2022版新教材高中化學課時素養(yǎng)評價十七煤的干餾與苯含解析魯教版必修

PAGE9-煤的干餾與苯(40分鐘70分)一、選擇題(此題包括9小題,每題5分,共45分)1.(2022·南京高一檢測)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,以下關于煤的干餾的表達,不正確的選項是 ()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【解析】選A。煤的干餾是在隔絕空氣加強熱的條件下使煤分解的過程,因此煤的干餾要滿足兩個條件:一個是隔絕空氣,以防止煤在高溫下燃燒;二是要加強熱,A不正確;煤的干餾是化學變化,煤在此過程中發(fā)生了分解反響,生成了新物質(zhì);而石油的分餾是利用沸點不同將混合物中各組分別離,是物理變化,B正確;苯、萘等物質(zhì)主要存在于煤焦油中,C正確;煤干餾的主要產(chǎn)物之一是焦炭,焦炭可用于冶金工業(yè),D正確。2.(2022·大連高一檢測)如圖是實驗室模擬煤的干餾的實驗裝置,以下有關表達錯誤的選項是 ()A.圖示實驗中發(fā)生了化學變化B.實驗后水溶液的pH>7,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上層X是粗苯等C.氣體Z易燃,可以復原氧化銅D.液體Y是一種純潔物【解析】選D。煤的干餾是化學變化,A項正確;所得產(chǎn)物有焦爐氣(含有CH4、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一種多成分混合物)、粗苯、粗氨水、焦炭等,焦爐氣中的H2、CO可復原氧化銅,且易燃,C項正確;氨水的pH>7,煤焦油居于水層以下,粗苯密度小于水,在上層,故B項正確;煤焦油中含有多種物質(zhì),屬混合物,D項錯誤。3.(2022·九江高一檢測)以下有關苯與乙烯的比擬中,正確的選項是 ()A.兩者分子中所有原子都在同一平面上B.都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化C.都能與溴水反響使溴水褪色D.等物質(zhì)的量的苯和乙烯完全燃燒時,乙烯耗氧多【解析】選A。苯、乙烯均為平面形結(jié)構(gòu),A正確;苯一般情況下不能與酸性KMnO4溶液、溴水等發(fā)生反響,B、C錯誤;苯的分子式為C6H6,乙烯的分子式為C2H4,故等物質(zhì)的量的苯與乙烯完全燃燒時,苯耗氧多。4.(2022·常熟高一檢測)以下實驗能獲得成功的是 ()A.用溴水可鑒別苯、乙醇、苯乙烯()B.加濃溴水,然后過濾可除去苯中的少量乙烯C.甲烷中的乙烯通過溴水或酸性KMnO4溶液都可除盡而得到純潔CH4D.可用分液漏斗別離四氯化碳和苯【解析】選A。A項苯中加溴水后分層,上層為溴的苯溶液(橙紅色),下層為無色水層,乙醇中加溴水不分層,苯乙烯中加溴水,溴水褪色,且所得的混合物分層,參加溴水后現(xiàn)象不同,可以鑒別;B項中乙烯與溴反響生成的二溴代物及過量的溴仍可溶解在苯中,無法除去;C項中不能用酸性高錳酸鉀溶液,它可將乙烯氧化生成CO2混在甲烷中,但溴水可以;D項中苯與四氯化碳互溶,不能用分液漏斗別離。【補償訓練】(2022·東城高一檢測)以下實驗能獲得成功的是 ()A.苯與濃溴水用鐵作催化劑制取溴苯B.用酸性高錳酸鉀溶液除去甲烷中的乙烯雜質(zhì)C.參加水后分液可除去溴苯中的溴D.可用分液漏斗別離苯和水【解析】選D。苯與液溴在鐵粉作催化劑時才能反響生成溴苯,苯與濃溴水不反響,A錯誤;酸性高錳酸鉀溶液能將乙烯氧化為CO2,從而引入新的雜質(zhì),B錯誤;溴在水中的溶解度比在苯中的溶解度小,除去溴苯中的溴,應參加氫氧化鈉溶液后再分液,C錯誤;苯難溶于水,可用分液漏斗別離,D正確。5.(2022·包頭高一檢測)某烴的結(jié)構(gòu)簡式為,分子中飽和碳原子數(shù)為a,可能在同一直線上的碳原子數(shù)為b,一定在同一平面上的碳原子數(shù)為c(為直線形分子),那么a、b、c分別為 ()A.4、3、7 B.4、3、6C.2、5、4 D.4、6、4【解析】選B。連接四個基團(或原子)的碳原子為飽和碳原子,故分子中飽和碳原子數(shù)為4;分子中存在的直線形結(jié)構(gòu),與相連的中的碳原子處于乙炔的氫原子位置,在同一直線上的碳原子數(shù)為3,分子中存在的平面形結(jié)構(gòu),與直接相連的碳原子都在同一平面上,同時中的1個碳原子與上的2個碳原子共線,所以一定在同一平面上的碳原子數(shù)為6?！狙a償訓練】(2022·哈爾濱高一檢測)以下有關物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述正確的選項是 ()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.二氯甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)D.乙烷分子中的所有原子不可能共面【解析】選D。甲苯分子中的所有原子不可能共平面,因為甲苯可以看成是甲烷分子中的一個氫原子被苯基取代,A錯誤;苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,因為乙烯分子中的所有原子共平面,而苯分子中的所有原子也共平面,所以苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,B錯誤;二氯甲烷分子為四面體結(jié)構(gòu),但不是正四面體,C錯誤;乙烷分子中的所有原子不可能共面,D正確。6.(2022·蘭州高一檢測)加成反響是有機化學中的一類重要的反響,以下屬于加成反響的是 ()A.乙烯與溴的四氯化碳溶液反響B(tài).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【解析】選A。A項反響為CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br;B項未發(fā)生化學反響;C項乙烯發(fā)生氧化反響;D項CH4發(fā)生取代反響。7.(2022·濰坊高一檢測)閃爍計數(shù)器是指利用射線或粒子引起閃爍體發(fā)光并通過光電器件記錄射線強度和能量的探測裝置。1911年E.盧瑟福借助顯微鏡觀察到單個α粒子在硫化鋅上引起發(fā)光。對三聯(lián)苯用于有機合成、作為有機閃爍試劑,是閃爍計數(shù)器的發(fā)光物。工業(yè)上合成對三聯(lián)苯的化學方程式為3+2H2↑以下說法中不正確的選項是 ()A.上述反響屬于取代反響B(tài).對三聯(lián)苯的一氯取代物有3種C.1mol對三聯(lián)苯在足量的氧氣中完全燃燒消耗21.5molO2D.對三聯(lián)苯分子中至少有16個原子共平面【解析】選B。該反響中苯環(huán)上的氫原子被取代,那么該反響為取代反響,A正確;對三聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)對稱,共有4種不同化學環(huán)境的氫原子,那么對三聯(lián)苯的一氯取代物有4種,B錯誤;對三聯(lián)苯的分子式為C18H14,1mol該物質(zhì)完全燃燒消耗的氧氣為(18+144)mol=21.5mol,C正確;苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),與苯環(huán)直接相連的原子一定在同一平面內(nèi),碳碳單鍵可自由旋轉(zhuǎn),但一條直線上的碳原子在一個平面內(nèi),那么至少有16個原子共平面,D8.(2022·長春高一檢測)苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在碳碳單、雙鍵的交替結(jié)構(gòu),以下可以作為證據(jù)的事實是 ()①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色②苯不能因發(fā)生化學反響而使溴的四氯化碳溶液褪色③苯在加熱和有催化劑存在的條件下能與H2加成生成環(huán)己烷④苯分子中碳碳鍵鍵長完全相等⑤鄰二氯苯只有一種⑥間二氯苯只有一種A.只有①② B.只有①⑤C.③④⑤⑥ D.①②④⑤【解析】選D。苯分子中假設不存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu),應不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能因發(fā)生化學反響而使溴的四氯化碳溶液褪色,碳碳鍵鍵長相等,鄰位二元取代物只有一種。9.(2022·新鄉(xiāng)高一檢測)120℃時,1L某氣態(tài)烴在9L氧氣中充分燃燒,反響后混合氣體體積仍為10A.C2H4 B.C2H6 C.C2H2 D.C6H6【解析】選A。設烴的分子式為CxHy,燃燒的化學方程式為CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O,120℃時水為氣體,恢復到原狀態(tài),測得反響后混合氣體的體積與原體積相等,即反響前后氣體的化學計量數(shù)不變,那么1+x+y4=x+y2,二、非選擇題(此題包括2小題,共25分)10.(12分)(2022·豐臺高一檢測)某學生為探究苯與溴發(fā)生反響的原理,用如下圖裝置進行了實驗。根據(jù)相關知識答復以下問題: (1)實驗開始時,關閉K2,開啟K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反響開始。過一會兒,在裝置Ⅲ中可能觀察到的現(xiàn)象是

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(2)整套實驗裝置中能防止倒吸的裝置有________(填裝置序號)。

(3)你認為通過該實驗,有關苯與溴反響的原理方面能得出的結(jié)論是___________________________。

(4)本實驗能不能用溴水代替液溴?

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(5)采用冷凝裝置,其作用是

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(6)裝置Ⅲ中小試管內(nèi)苯的作用是

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(7)假設實驗時無液溴,但實驗室有溴水,該實驗

__(填“能〞或“不能〞)做成功?！窘馕觥?1)在催化劑作用下,液溴與苯反響生成極易溶于水的溴化氫,溴化氫遇水蒸氣形成白霧,又因為HBr+AgNO3AgBr↓+HNO3,那么裝置Ⅲ廣口瓶里會產(chǎn)生淡黃色沉淀;少量溴溶于苯,呈棕黃色。(2)溴化氫不溶于苯,在裝置Ⅲ試管里苯與導管口接觸,不會減小裝置內(nèi)氣體壓強,所以,不能引起倒吸;在裝置Ⅳ燒杯中,倒置的枯燥管容積大,假設水上升至枯燥管里,使燒杯里液面下降,而上升的液體在重力作用下又回到燒杯里,故能防倒吸。(3)根據(jù)產(chǎn)物溴化氫可以證明苯與液溴發(fā)生了取代反響。(4)不能用溴水代替液溴,苯只能與液溴反響,假設用溴水代替液溴,無法制取溴苯。(5)苯和溴的沸點都較低,易揮發(fā),使用冷凝裝置,防止苯和溴揮發(fā),減少苯和溴的損失,以提高原料利用率。(6)裝置Ⅲ中小試管中苯的作用是除去HBr中的Br2,防止干擾HBr的檢驗。(7)實驗室中假設無液溴,可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯層即可。答案:(1)小試管中有氣泡,液體變棕黃色,有白霧出現(xiàn),廣口瓶內(nèi)溶液中有淡黃色沉淀生成(2)Ⅲ和Ⅳ(3)苯與液溴可以發(fā)生取代反響(4)不能(5)防止溴和苯揮發(fā),減少苯和溴的損失(6)除去HBr中的Br2,防止干擾HBr的檢驗(7)能11.(13分)(2022·哈爾濱高一檢測)如圖瓷管內(nèi)有烴類樣品,經(jīng)加熱分解或氣化后用純氧氣流驅(qū)趕經(jīng)過灼熱的CuO,在這里烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,經(jīng)兩個吸收管吸收,經(jīng)過實驗測定的數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)上述信息、如下圖裝置及表中數(shù)據(jù)完成以下問題。瓷管吸收管Ⅰ吸收管Ⅱ瓷管樣品+瓷管吸收前吸收后吸收前吸收后5053.9100102.798111.2(1)烴類樣品在化學反響過程中所用的氧化劑是________。

(2)裝置中CuO的作用是_________________,

吸收管Ⅰ中裝的吸收劑是________,吸收管Ⅱ中裝的吸收劑是________。

(3)為減少誤差,使測定結(jié)果更精確,可在吸收管Ⅱ后再連接U形吸收管,內(nèi)裝吸收劑為________,其作用是____________。

(4)通過計算確定該烴類物質(zhì)的最簡式是________,假設該烴的蒸氣對氫氣的相對密度為39,寫出其結(jié)構(gòu)簡式________。

【解析】(1)瓷管內(nèi)的樣品先被O2氧化,沒有氧化完全的樣品經(jīng)過紅熱的CuO再進一步氧化。(2)應先吸收H2O,再吸收CO2。因此先用酸性枯燥劑或中性枯燥劑吸收H2O,再用堿性物質(zhì)如堿石灰吸收CO2。(3)如吸收管Ⅱ直接與空氣相通,空氣中的H2O及CO2也可被吸收管Ⅱ吸收,造成實驗誤差,因此可再加一個裝有堿石灰的U形管。(4)樣品的質(zhì)量為53.9g-50g=3.9g,樣品中含H的物質(zhì)的量為n(H)=102.7g-100g18g·mol-1×2=0.3mol,含C的物質(zhì)的量為n(C)=111.2答案:(1)O2、CuO(2)使碳元素完全轉(zhuǎn)化為CO2無水CaCl2堿石灰(3)堿石灰吸收空氣中的CO2和H2O,防止實驗出現(xiàn)過大的誤差(4)CH(20分鐘30分)一、選擇題(此題包括2小題,每題7分,共14分)12.(2022·阜陽高一檢測)以下說法正確的選項是 ()A.的一溴代物和的一溴代物都有4種(不考慮立體異構(gòu))B.CH3CHCHCH3分子中的四個碳原子在同一直線上C.與苯一樣為平面正六邊形,分子中所有原子共面D.光照下可與Br蒸氣發(fā)生取代反響,FeBr3存在時可與液溴發(fā)生加成反響【解析】選A。在被溴取代時的位置有苯環(huán)上甲基的鄰、間、對位3種,甲基1種,共4種,中有4種氫,那么其一溴代物也有4種,A項正確;CH3CHCHCH3分子中存在雙鍵,其CC與C—C間夾角是120°,四個碳原子不可能共直線,B項錯誤;不可能分子中所有原子共面,C錯;D中兩個反響均為取代反響。13.(2022·泰州高一檢測)一種形狀像蝴蝶結(jié)的有機分子Bowtiediene,其形狀和結(jié)構(gòu)如下圖,以下有關該分子的說法中不正確的選項是 ()A.該有機物的分子式為C5H4B.該分子中所有碳原子在同一平面內(nèi)C.1mol該有機物最多可與2molBr2發(fā)生加成反響D.與其互為同分異構(gòu)體,且只含碳碳三鍵的鏈烴不止一種【解析】選B。鍵線式中頂點數(shù)即為碳原子數(shù),然后確定每個碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù),該有機物分子式為C5H4,A正確;中間碳原子形成四條單鍵,為四面體形結(jié)構(gòu),故該分子中所有碳原子不可能在同一平面內(nèi),B錯誤;該烴含有兩個碳碳雙鍵,故1mol該有機物最多能夠與2molBr2發(fā)生加成反響,C正確;該烴的鏈狀同分異構(gòu)體(碳架結(jié)構(gòu))可能為C≡C—C≡C—C、C≡C—C—C≡C,D正確?！狙a償訓練】(2022·孝感高一檢測)由A、B兩種烴組成的混合物中,當混合物總質(zhì)量一定時,無論A、B以何種比例混合,完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為一恒量。對A、B兩種烴有下面幾種說法:①互為同分異構(gòu)體;②互為同系物;③具有相同的最簡式;④兩種烴中碳的質(zhì)量分數(shù)相同。一定正確的結(jié)論是 ()A.①②③④ B.①③④C.②③④ D.③④【解析】選B。由A、B兩種烴組成的混合物中,當混合物總質(zhì)量一定時,無論A、B以何種比例混合,完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為一恒量,那么A、B兩種烴的最簡式相同。①A、B互為同分異構(gòu)體,分子式、最簡式也一定相同,故①正確;②互為同系物的烴最簡式不一定