高中化学第2节 从化石燃料中获取有机化合物第2课时课后练习题

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第2课时 煤的干馏与苯


A级—学业水平考试达标练


1．关于苯分子结构的下列说法中正确的是( )


A．苯分子中含有3个碳碳双键和3个碳碳单键


B．苯分子为正六边形，每个氢原子垂直于碳原子所在的平面


C．苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键


D．苯分子中没有共价单键


解析：选C 苯分子中12个原子共平面，其碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键，易取代，能加成。


2．世界所需能源和化工原料大部分来自于石油、煤和天然气等矿物资源。下列有关说法正确的是( )


A．石油裂解可得到氯乙烯


B．液化石油气的主要成分是甲烷


C．工业上可通过石油分馏得到乙烯和苯


D．干馏煤可得到甲烷、苯和氨等重要化工原料


解析：选D A项，石油裂解主要得到乙烯、丙烯等小分子烃，不能得到氯乙烯，错误；B项，液化石油气的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质，错误；C项，工业上可通过石油分馏得到的是不同碳原子数的烷烃、环烷烃的混合物，不能得到乙烯和苯，错误；D项，干馏煤可得到甲烷、苯和氨等重要化工原料，正确。


3．下列关于苯的性质的叙述中，正确的是( )


A．苯是无色带有特殊气味、不溶于水且密度比水小的液体


B．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应


C．在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于加成反应


D．苯中不存在，故不可能发生加成反应


解析：选A 苯虽不能使酸性KMnO4溶液褪色，但可以燃烧，能发生氧化反应，B不正确；苯生成硝基苯的反应为取代反应，C不正确；苯中不存在碳碳双键，但碳原子达到饱和时需要结合氢原子，所以能与氢气发生加成反应，D不正确。


4．下列说法不正确的是( )


A．苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液不反应，说明苯分子中碳碳原子间只存在单键


B．煤是由有机化合物和无机物所组成的复杂混合物


C．天然气的主要成分是甲烷，甲烷可在高温下分解为炭黑和氢气


D．乙烯为不饱和烃，分子中6个原子处于同一平面


解析：选A 苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液不反应，不能说明苯分子中碳碳原子间只存在单键，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。


5．苯环结构中不存在碳碳单、双键的交替结构，下列可以作为证据的事实是( )


①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ②苯不能因发生化学反应而使溴的四氯化碳溶液褪色 ③苯在加热和有催化剂存在的条件下能与H2加成生成环己烷 ④苯分子中碳碳键键长完全相等 ⑤邻二氯苯只有一种 ⑥间二氯苯只有一种


A．只有①② B．只有①⑤


C．③④⑤⑥ D．①②④⑤


解析：选D 苯分子中若不存在单、双键交替结构，应不能使酸性KMnO4溶液褪色，不能因发生化学反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，碳碳键键长相等，邻位二元取代物只有一种。


6．下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的实验事实是( )


A．苯分子是高度对称的平面形分子


B．苯与溴水混合无明显现象


C．苯不与酸性KMnO4溶液反应


D．1 ml C6H6在一定条件下可与3 ml Cl2发生加成反应


解析：选C 苯分子(C6H6)尽管不饱和，但不能与溴水反应，苯与溴水混合可将溴单质从溴水中萃取出来，而使溴水褪色。苯也不能和酸性KMnO4溶液反应，这是苯明显不同于一般烯烃性质的事实。


7．下列关于有机化合物的说法正确的是( )


A．乙烯和苯都存在碳碳双键


B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应


C．高锰酸钾可以氧化苯和甲烷


D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气发生加成反应


解析：选B 乙烯和苯中只有乙烯存在碳碳双键；甲烷可与氯气发生取代反应，乙烯可与氯气发生加成反应；高锰酸钾不能氧化苯和甲烷；乙烯和苯都可与氢气发生加成反应。


8．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


解析：选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。


9．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：选B 能发生加成反应的物质中须含不饱和键，排除A、D两项；乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，排除C项。


10．实验室制备溴苯的反应装置如图所示，下列叙述错误的是( )





A．FeBr3 的作用是催化剂，若没有 FeBr3 可用铁屑代替


B．实验中装置b中的作用是吸收挥发的苯和溴


C．装置c中石蕊溶液由紫色变为红色，可证明苯与溴发生的是取代反应


D．反应后的混合液经NaOH溶液洗涤、蒸馏，得到溴苯


解析：选D A项，FeBr3 的作用是催化剂，若没有 FeBr3，可向其中加入铁粉，利用Br2与Fe反应产生FeBr3获得，因此也可用铁屑代替，正确；B项，苯与液溴反应产生溴苯，由于液溴、苯都具有挥发性，为防止它们的干扰，常根据苯、液溴容易溶于有机物四氯化碳的性质，用盛有四氯化碳的洗气瓶吸收挥发的苯和溴，正确；C项，用液溴与苯在催化剂作用下制取溴苯，挥发的溴、苯被四氯化碳吸收，若装置c中石蕊溶液由紫色变为红色，可证明苯与溴反应产生了HBr，HBr溶于水得到氢溴酸，石蕊遇酸变红，故可以证明苯与溴发生的是取代反应，正确；D项，反应后的混合液中含有溴苯及溶于其中的溴、苯等物质，经水洗、NaOH 溶液洗涤、再水洗，除去未反应的溴单质，分液、干燥、蒸馏，可以得到溴苯，错误。


11．苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为，关于苯乙烯的有关说法中不正确的是( )


A．只能发生加成反应不能发生取代反应


B．在空气中燃烧产生黑烟


C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色


D．能发生加成反应，在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成


解析：选A 含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有苯环，一定条件下也可以发生取代反应，A项错误；其分子式为C8H8，与苯(C6H6)具有相同的最简式，故燃烧时现象相同，B项正确；因分子中含 —CH===CH2，故能被酸性KMnO4溶液氧化，C项正确； 1 ml能与3 ml H2发生加成反应，1 ml CH2===CH—能与 1 ml H2发生加成反应，D项正确。


12．甲、乙、丙分别是乙烷、乙烯、苯中的一种：


①甲能使溴水褪色。


②乙既不能使Br2的CCl4溶液褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色。


③丙能使Br2的CCl4溶液褪色，不能使酸性KMnO4溶液褪色，在一定条件下可与溴发生取代反应。一定条件下，1 ml丙可以和3 ml H2完全加成。


请根据以上叙述完成下列填空：


甲的结构简式：__________，乙的电子式：__________，丙与溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式：


________________________________________________________________________。


解析：能使溴水褪色的是乙烯，甲为乙烯，乙为乙烷，则丙为苯。苯可与Br2发生取代反应，1 ml苯可与3 ml H2完全加成。





13．从煤和石油中可以提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工产业发展水平。B是一种比水轻的油状液体，B仅由碳氢两种元素组成，碳元素与氢元素的质量比为12∶1，B的相对分子质量为78。回答下列问题：


(1)A的电子式为________，A的结构简式为________。


(2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式为________________________________________________________________________，


反应类型为________。


(3)在碘水中加入B振荡静置后的现象是_____________________________________。


(4)B与浓硫酸和浓硝酸在55～60 ℃反应的化学方程式为________________________________________________________________________，


反应类型为______________。


(5)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量________(填“A>B”“A

解析：(1)由“A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工产业发展水平”知，A为乙烯。(2)与乙烯相邻的同系物C为丙烯，其与溴的四氯化碳溶液中的溴单质发生加成反应。(3)B分子中n(C)∶n(H)＝eq \f(12,12)∶eq \f(1,1)＝1∶1，所以B的最简式为CH，设其分子式为(CH)n，即13n＝78，n＝6，B的分子式为C6H6；碘单质易溶于苯，而苯不溶于水且密度比水的小，故在碘水中加入苯振荡静置后的现象为下层无色，上层紫红色。(4)苯与浓硝酸和浓硫酸在55～60 ℃的条件下发生取代反应生成。(5)乙烯和苯的最简式分别是CH2、CH，故等质量的乙烯和苯完全燃烧时，乙烯消耗O2的物质的量比苯多，即A>B。





14．某烃A与溴水不反应但能使溴水褪色，0.5 ml A完全燃烧时，得到1.5 ml水和67.2 L二氧化碳(标准状况)。


(1)A的结构简式为________________。


(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式。


①在催化剂FeCl3的作用下，A与Cl2反应生成B：__________________________


________________________________________________________________________。


反应类型：________。


②在催化剂作用下A与H2反应生成C：


________________________________________________________________________。反应类型：________。


(3)烃A的二溴代物同分异构体有__________种。其结构简式分别为________________。








B级—选考等级考试增分练


1．已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是( )





A．异丙苯的分子式为C9H12


B．异丙苯中处于同一直线上的原子至少有4个


C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面


D．异丙苯的一氯代物有5种


解析：选C A项，异丙苯的分子式为C9H12，正确；B项，异丙苯中处于同一直线上的原子至少有4个，正确；C项，异丙苯中与苯环相连的碳原子上有四个单键，所有碳原子不可能共面，错误；D项，异丙苯中的氢原子被氯原子取代的产物，苯环上有“邻、间、对”3种，侧链上有2种，共5种，正确。


2．下列有机物分子中，所有原子不可能处于同一平面的是( )





解析：选B 由乙烯、苯分子均为平面结构，可知A、C、D三项物质分子中所有原子均可共面；B项，—CH3中4个原子不共面。


3．闪烁计数器是指利用射线或粒子引起闪烁体发光并通过光电器件记录射线强度和能量的探测装置。1911年E.卢瑟福借助显微镜观察到单个α粒子在硫化锌上引起发光。对三联苯用于有机合成、作为有机闪烁试剂，是闪烁计数器的发光物。工业上合成对三联苯的化学方程式为


＋2H2↑。下列说法中不正确的是( )


A．上述反应属于取代反应


B．对三联苯的一氯取代物有3种


C．1 ml对三联苯在足量的氧气中完全燃烧消耗21.5 ml O2


D．对三联苯分子中至少有16个原子共平面


解析：选B 该反应中苯环上的氢原子被取代，则该反应为取代反应，A正确；对三联苯的结构对称，共有4种不同化学环境的氢原子，则对三联苯的一氯取代物有4种，B错误；对三联苯的分子式为C18H14,1 ml该物质完全燃烧消耗的氧气为(18＋eq \f(14,4)) ml＝21.5 ml，C正确；苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，碳碳单键可自由旋转，但一条直线上的碳原子在一个平面内，则至少有16个原子共平面，D正确。