还剩14页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
人教版高中化学选择性必修三精品同步讲义第二章 章末测试（提升）（含解析）
展开
这是一份人教版高中化学选择性必修三精品同步讲义第二章 章末测试（提升）（含解析），共17页。
第二章 章末测试（提升）
满分100分，考试用时75分钟
一、 选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．（2023上海浦东新·高二校考期末）已知：，如果要合成所用的原始原料可以是
A．2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔 B．1，3-戊二烯和2-丁炔
C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和丙炔 D．2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁烯
【答案】A
【解析】根据；由逆推，1-丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯可合成 ；由逆推，2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯可合成 ，故选A。
2．（2022春·内蒙古通辽·高二校考期中）甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，理由是
A．CH3Cl不存在同分异构体 B．CH2Cl2不存在同分异构体
C．CHCl3不存在同分异构体 D．CH4中C-H键键角均相等
【答案】B
【解析】A．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl都不存在同分异构体，故A错误；
B．如果甲烷是正方形的平面结构，CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代。实际上其二氯取代物不存在同分异构，因此只有正四面体结构才符合，故B正确；
C．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，故C错误；
D．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，四个碳氢键都相同，故D错误；
故答案选B。
3．（2022·上海奉贤·）关于CH2=CH-CH=CH2的说法错误的是
A．与2-丁炔互为同分异构体 B．是乙烯的同系物
C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．与氢气反应，可能生成三种产物
【答案】B
【解析】A．与2-丁炔分子式为C4H6，互为同分异构体，A正确；
B．与乙烯官能团相同，但官能团数目不同，不是同系物，B错误；
C．分子含C=C可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．与氢气反应，可以1、2加成生成1-丁烯，1、4加成生成2-丁烯，全部加成生成丁烷，可能生成三种产物，D正确；
故选B。
4．（2023辽宁）加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A．最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
B．装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C．装置乙试管中收集到的液体可以与溴水发生取代反应
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应产物有多种
【答案】C
【解析】A．最后收集的氢气和甲烷可作清洁燃料，故A正确；
B．1，2-二溴乙烷、1，2-二溴丙烷的密度都大于水的密度，故B正确；
C．装置乙试管中收集的液体是甲苯和苯，在铁粉或FeBr3存在下均可与液溴发生取代反应，故C错误；
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故D正确；
故答案为：C。
5．（2023春·高二课时练习）关于烷烃性质的叙述中，不正确的是
A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态
B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态，选项A正确；
B．烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，选项B不正确；
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，选项C正确；
D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，选项D正确；
答案选B。
6．（2023春·高二课时练习）下列实验中，不能达到预期目的的是
①苯、浓溴水、溴化铁混合制溴苯
②用裂化汽油萃取溴水中的溴
③用溴水除去混在苯中的乙烯，分液得到纯净的苯
④敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔
⑤将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中，溴水褪色，证明乙炔和溴水发生了加成反应
A．只有②④ B．只有①③⑤ C．只有①②④ D．①②③④⑤
【答案】D
【解析】①制取溴苯，利用的是苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下制备的，而不是浓溴水，故①错误；
②裂化汽油中含有碳碳不饱和键，能与溴水发生加成反应，因此不能用裂化汽油萃取溴水中的溴，故②错误；
③溴单质易溶于苯，苯中会引入新的杂质，故③错误；
④敞口久置的电石能与空气中的水发生反应而变质，因此用敞口久置的电石与食盐水反应无法得到乙炔，故④错误；
⑤产生的乙炔中含有H2S等杂质，H2S能与溴水发生反应，而使溴水褪色，不能证明乙炔和溴水发生了加成反应，故⑤错误。
综上所述，选项D正确。
7．（2023春·福建泉州·）研究人员利用下列反应合成重要的药物分子丙。下列说法错误的是
A．甲分子中所有原子可能共平面 B．甲与乙反应生成丙为加成反应
C．1mol丙分子最多与反应 D．丙分子中含有2个手性碳原子
【答案】A
【解析】A．甲分子中含有饱和碳原子，碳原子是sp3杂化，为四面体结构，则所有原子不可能共平面，A错误；
B．乙中羰基断裂，甲中亚甲基断裂C-H键，甲与乙反应生成丙为加成反应，B正确；
C．丙分子中苯环和碳碳三键都能与氢气发生加成反应，1mol苯环能与3mol氢气加成，1mol碳碳三键能与2mol氢气加成，则1mol丙分子最多与反应，C正确；
D．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，丙分子中与氨基连接的碳原子、与羟基连接的碳原子是手性碳原子，则含有2个手性碳原子，D正确；
故选：A。
8．（2022春·广东茂名·高二统考期中）某烃与氢气加成后得到2，2-二甲基丁烷，该烃的名称可能是
A．2，2-二甲基-3-丁炔 B．2，2-二甲基-2-丁烯
C．2，2-二甲基-1-丁烯 D．3，3-二甲基-1-丁烯
【答案】D
【解析】、与氢气加成后得到2，2-二甲基丁烷，的名称为3，3-二甲基-1-丁炔，的名称是3，3-二甲基-1-丁烯，故选D。
9．（2023辽宁锦州）科学家研制出一种由18个碳原子构成的环碳分子，其结构如图。对该物质的说法正确的是
A．硬度大、熔点高 B．性质稳定，难与其它物质反应
C．与乙炔互为同系物 D．与C60互为同素异形体
【答案】D
【解析】A．该物质的分子是由18个碳原子构成的环碳分子，在固态时属于分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，因而硬度小、熔点低，A错误；
B．根据物质分子结构简式可知：造分子中含有多个不饱和的碳碳三键，容易与其它物质发生加成反应，因而性质不稳定，容易与其它物质反应，B错误；
C．该物质分子中只存在碳碳三键，而乙炔分子中含有C、H两种元素，二者结构不相似，因此不能互为同系物，C错误；
D．根据题意可知该物质分子分子式C18，与C60一样是仅有C元素一种元素构成的不同单质，二者结构不相似，因此它们互为同素异形体，D正确；
故合理选项是D。
10．（2022秋·陕西榆林·高二统考期末）下列说法正确的是
A．的一溴代物有3种
B．与溴单质按物质的量之比1∶1发生加成反应，生成的产物有4种
C．的系统命名为3，3-二甲基丁烷
D．和具有相同的官能团，互为同系物
【答案】A
【解析】A．有3种等效氢原子，故一溴代物有3种，故A正确；
B．可以发生1，2-加成或1，4-加成，与溴单质按物质的量之比1∶1发生加成反应，生成的产物有5种，故B错误；
C．烷烃命名时应从距离支链最近的一端开始编号，的系统命名为2，2-二甲基丁烷，故C错误；
D．同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，和官能团类型相同，但是官能团的个数不同，不互为同系物，故D错误；
故选A。
11．（2022秋·四川雅安·高二统考期末）苯与Br2的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是
A．苯与Br2的催化反应一定为放热反应
B．使用催化剂可以减小该反应的焓变
C．该历程中，苯与Br2的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯
D．苯与Br2的催化反应主反应为取代反应，是因为从中间产物生成溴苯的反应速率较快
【答案】D
【解析】A．由图可知，苯和Br2的第一步催化是能量增大的过程，故A错误；
B．催化剂不改变反应的焓变，故B错误；
C．依据图示可知生成两种产物，发生取代反应生成溴苯，发生加成反应生成，不是邻二溴苯，故C错误；
D．中间产物不能稳定存在，能较快生成溴苯，所以苯与Br2的催化反应主反应为取代反应，故D正确；
故答案选D。
12．（2023春·高二课时练习）对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体，下列说法不正确的是
A．对伞花烃的一氯代物有6种
B．对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C．对伞花烃属于芳香烃，也属于苯的同系物
D．对伞花烃密度比水小
【答案】A
【解析】A．对伞花烃有5种等效氢，如图，对伞花烃的一氯代物有5种，A项错误；
B．与苯环碳原子直接相连的原子和6个苯环碳原子一定共平面，图中2、5碳原子和6个苯环碳原子一定共平面，2碳原子采取sp3杂化，与2碳原子直接相连的四个原子构成四面体形，结合单键可以旋转，与2相连的1个甲基碳原子可在苯环的平面上，对伞花烃中最多有9个碳原子共平面，B项正确；
C．对伞花烃中含有1个苯环，且只含有C、H两种元素，属于芳香烃，苯环侧链上只含有烷基，对伞花烃属于苯的同系物，C项正确；
D．对伞花烃属于烃，其密度比水小，D项正确；
答案选A。
13．（2023春·高二课时练习）如图是两种烃的球棍模型，以下说法正确的是
A．二者与Cl2不能反应 B．二者互为同分异构体
C．都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．都不能发生加成反应
【答案】B
【解析】A．分子中均有烷基，在光照下能与Cl2发生取代反应，A错误；
B．二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．它们的侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．二者都能够与氢气发生加成反应，D错误；
故选B。
14．（2022春·山东泰安）对于苯乙烯()的下列叙述：①能使KMnO4酸性溶液褪色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所有的原子一定全部共平面，其中正确的是
A．①②④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②④⑤⑥
【答案】A
【解析】①苯乙烯中含有碳碳双键，则能使酸性KMnO4溶液褪色，①项正确；
②苯乙烯中含有碳碳双键，则可发生加聚反应，②项正确；
③苯乙烯为有机物，不溶于水，③项错误；
④根据相似相溶可知，苯乙烯可溶于苯中，④项正确；
⑤苯环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，⑤项正确；
⑥苯环为平面结构、乙烯为平面结构，且苯环中的C原子与乙烯中的碳原子直接相连，单键可以旋转，所有的原子可能共面，⑥项错误；
答案选A。
15．（2022春·海南省直辖县级单位·高二嘉积中学校考期末）下列关于有机化合物的说法错误的是
A．正己烷和2，2-二甲基丁烷互为同系物
B．中共平面的原子数目最多为15个
C．正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇的沸点比二甲醚的高
D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，说明苯环活化了甲基
【答案】A
【解析】A．正己烷和2，2-二甲基丁烷均是烷烃，两者分子式相同，但结构式不同，属于同分异构体，A项错误；
B．中，苯环共平面，乙炔基为直线型与苯环相连，在平面内，苯环上的甲基，最多有两个原子在平面内，则共平面的原子数目最多为15个，B项正确；
C．相同碳原子的烃，支链越多，沸点越低，因此正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇含有分子间氢键，因此乙醇的沸点比二甲醚的高，C项正确；
D．苯环影响甲基，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，是因为烷烃不含苯环，说明苯环活化了甲基，D项正确；
答案选A。
16．（2023·北京）环已烯是有机合成的重要中间体，可由环已烷氧化脱氢制备。已知几种物质的燃烧热(25℃，)：
名称
氢气
环已烯
环已烷
化学式(状态)
下列说法正确的是
A．氢气燃烧的热化学方程式为
B．由燃烧热可知，环已烯的能量小于环已烷的能量
C． (l)= (l)+H2(g)
D．环已烷氧化脱氢制备环已烯时，氧气和高锰酸钾均可作氧化剂
【答案】C
【解析】A．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；氢气燃烧的热化学方程式为 ，A错误；
B．等量的环已烯、环已烷燃烧耗氧量、生成水的量不同，由燃烧热不能判断环已烯的能量小于环已烷的能量，B错误；
C．由燃烧热可知，①
②
③
由盖斯定律可知，③-①-②得：(l)= (l)+H2(g) ，C正确；
D．环已烯中含有碳碳双键，会被高锰酸钾氧化，D错误；
故选C。
二、 非选择题：共56分。
17．（2022春·四川泸州）（12分）如图所示，U形管的左端用橡胶塞封闭，充有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只生成一种有机物，写出发生反应的化学方程式_______，反应类型是_______。
(2)经过几个小时的反应，U形管右端的水面变化是_______。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
(3)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到_______。
(4)右端玻璃管的作用是_______。
(5)若把1体积的CH4和4体积的Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒置在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，试推测可观察到的实验现象及解释均正确的是_______。
现象
解释
A
试管内气体颜色逐渐变浅
氯气溶于水
B
试管内出现少量白雾
反应生成HCl气体
C
试管内壁产生油状液滴
油状液滴全部是CCl4
D
试管中液面降低
试管内气压增大
F
水槽内有少量晶体析出
氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大
【答案】(1) CH4+4Cl2CCl4+4HCl 取代反应
(2)B
(3)有白色胶状沉淀生成
(4)平衡压强
(5)BF
【解析】（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只生成一种有机物，这说明生成的有机物是四氯化碳，则发生反应的化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl，反应类型是取代反应；
（2）由反应方程式可知，反应生成的CCl4是液体，反应后气体的物质的量减少，且生成的HCl易溶于水，所以左端压强减小直至为零，气柱消失，右端的水面降低，所以B符合题意，故答案为：B；
（3）若水中含有Na2SiO3，生成的HCl能够溶解于水，能与Na2SiO3反应生成硅酸，硅酸不溶于水，所以在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成，故答案为：有白色胶状沉淀生成；
（4）因为甲烷与氯气能发生取代反应，最终能生成CCl4为液态物质，生成的HCl能够溶解于水，使反应中气体的物质的量减少，压强减小，U型管右端的玻璃管中水柱降低，所以右端玻璃管的作用是平衡压强，故答案为：平衡压强；
（5）A.氯气是黄绿色气体，氯代甲烷和氯化氢都是无色气体，光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应生成氯代烃和氯化物，所以气体颜色变浅，最终逐渐消失，故错误；
B.因为生成的氯化氢溶于水，液面上不会产生白雾，故正确；
C.二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是液态有机物且不溶于水，所以瓶内壁有油状液滴生成，故错误；
D.该反应中有氯化氢生成，氯化氢极易溶于水导致试管内压强减小，水进入试管水位上升到一定高度，故错误；
F.氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，故正确；
故答案为：BF。
18．（2022春·四川资阳）（14分）实验室制乙烯原理为：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，(可能的副反应为CH3CH2OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O)装置如图所示。
(1)盛装乙醇和浓硫酸混合溶液的玻璃仪器名称是_____，混合液中加入沸石的目的是_____，乙醇与浓硫酸应先在烧杯中混合好后再注入仪器，混合浓硫酸与乙醇的操作方法是_____。
(2)将生成的乙烯通入溴水之中，可以观察到的现象是溶液逐渐褪色、_____，发生的化学反应方程式是______，其反应类型是______。
(3)同学甲认为(2)中溶液褪色还可能是物质_____(填写化学式)引起的，检验该物质的试剂为_____(填序号)
A．BaCl2溶液 B．NaOH溶液 C．品红溶液
(4)已知乙烯在溴水中与溴反应的机理如下：
①溴分子在水分子作用下异裂为Br+和Br-；
②乙烯先与Br+作用生成中间体溴鎓离子()，进而结合Br-完成反应。根据该反应机理，乙烯与溴水反应除上述产物外，还可能生成的其它产物的结构简式______(一种即可)。
【答案】(1) 圆底烧瓶 防止暴沸 将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌
(2) 溶液分层，下层有油状液体 CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br 加成反应
(3) SO2 C
(4)CH2Br－CH2OBr→CH2Br－CH2OH
【解析】（1）依据该仪器的构造，盛装乙醇和浓硫酸混合溶液的玻璃仪器名称是圆底烧瓶；混合液加热时，因缺少气化中心，会发生暴沸，所以混合液中加入沸石的目的是：防止暴沸；混合浓硫酸与乙醇时，通常将密度大的液体加入密度小的液体中，操作方法是：将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌。答案为：圆底烧瓶；防止暴沸；将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌；
（2）将生成的乙烯通入溴水之中，与Br2发生加成反应生成CH2Br－CH2Br，其难溶于水，且密度比水大，可以观察到的现象是：溶液逐渐褪色、溶液分层，下层有油状液体，发生的化学反应方程式是CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br，其反应类型是加成反应。答案为：溶液分层，下层有油状液体；CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br；加成反应；
（3）同学甲认为(2)中溶液褪色还可能是物质SO2引起的，检验SO2常使用品红溶液，故选C。答案为：SO2；C；
（4）溴水中除含有Br2外，还含有HBrO，HBrO在水分子作用下，可以异裂为Br+、OH-或H+、BrO-，CH2=CH2先与Br+结合为，再与OH-或BrO-结合，则乙烯与溴水反应除上述产物外，还可能生成的其它产物的结构简式为CH2Br－CH2OBr或CH2Br－CH2OH。答案为：CH2Br－CH2OBr或CH2Br－CH2OH。
19．（2022秋·湖南长沙·）（15分）四溴化乙炔()是一种无色液体，常用于合成季铵化合物。某同学在实验室模仿工业生产，以电石(主要成分，少量CaS、、等)和等为原料制备少量四溴化乙炔，实验装置(夹持装置已省略)如图所示：
已知：四溴化乙炔熔点为1℃，沸点为244℃，密度为，难溶于水。
回答下列问题：
(1)装置Ⅰ中与水反应的化学方程式为_______，该反应剧烈，为了得到平缓的乙炔气流，可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)装置Ⅱ的目的是除去、及杂质，其中溶液与反应可生成铜、硫酸和砷酸，写出该反应的化学方程式：_______。
(3)装置Ⅲ在液溴液面上加入一层水的目的是_______；装置Ⅲ中表明已反应完成的现象是_______；已知装置Ⅲ反应后的体系含有多种物质，简述获得纯净的四溴化乙炔的操作：_______。
(4)装置Ⅴ的目的是除去未反应的乙炔。在碱性条件下，与反应生成碳酸盐和，则该反应中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
【答案】(1) 用饱和食盐水代替水
(2)
(3) 水封，减少液溴的挥发 上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气体 分液，有机相干燥后蒸馏，收集244℃馏分
(4)10∶3
【解析】（1）装置Ⅰ中与水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为，该反应剧烈，饱和食盐水代替水可以减慢反应速率，为了得到平缓的乙炔气流，可采取的措施是用饱和食盐水代替水。
（2）硫酸铜与反应可生成铜、硫酸和砷酸，铜元素化合价由+2降低为0、As元素化合价由-3价升高为+5价，根据得失电子守恒，反应的化学方程式。
（3）液溴易挥发，所以在装置Ⅲ中的液溴表面加入一层水的目的是水封，减少液溴的挥发；液溴为红棕色液体，四溴化乙炔为无色液体且密度比水大，所以装置Ⅲ中表明反应完全的现象是：上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气体；从装置Ⅲ反应后的体系中得到并纯化产品，需要分离水和四溴化乙炔，并提纯四溴化乙炔，需要的操作是：分液，有机相干燥后蒸馏，收集244℃馏分。
（4）在碱性条件下，与反应生成碳酸盐和，中Mn元素化合价由+7降低为+4，是氧化剂，中C元素化合价由-1升高为+4，是还原剂，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为，参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶3。
20．（2022春·吉林白城·高二校考阶段练习）（15分）某科学小组制备硝基苯的实验装置如图，有关数据列如表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
ⅰ.取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18mL苯加入A中。
ⅱ.向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
ⅲ.将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水，洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯。
回答下列问题：
(1)图中装置C的作用是____。
(2)制备硝基苯的化学方程式____。
(3)为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是____。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是____(用化学方程式说明)，除去该有色物质选择的试剂是____，分离提纯的方法为____。
(4)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是____。
(5)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是____。
【答案】(1)冷凝回流
(2)+HO—NO2+H2O
(3) 水浴加热 4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O 氢氧化钠溶液 分液
(4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(5)防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂
【解析】（1）装置C为球形冷凝管，苯与浓硝酸都易挥发，C起冷凝回流作用；
（2）装置A内苯与混酸(浓硫酸与足量浓硝酸_在50～60℃下反应制备硝基苯，化学方程式：+HO—NO2+H2O；
（3）反应在50℃∼60℃下进行，低于水的沸点，可以利用水浴加热，受热均匀，便于控制温度；由于4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O，粗硝基苯含有NO2而呈黄色；氢氧化钠溶液与NO2发生反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，可用其除去NO2；该反应产物均溶于水，而从表中信息可知硝基苯难溶于水，故可用分液方法进行分离提纯；
（4）氢氧化钠溶液与NO2发生反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，在洗涤操作中，第二次水洗的作用是洗去残留的NaOH及生成的钠盐；
（5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，冷凝管内蒸气温度远高于冷凝水温度，故为防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂，不选用水直形冷凝管。
第二章 章末测试（提升）
满分100分，考试用时75分钟
一、 选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．（2023上海浦东新·高二校考期末）已知：，如果要合成所用的原始原料可以是
A．2，3-二甲基-l，3-丁二烯和丙炔 B．1，3-戊二烯和2-丁炔
C．2，3-二甲基-1，3-戊二烯和丙炔 D．2-甲基-l，3-丁二烯和2-丁烯
【答案】A
【解析】根据；由逆推，1-丙炔和2,3-二甲基-1,3-丁二烯可合成 ；由逆推，2-丁炔和2-甲基-1,3-丁二烯可合成 ，故选A。
2．（2022春·内蒙古通辽·高二校考期中）甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，理由是
A．CH3Cl不存在同分异构体 B．CH2Cl2不存在同分异构体
C．CHCl3不存在同分异构体 D．CH4中C-H键键角均相等
【答案】B
【解析】A．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl都不存在同分异构体，故A错误；
B．如果甲烷是正方形的平面结构，CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的氢被Cl取代。实际上其二氯取代物不存在同分异构，因此只有正四面体结构才符合，故B正确；
C．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3都不存在同分异构体，故C错误；
D．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，四个碳氢键都相同，故D错误；
故答案选B。
3．（2022·上海奉贤·）关于CH2=CH-CH=CH2的说法错误的是
A．与2-丁炔互为同分异构体 B．是乙烯的同系物
C．可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．与氢气反应，可能生成三种产物
【答案】B
【解析】A．与2-丁炔分子式为C4H6，互为同分异构体，A正确；
B．与乙烯官能团相同，但官能团数目不同，不是同系物，B错误；
C．分子含C=C可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．与氢气反应，可以1、2加成生成1-丁烯，1、4加成生成2-丁烯，全部加成生成丁烷，可能生成三种产物，D正确；
故选B。
4．（2023辽宁）加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A．最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
B．装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C．装置乙试管中收集到的液体可以与溴水发生取代反应
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应产物有多种
【答案】C
【解析】A．最后收集的氢气和甲烷可作清洁燃料，故A正确；
B．1，2-二溴乙烷、1，2-二溴丙烷的密度都大于水的密度，故B正确；
C．装置乙试管中收集的液体是甲苯和苯，在铁粉或FeBr3存在下均可与液溴发生取代反应，故C错误；
D．甲烷光照条件下与氯气的取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，故D正确；
故答案为：C。
5．（2023春·高二课时练习）关于烷烃性质的叙述中，不正确的是
A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态
B．烷烃同系物的密度随分子内碳原子数的增多而逐渐增大，从比水轻递变到比水重
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应
D．烷烃同系物都不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】A．烷烃同系物的熔沸点随分子内碳原子数的增多逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，再递变到固态，选项A正确；
B．烷烃的密度随碳原子数的增多而逐渐增大，但总比水轻，选项B不正确；
C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应生成卤代烃和卤化氢，选项C正确；
D．烷烃的结构决定了化学性质，碳原子是饱和状态，所以均不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，选项D正确；
答案选B。
6．（2023春·高二课时练习）下列实验中，不能达到预期目的的是
①苯、浓溴水、溴化铁混合制溴苯
②用裂化汽油萃取溴水中的溴
③用溴水除去混在苯中的乙烯，分液得到纯净的苯
④敞口久置的电石与饱和食盐水混合制乙炔
⑤将电石与水反应产生的乙炔通入溴水中，溴水褪色，证明乙炔和溴水发生了加成反应
A．只有②④ B．只有①③⑤ C．只有①②④ D．①②③④⑤
【答案】D
【解析】①制取溴苯，利用的是苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下制备的，而不是浓溴水，故①错误；
②裂化汽油中含有碳碳不饱和键，能与溴水发生加成反应，因此不能用裂化汽油萃取溴水中的溴，故②错误；
③溴单质易溶于苯，苯中会引入新的杂质，故③错误；
④敞口久置的电石能与空气中的水发生反应而变质，因此用敞口久置的电石与食盐水反应无法得到乙炔，故④错误；
⑤产生的乙炔中含有H2S等杂质，H2S能与溴水发生反应，而使溴水褪色，不能证明乙炔和溴水发生了加成反应，故⑤错误。
综上所述，选项D正确。
7．（2023春·福建泉州·）研究人员利用下列反应合成重要的药物分子丙。下列说法错误的是
A．甲分子中所有原子可能共平面 B．甲与乙反应生成丙为加成反应
C．1mol丙分子最多与反应 D．丙分子中含有2个手性碳原子
【答案】A
【解析】A．甲分子中含有饱和碳原子，碳原子是sp3杂化，为四面体结构，则所有原子不可能共平面，A错误；
B．乙中羰基断裂，甲中亚甲基断裂C-H键，甲与乙反应生成丙为加成反应，B正确；
C．丙分子中苯环和碳碳三键都能与氢气发生加成反应，1mol苯环能与3mol氢气加成，1mol碳碳三键能与2mol氢气加成，则1mol丙分子最多与反应，C正确；
D．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，丙分子中与氨基连接的碳原子、与羟基连接的碳原子是手性碳原子，则含有2个手性碳原子，D正确；
故选：A。
8．（2022春·广东茂名·高二统考期中）某烃与氢气加成后得到2，2-二甲基丁烷，该烃的名称可能是
A．2，2-二甲基-3-丁炔 B．2，2-二甲基-2-丁烯
C．2，2-二甲基-1-丁烯 D．3，3-二甲基-1-丁烯
【答案】D
【解析】、与氢气加成后得到2，2-二甲基丁烷，的名称为3，3-二甲基-1-丁炔，的名称是3，3-二甲基-1-丁烯，故选D。
9．（2023辽宁锦州）科学家研制出一种由18个碳原子构成的环碳分子，其结构如图。对该物质的说法正确的是
A．硬度大、熔点高 B．性质稳定，难与其它物质反应
C．与乙炔互为同系物 D．与C60互为同素异形体
【答案】D
【解析】A．该物质的分子是由18个碳原子构成的环碳分子，在固态时属于分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，因而硬度小、熔点低，A错误；
B．根据物质分子结构简式可知：造分子中含有多个不饱和的碳碳三键，容易与其它物质发生加成反应，因而性质不稳定，容易与其它物质反应，B错误；
C．该物质分子中只存在碳碳三键，而乙炔分子中含有C、H两种元素，二者结构不相似，因此不能互为同系物，C错误；
D．根据题意可知该物质分子分子式C18，与C60一样是仅有C元素一种元素构成的不同单质，二者结构不相似，因此它们互为同素异形体，D正确；
故合理选项是D。
10．（2022秋·陕西榆林·高二统考期末）下列说法正确的是
A．的一溴代物有3种
B．与溴单质按物质的量之比1∶1发生加成反应，生成的产物有4种
C．的系统命名为3，3-二甲基丁烷
D．和具有相同的官能团，互为同系物
【答案】A
【解析】A．有3种等效氢原子，故一溴代物有3种，故A正确；
B．可以发生1，2-加成或1，4-加成，与溴单质按物质的量之比1∶1发生加成反应，生成的产物有5种，故B错误；
C．烷烃命名时应从距离支链最近的一端开始编号，的系统命名为2，2-二甲基丁烷，故C错误；
D．同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，和官能团类型相同，但是官能团的个数不同，不互为同系物，故D错误；
故选A。
11．（2022秋·四川雅安·高二统考期末）苯与Br2的催化反应历程如图所示。关于该反应历程，下列说法正确的是
A．苯与Br2的催化反应一定为放热反应
B．使用催化剂可以减小该反应的焓变
C．该历程中，苯与Br2的催化反应可生成溴苯、邻二溴苯
D．苯与Br2的催化反应主反应为取代反应，是因为从中间产物生成溴苯的反应速率较快
【答案】D
【解析】A．由图可知，苯和Br2的第一步催化是能量增大的过程，故A错误；
B．催化剂不改变反应的焓变，故B错误；
C．依据图示可知生成两种产物，发生取代反应生成溴苯，发生加成反应生成，不是邻二溴苯，故C错误；
D．中间产物不能稳定存在，能较快生成溴苯，所以苯与Br2的催化反应主反应为取代反应，故D正确；
故答案选D。
12．（2023春·高二课时练习）对伞花烃()常用作染料、医药、香料的中间体，下列说法不正确的是
A．对伞花烃的一氯代物有6种
B．对伞花烃分子中最多有9个碳原子共平面
C．对伞花烃属于芳香烃，也属于苯的同系物
D．对伞花烃密度比水小
【答案】A
【解析】A．对伞花烃有5种等效氢，如图，对伞花烃的一氯代物有5种，A项错误；
B．与苯环碳原子直接相连的原子和6个苯环碳原子一定共平面，图中2、5碳原子和6个苯环碳原子一定共平面，2碳原子采取sp3杂化，与2碳原子直接相连的四个原子构成四面体形，结合单键可以旋转，与2相连的1个甲基碳原子可在苯环的平面上，对伞花烃中最多有9个碳原子共平面，B项正确；
C．对伞花烃中含有1个苯环，且只含有C、H两种元素，属于芳香烃，苯环侧链上只含有烷基，对伞花烃属于苯的同系物，C项正确；
D．对伞花烃属于烃，其密度比水小，D项正确；
答案选A。
13．（2023春·高二课时练习）如图是两种烃的球棍模型，以下说法正确的是
A．二者与Cl2不能反应 B．二者互为同分异构体
C．都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．都不能发生加成反应
【答案】B
【解析】A．分子中均有烷基，在光照下能与Cl2发生取代反应，A错误；
B．二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；
C．它们的侧链都能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．二者都能够与氢气发生加成反应，D错误；
故选B。
14．（2022春·山东泰安）对于苯乙烯()的下列叙述：①能使KMnO4酸性溶液褪色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所有的原子一定全部共平面，其中正确的是
A．①②④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②④⑤⑥
【答案】A
【解析】①苯乙烯中含有碳碳双键，则能使酸性KMnO4溶液褪色，①项正确；
②苯乙烯中含有碳碳双键，则可发生加聚反应，②项正确；
③苯乙烯为有机物，不溶于水，③项错误；
④根据相似相溶可知，苯乙烯可溶于苯中，④项正确；
⑤苯环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，⑤项正确；
⑥苯环为平面结构、乙烯为平面结构，且苯环中的C原子与乙烯中的碳原子直接相连，单键可以旋转，所有的原子可能共面，⑥项错误；
答案选A。
15．（2022春·海南省直辖县级单位·高二嘉积中学校考期末）下列关于有机化合物的说法错误的是
A．正己烷和2，2-二甲基丁烷互为同系物
B．中共平面的原子数目最多为15个
C．正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇的沸点比二甲醚的高
D．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，说明苯环活化了甲基
【答案】A
【解析】A．正己烷和2，2-二甲基丁烷均是烷烃，两者分子式相同，但结构式不同，属于同分异构体，A项错误；
B．中，苯环共平面，乙炔基为直线型与苯环相连，在平面内，苯环上的甲基，最多有两个原子在平面内，则共平面的原子数目最多为15个，B项正确；
C．相同碳原子的烃，支链越多，沸点越低，因此正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇含有分子间氢键，因此乙醇的沸点比二甲醚的高，C项正确；
D．苯环影响甲基，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而烷烃则不能，是因为烷烃不含苯环，说明苯环活化了甲基，D项正确；
答案选A。
16．（2023·北京）环已烯是有机合成的重要中间体，可由环已烷氧化脱氢制备。已知几种物质的燃烧热(25℃，)：
名称
氢气
环已烯
环已烷
化学式(状态)
下列说法正确的是
A．氢气燃烧的热化学方程式为
B．由燃烧热可知，环已烯的能量小于环已烷的能量
C． (l)= (l)+H2(g)
D．环已烷氧化脱氢制备环已烯时，氧气和高锰酸钾均可作氧化剂
【答案】C
【解析】A．燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；氢气燃烧的热化学方程式为 ，A错误；
B．等量的环已烯、环已烷燃烧耗氧量、生成水的量不同，由燃烧热不能判断环已烯的能量小于环已烷的能量，B错误；
C．由燃烧热可知，①
②
③
由盖斯定律可知，③-①-②得：(l)= (l)+H2(g) ，C正确；
D．环已烯中含有碳碳双键，会被高锰酸钾氧化，D错误；
故选C。
二、 非选择题：共56分。
17．（2022春·四川泸州）（12分）如图所示，U形管的左端用橡胶塞封闭，充有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解可以忽略不计。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有漫射光的地方让混合气体缓慢反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只生成一种有机物，写出发生反应的化学方程式_______，反应类型是_______。
(2)经过几个小时的反应，U形管右端的水面变化是_______。
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
(3)若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到_______。
(4)右端玻璃管的作用是_______。
(5)若把1体积的CH4和4体积的Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒置在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，试推测可观察到的实验现象及解释均正确的是_______。
现象
解释
A
试管内气体颜色逐渐变浅
氯气溶于水
B
试管内出现少量白雾
反应生成HCl气体
C
试管内壁产生油状液滴
油状液滴全部是CCl4
D
试管中液面降低
试管内气压增大
F
水槽内有少量晶体析出
氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大
【答案】(1) CH4+4Cl2CCl4+4HCl 取代反应
(2)B
(3)有白色胶状沉淀生成
(4)平衡压强
(5)BF
【解析】（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只生成一种有机物，这说明生成的有机物是四氯化碳，则发生反应的化学方程式为CH4+4Cl2CCl4+4HCl，反应类型是取代反应；
（2）由反应方程式可知，反应生成的CCl4是液体，反应后气体的物质的量减少，且生成的HCl易溶于水，所以左端压强减小直至为零，气柱消失，右端的水面降低，所以B符合题意，故答案为：B；
（3）若水中含有Na2SiO3，生成的HCl能够溶解于水，能与Na2SiO3反应生成硅酸，硅酸不溶于水，所以在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成，故答案为：有白色胶状沉淀生成；
（4）因为甲烷与氯气能发生取代反应，最终能生成CCl4为液态物质，生成的HCl能够溶解于水，使反应中气体的物质的量减少，压强减小，U型管右端的玻璃管中水柱降低，所以右端玻璃管的作用是平衡压强，故答案为：平衡压强；
（5）A.氯气是黄绿色气体，氯代甲烷和氯化氢都是无色气体，光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应生成氯代烃和氯化物，所以气体颜色变浅，最终逐渐消失，故错误；
B.因为生成的氯化氢溶于水，液面上不会产生白雾，故正确；
C.二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是液态有机物且不溶于水，所以瓶内壁有油状液滴生成，故错误；
D.该反应中有氯化氢生成，氯化氢极易溶于水导致试管内压强减小，水进入试管水位上升到一定高度，故错误；
F.氯化氢溶于水后溶液中氯离子浓度增大，导致氯化钠固体析出，故正确；
故答案为：BF。
18．（2022春·四川资阳）（14分）实验室制乙烯原理为：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，(可能的副反应为CH3CH2OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O)装置如图所示。
(1)盛装乙醇和浓硫酸混合溶液的玻璃仪器名称是_____，混合液中加入沸石的目的是_____，乙醇与浓硫酸应先在烧杯中混合好后再注入仪器，混合浓硫酸与乙醇的操作方法是_____。
(2)将生成的乙烯通入溴水之中，可以观察到的现象是溶液逐渐褪色、_____，发生的化学反应方程式是______，其反应类型是______。
(3)同学甲认为(2)中溶液褪色还可能是物质_____(填写化学式)引起的，检验该物质的试剂为_____(填序号)
A．BaCl2溶液 B．NaOH溶液 C．品红溶液
(4)已知乙烯在溴水中与溴反应的机理如下：
①溴分子在水分子作用下异裂为Br+和Br-；
②乙烯先与Br+作用生成中间体溴鎓离子()，进而结合Br-完成反应。根据该反应机理，乙烯与溴水反应除上述产物外，还可能生成的其它产物的结构简式______(一种即可)。
【答案】(1) 圆底烧瓶 防止暴沸 将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌
(2) 溶液分层，下层有油状液体 CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br 加成反应
(3) SO2 C
(4)CH2Br－CH2OBr→CH2Br－CH2OH
【解析】（1）依据该仪器的构造，盛装乙醇和浓硫酸混合溶液的玻璃仪器名称是圆底烧瓶；混合液加热时，因缺少气化中心，会发生暴沸，所以混合液中加入沸石的目的是：防止暴沸；混合浓硫酸与乙醇时，通常将密度大的液体加入密度小的液体中，操作方法是：将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌。答案为：圆底烧瓶；防止暴沸；将浓硫酸沿烧杯壁缓慢加入乙醇中，边加边搅拌；
（2）将生成的乙烯通入溴水之中，与Br2发生加成反应生成CH2Br－CH2Br，其难溶于水，且密度比水大，可以观察到的现象是：溶液逐渐褪色、溶液分层，下层有油状液体，发生的化学反应方程式是CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br，其反应类型是加成反应。答案为：溶液分层，下层有油状液体；CH2=CH2+Br2→CH2Br－CH2Br；加成反应；
（3）同学甲认为(2)中溶液褪色还可能是物质SO2引起的，检验SO2常使用品红溶液，故选C。答案为：SO2；C；
（4）溴水中除含有Br2外，还含有HBrO，HBrO在水分子作用下，可以异裂为Br+、OH-或H+、BrO-，CH2=CH2先与Br+结合为，再与OH-或BrO-结合，则乙烯与溴水反应除上述产物外，还可能生成的其它产物的结构简式为CH2Br－CH2OBr或CH2Br－CH2OH。答案为：CH2Br－CH2OBr或CH2Br－CH2OH。
19．（2022秋·湖南长沙·）（15分）四溴化乙炔()是一种无色液体，常用于合成季铵化合物。某同学在实验室模仿工业生产，以电石(主要成分，少量CaS、、等)和等为原料制备少量四溴化乙炔，实验装置(夹持装置已省略)如图所示：
已知：四溴化乙炔熔点为1℃，沸点为244℃，密度为，难溶于水。
回答下列问题：
(1)装置Ⅰ中与水反应的化学方程式为_______，该反应剧烈，为了得到平缓的乙炔气流，可采取的措施是_______(任写一条)。
(2)装置Ⅱ的目的是除去、及杂质，其中溶液与反应可生成铜、硫酸和砷酸，写出该反应的化学方程式：_______。
(3)装置Ⅲ在液溴液面上加入一层水的目的是_______；装置Ⅲ中表明已反应完成的现象是_______；已知装置Ⅲ反应后的体系含有多种物质，简述获得纯净的四溴化乙炔的操作：_______。
(4)装置Ⅴ的目的是除去未反应的乙炔。在碱性条件下，与反应生成碳酸盐和，则该反应中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
【答案】(1) 用饱和食盐水代替水
(2)
(3) 水封，减少液溴的挥发 上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气体 分液，有机相干燥后蒸馏，收集244℃馏分
(4)10∶3
【解析】（1）装置Ⅰ中与水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为，该反应剧烈，饱和食盐水代替水可以减慢反应速率，为了得到平缓的乙炔气流，可采取的措施是用饱和食盐水代替水。
（2）硫酸铜与反应可生成铜、硫酸和砷酸，铜元素化合价由+2降低为0、As元素化合价由-3价升高为+5价，根据得失电子守恒，反应的化学方程式。
（3）液溴易挥发，所以在装置Ⅲ中的液溴表面加入一层水的目的是水封，减少液溴的挥发；液溴为红棕色液体，四溴化乙炔为无色液体且密度比水大，所以装置Ⅲ中表明反应完全的现象是：上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气体；从装置Ⅲ反应后的体系中得到并纯化产品，需要分离水和四溴化乙炔，并提纯四溴化乙炔，需要的操作是：分液，有机相干燥后蒸馏，收集244℃馏分。
（4）在碱性条件下，与反应生成碳酸盐和，中Mn元素化合价由+7降低为+4，是氧化剂，中C元素化合价由-1升高为+4，是还原剂，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为，参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶3。
20．（2022春·吉林白城·高二校考阶段练习）（15分）某科学小组制备硝基苯的实验装置如图，有关数据列如表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
间二硝基苯
89
301
1.57
微溶于水
浓硝酸
83
1.4
易溶于水
浓硫酸
338
1.84
易溶于水
实验步骤如下：
ⅰ.取100mL烧杯，用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18mL苯加入A中。
ⅱ.向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
ⅲ.将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5%NaOH溶液和水，洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯。
回答下列问题：
(1)图中装置C的作用是____。
(2)制备硝基苯的化学方程式____。
(3)为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是____。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是____(用化学方程式说明)，除去该有色物质选择的试剂是____，分离提纯的方法为____。
(4)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是____。
(5)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是____。
【答案】(1)冷凝回流
(2)+HO—NO2+H2O
(3) 水浴加热 4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O 氢氧化钠溶液 分液
(4)洗去残留的NaOH及生成的钠盐
(5)防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂
【解析】（1）装置C为球形冷凝管，苯与浓硝酸都易挥发，C起冷凝回流作用；
（2）装置A内苯与混酸(浓硫酸与足量浓硝酸_在50～60℃下反应制备硝基苯，化学方程式：+HO—NO2+H2O；
（3）反应在50℃∼60℃下进行，低于水的沸点，可以利用水浴加热，受热均匀，便于控制温度；由于4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O，粗硝基苯含有NO2而呈黄色；氢氧化钠溶液与NO2发生反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，可用其除去NO2；该反应产物均溶于水，而从表中信息可知硝基苯难溶于水，故可用分液方法进行分离提纯；
（4）氢氧化钠溶液与NO2发生反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，在洗涤操作中，第二次水洗的作用是洗去残留的NaOH及生成的钠盐；
（5）在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，冷凝管内蒸气温度远高于冷凝水温度，故为防止直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂，不选用水直形冷凝管。
相关资料
更多
