江蘇專版2023-2024學年新教材高中化學專題8有機化合物的獲得與應用第一單元化石燃料與有機化合物第4課時煤的綜合利用苯分層作業(yè)蘇教版必修第二冊

專題8第一單元第4課時煤的綜合利用苯必備知識基礎(chǔ)練1.[2023江蘇揚州統(tǒng)考期末]下列有關(guān)苯的說法正確的是()A.無色無味的液體B.C、H元素質(zhì)量比為6∶1C.能溶于水D.密度比水小2.[2023江蘇常州第一中學期末]關(guān)于苯及苯的同系物的說法,不正確的是()A.利用甲苯的硝化反應可以制得TNT炸藥B.苯與甲苯互為同系物,可以用酸性KMnO4溶液進行鑒別C.苯和溴水振蕩后,由于發(fā)生化學反應而使溴水層顏色變淺D.煤焦油中含有苯和甲苯,可用分餾的方法把它們從煤焦油中提取出來3.[2023江蘇宿遷宿豫中學階段練習]煤是“工業(yè)糧食”,煤燃燒時不僅產(chǎn)生我們所需的能量,同時還會生成大量的污染物,為了減少煤的燃燒對環(huán)境的污染,將煤轉(zhuǎn)化為高熱值的清潔燃料,煤的干餾屬于煤的綜合利用之一,下列關(guān)于煤的干餾的敘述,不正確的是()A.將煤加強熱而分解的過程叫作煤的干餾B.煤的干餾和石油的分餾的本質(zhì)區(qū)別是干餾是化學變化而分餾是物理變化C.工業(yè)上苯、萘等物質(zhì)可由煤干餾得到,它們主要存在于煤干餾所得的煤焦油中D.煤干餾的一個主要目的是得到冶金用的優(yōu)質(zhì)焦炭4.[2023江蘇常州高級中學階段練習]下列說法中正確的是()A.在光照條件下,CH4與Cl2充分反應,得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HClB.溴水加入苯中振蕩靜置后分層,水層顏色變淺,說明苯與溴發(fā)生加成反應C.所有的烷烴中都含有碳碳單鍵D.與互為同分異構(gòu)體5.[2023江蘇鎮(zhèn)江中學階段練習]1,4-二苯基丁二炔廣泛應用于農(nóng)藥的合成,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法不正確的是()A.該物質(zhì)屬于芳香烴B.該分子中處于同一直線上的原子最多有6個C.該物質(zhì)能使溴的四氯化碳溶液褪色D.該分子中所有原子可能位于同一平面上6.將等體積的苯、汽油和水在試管中充分混合后靜置。下列圖示現(xiàn)象正確的是()A B C D7.加成反應是有機化學中的一類重要的反應,下列屬于加成反應的是()A.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應B.將苯滴入溴水中,振蕩后水層接近無色C.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色D.甲烷與Cl2混合,光照后黃綠色消失8.如圖是實驗室干餾煤的裝置圖,回答相關(guān)問題:(1)指出圖中儀器的名稱:c,d。

(2)儀器d的作用是,c中液體主要有水、,其中水里有,可以用檢驗出來;有機化合物可以通過方法將其中的重要成分分離出來。

(3)e處點燃的氣體在工業(yè)上叫作焦爐煤氣,其主要成分是,火焰的顏色是。

關(guān)鍵能力提升練9.能說明苯分子苯環(huán)的平面正六邊形結(jié)構(gòu)中,碳碳鍵不是碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替排布的事實是()A.苯的一元取代物沒有同分異構(gòu)體B.苯的間位二元取代物只有一種C.苯的鄰位二元取代物只有一種D.苯的對位二元取代物只有一種10.將苯分子中的一個碳原子換成一個氮原子,得到一種類似苯環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有機化合物,此有機化合物的相對分子質(zhì)量為()A.78B.79C.80D.8111.在實驗室中,下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.溴苯中混有溴,將其加入NaOH稀溶液中反復洗滌、分液B.乙烷中混有乙烯,在一定條件下通入氫氣,使乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷C.硝基苯中混有濃硝酸和濃硫酸,將其加入NaOH溶液中,靜置、分液D.乙烯中混有SO2和CO2,將其通入NaOH溶液中洗氣12.下列關(guān)于苯的敘述正確的是()A.反應①為取代反應,反應產(chǎn)物均不溶于水B.反應③為取代反應,有機產(chǎn)物是一種烴C.反應④中1mol苯最多與3molH2發(fā)生加成反應,是因為苯分子含有三個碳碳雙鍵D.反應②為氧化反應,反應現(xiàn)象是火焰明亮并帶有較多的黑煙13.如圖所示是實驗室模擬煤的干餾的實驗裝置圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖示實驗中發(fā)生了化學變化B.液體X的pH>7,Y是一種黑色黏稠狀液體C.氣體Z易燃,且可還原CuOD.液體Y是一種純凈物14.關(guān)于化合物2-苯基丙烯(),下列說法不正確的是()A.分子中所有原子共平面B.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.可以發(fā)生加成反應D.與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應15.利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、環(huán)己烷,其反應如下:①+CH3Cl(甲苯)+HCl②CH2CH2+(乙苯)③+3H2下列說法正確的是()A.反應①②③均屬于加成反應B.溴水中加入苯,可發(fā)生取代反應C.乙苯中所有碳原子一定在同一平面上D.能用溴水判斷反應②所得的乙苯中是否混有乙烯16.甲苯是對煤的綜合利用得到的產(chǎn)物之一,其結(jié)構(gòu)簡式為。試回答下列問題:(1)苯與甲苯的相互關(guān)系為(填字母)。

A.同分異構(gòu)體 B.同位素C.同素異形體 D.同系物(2)甲苯燃燒時的現(xiàn)象為,1mol甲苯完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為。

(3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有種。

(4)已知具有結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可被酸性高錳酸鉀溶液氧化。區(qū)分苯和甲苯的試劑是(寫名稱)。

學科素養(yǎng)創(chuàng)新練17.人們對苯的認識有一個不斷深化的過程。德國科學家米希爾里希通過蒸餾安息香酸()和石灰的混合物得到液體,命名為苯。(1)苯不能使溴水褪色,性質(zhì)類似烷烴,任寫一個苯發(fā)生取代反應的化學方程式:

。

(2)由于苯的含碳量與乙炔相同,人們認為它是一種不飽和烴,寫出一種分子式為C6H6,只含碳碳三鍵一種官能團且無支鏈的鏈烴的結(jié)構(gòu)簡式:

。

(3)烷烴中脫去2mol氫原子形成1mol雙鍵要吸熱,但1,3-環(huán)己二烯()脫去2mol氫原子變成苯卻放熱,可推斷苯比1,3-環(huán)己二烯(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。

(4)凱庫勒(下圖)提出了苯的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu),解釋了苯的部分性質(zhì),但還有一些問題尚未解決,它不能解釋下列事實的是(填字母)。

a.苯不能使溴水褪色b.苯能與H2發(fā)生加成反應c.溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體d.鄰二溴苯只有一種(5)現(xiàn)代化學認為苯分子碳碳之間的鍵是。

18.某校學生用如圖所示裝置進行實驗(夾持裝置略),探究苯與液溴發(fā)生反應的原理,并分離、提純反應產(chǎn)物。請回答下列問題:(1)儀器A的名稱為,冷凝管所起的作用為導氣和。

(2)三頸燒瓶中主要反應的化學方程式為。

(3)實驗開始時,關(guān)閉K2、開啟K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反應開始。Ⅲ中小試管內(nèi)CCl4的作用是。

(4)能說明苯與液溴發(fā)生了取代反應的現(xiàn)象為。

(5)反應結(jié)束后,要讓裝置Ⅰ中的水倒吸入裝置Ⅱ中。這樣操作的目的是

,

簡述這一操作的方法:。

(6)將三頸燒瓶內(nèi)反應后的液體依次進行下列實驗操作就可得到較純凈的溴苯。①用蒸餾水洗滌,振蕩,分液;②用5%的NaOH溶液洗滌,振蕩,分液;③用蒸餾水洗滌,振蕩,分液;④加入無水CaCl2粉末干燥;⑤(填操作名稱)。

第4課時煤的綜合利用苯1.D解析常溫下,苯為無色、有芳香氣味的液體,故A錯誤;苯的分子式為C6H6,故C、H元素質(zhì)量比為(12×6)∶(1×6)=12∶1,故B錯誤;苯不溶于水,故C錯誤;苯的密度比水小,故D正確。2.C解析甲苯與濃硝酸發(fā)生取代反應生成TNT炸藥的成分2,4,6-三硝基甲苯,A正確;甲苯能與酸性高錳酸鉀溶液反應使其褪色,苯不與酸性高錳酸鉀溶液反應,可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別,B正確;苯與液溴反應,與溴水不反應,溴水層顏色變淺是因為溴溶于苯中,未發(fā)生化學反應,C錯誤;苯和甲苯沸點不同,且差異較大,可用分餾的方式將它們從煤焦油中提取出來,D正確。3.A解析煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱,直接加強熱煤會燃燒而不能分解,故A錯誤;煤干餾是煤隔絕空氣加強熱而分解的過程,生成了焦炭、煤焦油等新物質(zhì),是化學變化,石油的分餾則是用加熱和冷凝的方法把石油分離出不同沸點范圍的產(chǎn)物,是物理變化,這是兩者的本質(zhì)區(qū)別,故B正確;煤焦油中含有苯、萘等,工業(yè)上苯、萘等物質(zhì)可由煤干餾得到,它們主要存在于煤干餾所得的煤焦油中,故C正確;煤干餾可以得到多種化工原料,煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦爐煤氣、粗氨水等產(chǎn)物,煤干餾的一個主要目的是得到冶金用的優(yōu)質(zhì)焦炭,故D正確。4.A解析在光照條件下,CH4與Cl2充分反應,每一步取代反應都會生成HCl,故得到的產(chǎn)物中物質(zhì)的量最多的是HCl,A正確;溴水加入苯中振蕩靜置后分層,水層顏色變淺,是因為苯萃取了溴,B錯誤;烷烴是一類有機化合物,分子中的碳原子都以單鍵相連,其余的價鍵都與氫結(jié)合,但不是所有的烷烴中都含有碳碳單鍵,例如甲烷,C錯誤;同分異構(gòu)體是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物,兩者不互為同分異構(gòu)體,而是同一種物質(zhì),D錯誤。5.B解析該物質(zhì)中只有C、H兩種元素,且含有苯環(huán),故該物質(zhì)屬于芳香烴,A正確;分子中含有兩個碳碳三鍵、兩個苯環(huán),根據(jù)苯和乙炔的結(jié)構(gòu)特點可知,該分子中處于同一直線上的碳原子最多有8個,處于同一直線上的碳原子和氫原子最多有10個,B錯誤;該物質(zhì)中含有碳碳三鍵,能使溴的四氯化碳溶液褪色,C正確;兩個碳碳三鍵為直線形結(jié)構(gòu),碳碳單鍵可以轉(zhuǎn)動,兩個苯環(huán)所在的平面可能位于同一平面上,故分子中所有原子可能位于同一平面上,D正確。6.D解析苯與汽油互溶,且二者密度均比水小,則二者在上層,水在下層。7.A解析A中反應為CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br,屬于加成反應;B中未發(fā)生化學反應,苯萃取了溴;C中乙烯發(fā)生氧化反應;D中CH4與Cl2光照發(fā)生取代反應。8.答案(1)U形管燒杯(2)冷凝煤焦油和粗苯氨酚酞溶液分餾(3)H2、CH4、C2H4淡藍色解析本實驗是用酒精噴燈給煤隔絕空氣加強熱使其分解的煤的干餾實驗,生成焦爐煤氣、煤焦油、粗苯、粗氨水和焦炭等。反應后b硬質(zhì)玻璃管中剩下的灰黑色的固體是焦炭,U形管中的液體分層,上層是澄清、透明的水溶液,因溶有NH3而顯堿性,可以用酚酞溶液檢驗。下層的黑色黏稠物是煤焦油和粗苯,能利用分餾的方法分離。e處焦爐煤氣主要成分有H2、CH4和C2H4,燃燒火焰為淡藍色。9.C解析如果苯為碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu),則苯的鄰位二元取代物可表示為和,可以看到兩取代基連接的兩個碳中間可能是單鍵也可能是雙鍵,即這兩種結(jié)構(gòu)不可能重合,鄰位二元取代產(chǎn)物為兩種,而苯的鄰位二元取代產(chǎn)物只有一種可說明苯環(huán)中的碳碳鍵不是碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu),C符合題意。10.B解析苯分子中的一個碳原子換成一個氮原子,相對分子質(zhì)量增加2。但容易忽視的一點是碳在分子中形成四個鍵,而氮在分子中形成三個鍵,則換上氮原子后分子中還減少一個氫原子:,的相對分子質(zhì)量為78+2-1=79。11.B解析NaOH與Br2發(fā)生反應,產(chǎn)物溶于水,而溴苯不能反應,密度比水大,所以溴苯中混有溴,將其加入NaOH稀溶液中反復洗滌、分液就可以除去,A正確;乙烯和氫氣發(fā)生加成反應,但乙烷中易引入新雜質(zhì)氫氣,不能除雜,B錯誤;硝基苯中混有濃硝酸和濃硫酸,將其加入NaOH溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應,產(chǎn)物溶于水,而硝基苯難溶于水,然后靜置、分液,就可以將其中的雜質(zhì)除去,C正確;乙烯中混有CO2和SO2,可以利用它們都是酸性氧化物,與堿發(fā)生反應產(chǎn)生可溶性的鹽,而乙烯不能反應,通過洗氣除去,D正確。12.D解析苯與液溴發(fā)生取代反應,生成溴苯和溴化氫,溴苯不溶于水,溴化氫易溶于水,故A錯誤;苯能與濃硝酸發(fā)生取代反應生成硝基苯,硝基苯中除了含有C、H元素,還含有N元素和O元素,不屬于烴,故B錯誤;苯分子中沒有碳碳雙鍵,而是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間特殊的鍵,故C錯誤;苯僅含有C、H兩種元素,能與氧氣在點燃條件下燃燒,發(fā)生氧化反應,因含碳量高,燃燒時火焰明亮并帶有濃煙,故D正確。13.D解析圖中發(fā)生化學變化;煤的干餾產(chǎn)品液體X為粗氨水,溶液呈堿性,pH>7;Y呈液態(tài),故為煤焦油和粗苯,屬于混合物;氣體Z為焦爐煤氣,含有H2、CH4、C2H4等,容易燃燒,可以還原CuO。14.A解析2-苯基丙烯分子中含有甲基,故該分子中不可能所有原子共平面,A錯誤;2-苯基丙烯分子中苯環(huán)的側(cè)鏈上含有碳碳雙鍵,它能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應而使其褪色,B正確;類比乙烯,2-苯基丙烯能發(fā)生加成反應,C正確;鐵粉、液溴是在苯環(huán)上發(fā)生溴代反應的條件,D正確。15.D解析反應①為取代反應,反應②③為加成反應,A錯誤;在催化劑作用下液溴與苯發(fā)生取代反應,而溴水與苯不反應,B錯誤;乙苯分子中的甲基碳原子與其他碳原子不一定在同一平面上,C錯誤;若乙苯中混有乙烯,加入溴水時溴水褪色,D正確。16.答案(1)D(2)火焰明亮,冒濃煙9mol(3)3(4)酸性高錳酸鉀溶液解析(1)和結(jié)構(gòu)相似,都含苯環(huán),且組成上相差1個“CH2”原子團,故互為同系物。(2)甲苯的分子式為C7H8,碳含量高,故燃燒時火焰明亮,冒濃煙,1molC7H8完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為7+mol=9mol。(3)甲苯苯環(huán)上的一氯代物有3種:(鄰位)、(間位)、(對位)。(4)根據(jù)題中信息,甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此可用酸性KMnO4溶液鑒別苯和甲苯。17.答案(1)+Br2+HBr(或+HNO3+H2O)(2)HC≡C—C≡C—CH2—CH3(或HC≡C—CH2—C≡C—CH3或HC≡C—CH2—CH2—C≡CH或H3C—C≡C—C≡C—CH3)(3)穩(wěn)定(4)ad(5)介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的共價鍵解析(1)苯可與液溴或濃硝酸發(fā)生取代反應。(2)一種分子式為C6H6,只含碳碳三鍵一種官能團且無支鏈的鏈烴的結(jié)構(gòu)應含有2個碳碳三鍵,因此結(jié)構(gòu)簡式可能為HC≡C—C≡C—CH2—CH3、HC≡C—CH2—C≡C—CH3、HC≡C—CH2—CH2—C≡CH、H3C—C≡C—C≡C—CH3。(3)1,3-環(huán)己二烯()脫去2mol氫原子變成苯放熱,說明苯的能量低于1,3-環(huán)己