2019高中化学 课时分层作业16 煤的综合利用 苯 苏教版必修2

课时分层作业(十六) 煤的综合利用苯
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
1．下列说法正确的是( )
【导学号：13572133】A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等物质，通过煤的干馏即可得到这些物质
B．煤燃烧时，会产生大量的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物
C．煤是以单质碳为主的复杂混合物
D．把煤高温加强热就是煤的干馏
B[煤经干馏(即分解)得到的产物中有苯、甲苯、二甲苯等，而煤中不含有这些物质，A错误；煤中除含有C、H元素外还含有N、S、O等元素，故燃烧时会产生一系列大气污染物，B正确；煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，C错误；煤干馏时要隔绝空气，D错误。

]
2．下列变化中，属于化学变化的是( )
A．用苯从溴水中萃取溴
B．重油裂化得到轻质燃料油
C．从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯
D．石油分馏得到汽油、煤油等产物
B[萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度相差较大而使物质分离的方法，是物理变化。

重油裂化是将碳链长的烃在一定条件下断裂为碳链较短的轻质油的方法，是化学变化。

从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯，石油分馏得到汽油、煤油等产物，均是利用煤焦油和石油中不同成分的沸点不同采用蒸馏的方法得到的，属于物理变化。

]
3．下列关于煤的干馏的叙述中，不正确的是( )
A．煤的气化是对其进行加热直接变为气体
B．煤干馏可以得到冶金用的优质焦炭
C．煤的干馏和石油的分馏的本质差别是干馏是化学变化而分馏是物理变化
D．工业上苯、甲苯等可由煤干馏得到，其存在于干馏所得的煤焦油中
A[A项煤的气化主要是高温下煤和水蒸气作用得到的CO、H2、CH4等气体；B项煤干馏的产物主要是焦炭，同时得到焦炉气、煤焦油等物质；C项煤干馏时发生了分解反应，是化学变化；分馏是利用沸点不同而分开混合物中的各成分，是物理变化；D项苯、甲苯等主要存在于煤焦油中。

]
4．关于苯分子结构的叙述正确的是( )
A含有三个碳碳双键和三个碳碳单键
B．分子中6个碳碳键完全相同
C．所有碳原子都在同一平面上，氢原子不在该平面上
D．每两个键之间的夹角都为60°
B[苯是对称的六元环，是由6个相同的介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特的键形成的，每两个键之间的
夹角均为120°，C6H6分子中12个原子在同一平面上。

]
5．能说明苯环的结构中碳碳键不是单双键交替排列的事实的是( )
A．苯的一元取代物没有同分异构体
B．苯的间位二元取代物只有一种
C．苯的邻位二元取代物只有一种
D．苯的对位二元取代物只有一种
C[苯环如果是单、双键交替的正六边形平面结构，邻二溴苯会有两种结构：，
而事实上邻二溴苯只有一种，即可证明苯分子中不存在碳碳单键和碳碳双键交替相连的结构；但对于其他三种说法，无论是单、双键交替结构还是碳碳键完全等同的结构，结果都是一样的。

]
6．苯与乙烯相比较，下列叙述正确的是( )
A．都可以与溴水发生加成反应
B．都容易发生加成反应
C．乙烯易发生加成反应，苯不能发生加成反应
D．乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化，而苯不能
D[苯与溴水不反应，乙烯可以与溴水发生加成反应，A错误；乙烯易发生加成反应，而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应，B、C错误；乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能，D正确。

]
7．下列反应中属于取代反应的是( )
A．苯在溴化铁存在时与溴反应
B．苯在镍作催化剂时与氢气反应
C．苯在空气中燃烧
D．苯与溴水混合振荡后分层
A[苯与溴发生反应为取代反应；苯与氢气发生反应为加成反应；苯在空气中的燃烧为氧化反应；苯与溴水混合是萃取过程，并没有发生化学反应。

]
8．下列关于苯的叙述正确的是( )
A．反应①为取代反应，有机产物与水混合浮在上层
B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃
D．反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为苯分子中含有三个碳碳双键
B[A项，反应①生成溴苯，不溶于水，与水分层，错误；C项，反应③的产物是硝基苯，不是烃，错误；D
项，苯分子中无碳碳双键，错误。

]
9．甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种。

①甲、乙能使溴水褪色，乙与等物质的量的H 2反应生成甲，甲与等物质的量的H 2反应生成丙。

②丙既不能使溴的CCl 4溶液褪色，也不能使酸性KMnO 4溶液褪色。

③丁既不能使溴的CCl 4溶液褪色，也不能使酸性KMnO 4溶液褪色，但在一定条件下可与溴发生取代反应；一定条件下，1 mol 丁可以和3mol H 2完全加成。

请根据以上叙述完成下列填空：
(1)甲的结构简式________，乙的结构式____________。

(2)丁与溴在催化剂(FeBr 3)作用下发生取代反应的化学方程式为___________________________________________________________。

(3)丁生成硝基苯的化学方程式为__________________________，该反应________(填“属于”或“不属于”)属于取代反应。

【解析】 乙烯、乙炔能使溴水褪色，且有CH≡CH＋H 2――→催化剂△CH 2===CH 2，CH 2===CH 2＋H 2――→催化剂△
CH 3CH 3，故甲为CH 2===CH 2，乙为CH≡CH；再结合②、③知丙为乙烷，丁为苯。

【答案】 (1)CH 2===CH 2 H —C≡C—H
属于
10．某同学要以“研究某分子的结构”为题目做一次探究活动，下面是其活动记录，请你补全所缺内容。

(1)理论推测：他根据苯的凯库勒式，推测苯分子中有两种不同的碳碳键，即________和________，因此它可以使紫色的酸性KMnO 4溶液褪色。

(2)实验验证：他取少量的上述溶液加入试管中，然后加入苯，充分振荡，发现___________________________________________________________。

(3)实验结论：上述的理论推测是________(填“正确”或“错误”)的。

(4)经查阅有关资料，发现苯分子中六个碳原子之间的键________(填“相同”或“不相同”)，是一种________键，应该用________表示苯分子的结构更合理；苯分子中的六个碳原子和六个氢原子________(填“在”或“不在”)同一个平面上，溴苯中的溴原子________(填“在”或“不在”)苯环平面上。

【解析】 (1)苯环的凯库勒式为，故含有两种碳碳键：碳碳双键和碳碳单键；(2)苯难溶于水，且密度比水小，溶液分层，苯层在上；(3)苯加入酸性高锰酸钾溶液中不褪色，说明分子中不含有碳碳双键，故理论推测是错的；(4)苯分子中的碳碳键，既不是碳碳单键也不是碳碳双键，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一类独特的键，用表示苯的结构更合理；苯分子中的12个原子都在同一平面内，溴苯的结构可看作是苯分子中的一个H 原子被溴原子代替，故溴原子也在苯环平面上。

【答案】 (1)碳碳单键 碳碳双键 (2)溶液分层，溶液紫色不褪去 (3)错误 (4)相同 介于C —C 和===C
之间的独特的 在 在
11．某烃A 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色，但在一定条件下可以与液溴发生取代反应。

0.5 mol 该烃A 完全燃烧时，得到1.5 mol 水和标准状况下67.2 L 二氧化碳。

【导学号：13572134】
(1)A 的分子式为________，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FeBr 3的作用下，A 与Br 2反应生成B ：
___________________________________________________________；
②在浓硫酸作用下与浓硝酸反应生成C ：
___________________________________________________________；
③在催化剂作用下A 与H 2反应生成D ：
___________________________________________________________。

【解析】 设烃的分子式为C x H y,0.5 mol A 完全燃烧，得到二氧化碳的物质的量为n (CO 2)＝67.2 L 22.4 L/mol
＝3 mol ，根据烃燃烧的通式可列关系如下：
C x H y ＋⎝ ⎛⎭
⎪⎫x ＋y 4O 2――→点燃x CO 2＋y 2H 2O 1 mol x mol y 2
mol 0.5 mol 3 mol 1.5 mol
则x ＝6，y ＝6，故A 的分子式为C 6H 6；又因A 不能使酸性高锰酸钾溶液以及溴水褪色，故A 为苯。

[冲A 挑战练]
12．对于苯乙烯()有下列叙述：①能使酸性KMnO 4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 ．全部正确
C [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KMnO 4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，而烃都难溶于水而易溶于有机溶剂(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，故正确答案为C 。

]
13．只用一种试剂就能将苯、己烯(性质类似于乙烯)、四氯化碳和碘化钾溶液区分开，该试剂可以是( )
A ．氢氧化钠溶液
B ．溴化钠溶液
C ．溴水
D ．硝酸银溶液
C [溴水加入四者中的现象分别为
]
14．某化学课外小组查阅资料知：苯和液溴在有溴化铁(FeBr 3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢，此反应为放热反应。

他们设计了下图装置制取溴苯。

先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A 中。

【导学号：13572135】
如图是制取溴苯的装置。

试回答：
(1)装置A 中发生反应的化学方程式是
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。

(2)装置C 中看到的现象是__________________________________，
证明___________________________________________________________。

(3)装置B 是吸收瓶，内盛CCl 4液体，实验中观察到的现象是
___________________________________________________________，
原因是___________________________________________。

如果没有B 装置而将A 、C 直接相连，你认为是否妥当？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________
___________________________________________________________。

(4)实验完毕后，将A 试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中，烧杯________(填“上”或“下”)层为溴苯，这说明溴苯________且________。

【解析】 本题考查苯的溴代反应，其中A 为发生装置，但由于反应放热，溴、苯以及产生的HBr 均易挥发，故加B 作为吸收瓶，吸收挥发出的溴和苯。

HBr 蒸气进入C 中，证明发生了取代反应。

【答案】 (1)2Fe ＋3Br 2===2FeBr 3，＋Br 2――→FeBr 3 ＋HBr
(2)导管口有白雾，试管内有浅黄色的沉淀生成 有HBr 生成
(3)液体变橙红色 反应放热，A 中溴蒸气逸出，溶于CCl 4中 否 逸出的溴蒸气也能与AgNO 3溶液反应
(4)下 不溶于水 密度比水的大。