人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃第2课时课时练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第三节 芳香烃第2课时课时练习，共23页。试卷主要包含了单选题，共13小题，非选择题，共6小题等内容，欢迎下载使用。

第二章第三节第2课时芳香烃---苯同系物的结构与性质分层作业巩固练习（2）2021_2022学年高中化学选择性必修3（人教版2019）
练习
一、单选题，共13小题
1．有关芳香烃的下列说法正确的是(　　)
A．具有芳香气味的烃
B．分子里含有苯环的各种有机物的总称
C．苯和苯的同系物的总称
D．分子里含有一个或多个苯环的烃
2．美国康乃尔大学的魏考克斯(C·wilcox)所合成的一种有机分子，就像一尊释迦牟尼佛，因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面上)。有关该有机分子的说法不正确的是(　　)

A．属于芳香烃
B．不属于苯的同系物
C．分子中含有22个碳原子
D．它和分子式为C22H12的有机物可能互为同系物
3．都属于萘的同系物。则萘和萘的同系物分子组成通式是
A．CnH2n－6（n≥11） B．CnH2n－8（n＞10）
C．CnH2n－10（n≥10） D．CnH2n－12（n≥10）
4．某石化公司“碳九”装船作业时发生泄漏，造成环境污染。“碳九”是指含九个碳原子的芳香烃，下列关于“碳九”的说法不正确的是
A．属于易燃危险品 B．能与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应
C．只含碳、氢元素 D．1，2，3-三甲基苯属于“碳九”，其一氯代物有5种
5．下列有机物属于环状化合物，且属于苯的同系物的是
①　②　③④  ⑤　⑥
A．①②④⑤ B．①②③④⑥ C．①⑥ D．①②③④⑤⑥
6．NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（        ）
A．7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3NA
B．28g乙烯所含共用电子对数目为6NA
C．标准状况下，11.2 L溴乙烷所含分子数为0.5NA
D．26g乙炔和苯乙烯的混合物，含有原子总数为6NA
7．某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：

下列叙述正确的是（       ）。
A．X、Y和Z均能使溴水褪色，且原理相同
B．X和Z均能与Na2CO3溶液反应放出CO2
C．X、Y和Z分子中的所有原子可能共平面
D．X苯环上一氯代物有3种，Y苯环上的二氯代物有6种
8．2019年4月，曹远镇拟建环保型再生橡胶项目，有效治理废旧橡胶黑色污染问题。已知废旧橡胶含多环芳烃苯并芘，其结构如图所示，该物质高度致癌。下列说法正确的是（       ）

A．该物质的分子式为C20H18
B．该分子中所有碳原子共面
C．该物质与为苯的同系物
D．该分子能使溴的四氯化碳溶液褪色
9．关于化合物2−苯基丙烯（），下列说法正确的是
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
10．下列实验事实中，能说明苯环上的取代基对苯环性质有影响的是
A．苯酚和溴水反应生成白色沉淀
B．甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．苯酚可以与氢氧化钠溶液反应
D．苯酚能与氢气反应
11．已知C—C键可以绕键轴旋转，则关于结构简式为    的烃，下列说法中正确的是
A．分子中至少有8个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
C．该烃的一氯取代物最多有4种
D．该烃是苯的同系物
12．下面是某同学设计的用于鉴别苯和苯的同系物的几种方法或试剂，其中最适合的是(　　)
A．液溴和铁粉 B．浓溴水
C．酸性KMnO4溶液 D．在空气中点燃
13．能将乙烯、甲苯、溴苯、水和NaOH溶液鉴别开的试剂是(　　)
A．盐酸 B．酸性KMnO4溶液
C．溴水 D．AgNO3溶液
二、非选择题，共6小题
14．如图装置制取溴苯,回答下列问题：

(1)写出A中反应的化学方程式：_________________
(2)C中盛放CCl4的作用是_________
(3)D中加入硝酸银溶液，实验后溶液中能看到的的实验现象为________
(4)常用于鉴别苯和甲苯的试剂为_________________
15．苯甲酸（）广泛应用于制药和化工行业。某小组同学尝试利用甲苯()的氧化反应制备苯甲酸，反应原理为：
+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl+KCl
相关物质的部分信息如下表：
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/g•mL-1
溶解度
4℃冷水
75℃热水
甲苯
92
无色液体易燃易挥发
-95
110.6
0.87
不溶
不溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体
122.4
248
1.27
0.18
2.20

实验装置（部分夹持装置已略去）和流程如下：


请回答：
（1）装置一中A的名称为___，在本实验中，下列规格的A中最合适的是___（填字母）。
A．50 mL                    B．100mL                    C．150 mL                      D．250 mL
（2）相对于用酒精灯直接加热，用热水浴加热的优点是_____。
（3）判断甲苯被氧化完全的实验现象是_____。
（4）抽滤可利用装置二完成，抽滤的优点是____。抽滤1后洗涤固体应选___（填序号，下同），抽滤2后洗涤固体应选_____。
A．4 °C冷水             B．75 °C热水                 C．A和B均可
（5）混合液A中加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是_____，若不加入，产生的主要问题是____。
（6）纯化固体时可采用的物理方法的名称是___。
（7）若加入1.4 mL甲苯，纯化后所得产品的质量为1.0 g，则苯甲酸的产率为___。
16．苯甲酸又称安息香酸(C6H5COOH)，可用于合成纤维、树脂涂料等也可作为药物或防腐剂使用，有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室中由甲苯制备苯甲酸的实验如下：
查阅资料：
①苯甲酸是一元有机弱酸不易被氧化。在水中溶解度：0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有机溶剂，不溶于水。
②

相对分子质量
熔点（℃）
沸点（℃）
密度（g·cm-3）
苯甲酸
122
122.4
249
1.3
甲苯
92
-95
110.6
0.9

实验步骤：
第一步：将9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液（过量）置于如图的三颈烧瓶中，加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束，主要反应为5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+4MnSO4+14H2O，制备过程中不断从分水器分离出水；

第二步：将反应后混合液趁热过滤滤液冷却后用硫酸酸化用如图装置抽滤得粗产品；（抽滤又称减压过滤利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低达到固液分离的目的。）

第三步：粗产品用水洗涤2到3次，干燥称量得固体.
请回答下列问题：
（1）图1中装置乙的名称为___。
（2）分水器的作用是分离出水其主要目的是___，判断该反应进行完全的实验现象是___。
（3）实验第二步中，趁热过滤的原因是___，采用抽滤的优点是____。停止抽滤时先旋开图2中4处的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵，装置3起到的作用是____。
（4）第三步证明粗产品洗涤干净的方法是___。
（5）苯甲酸的产率为____。
（6）结合下列试剂和用品设计最简单实验验证苯甲酸是弱酸，具体操作为__。
0.010mol·L-1的苯甲酸溶液；0.010mol·L-1的苯甲酸钠溶液；0.010mol·L-1的氢氧化钠溶液；0.010mol·L-1的盐酸溶液；广泛pH试纸；甲基橙，酚酞（仪器任选）。
17．苄叉二氯(，沸点206℃)是合成苯甲醛的中间体，实验室合成苄叉二氯的装置如图所示。

回答下列问题：
(1)装置B的作用是________。
(2)仪器X的名称为________，冷凝水从______(填“a”或“b”)口进入；装置C中甲苯与Cl2反应生成苄叉二氯的化学方程式为_______。
(3)若实验前甲苯的质量为46g，最后苄叉二氯的质量也是46g，则该实验的产率为______。
18．乙苯是重要的化工产品。某课题组拟制备乙苯:
有机物
苯
溴乙烷
乙苯
沸点/℃
80
38.4
136.2

查阅资料如下:
①几种有机物的沸点：
②化学原理:+ CH3CH2Br + HBr
③氯化铝易升华、易潮解
Ⅰ.制备氯化铝
甲同学选择下列装置制备氯化铝(装置不可重复使用):

(1)本实验制备氯气的离子方程式为___
(2)气体流动方向是从左至右,装置导管接口连接顺序a→____→k→i→f→g→____
(3)D装置存在的明显缺陷是_________；改进之后,进行后续实验。
(4)连接装置之后，检查装置的气密性，装药品。先点燃____处酒精灯，当____(填实验现象)时，点燃___处酒精灯
Ⅱ.制备乙苯
乙同学设计实验步骤如下:

步骤1:连接装置并检查气密性(如图所示,夹持装置省略)。
步骤2:用酒精灯微热烧瓶。
步骤3:在烧瓶中加入少量无水氯化铝、适量的苯和溴乙烷。
步骤4:加热,充分反应半小时。
步骤5:提纯产品。
(5)步骤2“微热”烧瓶的目的是___
(6)本实验步骤4的加热方式宜采用___
(7)盛有蒸馏水的H装置中干燥管的作用是_____。确认本装置G中已发生反应的方法是___
(8)提纯产品的操作步骤有：①过滤；②用稀盐酸清洗；③用少量蒸馏水清洗；④加入大量无水氯化钙；⑤用大量水洗；⑥蒸馏并收集136.2 ℃馏分。先后操作顺序为_____(填序号)
19．苯甲酸对多种细菌、霉菌、酵母菌都有抑制作用，广泛应用于酸性食品、药品、化妆品等防腐。某实验小组设计实验制备苯甲酸钠并测定所得产物的纯度。其实验装置、实验方法及步骤和有关资料如下：
实验装置（夹持及加热装置省略）：

实验方法及步骤：
I.苯甲酸钠的制备：取一定量甲苯与水于上述装置混合加热沸腾，得预处理反应液，后续操作流程如图所示。

I.滴定法测定苯甲酸钠纯度：取实验I所得苯甲酸钠1.5 g置于分液漏斗中，加水约25 mL、乙醚50 mL与指示液2滴，用盐酸滴定液（0.5 mol/L）滴定，随滴随振摇，至水层变色，分取水层，置于具塞锥形瓶中，乙醚层用5 mL水洗涤，洗涤液并入锥形瓶中，加乙醚20 mL，继续用盐酸滴定液（0.5 mol/L）滴定，随滴随振摇，至水层变色。
有关资料：

回答下列问题：
（1）仪器a的名称为___________。
（2）滤液1与浓盐酸发生反应的离子方程式为_______。
（3）冷却过滤所得苯甲酸晶体可能含有某些杂质，进一步除杂可以使用的方法是______。
（4）使反应温度保持70℃的方法是___________。
（5）由苯甲酸钠溶液获得苯甲酸钠晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，下列仪器中该过程必须使用的有_____（填序号）。
A 坩埚        B 蒸发皿        C 表面皿        D 玻璃棒        E 分液漏斗
（6）滴定法测定苯甲酸钠纯度时，使用的指示剂为_________，加入乙醚的作用为_________。
（7）已知每1 mL的盐酸滴定液（0.5 mol/L）相当于72.06 mg的苯甲酸钠，实验测得滴定终点时消耗盐酸滴定液20.50 mL，则该实验所得苯甲酸钠的纯度为___________。

参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A. 芳香烃不一定都具备令人愉快的芳香气味,A项错误；
B. 分子里含有苯环的碳氢化合物才能被称为芳香烃,B项错误；
C. 芳香烃中可含有多个苯环,而苯和苯的同系物只含有一个苯环, C项错误；
D. 芳香烃是分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物, D项正确；
答案选D。
2．D
【解析】
【分析】
从该有机物的键线式可知，其分子式为C22H12，属于烃类，含有多个苯环，因此不是苯的同系物。
【详解】
A. 该物质由碳、氢两种元素组成，分子中含有苯环，因此属于芳香烃，A项正确；
B. 该物质存在3个苯环，且含有多个不饱和键，故不属于苯的同系物，B项正确；
C. 该物质的分子式为C22H12，分子中所含碳原子数为22个，C项正确；
D. 该物质的分子式为C22H12，分子式相同的不同有机物只可能互为同分异构体，不可能是同系物，D项错误；
答案选D。
3．D
【解析】
【详解】
该系列分子结构均含一个萘环，共含有7个不饱和度，故氢原子个数为：2n+2-14=2n-12，萘的同系物的通式为CnH2n-12，还须注意的是萘的碳原子数最少为10，故：n≥10。故答案选D。
4．D
【解析】
【详解】
A. 绝大部分有机物易燃,，芳香烃属于易燃物，故不选A。   
B. 芳香烃在浓硫酸作为催化剂的基础上，可以和浓硝酸发生取代反应，故不选B；
C. 烃仅有碳、氢元素两种元素构成，故不选 C；       
D. 1，2，3-三甲基苯属于碳九，其一氯代物应该有4种，故选D；
正确答案：D。
5．C
【解析】
【分析】
苯的同系物通式符合CnH2n-6，且含有1个苯环，侧链为烷烃基。
【详解】
①含有1个苯环，侧链为烷烃基，属于苯的同系物；②含有氧元素，不属于苯的同系物；　③不含苯环，不属于苯的同系物；　④含有氧元素，不属于苯的同系物；⑤含有3个苯环，不属于苯的同系物；　⑥含有1个苯环，侧链为烷烃基，属于苯的同系物；①⑥正确，故选C。
【点睛】
该题是基础性试题，主要考查学生对概念的理解，试题难易适中，侧重考查学生的能力。该题的关键是明确苯的同系物的概念和含义。
6．B
【解析】
【详解】
A.苯中不含有碳碳双键，错误；
B.28g乙烯的物质的量为1mol，根据乙烯的结构简式可知，1mol乙烯中含有共用电子对数为6NA，正确；
C.标况下，溴乙烷不是气态，故无法根据气体摩尔体积计算，错误；
D.乙炔和苯乙烯的实验式均为CH，即26g乙炔和苯乙烯的混合物相当于2molCH，含有的原子总数为4NA，错误，答案选B。
7．D
【解析】
【详解】
A. X和Z含有酚羟基，能与溴水发生取代反应，Y含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，故错误；
B. X和Z都含有酚羟基，均能与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠，不会放出CO2，故错误；
C.苯环和碳碳双键都是平面结构，但碳原子形成四个单键则是立体结构，所以 X、Y分子中的所有原子可能共平面，但Z不可能共平面，故错误；
D. X苯环有对称性，苯环一氯代物有3种，Y苯环上的有氢原子的碳原子标记为1、2、3、4、5，则其二氯代物可能1、2或 1、3或 1、4或 1、5，或2、3或2、4.共有6种。故正确。
故选D。
【点睛】
掌握常见的同分异构体的数目，如苯环上有AAA型有3种，AAB型有6种，ABC型有10种结构。
8．B
【解析】
【详解】
A. 由结构简式可以知道分子式为C20H12，故A错误；
B. 该分子中苯环为平面结构，所以分子中所有碳原子都在同一平面上，所以B选项是正确的；
C. 该分子中含有多个苯环结构单元，而苯的同系物中只有1个苯环，结构不相似，则不是苯的同系物，故C错误；
D. 该分子中不含碳碳双键结构，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D错误。
答案选B。
9．B
【解析】
【分析】
2-苯基丙烯的分子式为C9H10，官能团为碳碳双键，能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。
【详解】
A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A错误；
B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯，故B正确；
C项、有机物分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故C错误；
D项、2-苯基丙烯为烃类，分子中不含羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，易溶于有机溶剂，则2-苯基丙烯难溶于水，易溶于有机溶剂甲苯，故D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查有机物的结构与性质，侧重分析与应用能力的考查，注意把握有机物的结构，掌握各类反应的特点，并会根据物质分子结构特点进行判断是解答关键。
10．A
【解析】
【详解】
A.苯酚和溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚，体现了酚羟基的邻对位氢原子活泼，能说明侧链羟基对苯环性质有影响，故A正确；
B.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色，是苯环对甲基的影响，甲基被氧化，故B错误；
C.苯酚能和NaOH溶液反应，说明苯酚具有弱酸性，是苯环对羟基的影响，故C错误；
D.苯酚可以和氢气发生加成反应生成环己烷，体现了苯酚中化学键的性质，故D错误；
答案：A
【点睛】
只要苯环侧链能发生的化学反应，而与烷基相连不能发生，即可说明苯环对侧链有影响。
11．B
【解析】
【详解】
A、分子中画红圈的碳原子一定在同一平面上，所以有9个碳原子处于同一平面上，故A错误；
B、分子中画红圈的碳原子一定在同一平面上，至少有9个碳原子处于同一平面上，故B正确；
C、有5种等效氢，一氯取代物最多有5种，故C错误；
D、 含有2个苯环，与苯在组成上不相差-CH2的倍数，且不饱和度不同，所以不是苯的同系物，故D错误。
12．C
【解析】
【分析】
苯和苯的同系物的区别在于苯的同系物存在支链,凡存在结构的苯的同系物会使酸性KMnO4溶液褪色,而苯则不能使酸性KMnO4溶液褪色。
【详解】
A. 苯和苯的同系物均可与液溴在加入铁粉后发生取代反应，无法区分，A项错误；
B. 苯和苯的同系物均不与浓溴水发生反应，无法区分，B项错误；
C. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，而存在结构的苯的同系物会使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鉴别苯和苯的同系物，C项正确；
D. 苯和苯的同系物在空气中点燃时，现象相似，无法区分，D项错误；
答案选C。
13．C
【解析】
【详解】
A. 盐酸本身无色，且不与乙烯、甲苯、溴苯、水反应，与NaOH溶液反应也没有明显的现象，不能用于鉴别5种试剂。A项错误；
B. 酸性KMnO4溶液遇乙烯、甲苯可发生褪色现象；与溴苯不反应，存在分层现象，且有色层在上层；与水和NaOH溶液酸性无明显现象，不能用于鉴别5种试剂。B项错误；
C. 乙烯可使溴水褪色；甲苯与溴水不反应，可对溴进行萃取，有色层在上层；溴苯与溴水不反应，可对溴进行萃取，有色层在下层；溴水与水互溶；溴水与NaOH溶液反应褪色，因此可用于鉴别区分5种试剂，C项正确；
D. AgNO3溶液本身无色，且不与乙烯、甲苯、溴苯、水反应，但可与NaOH溶液反应生成白色的氢氧化银沉淀，不能用于鉴别5种试剂。D项错误；
答案选C。
14．     +Br2+HBr     除去溴化氢气体中的溴蒸气     产生淡黄色沉淀     酸性高锰酸钾溶液
【解析】
【分析】
苯和液溴在铁粉催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氫，CCl4 用于吸收溴化氢中的溴单质，最后溴化氢通入D中用水吸收，要考虑防倒吸。
【详解】
（1）在催化剂的作用下，苯环上的氢原子被溴原子所取代，生成溴苯，同时有溴化氢生成：+Br2+HBr，故答案为：+Br2+HBr；
（2）CCl4 能溶解溴不能溶解溴化氢，四氯化碳能除去溴化氢气体中的溴蒸气，故答案为：除去溴化氢气体中的溴蒸气；
（3）D中溴化氢溶于水得HBr溶液，滴加硝酸银溶液，产生AgBr淡黄色沉淀，故答案为：产生淡黄色沉淀；
（4）苯不与高锰酸钾溶液反应，而甲苯能被高锰酸钾酸性溶液氧化，而使其褪色，现象不同，则应选择酸性高锰酸钾溶液，故答案为：酸性高锰酸钾溶液。
【点睛】
本题考查苯的取代反应方程式及实验现象以及产物HBr的检验，注意掌握苯的取代反应原理，明确反应的产物及HBr的化学性质进行解题。
15．     三颈烧瓶     D     便于控制温度且受热均匀     三颈烧瓶内液体不分层、回流液不再出现油珠     得到的沉淀较干燥且过滤速度快     B     A     除去过量的高锰酸钾     盐酸酸化时会产生氯气     重结晶法     61.7%
【解析】
【分析】
由反应原理可知，1mol甲苯与2molKMnO4反应，生成1mol苯甲酸钾。由题给数据可知，1.2g甲苯消耗4.1g高锰酸钾，题中高锰酸钾过量。
分析实验流程，可知甲苯、水和高锰酸钾反应回流后，所得混合液A为苯甲酸钾、甲苯、水、高锰酸钾和二氧化锰的混合液，加入饱和的亚硫酸氢钠，可除去过量的高锰酸钾，之后可得混合液B，可知混合液B的成分为：苯甲酸钾、二氧化锰、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锰和水。将混合液B趁热抽滤，用少量热水洗涤滤渣，除去MnO2，得到的混合液C为：苯甲酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锰和水的混合物。合并滤液和洗涤液。于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，至苯甲酸析出完全，将析出的苯甲酸减压过滤，用少量冷水洗涤，挤压去水分，将制得的固体提纯可到到较为纯净的苯甲酸。据此进行分析。
【详解】
（1）由实验装置图可知，A装置为三颈烧瓶。根据加热时，蒸馏烧瓶内的液体不得超过烧瓶容积的，可知实验中规格为250mL的三颈烧瓶最合适，答案为：三颈烧瓶；D；
（2）相比酒精灯直接加热，水浴加热物质受热均匀且便于控制温度。答案为：便于控制温度且受热均匀；
（3）甲苯不溶于水，密度比水小，当其完全被氧化时，溶液中有机层消失，可看到三颈烧瓶中没有分层现象，且回流液没有油珠。故答案为：三颈烧瓶内液体不分层、回流液不再出现油珠；
（4）抽滤是利用真空泵或抽气泵将吸滤瓶瓶中的空气抽走而产生负压，使过滤速度加快，并能使沉淀抽得较干燥；抽滤1后所得的固体为MnO2，为减少苯甲酸钾的损失，可用75℃洗涤MnO2固体，抽滤2后的固体用4℃的冷水洗涤，促进苯甲酸的析出。答案为：得到的沉淀较干燥且过滤速度快；B；A；
（5）混合液A中加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾，若不加入，在浓盐酸酸化步骤中，高锰酸钾会与盐酸发生氧化反应，生成氯气。答案为：除去过量的高锰酸钾；盐酸酸化时会产生氯气；
（6）由题给信息可知，要得到纯净的苯甲酸，可在水中进行重结晶。答案为：重结晶；
（7）根据题给信息，1.4mL甲苯，其质量为，根据反应方程式，有：～
则：，可得m()=1.62g，
苯甲酸的产率为。答案为：61.7%。
【点睛】
题中高锰酸钾过量，加入亚硫酸氢钠可使高锰酸钾还原为二价的无色锰盐。否则，用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化，产生氯气；同时产生的二氧化锰会混杂在析出的苯甲酸中，不易除去，影响苯甲酸的纯度。
16．     球形冷凝管     提高甲苯利用率（或转化率）     反应混合液颜色不再发生变化（或反应结束后静置不再分层）     苯甲酸溶解度随温度升高而增大，减少苯甲酸因温度低时析出产率降低     过滤速度快，得到的固体水份少（固液分离更快更彻底）     安全瓶（或防倒吸、平衡气压）     取最后一次的洗涤液少许于试管中，滴加几滴BaCl2溶液，若无沉淀生成，产品洗涤干净     90.2%     用一支干燥洁净的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸钠溶液滴在pH试纸上，若pH>7，则证明苯甲酸是弱酸
【解析】
【分析】
（1）回流装置用球形冷凝管；
（2）经冷凝管冷凝回流的冷凝液进入分水器，分层后，甲苯自动流回到三颈烧瓶中，水从分水器中放出去，这样可以促使反应正向进行，提高甲苯的利用率；该反应完成时，三颈烧瓶中酸性KMnO4溶液颜色不再发生变化；
（3）苯甲酸溶解度随温度升高而增大；抽滤具有过滤速率快，得到的固体水分少等优点；从装置图可知，装置3起到安全瓶的作用；
（4）由于第二步用硫酸酸化滤液，因此可通过检验SO42-来判断粗产品是否洗涤干净；
（5）9.2g甲苯的物质的量为：0.1mol，根据反应方程式，理论上生成苯甲酸为：0.1mol，其质量为0.1mol×122g·mol－1=12.2g，根据实际生成11.0g苯甲酸，可求出苯甲酸的产率；
（6）要通过实验确定苯甲酸是弱酸，最简单的方法就是用pH试纸测定0.010mol·L－1苯甲酸钠溶液的pH大小；
【详解】
（1）乙的名称为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；
（2）实验过程中，经冷凝管冷凝回流的冷凝液进入分水器，分层后，甲苯自动流回到三颈烧瓶中，生成的水从分水器中放出去，这样可以促使反应正向进行，提高甲苯的利用率，同时能减少抽滤所需时间；该反应完成时，三颈烧瓶中酸性KMnO4溶液颜色不再发生变化，或停止搅拌，静置，液体不再出现分层现象，故答案为：提高甲苯利用率（或转化率）；反应混合液颜色不再发生变化（或反应结束后静置不再分层）；
（3）苯甲酸溶解度随温度升高而增大，趁热过滤的原因是减少苯甲酸因温度低时析出产率降低；抽滤具有过滤速率快，得到的固体水分少等优点；装置3起到安全瓶（或防倒吸、平衡气压）的作用；故答案为：苯甲酸溶解度随温度升高而增大，减少苯甲酸因温度低时析出产率降低；过滤速度快，得到的固体水份少（固液分离更快更彻底）；安全瓶（或防倒吸、平衡气压）；
（4）由于第二步用硫酸酸化滤液，因此可通过检验SO42-来判断粗产品是否洗涤干净，检验的方法是向少许最后一次的洗涤液中滴入几滴BaCl2溶液，若无沉淀生成，则说明粗产品洗涤干净，故答案为：取最后一次的洗涤液少许于试管中，滴加几滴BaCl2溶液，若无沉淀生成，产品洗涤干净；
（5）9.2g甲苯的物质的量为：0.1mol，根据反应方程式，理论上生成苯甲酸为：0.1mol，其质量为0.1mol×122g·mol－1=12.2g，根据实际生成11.0g苯甲酸，可求出苯甲酸的产率为11.0g/12.2g×100%≈90.2%，故答案为：90.2%；
（6）实验确定苯甲酸是弱酸，最简单的方法就是用pH试纸测定0.010mol·L－1苯甲酸钠溶液的pH大小，所以用一支干燥洁净的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸钠溶液滴在pH试纸上，若pH>7，则证明苯甲酸是弱酸，故答案为：用一支干燥洁净的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸钠溶液滴在pH试纸上，若pH>7，则证明苯甲酸是弱酸。
【点睛】
通过实验确定苯甲酸是弱酸，用pH试纸测定0.010mol·L－1苯甲酸钠溶液，而不是测0.010mol·L－1苯甲酸溶液，因若测苯甲酸溶液，只能知道苯甲酸是酸，不能确定其强弱；测苯甲酸钠溶液，得出pH>7，说明苯甲酸根离子水解，使溶液显碱性，说明苯甲酸是弱酸。
17．     作安全瓶并观察Cl2的流速     球形冷凝管或冷凝管     a     +2Cl2+HCl     57.1%
【解析】
【分析】
浓硫酸具有吸水性，能干燥氯气，装置B中有长玻璃管，可以起安全瓶的作用，使氯气匀速进入三口烧瓶中，氯化钙是干燥剂，能吸收从C装置中出来的水蒸气；装置C中甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应可以生成苄叉二氯和氯化氢，据此分析解答(1)和(2)；
(3)甲苯的质量为46g，根据反应的方程式计算理论上可得苄叉二氯的质量，再根据产率=×100%计算。
【详解】
(1)浓硫酸具有吸水性，能干燥氯气，装置B中有长玻璃管，能起缓冲作用，起到安全瓶的作用，使氯气匀速进入三口烧瓶中，故答案为：作安全瓶并观察Cl2的流速；
(2)根据装置图可知仪器X为冷凝管，采用逆流冷却的效果好，所以进水口为a，装置C中甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应可以生成苄叉二氯和氯化氢，反应的化学方程式为+2Cl2+HCl，故答案为：冷凝管；a；+2Cl2+HCl；
(3)甲苯的质量为46g，根据转化关系+2Cl2+HCl，1mol甲苯氧化后可得1mol苄叉二氯，所以理论上可得苄叉二氯的质量为×161g/mol=80.5g，所以产率=×100%=57.1%，故答案为：57.1%。
【点睛】
理解装置图中个部分装置的作用是解题的关键。本题的易错点为(3)，要注意关键反应的方程式计算。
18．     MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O     h→j→d→e     b     D中长导管太细,氯化铝易堵塞导管     A     F中充满黄绿色气体     F     排尽水蒸气,避免氯化铝与水蒸气反应     水浴加热     防倒吸     向装置H中滴加少量硝酸银溶液,出现淡黄色沉淀     ⑤②③④①⑥
【解析】
【分析】
本实验的目的是制备乙苯，首先需要制备氯化铝，氯化铝以潮解升华，所以制备过程要保持干燥，可以凝华收集氯化铝；在装置A中利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，然后通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸进行干燥，进入F中加热与铝粉反应，生成的氯化铝在D中凝华收集，之后利用碱石灰吸收未反应的氯气，同时防止空气中的水分进入收集装置；然后利用苯和溴乙烷在氯化铝催化、加热的条件下反应制取乙苯。
【详解】
(1)根据所给装置图可知该实验中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
(2)A是制备氯气装置，Cl2中混有HCl和水蒸气杂质，因铝粉可以和HCl反应且产品氯化铝易潮解，所以应用E装置除去HCl杂质、用C装置除去水蒸气杂质，然后将氯气通入F中与铝粉反应制取氯化铝，因氯化铝易升华和凝华，所以用D装置收集氯化铝，最后用B装置吸收尾气，同时防止空气中水蒸气进入，所以装置的连接顺序为：a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c；
(3)因氯化铝易升华和凝华，而D中长导管太细，氯化铝凝华易堵塞导管，应将长导管换成较粗的导管，避免氯化铝堵塞导管；
(4)铝是活泼金属，在加热条件下容易和空气中的氧气反应，所以在加热铝粉之前应先点燃A处酒精灯，利用产生的氯气将装置中的空气排尽，当F装置中充满黄绿色气体时说明空气已排尽，此时再点燃F处酒精灯进行反应；
(5)因氯化铝易潮解，所以实验过程中要保持装置内处于无水的状态，用酒精灯微热烧瓶排尽装置中的水蒸气，避免氯化铝与水蒸气反应；
(6)实验所需温度不超过100℃，可以采用水浴加热便于控制实验温度，还能使烧瓶受热均匀；
(7)因溴化氢极易溶于水，所以干燥管的作用是防倒吸，若G中已经发生了反应，则H装置的水中一定含有HBr，通过检验HBr可以判断G中反应是否开始，具体方法是：向H装置中滴加少量硝酸银溶液，出现淡黄色沉淀，说明G中已发生了反应；
(8)提纯产品时先用大量水洗去无机物，因氯化铝易水解，会有少量氢氧化铝胶体与有机物混合，用稀盐酸除去少量氢氧化铝胶体，再用少量蒸馏水洗涤，加入大量无水氯化钙除去有机物中的水，过滤弃去固体，蒸馏并收集136.2℃馏分得到产品，故答案为⑤②③④①⑥。
【点睛】
制备收集易升华和凝华的物质时，为防止堵塞，反应装置和收集装置之间一般用粗导管连接。
19．     球形冷凝管     +H+=     重结晶     水浴加热     BD     甲基橙     溶解生成的苯甲酸     98.5%
【解析】
【分析】
甲苯与高锰酸钾溶液反应生成苯甲酸钾、氢氧化钾、二氧化锰和水，趁热过滤可增大苯甲酸的溶解性，则滤液1中含有的苯甲酸钾与加入的盐酸，利用强酸制弱酸原理可制取苯甲酸，加入30%碳酸钠溶液，制取苯甲酸晶体，保存70℃至pH=7.5生成苯甲酸钠溶液，在经过一系列操作制取苯甲酸钠晶体。
【详解】
(1)根据仪器特点，仪器a为球形冷凝管；
(2)滤液1中的苯甲酸钾与盐酸反应生成苯甲酸和氯化钾，反应的离子方程式为+H+=；
(3)所得苯甲酸晶体可能含有硫酸锰，可采用重结晶的方法进一步提纯。
(4)采用水浴加热的方法保持溶液的温度为70℃；
(5)蒸发需用到三角架、泥三角、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；过滤用到带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒，结合所给定的仪器，答案为BD；
(6)苯甲酸钠溶液显碱性，而苯甲酸显酸性，滴定法测定苯甲酸钠纯度时，甲基橙，其变色范围3.1~4.4，使用的指示剂为甲基橙；苯甲酸少量溶于水，而易溶于乙醚，加入乙醚可溶解生成的苯甲酸，减少苯甲酸的损失；
(7)已知每1 mL的盐酸滴定液（0.5 mol/L）相当于72.06 mg的苯甲酸钠，消耗盐酸20.50 mL时，苯甲酸钠的质量为72.06 mg×20.50 mL/mg=1.47723g，苯甲酸钠的纯度==98.5%。