苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化石燃料与有机化合物第3课时课后练习题

 专题8　有机化合物的获得与应用

第3课时　煤的综合利用　苯

基础过关练

题组一　煤的综合利用

1.煤被誉为“工业的粮食”,石油被誉为“工业的血液”。下列有关煤和石油加工的说法正确的是              (　　)

A.煤的干馏产物主要是各类有机物

B.石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化

C.煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等,说明煤中含有苯和甲苯

D.石油的裂化,说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃

2.(2021山西大学附中高一月考)下图是实验室模拟煤的干馏的实验装置(夹持装置已略去)。下列叙述错误的是              (　　)

A.上图实验中发生了化学变化

B.液体X的pH>7,液体Y是黑色黏稠状的煤焦油

C.气体Z易燃,可还原CuO

D.液体Y是一种纯净物

题组二　苯的组成、结构及物理性质

3.下列关于乙烯与苯的说法正确的是 (　　)

A.分子中均含有碳碳双键

B.常温常压下,它们均呈气态

C.都能使酸性KMnO4溶液褪色

D.分子中所有原子均处于同一平面

4.下列能说明苯分子中所含的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

题组三　苯的化学性质

5.下列关于苯的叙述正确的是 (　　)

A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃

B.苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃

C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应

D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的化学键完全相同

6.(2021四川射洪中学高二上开学考试)下列事实能说明苯是一种不饱和烃的是              (　　)

A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色

B.苯在一定条件下可与液溴发生取代反应

C.苯在一定条件下可与H2发生加成反应

D.苯不能与溴水反应而使溴水褪色

7.(2021浙江嘉兴第五高级中学高一上期末)下列对有机物结构或性质的描述中,错误的是              (　　)

A.将溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了加成反应

B.苯分子中的碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键

C.现有乙烷和丙烯的混合物,其物质的量为1 mol,完全燃烧生成3 mol H2O

D.一定条件下,Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应

题组四　各类烃性质的比较

8.(2021河北邯郸第一中学月考)下列各组物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是              (　　)

A.二氧化硫 B.乙炔

C.苯 D.乙烯

9.甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种。

①甲、乙能使溴的四氯化碳溶液褪色。乙与等物质的量的H2反应生成甲,甲与等物质的量的H2反应生成丙。

②丙既不能使溴的四氯化碳溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。

③丁能使溴水褪色的原因与甲能使溴水褪色的原因不同,丁不能使酸性KMnO4溶液褪色,但丁在一定条件下可与溴发生取代反应。相同条件下,丁蒸气的密度是乙密度的3倍。

根据以上叙述回答下列问题:

(1)甲的结构简式为　　　　　,乙的结构式为　　　　　,丙分子中含有的化学键类型是　　　　　　　(填“离子键”或“共价键”)。 

(2)丁与液溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)甲使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

题组一　苯的结构与性质

1.(2021江西宜春铜鼓中学高一下第一次月考,)下列叙述正确的是 (　　)

A.反应①常温下不能进行

B.反应②不发生,但是仍有分层现象,下层为紫色

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

2.(2021四川射洪中学高二上开学考试,)苯中不存在单、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苯中的碳碳键的键长均相等

③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷

④苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不因化学反应而使溴水褪色

A.②③④ B.①③④

C.①②③ D.①②④

3.()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

②CH2CH2+ (乙苯)

③+3H2 (环己烷)

下列说法正确的是 (　　)

A.反应①、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

4.(2021山东德州陵县实验中学高一期末,)人们对苯的认识是一个不断深化的过程。1866年凯库勒根据苯的分子式C6H6,提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但有一些问题仍未解决。

请回答下列问题:

(1)凯库勒提出的苯的结构不能解释的事实是　　　(填字母)。 

A.苯能与氢气发生加成反应

B.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C.溴苯没有同分异构体

D.邻二溴苯只有一种结构

(2)已知分子式为C6H6的结构有多种,其中的两种为

Ⅰ.　Ⅱ.

这两种结构中Ⅱ能　　　　(填字母)而Ⅰ不能。 

A.被酸性高锰酸钾溶液氧化

B.与溴水发生加成反应

C.与溴发生取代反应

D.与氢气发生加成反应

题组二　苯的取代反应的相关实验

5.[2020湖北四校(曾都一中、枣阳一中等)高一下期中,]已知X、Y均为短周期元素,X元素的一种核素常用于测文物的年代,Y元素原子半径是所有原子中最小的,元素X、Y可形成两种常见化合物M和N,已知M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍,且M的相对分子质量为56。N是一种常用溶剂,它的实验式为XY。回答下列问题:

(1)符合条件的M有　　　　　种。 

(2)任意写一种不带支链的M的结构简式:　　　　　。 

(3)若在N与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应(在如图装置的a容器中反应,本实验的夹持装置略),则:

①写出a容器中发生的所有反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②d容器中NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在碘水中加入N振荡静置后的现象是　　　　　　　　　　　　。 

(5)等质量M、N完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是　　　　(填“M”或“N”)。 

答案全解全析

专题8　有机化合物的获得与应用

第一单元　化石燃料与有机化合物

第3课时　煤的综合利用　苯

基础过关练

1.D　煤的干馏产物主要有焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗苯和粗氨水等,A项错误;石油的分馏为物理变化,B项错误;煤焦油是经过化学变化生成的,煤中不含苯和甲苯,C项错误;石油的裂化是将长链烃转化为短链烃,D项正确。

2.D　煤的干馏是化学变化,A正确;煤的干馏产物有NH3,易溶于水而使溶液呈碱性,pH>7,同时还生成了煤焦油,它的主要化学成分为芳香族化合物,是难溶于水的黏稠状液体,B正确;煤干馏的气体产物中的氢气、一氧化碳具有还原性,可以还原CuO,C正确;得到的液体Y是混合物,D错误。

3.D　苯分子中不含碳碳双键,乙烯分子中含有碳碳双键,A项错误;常温常压下,乙烯呈气态,苯为液态,B项错误;乙烯分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;乙烯与苯分子中所有原子均处于同一平面,D项正确。

4.C　若苯分子中含有碳碳双键,则苯的一元取代物、间位二元取代物、对位二元取代物也均只有一种,则A、B、D不能说明;如果苯分子中含有碳碳双键,邻位二元取代物有两种,但实际上只有一种,C能够说明。

5.D　苯的分子式为C6H6,因此属于不饱和烃,A错误;苯不能和溴发生加成反应,也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子内并没有碳碳双键,不属于烯烃,B错误;在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯和溴化氢,发生了取代反应,C错误;苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的化学键完全相同,D正确。

6.C　苯在一定条件下可与H2发生加成反应,证明苯分子中没有达到结合H原子的最大数目,因此可以证明苯是一种不饱和烃,C正确。

7.A　将溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了萃取,没有发生化学反应,A错误;苯分子中的碳原子之间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,B正确;乙烷和丙烯1个分子中都含有6个H,1 mol混合物中含有6 mol H,完全燃烧生成3 mol H2O,C正确;光照条件下,Cl2可在甲苯的侧链上发生取代反应,在催化剂存在的条件下,Cl2可在甲苯的苯环上发生取代反应,D正确。

8.C　二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;乙炔分子中含有碳碳三键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B不符合题意;苯不能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,C符合题意;乙烯含碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不符合题意。

9.答案　(1)CH2CH2　　共价键

(2)+Br2+HBr↑

(3)CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br

解析　甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种;甲、乙能使溴的四氯化碳溶液褪色,乙与等物质的量的H2反应生成甲,甲与等物质的量的H2反应生成丙,则乙为乙炔,甲为乙烯,丙为乙烷;丙中不含碳碳双键、碳碳三键,为饱和烃,既不能使溴的四氯化碳溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;丁能使溴水褪色的原因与甲能使溴水褪色的原因不同,丁不能使酸性KMnO4溶液褪色,但丁在一定条件下可与溴发生取代反应,相同条件下,丁蒸气的密度是乙密度的3倍,丁为苯。

能力提升练

1.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,A错误;苯不溶于水,密度小于水,所以苯与酸性高锰酸钾溶液混合后分层,苯在上层,高锰酸钾溶液在下层,下层为紫色,B正确;反应③为取代反应,即苯的硝化反应,C错误;苯中没有碳碳双键存在,D错误。

2.D　①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,正确;②苯中的碳碳键的键长均相等,说明苯中的化学键只有一种,不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,正确;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷,不能证明苯中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,错误;④苯不因发生化学反应而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯中不存在碳碳单键与碳碳双键交替的结构,④正确。选D。

3.D　反应①为取代反应,反应②、③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,加入溴水后溴水褪色,D项正确。

4.答案　(1)BD　(2)AB

解析　(1)苯能在一定条件下跟H2发生加成反应生成环己烷,凯库勒提出的苯的结构能解释,A错误;苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯中不含双键,可证明苯中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,B正确;苯中无论是否存在单、双键交替结构,溴苯均没有同分异构体,所以不能证明苯中存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,C错误;若苯中存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,邻二溴苯有二种结构,实际邻二溴苯只有一种结构,所以说明苯中不存在碳碳单键与碳碳双键的交替结构,D正确。(2)Ⅱ中含有碳碳双键,故能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能与溴水发生加成反应。

5.答案　(1)3　(2)CH2CH—CH2—CH3

(3)①2Fe+3Br22FeBr3、+Br2+HBr↑

②吸收HBr和Br2,防止污染环境　　

(4)溶液分层,下层无色,上层紫红色

(5)M

解析　短周期元素X的一种核素常用于测文物的年代,则X为碳;Y元素原子半径是所有原子中最小的,则Y为氢。元素X、Y可形成两种常见化合物M和N,已知M可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍,且M的相对分子质量为56,则M为分子式为C4H8的烯烃;N是一种常用溶剂,它的实验式为XY,则N为苯。(1)符合条件的M有CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、(CH3)2CCH2,共3种。(2)不带支链的M的结构简式为CH2CHCH2CH3或CH3CHCHCH3。(3)①a容器中,Fe与Br2发生反应生成FeBr3、苯与Br2在FeBr3的催化作用下发生反应生成溴苯和溴化氢,发生反应的化学方程式为2Fe+3Br22FeBr3、+Br2+HBr↑。②d容器中NaOH溶液的作用是吸收HBr和Br2,防止污染环境。(4)在碘水中加入苯,由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小,所以振荡静置后的现象是溶液分层,下层无色,上层紫红色。(5)M中含氢量高于N中含氢量,所以等质量M(C4H8)、N(C6H6)完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是M。