鲁科版高中化学必修第二册基础练习15煤的干馏与苯含解析

煤的干馏与苯(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．下列说法正确的是 (　　)A．煤的干馏、气化、石油的分馏都是物理变化B．由于煤中含有苯，所以从煤干馏的产品中分离得到苯C．石油没有固定的熔、沸点，但分馏产物有固定的熔、沸点D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色D　[煤的干馏、气化都是化学变化，而石油的分馏是利用液体的沸点不同而分离的方法，是物理变化，A项错误；煤中不含苯，而是经过复杂的物理、化学变化而生成苯等，B项错误；石油及分馏产物都是混合物，没有固定的熔、沸点，C项错误；石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气中含有烯烃，能使KMnO4(H＋)溶液褪色。]2．苯中加入溴水后溴水层颜色变浅，这是由于 (　　)A．溴挥发了　 B．发生了取代反应C．苯萃取溴水中的溴  D．发生了加成反应C　[苯萃取溴水中的Br2而使溴水层褪色。]3．以苯为原料，不能一步制得的物质是(　　)A．环己烷  B．三硝基甲苯C．溴苯  D．硝基苯B　[苯与浓硝酸反应生成硝基苯，三硝基甲苯不能一步完成，故B项错误。]4．下列有关苯与乙烯的比较中，正确的是 (　　)A．两者分子中所有原子都在同一平面上B．都能被酸性高锰酸钾溶液氧化C．都能与溴水反应使溴水褪色D．等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时，乙烯耗氧多A　[苯、乙烯均为平面形结构，A正确；苯一般情况下不能与酸性KMnO4溶液、溴水发生反应，B、C错误；苯的分子式为C6H6，乙烯分子式为C2H4，故等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时，苯耗氧多。]5．下列关于苯性质的叙述中，不正确的是(　　)A．苯是无色、有特殊气味的液体B．常温下苯是一种难溶于水且密度比水小的液体C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应D．苯不具有典型的含双键物质所具有的性质，故不可能发生加成反应D　[苯在一定条件下可与H2发生加成反应。]6．下列事实能够说明苯分子中不存在单、双键交替结构，而是所有碳碳键都完全相同的是 (　　)①邻二甲苯只有一种　②对二甲苯只有一种　③间二甲苯只有一种　④苯分子为平面正六边形结构　⑤苯能与液溴反应A．①②　　　 B．②④C．①④　　　 D．①⑤C　[若苯分子中存在单双键交替结构，则对二甲苯和间二甲苯只有一种，而邻二甲苯有两种；当碳碳键完全相同时，邻二甲苯只有一种。苯分子中碳碳键完全相同，所以其结构为平面正六边形。]7．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是(　　)A．甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C．苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体；乙烯与水生成乙醇的反应D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯与溴水反应C　[A项，前者为取代反应，后者为氧化反应；B项，二者均为加成反应；D项，前者为物理变化，后者为加成反应。]8．现有①甲烷、②苯、③乙烯、④裂解气、⑤石油气、⑥SO2六种物质，既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使溴水因发生反应而褪色的是 (　　)A．②③④⑥  B．②③④⑤C．③④⑥  D．③④⑤C　[裂解气中含有乙烯、丙烯等，烯烃能使酸性KMnO4溶液褪色，又能与Br2发生加成反应使溴水褪色；石油气中含有烷烃，不含烯烃，不能使KMnO4(H＋)溶液褪色；SO2具有强的还原性能被KMnO4(H＋)、溴水氧化。]9．四联苯的一氯代物有(　　)A．3种　　　 B．4种C．5种　　　 D．6种C　[推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的分子，即在其中的一部分上有几种不同化学环境的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯分子中有5种不同化学环境的氢原子，故有5种一氯代物。]10．有机物的分离和提纯是有机化学研究的重要内容，用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质，其中正确的是 (　　)A．苯中的甲苯(溴水)B．四氯化碳中的乙醇(水)C．甲烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液)D．溴苯中的溴(水)B　[苯和甲苯都是有机溶剂，溴水中的溴单质易溶于苯和甲苯，且苯和甲苯均不与溴水反应，因此溴水无法除去苯中的甲苯，A错误；乙醇极易溶于水，四氯化碳不溶于水，因此水能除去四氯化碳中的乙醇，B正确；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2，产生新的杂质，C错误；溴易溶于溴苯，除去溴苯中的溴可先加入NaOH溶液，然后水洗，D错误。]11．如图是实验室干馏煤的装置图，回答相关问题：(1)指出图中仪器的名称：c________，d________。(2)仪器d的作用是________________，c中液体主要有________和水，其中水里有________，可以用________检验出来；有机物可以通过________方法将其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体在工业上叫作水煤气，其主要成分是________，火焰的颜色是________。[解析]　本实验是用酒精喷灯给煤隔绝空气加强热使其分解的煤的干馏实验，生成焦炉气、煤焦油和焦炭。反应后b硬质玻璃管中剩下灰黑色的固体是焦炭，U形管中的液体分层，上层是澄清、透明的水溶液，因溶有NH3而显碱性，可以用酚酞试液检验。下层的黑色黏稠物是煤焦油，主要成分是芳香烃，能利用分馏的方法分离。[答案]　(1)U形管　烧杯　(2)冷凝　煤焦油　氨　酚酞试液　分馏　(3)H2、CO　淡蓝色12．实验室制备硝基苯的主要步骤如下：①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。②向室温下的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，直至反应结束。④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸的混合酸时，操作注意事项是_______________________________________________________________。(2)步骤③中，为了使反应在50～60 ℃下进行，常用的方法是_______________________________________________________________。(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%NaOH溶液洗涤的目的是_______________________________________________________________。(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“小”或“大”)的油状液体，它具有________气味。[解析]　本题通过实验考查苯的硝化反应。由于浓硫酸与浓硝酸混合时放热，且浓硫酸的密度比浓硝酸的大，所以混合时，应将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌和冷却。反应的温度不超过100 ℃时，常用水浴加热控制温度。该方法制得的硝基苯中溶有NO2、HNO3等酸性物质，故用NaOH溶液洗涤。[答案]　(1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并不断搅拌、冷却　(2)将反应器放在50～60 ℃的水浴中加热　(3)分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)　(4)除去粗产品中残留的酸性物质　(5)大　苦杏仁13．人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程。(1)已知分子式为C6H6的烃结构有多种，其中的两种为(Ⅰ)和(Ⅱ)，①这两种结构的区别表现在：定性方面(即化学性质方面)：Ⅰ能________(填字母)而Ⅱ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定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1 mol C6H6与H2加成时Ⅰ需________mol H2，而Ⅱ需________mol H2。②今发现C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示)，该结构的二氯代物有________种。(2)萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8。请你判断它的结构简式是下列中的________(填字母)。 (3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是__________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)Ⅰ是环状烯烃，可以发生的反应有a、b、c、d，而Ⅱ(苯)不能发生a、b两反应；Ⅰ含2个碳碳双键，与H2加成时需2 mol H2，Ⅱ(苯)与H2加成时需3 mol H2。(2)由分子式C10H8可判断萘的结构简式只能是B选项。[答案]　(1)①a、b　2　3　②3　(2)B　(3)介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊共价键[拓展培优练]14．(素养题)危险品的运输存在巨大的危险性，稍不注意可能会造成物资损失或者人员伤亡，新闻媒体曾经作过有关装运苯的槽罐车泄漏的报道，以下报道中有科学性错误的是(　　)A．由于大量苯溶入水中渗入土壤，会对周边农田、水源造成严重污染B．由于苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸C．可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的D．处理事故时，由于事故发生地周围比较空旷，有人提出用点火焚烧的办法来清除泄漏物，但由于苯燃烧会产生大量的黑烟扩大污染，所以该办法未被采纳A　[苯难溶于水，密度比水小，会浮在水的上层，故A项错误。]15．下列关于苯的叙述正确的是(　　)A．反应①为取代反应，有机产物的密度比水小B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃D．反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键B　[苯与液溴在铁粉做催化剂下发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水大，与水混合沉在下层，故A错误；苯能在空气中燃烧，发生氧化反应，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故B正确；苯能在浓硫酸作用下，与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除了含有C、H，还含有N和O，不属于烃，故C错误；苯分子中没有碳碳双键，而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，故D错误。]16．利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下：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．乙苯分子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D　[反应①为取代反应，反应②、③为加成反应，A错误；在催化剂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错误；乙苯分子中的甲基碳原子与其他碳原子不一定在同一平面上，C错误；若乙苯中混有乙烯，加入溴水时溴水褪色，D正确。]17．有机物：。(1)该物质苯环上一氯代物有________种。(2)1 mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为________mol。(3)1 mol该物质和H2加成最多需H2________mol。(4)下列说法错误的是________(填字母)。A．此物质可发生加成、取代、氧化等反应B．和甲苯属于同系物C．使溴水褪色的原理与乙烯相同D．能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是加成反应[解析]　该物质苯环上4个氢原子都可被氯原子取代而得到4种不同的产物；与溴水混合发生加成反应，两个碳碳双键与2 mol的Br2加成；与H2加成可同时发生苯环、碳碳双键的加成，共计5 mol H2；该物质苯环侧链是不饱和的，所以和甲苯不属于同系物，同时该物质与酸性KMnO4溶液反应是发生氧化反应。[答案]　(1)4　(2)2　(3)5　(4)BD