12.(13分)(2024·湛江市月考)有机物的种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。现有如图所示几种有机物的结构:
回答下列问题:
(1)上述结构中更能真实反映有机物存在状况的是 (填字母)。
(2)E、F、G三者互为 。A、B、E三者互为 。
(3)C能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应的化学方程式是 ,
其反应类型为 。
(4)写出由D转化成的化学方程式: 。
(5)有机物H的分子式为 ,该分子中一定在同一平面的碳原子有 个,有机物H的一氯代物有 种。
(6)E是由某单烯烃和氢气加成后得到的饱和烃,写出该单烯烃所有可能的结构简式(不考虑立体异构) 。
答案:(1)D
(2)同分异构体 同系物
(3)CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br 加成反应
(4)+HO—NO2+H2O
(5)C14H12 13 6
(6)CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3
解析:由图可知A为CH4,B为CH3CH3,C为CH2CH2,D为,E为CH3CH2CH2CH2CH3,F为CH3CH2CH(CH3)2,G为C(CH3)4。(1)A为结构式,B、C、E、F、G为球棍模型,而D为空间填充模型,H为结构简式,最能反映有机物存在的是空间填充模型,即D;(2)E、F、G分别代表戊烷的三种同分异构体,即E、F、G互为同分异构体;A、B、E均为烷烃,且C原子数不相同,互为同系物;(3)C表示的为乙烯,乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙烯与溴单质发生加成反应,反应的方程式为CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br,反应类型为加成反应;(4)D表示苯分子,苯与浓硝酸和浓硫酸共热可转化成硝基苯,反应方程式是+HO—NO2+H2O;(5)根据H的结构可知H的分子式为C14H12;苯分子中所有原子共面,如图,左边苯环确定平面1,右边苯环确定平面2,平面1、2共用不在同一条直线上的4个点,因此平面1、2一定共面,因此在同一平面的碳原子一定有13个;该分子如图对称,有6种等效氢,因此一氯代物有6种;(6)根据双键存在的情况,对应的烯烃可能有两种情况:CH2CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CHCH—CH2—CH3。
13.(14分)如图所示,A是制取溴苯的实验装置,B、C是改进后的装置。请仔细分析、对比三个装置,回答下列问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式: 。
写出装置B中右边试管中所发生反应的化学方程式: 。
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是 。
(3)在装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是
,
应对装置C进行的操作是 。
(4)装置B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是 ,
反应后洗气瓶中可能出现的现象是 。
(5)装置B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
、 。
答案:(1)2Fe+3Br22FeBr3、
+Br2+HBr
AgNO3+HBrAgBr↓+HNO3
(2)导出HBr并起冷凝回流的作用
(3)旋开分液漏斗的活塞,使溴和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使铁粉落入溴和苯的混合液中
(4)吸收反应中随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气 CCl4由无色变成橙红色
(5)反应器中导管竖直部分过短,随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,使原料利用率降低 导管插入AgNO3溶液中易发生倒吸
解析:Fe可与Br2反应生成FeBr3,在FeBr3作用下,苯可与液溴发生取代反应生成,同时生成HBr,故可用AgNO3溶液来检验反应生成的HBr,进而证明苯与液溴发生了取代反应,但该反应放热,Br2、苯又易挥发,Br2与H2O反应也会生成HBr,从而产生干扰,故用装有CCl4的洗气瓶排除干扰。对比装置B和装置A、C可发现,装置B中导管插入AgNO3溶液中,易发生倒吸现象,且反应器中导管竖直部分过短,无法起到冷凝回流的作用,导致随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中,使原料利用率降低。
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