2020高中化学专题3常见的烃第二单元第1课时课时作业课件苏教版选修5
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答案
解析 (1)因溴与铁反应生成溴化铁:2Fe+3Br2===2FeBr3,苯和液溴
在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢: (2)反应为放热反应,长导管让挥发出来的溴单质冷凝,防止对产物的
检验产生干扰,即长导管的作用为导气,冷凝回流。 (3)反应生成的溴苯和溴互溶形成褐色油状液滴,可用NaOH溶液洗涤,
解析
10.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
答案 B
答案
解析 选项B是氧化反应,其他选项均为取代反应。
解析
[B组 综合篇] 11.为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5 min后发现 滴有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取 代反应。
[A组 基础篇] 题组 苯的结构和性质 1.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( ) A.苯是无色带有特殊气味的液体 B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应 D.苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质,故不可能发生加 成反应
答案 D
答案
解析
与H2可以发生加成反应。
解析
9.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及 要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不 产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的 是(反应均在一定条件下进行)( )
答案 D
答案
解析 根据“原子经济性”新概念的要求判断,A、B、C中有副产物 HCl、H2O、HBr生成,原子利用率没有达到100%,而D项符合题目要求, 原料中的原子全部转化为产品,无副产物生成。
解析
2.能说明苯分子的平面六边形结构中,碳碳间不是单、双键交替的事 实是( )
A.苯的一元取代物只有一种 B.苯的邻位二元取代物只有一种 C.苯的间位二元取代物只有一种 D.苯的对位二元取代物只有一种
答案 B
答案
解析 如果苯环上的碳碳键是单双键交替排列的,则选项中的四种物质 只有邻位二元取代物有两种(如图):一种是两个与取代基相接的碳原子之间 存在的是双键(Ⅰ),另一种是两个与取代基相接的碳原子之间存在的是单键 (Ⅱ)。而事实上苯的邻位二元取代物只有一种,这一点说明苯不是单双键交 替结构,而是6个碳碳键完全等同的结构。
(4)浓硝酸、浓硫酸的密度均大于产品硝基苯,且前两者均易溶于水、 产品难溶于水,故反应后分层,产品在液体的上层;分离则需要采用分液的 操作方法。
解析
A.无机苯中各原子不在同一平面上 B.无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 C.无机苯的一氯代物有2种 D.无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成反应
答案 A
答案
解析 由题给信息知,无机苯的结构与苯(C6H6)相似,故所有原子在同 一平面上,由于氯原子既可与N原子相连又可与B原子相连,故其一氯代物 有2种;因性质也与苯相似,故无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成 反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色。
(6)为了得到更纯净的硝基苯,还需先向液体中加入________除去水, 然后蒸馏,最终得到17.5 g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有 效数字)。若加热后,发现未加沸石,应采取的操作是 ________________________。
答案 (1)浓硝酸 (2)可以保持漏斗与三颈烧瓶内压强一致,使液体顺利滴下 (3)冷凝管(或球形、蛇形冷凝管) (4)上 分液 (5)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2溶液,无沉淀生成,则 说明已洗净(其他合理答案也可) (6)氯化钙 70% 停止加热,冷却后补加
答案
解析 (1)因浓硫酸密度大于浓硝酸且浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大 量的热,因此应像稀释浓硫酸一样,将浓硫酸缓慢倒入浓硝酸中,故应在烧 杯中先加入浓硝酸。
(3)在制取硝基苯时需加热,而苯、浓硝酸易挥发,为防止原料挥发需 将原料进行冷凝,因此长导管的作用是冷凝回流,为使冷凝效果更好,长玻 璃管可用蛇形冷凝管来替代。
解析
3.下列反应中,属于取代反应的是( ) A.在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2-二溴乙烷 B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯 C.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷
答案 B
答案
解析 A属于加成反应,C属于氧化反应,D属于加成反应。
解析
4.B3N3H6的结构和性质与C6H6相似,因而被称为无机苯,下列关于无 机苯的叙述不正确的是( )
解析
7.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置,则装 置A中盛有的物质是( )
A.水 C.CCl4
B.NaOH D.NaI溶液
答案 C
答案
解析 在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴 苯,同时有溴化氢生成,锥形瓶内试剂的作用为检验生成的溴化氢,利用溴 化氢电离出的溴离子和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀, 由此来检验溴和苯发生了取代反应,但液溴会对HBr产生干扰,因此A中液 体的作用就是除掉HBr中的Br2。Br2在水中的溶解度不大,HBr在水中的溶 解度大,不能除掉Br2,A错误;HBr能与NaOH发生中和反应,B错误;Br2 易溶于CCl4,HBr不溶于CCl4,C正确;HBr在NaI溶液中的溶解度较大会 被吸收,D错误。
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。可选 用的试剂:苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。
a的作用是________,b中的试剂是________。 比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是 _____________________。
(4)安全装置,防止倒吸 苯(或四氯化碳) 可以控制反应进行;避免杂 质干扰;防止污染空气
再对粗产品进行分液。 (4)从题图信息可知,导气管是短进短出,装置a作安全装置,防止倒
吸;b中要除去Br2,试剂为苯或四氯化碳。
解析
12.硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可作 有机溶剂。制备硝基苯的过程如下:
①配制混合酸:组装如图反应装置。 取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸,加入漏斗 中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。 ②向室温下的苯中逐滴加入混合酸,边滴边搅拌,混合均匀。 ③在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。 ④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和10% Na2CO3溶液洗涤,最后 再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
(1)装置Ⅰ中①内发生反应的化学方程式为 ______________________________。
(2)装置Ⅰ中长导管的作用是_____________________。 (3)烧瓶中褐色油状液滴中的成分是_______________________, 要想得到纯净的该产物,可用________洗涤。洗涤后分离粗产品应使 用的仪器是_____________________。
(2)可能用到的有关数据列表如下。
请回答下列问题: (1)配制混合酸应在烧杯中先加入_____________________。 (2)恒压滴液漏斗的优点是_____________________。 (3)实验装置中长玻璃管可用________(填仪器名称)代替。 (4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或“下”)层,分离混合 酸和产品的操作方法为_____________________。 (5)用10% Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗 净?_________________________________________。
解析
6.下列分子中所有原子一定都在同一平面上的是( )
答案 D
答案
解析 A选项中,所有碳原子均为sp3杂化,空间构型为四面体形,原子 不可能完全共面。B选项中,甲基(—CH3)中碳原子也为sp3杂化,故不可能
所有原子共面。根据苯环(
)和碳碳双键的空间结构特点,可知选项C
中所有原子不一定共面,选项D中所有原子一定共面。
解析
5.下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是( ) A.苯可与液溴发生取代反应 B.苯不能被酸性KMnO4溶液氧化 C.1 mol苯能与3 mol H2发生加成反应 D.苯能够燃烧产生浓烟
答案 B
答案
解析 苯既不能使溴水褪色,这是苯与烯烃的明显不同之处。
解析
8.下列区分苯和己烯的实验方法和判断都正确的是( ) A.分别点燃,无黑烟生成的是苯 B.分别加入溴水振荡,静置后分层,下层红棕色消失的是己烯 C.分别加入溴水振荡,静置后分层,上、下两层红棕色消失的是己烯 D.分别加入KMnO4酸性溶液振荡,静置后不分层的是苯 答案 C
答案
解析 苯与己烯性质的区别是:苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,也不 能使溴水因加成而褪色,但己烯可以;另外,苯加入溴水中会将溴从水中萃 取,使水层褪色,而苯层(上层)则呈橙红色;苯与己烯在燃烧时都会产生浓 烟。
解析 (1)因溴与铁反应生成溴化铁:2Fe+3Br2===2FeBr3,苯和液溴
在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢: (2)反应为放热反应,长导管让挥发出来的溴单质冷凝,防止对产物的
检验产生干扰,即长导管的作用为导气,冷凝回流。 (3)反应生成的溴苯和溴互溶形成褐色油状液滴,可用NaOH溶液洗涤,
解析
10.下列有机反应中,不属于取代反应的是( )
答案 B
答案
解析 选项B是氧化反应,其他选项均为取代反应。
解析
[B组 综合篇] 11.为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5 min后发现 滴有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取 代反应。
[A组 基础篇] 题组 苯的结构和性质 1.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( ) A.苯是无色带有特殊气味的液体 B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应 D.苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质,故不可能发生加 成反应
答案 D
答案
解析
与H2可以发生加成反应。
解析
9.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及 要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不 产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的 是(反应均在一定条件下进行)( )
答案 D
答案
解析 根据“原子经济性”新概念的要求判断,A、B、C中有副产物 HCl、H2O、HBr生成,原子利用率没有达到100%,而D项符合题目要求, 原料中的原子全部转化为产品,无副产物生成。
解析
2.能说明苯分子的平面六边形结构中,碳碳间不是单、双键交替的事 实是( )
A.苯的一元取代物只有一种 B.苯的邻位二元取代物只有一种 C.苯的间位二元取代物只有一种 D.苯的对位二元取代物只有一种
答案 B
答案
解析 如果苯环上的碳碳键是单双键交替排列的,则选项中的四种物质 只有邻位二元取代物有两种(如图):一种是两个与取代基相接的碳原子之间 存在的是双键(Ⅰ),另一种是两个与取代基相接的碳原子之间存在的是单键 (Ⅱ)。而事实上苯的邻位二元取代物只有一种,这一点说明苯不是单双键交 替结构,而是6个碳碳键完全等同的结构。
(4)浓硝酸、浓硫酸的密度均大于产品硝基苯,且前两者均易溶于水、 产品难溶于水,故反应后分层,产品在液体的上层;分离则需要采用分液的 操作方法。
解析
A.无机苯中各原子不在同一平面上 B.无机苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 C.无机苯的一氯代物有2种 D.无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成反应
答案 A
答案
解析 由题给信息知,无机苯的结构与苯(C6H6)相似,故所有原子在同 一平面上,由于氯原子既可与N原子相连又可与B原子相连,故其一氯代物 有2种;因性质也与苯相似,故无机苯在一定条件下可发生取代反应和加成 反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色。
(6)为了得到更纯净的硝基苯,还需先向液体中加入________除去水, 然后蒸馏,最终得到17.5 g硝基苯。则硝基苯的产率为________(保留两位有 效数字)。若加热后,发现未加沸石,应采取的操作是 ________________________。
答案 (1)浓硝酸 (2)可以保持漏斗与三颈烧瓶内压强一致,使液体顺利滴下 (3)冷凝管(或球形、蛇形冷凝管) (4)上 分液 (5)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加CaCl2溶液,无沉淀生成,则 说明已洗净(其他合理答案也可) (6)氯化钙 70% 停止加热,冷却后补加
答案
解析 (1)因浓硫酸密度大于浓硝酸且浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大 量的热,因此应像稀释浓硫酸一样,将浓硫酸缓慢倒入浓硝酸中,故应在烧 杯中先加入浓硝酸。
(3)在制取硝基苯时需加热,而苯、浓硝酸易挥发,为防止原料挥发需 将原料进行冷凝,因此长导管的作用是冷凝回流,为使冷凝效果更好,长玻 璃管可用蛇形冷凝管来替代。
解析
3.下列反应中,属于取代反应的是( ) A.在催化剂存在条件下乙烯与溴反应制1,2-二溴乙烷 B.苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯 C.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷
答案 B
答案
解析 A属于加成反应,C属于氧化反应,D属于加成反应。
解析
4.B3N3H6的结构和性质与C6H6相似,因而被称为无机苯,下列关于无 机苯的叙述不正确的是( )
解析
7.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置,则装 置A中盛有的物质是( )
A.水 C.CCl4
B.NaOH D.NaI溶液
答案 C
答案
解析 在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴 苯,同时有溴化氢生成,锥形瓶内试剂的作用为检验生成的溴化氢,利用溴 化氢电离出的溴离子和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀, 由此来检验溴和苯发生了取代反应,但液溴会对HBr产生干扰,因此A中液 体的作用就是除掉HBr中的Br2。Br2在水中的溶解度不大,HBr在水中的溶 解度大,不能除掉Br2,A错误;HBr能与NaOH发生中和反应,B错误;Br2 易溶于CCl4,HBr不溶于CCl4,C正确;HBr在NaI溶液中的溶解度较大会 被吸收,D错误。
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。可选 用的试剂:苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。
a的作用是________,b中的试剂是________。 比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是 _____________________。
(4)安全装置,防止倒吸 苯(或四氯化碳) 可以控制反应进行;避免杂 质干扰;防止污染空气
再对粗产品进行分液。 (4)从题图信息可知,导气管是短进短出,装置a作安全装置,防止倒
吸;b中要除去Br2,试剂为苯或四氯化碳。
解析
12.硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可作 有机溶剂。制备硝基苯的过程如下:
①配制混合酸:组装如图反应装置。 取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合酸,加入漏斗 中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。 ②向室温下的苯中逐滴加入混合酸,边滴边搅拌,混合均匀。 ③在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。 ④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和10% Na2CO3溶液洗涤,最后 再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
(1)装置Ⅰ中①内发生反应的化学方程式为 ______________________________。
(2)装置Ⅰ中长导管的作用是_____________________。 (3)烧瓶中褐色油状液滴中的成分是_______________________, 要想得到纯净的该产物,可用________洗涤。洗涤后分离粗产品应使 用的仪器是_____________________。
(2)可能用到的有关数据列表如下。
请回答下列问题: (1)配制混合酸应在烧杯中先加入_____________________。 (2)恒压滴液漏斗的优点是_____________________。 (3)实验装置中长玻璃管可用________(填仪器名称)代替。 (4)反应结束后产品在液体的________(填“上”或“下”)层,分离混合 酸和产品的操作方法为_____________________。 (5)用10% Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗 净?_________________________________________。
解析
6.下列分子中所有原子一定都在同一平面上的是( )
答案 D
答案
解析 A选项中,所有碳原子均为sp3杂化,空间构型为四面体形,原子 不可能完全共面。B选项中,甲基(—CH3)中碳原子也为sp3杂化,故不可能
所有原子共面。根据苯环(
)和碳碳双键的空间结构特点,可知选项C
中所有原子不一定共面,选项D中所有原子一定共面。
解析
5.下列事实中,能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是( ) A.苯可与液溴发生取代反应 B.苯不能被酸性KMnO4溶液氧化 C.1 mol苯能与3 mol H2发生加成反应 D.苯能够燃烧产生浓烟
答案 B
答案
解析 苯既不能使溴水褪色,这是苯与烯烃的明显不同之处。
解析
8.下列区分苯和己烯的实验方法和判断都正确的是( ) A.分别点燃,无黑烟生成的是苯 B.分别加入溴水振荡,静置后分层,下层红棕色消失的是己烯 C.分别加入溴水振荡,静置后分层,上、下两层红棕色消失的是己烯 D.分别加入KMnO4酸性溶液振荡,静置后不分层的是苯 答案 C
答案
解析 苯与己烯性质的区别是:苯不能使KMnO4酸性溶液褪色,也不 能使溴水因加成而褪色,但己烯可以;另外,苯加入溴水中会将溴从水中萃 取,使水层褪色,而苯层(上层)则呈橙红色;苯与己烯在燃烧时都会产生浓 烟。