2020-2021学年第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料第2课时测试题

第2课时　苯

课后篇巩固提升

基础巩固

1.苯的泄漏会造成严重的危险,以下说法有科学性错误的是(　　)

A.由于大量苯溶入水中,渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重的污染

B.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有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.由于苯有毒,所有工作人员在处理事故时,都要做相关防护措施

解析苯难溶于水,密度比水小,易挥发,易燃,有毒。

答案A

2.下列属于取代反应的是(　　)

A.甲烷燃烧

B.在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应

C.苯的硝化反应

D.乙烯通入酸性KMnO4溶液中

解析甲烷燃烧属于氧化反应,A错误;在镍作催化剂的条件下苯与氢气反应属于加成反应,B错误;苯的硝化反应属于取代反应,C正确;乙烯通入酸性KMnO4溶液中发生氧化反应,D错误。

答案C

3.下列实验中,不能获得成功的是(　　)

A.用水检验苯和溴苯

B.苯、浓硫酸、浓硝酸共热制硝基苯

C.用溴水除去混在苯中的己烯

D.苯、液溴、溴化铁混合制溴苯

解析苯和溴苯均不溶于水,苯的密度比水小在上层,溴苯的密度比水大在下层,可以检验;在浓硫酸催化作用下,苯与浓硝酸反应生成硝基苯;溴与己烯加成后生成的产物仍能溶在苯中,不能用溴水除去苯中的己烯;苯和液溴在溴化铁催化下能反应生成溴苯。

答案C

4.以下有关物质结构的描述正确的是(　　)

A.甲苯分子中的所有原子可能共平面

B.苯乙烯分子中的所有原子不可能共平面

C.二氯甲烷分子为正四面体结构

D.乙烷分子中的所有原子不可能共面

解析甲苯分子中的所有原子不可能共面,因为甲苯可以看成是甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代,A项错误;二氯甲烷分子为四面体结构,但不是正四面体,C项错误;乙烷分子中的所有原子不可能共面,D项正确。

答案D

5.下列关于乙烯和苯的说法正确的是(　　)

A.乙烯能发生加成反应,苯能发生取代反应

B.将乙烯通入溴水和将苯加入溴水中的现象相同

C.乙烯和苯都能使酸性KMnO4溶液褪色,但褪色原理不同

D.等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时,乙烯耗氧量较多

解析乙烯能与溴或氢气等发生加成反应,苯能与溴、硝酸等发生取代反应,A项正确;将乙烯通入溴水,溶液褪色,但不分层,而将苯加入溴水中,溶液分层,二者现象不同,B项错误;苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,C项错误;苯的分子式为C6H6,乙烯的分子式为C2H4,故等物质的量的两种物质完全燃烧时,苯消耗氧气较多,D项错误。

答案A

6.在实验室中,下列除去杂质的方法不正确的是(　　)

A.溴苯中混有溴,将其加入NaOH稀溶液中反复洗涤、分液

B.乙烷中混有乙烯,在一定条件下通入氢气,使乙烯转化为乙烷

C.硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,将其加入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B项,无法控制氢气的用量,氢气不足量时,无法除净其中的乙烯,氢气过量时,又会引入新的杂质。

答案B

7.已知:CH4+Br2(g)CH3Br+HBr;

+Br2(l)HBr+

将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有 (　　)

①　②

③　④

⑤　⑥

⑦

A.①②③ B.④⑤⑥⑦

C.①⑤ D.①②③④⑤⑥⑦

解析在铁与溴生成的FeBr3的催化作用下,甲苯与溴只能发生苯环上的取代反应。

答案B

8.苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的溶剂。请回答下列问题:

(1)把苯加入到盛有溴水的试管中,液体会出现分层现象,充分振荡、静置,出现橙红色液体的一层在　　　　(填“上”或“下”)层;把苯加入到盛有少量酸性高锰酸钾溶液的试管中,振荡后,酸性高锰酸钾溶液不褪色,说明苯分子中 　　　　(填“有”或“没有”)碳碳双键。 

(2)下图是某些有机物的比例模型,其中表示为苯的是　　　　　。 

(3)在催化剂作用下,苯能与H2反应生成环己烷,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 

解析苯的密度比水的小,橙红色在上层,苯分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。苯分子是由6个C原子和6个H原子组成的平面分子。

答案(1)上　没有　(2)D

(3)+3H2

9.阅读下列材料,并回答有关问题。

1865年,凯库勒从苯的分子式C6H6出发,结合以往研究的成果,综合提出了苯的结构()。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,易溶解许多有机化合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 ℃。

(1)苯分子中各碳碳键夹角是　　　　　。 

(2)苯的二氯代物有　　　　　种,其结构简式分别为　。 

(3)用苯提取溴水中的溴或碘水中的碘是利用了  　的性质。 

解析(1)苯分子结构是平面正六边形构型,而平面正六边形内角为120°,故苯分子中碳碳键夹角应为120°。

(2)由苯分子中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,可知苯分子环状结构中的各个顶点上碳及碳上面的氢应是分别等同的,各碳碳键(即正六边形各个边)也是等同的,因此苯的二氯代物应为3种,表示如下:

、、。

(3)由于苯为液体可做有机溶剂,且苯不溶于水,而且溴或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单质从其相应水溶液中萃取出来。

答案(1)120°

(2)3　、、

(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

10.导学号66474084如图所示是制取溴苯的装置。回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的化学方程式是 　。 

(2)装置C中观察到的现象是 　,证明　　　　　　　　　　　　。 

(3)装置B是吸收瓶,瓶内盛有CCl4,实验中观察到的现象是　,原因是　; 

如果没有装置B,将装置A、C直接相连,则该套实验装置　　　　(填“合理”或“不合理”),原因是　 　。 

(4)实验完毕后,将装置A试管中的液体倒入盛有冷水的烧杯中,烧杯　　　　(填“下”或“上”)层为溴苯。 

解析(1)苯与液溴发生取代反应生成和HBr。(2)生成的HBr遇到AgNO3溶液中的水蒸气,在导管口形成白雾,在AgNO3溶液中,发生反应Ag++Br-AgBr↓,有淡黄色沉淀生成。(3)苯与液溴的取代反应是放热反应,装置A中充满的红棕色气体是溴蒸气。Br2易溶于CCl4而HBr不溶,故可用CCl4除去HBr中的溴蒸气。若没有装置B,则挥发出的溴蒸气进入装置C,可发生反应:Br2+H2OH++Br-+HBrO,Ag++Br-AgBr↓,影响对苯与液溴反应原理的探究。(4)溴苯不溶于水且密度比水的大,故溴苯在下层。

答案(1)2Fe+3Br22FeBr3、+Br2+HBr

(2)导管口有白雾出现,试管中有淡黄色沉淀生成

有HBr生成　(3)液体呈橙红色　反应放热,装置A中的溴蒸气逸出并溶于CCl4中　不合理　逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应　(4)下

11.实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。回答下列问题:

(1)反应需在50~60 ℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是水浴加热,其优点是　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　。 

(2)在配制混合酸时应将　　　　　加入到　　　　　　中去。 

(3)该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　;反应类型:　　　　　　　。 

(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)反应完毕后,除去混合酸,所得粗产品用如下操作精制:

①蒸馏　②水洗　③用干燥剂干燥　④用10%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(1)水浴加热的优点是受热均匀、便于控制温度。(2)浓硝酸的密度小于浓硫酸的密度,因此两种酸混合时,把浓硫酸慢慢加入到浓硝酸中,边加边搅拌。(3)苯和浓硝酸发生硝化反应,硝基取代苯环上的一个氢原子,其化学方程式为+HNO3(浓)+H2O。(4)苯、浓硫酸是易挥发性液体,根据装置图的特点,会造成苯、浓硝酸的挥发,污染空气。(5)硝基苯中混有混合酸,先用水洗,除去大部分混合酸,然后用10%NaOH溶液洗涤,除去剩下的酸,再用水洗,除去碱,接着用干燥剂除去水,最后蒸馏得到溴苯,B正确。

答案(1)便于控制温度　受热均匀

(2)浓硫酸　浓硝酸

(3)+HNO3(浓)+H2O　取代反应

(4)苯、浓硝酸挥发到空气中,造成污染

(5)B

能力提升

1.下列有关苯的叙述中,错误的是(　　)

A.苯在催化剂作用下能与液溴发生取代反应

B.在一定条件下,苯能与氢气发生加成反应

C.在苯中加入酸性高锰酸钾溶液,振荡并静置后下层液体为紫红色

D.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为橙红色

解析A项,苯在FeBr3作催化剂条件下能与液态溴发生取代反应;B项,一定条件下苯能与H2发生加成反应生成环己烷;C项,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,与KMnO4溶液混合后会分层,苯在上层;D项,苯能萃取溴水中的Br2使溴水褪色,由于苯的密度比水的小,因此液体分层后有机层在上层,上层为橙红色,下层近于无色。

答案D

2.对于苯乙烯()有下列叙述:①能使酸性KMnO4溶液褪色;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③可溶于水;④可溶于苯中;⑤能与浓硝酸发生取代反应;⑥所有的原子可能共平面。其中正确的是(　　)

A.①②③④⑤ B.①②⑤⑥

C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥

解析苯乙烯中含有苯环和碳碳双键,故应具有苯和乙烯的性质,如碳碳双键既可使酸性KMnO4溶液褪色,又可使溴的四氯化碳溶液褪色,而苯能发生硝化反应;苯乙烯属于烃类,而烃都难溶于水但易溶于有机溶剂(如苯)中;从分子结构看,苯乙烯是苯、乙烯两个平面结构的组合,这两个平面有可能重合,C正确。

答案C

3.导学号66474085将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是(　　)

解析苯与汽油互溶,与水不互溶,因此将会分成两层,苯与汽油在上层,水在下层。

答案D

4.下列叙述中错误的是(　　)

A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60 ℃反应生成硝基苯

B.苯乙烯()在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷()

C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷

D.甲苯()与氯气在光照条件下反应主要生成2,4-二氯甲苯()

解析A项正确,苯与浓硝酸、浓硫酸的混合液加热时发生反应:+HO—NO2+H2O;B项正确,苯乙烯()中含有苯环和碳碳双键,二者都能与H2发生加成反应,生成;C项正确,乙烯(CH2CH2)双键中的一个键断裂,Br2中的Br—Br键断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成1,2-二溴乙烷(Br—CH2—CH2—Br);D项错误,甲苯()与氯气光照条件下发生取代反应时取代的是—CH3上的氢而非苯环上的氢。

答案D

5.某烃的结构简式为,有关其结构的说法正确的是(　　)

A.所有原子可能在同一平面上

B.所有原子可能在同一直线上

C.所有碳原子可能在同一平面上

D.所有氢原子可能在同一平面上

解析苯环和双键都是平面结构,由于末端甲基是立体结构,所以不可能所有原子都在同一平面上。

答案C

6.已知二氯苯的同分异构体有3种,从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是(　　)

A.1 B.2 C.3 D.4

解析二氯苯是苯分子中的2个H被Cl取代,而四氯苯可认为是六氯苯上的2个Cl被H取代,其取代方式相似,即同分异构体数目相同。

答案C

7.某液态烃的分子式为CmHn,相对分子质量为H2的39倍。它不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。在催化剂存在时,7.8 g该烃能与0.3 mol H2发生加成反应生成相应的饱和烃CmHp。则:

(1)m、n、p的值分别是m=　　　　,n=　　　　,p=。 

(2)CmHp的结构简式是　　　　　　　　　　　　　。 

(3)CmHn能与浓硫酸、浓硝酸的混合酸反应,该反应的化学方程式是　　　　　　　,该反应属于　　　反应,有机产物的名称是　　　　。 

解析由题意知CmHn的相对分子质量为39×2=78,且1 mol CmHn可与3 mol H2发生加成反应,但它不能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,推测符合情况的只有苯,从而推出CmHn的分子式为C6H6,1 mol C6H6能与3 mol H2加成生成C6H12,也能与浓硝酸发生取代反应。

答案(1)6　6　12　(2)

(3)+HO—NO2　+H2O    取代　硝基苯