2022年高中化学必修2同步巩固练习（含解析）：3-2-2来自石油和煤的两种基本化工原料

第3章  第2节  第2课时

一、选择题

1．下列说法不正确的是(　　)

A．乙烯和苯都属于有机化学原料

B．乙烯可用来制塑料，其中聚氯乙烯塑料不宜做食品包装袋

C．目前工业上，乙烯主要从石油中获得

D．乙烯和苯的产量是衡量一个国家的石油化工发展水平的标志

【答案】　D

2．苯环结构中，不存在单、双键交替结构，不能作为证据的事实是(　　)

A．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．只有一种

C．苯燃烧产物是二氧化碳和水

D．苯与溴水不会发生加成反应

【答案】　C

3．下列物质中，在一定条件下既能发生加成反应，又能发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色的是(　　)

A．甲烷　　　 B．苯　　　

C．乙烯　　　 D．乙烷

【解析】　甲烷和乙烷都属于烷烃，只能发生取代反应，不能发生加成反应，也不能使酸性KMnO4溶液褪色；乙烯能发生加成反应，不易发生取代反应，能使酸性KMnO4溶液褪色；而苯既能发生取代反应，又能发生加成反应，但没有双键，不能使酸性KMnO4溶液褪色。

【答案】　B

4．在实验室中，下列除去杂质的方法正确的是(　　)

A．溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴

B．乙烷中混有乙烯，通过氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷

C．硝基苯中混有浓HNO3和H2SO4，将其倒入到NaOH溶液中，静置，分液

D．乙烯中混有SO2和CO2，将其通入NaOH溶液中洗气

【解析】　A项生成I2溶于溴苯，且汽油和溴苯互溶不分层。B项反应不能进行到底，无法控制氢气的量，氢气量少了无法除净其中的乙烯，氢气过量又会引入新的杂质。

【答案】　C、D

5．科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是(　　)

A．苯分子是高度对称的平面型分子

B．苯不与溴水反应

C．苯不与酸性KMnO4溶液反应

D．1 mol苯在一定条件下可与3 mol氯气发生加成反应

【解析】　碳碳双键也可以形成高度对称的平面型分子，所以A项不能证明；根据苯的结构简式，若有3条双键，也恰好与3 mol氯气发生加成反应，D项也不能证明；但是若有双键，则可以与溴水反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色，但实际苯不具备这两种性质，所以B、C能证明。

【答案】　B、C

6．实验室用液溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④10%NaOH溶液洗；⑤水洗，正确的操作顺序是(　　)

A．①②③④⑤   B．②④⑤③①

C．④②③①⑤   D．②④①⑤③

【解析】　溴苯是有机物，可与苯混溶，而液溴也易溶于有机溶剂。实质上粗溴苯是苯、溴苯和液溴的混合物。利用NaOH溶液与液溴反应可以把液溴除去。而溴苯与苯的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，注意最后使用干燥剂干燥。

【答案】　B

7．下列关于苯的性质的叙述，不正确的是(　　)

A．苯是无色带有特殊气味的液体

B．常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体

C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应

D．苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性能，故不可能发生加成反应

【答案】　D

【点拨】　由于苯的特殊结构，决定了它既具有饱和烃的性质(取代反应)又具有不饱和烃的性质(加成反应)。

8．甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。若甲烷分子中的四个氢原子都被苯基取代得到的物质结构如下所示：

对该分子的下列叙述，不正确的是(　　)

A．分子式为C25H20

B．所有碳原子都在同一平面上

C．此物质属于芳香烃类物质

D．该物质中既含有极性键又含有非极性键

【解析】　由该化合物的结构简式可以推算出其分子式，C25H20是正确的；如果把每个苯环看做是一个氢原子，这就成了甲烷分子，甲烷分子在空间是正四面体型，所以这种物质中的所有原子不可能在同一平面上；含有一个或多个苯环结构的烃是芳香烃，该烃中含有四个苯环，当属于芳香烃；该分子结构中含有的C—H是极性键，含有的四条C—C单键、还有24条介于单双键之间的独特的碳碳键，都是非极性键。综上分析可知，只有B的叙述是不正确的。

【答案】　B

【点拨】　烷烃结构中，每个碳原子都是以其为中心的四面体结构；烯烃中碳碳双键的两个碳原子以及与其相连的四个原子共同构成了六个原子的平面结构，其余碳原子的结构与烷烃中类似；芳香烃中，苯环以及与其相连的十二个原子处于同一个平面中，其余的形成单键的碳原子与烷烃中的结构相似；单键可以在空间旋转，双键不能转动，与苯环相连的单键可以转动。

9．下列变化不属于化学反应的是(　　)

A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色

B．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．甲烷在光照条件下，使氯气褪色

D．苯滴入溴水中振荡，静置后溴水褪色

【解析】　苯使溴水褪色，是因为发生萃取，是物理变化。

【答案】　D

10．等物质的量的下列物质，与足量氢气发生加成反应消耗氢气最多的是(　　)

【解析】　本题考查的是苯环的加成反应，只要掌握1 mol苯环需要3 mol H2就能轻松得出答案。

发生加成反应时1 mol苯环消耗3 mol H2，而D项中相当于两个苯环并在一起共用两个碳原子，1 mol该物质发生加成反应时消耗5 mol H2，而C中有两个苯环，发生加成反应共需6 mol H2，故C消耗的氢气最多。

【答案】　C

【点拨】　本题考查加成反应与物质结构之间的关系。

二、非选择题

11．写出下列变化的化学方程式，并注明反应条件和反应类型。

(1)乙烯和氯化氢

________________________________________________________________________；

(2)苯和浓硝酸

________________________________________________________________________；

(3)苯和溴

________________________________________________________________________。

【答案】　(1)CH2CH2＋HClCH3CH2Cl　加成反应

12．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。

(1)苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式________________________________________________________________________。

(2)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热，但1,3－环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1,3－环己二烯__________(填“稳定”或“不稳定”)。

(3)1866年凯库勒提出了苯是单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解决下列________事实(填入编号)。

A．苯不能使溴水褪色

B．苯能与H2发生加成反应

C．溴苯没有同分异构体

D．邻二溴苯只有一种

(4)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是______。

(2)稳定　(3)A、D

(4)介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键

13．中学实验室用如图所示装置制取少量溴苯。请填写下列空白。

(1)在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁屑。导管b的作用有两个：一是导气，二是兼起________的作用。

(2)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到白雾出现，这是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。

(3)反应完毕后，向锥形瓶d中滴入AgNO3溶液，有________生成。

(4)反应完毕后，将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里，可以观察到烧杯底部有________色不溶于水的液体。这是溶解了________的粗产品溴苯。

(5)写出烧瓶a中发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

【解析】　本题是一道基本的有机实验题。反应生成的产物HBr气体导出，而溴苯留在烧瓶中，并溶解有部分溴， 同时苯和液溴都易挥发。

(1)导管b的作用有两个：一是导气，二是冷凝回流(或冷凝管、冷凝器)。

(2)有白雾出现，是因为反应生成的HBr遇水蒸气而形成的小液滴。

(3)向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液，会有浅黄色沉淀生成，离子方程式为Ag＋＋Br－===AgBr↓。

(4)烧杯底部有褐色不溶于水的液体，这是因为溴苯中溶解了少量溴。纯溴苯为无色液体，它比水重。

【答案】　(1)冷凝器　(2)HBr　(3)淡黄色沉淀(或AgBr沉淀)　(4)褐　溴　(5) ＋Br2-Br＋HBr

14．实验室制备硝基苯的主要步聚如下：

①配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸，加入反应器中。

②向室温下混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。

③在50℃～60℃下发生反应。

④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤，最后用蒸馏水洗涤。

⑤将无水氯化钙干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。

(1)配制一定比例浓硝酸和浓硫酸混合酸时，操作要注意的事项是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)步骤③中，为了使反应在50℃～60℃下进行，常用方法是

________________________。

(3)步骤④中，洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是

________________________________________________________________________。

(4)步骤④中，粗产品用5%的NaOH溶液洗涤的目的是

________________________________________________________________________。

(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“大”或“小”)，具有________气味的油状液体。

【答案】　(1)先将浓硝酸注入容器，再缓缓注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却

(2)将反应器放在50℃～60℃的水浴中加热

(3)分液漏斗

(4)除去粗产品中残留的硝酸和硫酸

(5)大　苦杏仁

【点拨】　本题考查制取硝基苯的实验操作、除杂等问题，要求有一定的实验基本功。

制取浓硝酸与浓硫酸混合酸时，可按照稀释浓硫酸的方法操作。反应后，硝基苯中可能还含有H2SO4、HNO3等，可用NaOH溶液洗涤，分液。

15．阅读下列材料，并回答有关问题。

1865年：凯库勒从苯的化学式C6H6出发，结合以往研究的成果，综合提出了苯的构造式()。根据现代物理方法如X射线法、光谱法等证明了苯分子是一个平面正六边形构型，且其中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。由于苯分子结构中的正、负电荷重心重合，故苯是一种非极性分子，易溶解许多非极性的有机物及溴单质和碘单质等，不溶于水，密度为0.879 g·cm－3，沸点为80.5℃。

苯能与浓硝酸在浓硫酸存在时发生取代反应，生成硝基苯()，反应温度应控制在55 ℃～60 ℃，温度过高会导致苯的挥发及浓HNO3的分解。

(1)苯分子中各碳碳键的夹角是多少度？

(2)你认为苯的二氯取代产物有几种？

(3)用苯提取溴水中的溴或碘水中的碘是利用了苯的什么性质？

(4)由于苯与硝酸的取代反应的温度要求较严格，如何科学的加热？如何监控温度？

【解析】　这是一道阅读理解题，依据题目信息可推出各问的答案。

(1)由于苯的分子结构是平面正六边形构型，而平面正六边形的内角为120°，故苯分子中的碳碳键的夹角应为120°。

(2)结合第(1)问的分析，以及“碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键”的事实，苯分子环状结构中的各个顶点上的碳及碳上面的氢原子应是分别等同的，各碳碳键(即正六边形的各个边)也是等同的，因此，苯的二氯取代产物应为三种，表示如下：

(3)由于苯是一种液体，可做有机溶剂，且苯不溶于水，而溴及碘的单质在苯中的溶解度比在水中的大，故利用苯可将溴或碘的单质从其相应的水溶液中提取出来。

(4)化学实验过程中涉及的加热方法有多种，如直接加热、隔石棉网加热、喷灯加热、电炉加热、水浴加热、油浴加热等，由于本实验要求加热温度控制在55℃～60℃范围内，故若采用酒精灯直接加热，温度难以控制，因此应采用水浴加热，并用温度计(插在水浴中)监控水浴温度。

【答案】　(1)夹角为120°。(2)苯的二氯取代产物有三种。(3)溴或碘的单质在苯中的溶解度比其在水中的大，且苯不溶于水，也不与溴或碘单质反应。(4)水浴加热；用温度计监控水浴温度。