1、课时作业14煤的综合利用苯一、选择题1苯是石油化工的基本原料,苯进入人体内,可在造血组织本身形成有血液毒性的代谢产物,被世界卫生组织认定为致癌物质。下列关于苯的叙述正确的是()A苯环是单、双键交替组成的平面环状结构B苯和乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色C苯的硝化反应属于取代反应D苯跟溴水在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯2如图是网络热传的“苯宝宝表情包”,它是由苯及其衍生物配以相应的表情、文字组成的。下列说法错误的是()A苯分子中12个原子处于同一平面B乙烯分子中含有碳碳双键,而苯分子中不含碳碳双键C乙烯和苯均属于不饱和烃D苯的一溴代物有两种结构3下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是()A煤的
2、干馏就是将煤隔绝空气在高温条件下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程B煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程C煤的气化就是将煤在高温条件下由固态转化为气态的物理变化过程D石油通过催化裂化或裂解,可以获得碳原子数较少的轻质油4有关苯的结构和性质,下列说法正确的是()A与是同分异构体B苯在空气中不易燃烧完全,燃烧时冒浓烟C煤干馏得到的煤焦油中可以分离出苯,苯是无色无味的液态烃D向2mL苯中加入1mL酸性高锰酸钾溶液,振荡后静置,可观察到液体分层,上层呈紫红色5下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是()A光照甲烷与氯气的混合物;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色B乙烯使溴的四氯化碳溶
3、液褪色;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中并水浴加热;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇D在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯使溴水褪色6(双选)科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是()A苯分子是高度对称的平面形分子B苯不与溴水反应C苯不与酸性KMnO4溶液反应D1mol苯在一定条件下可与3mol氯气发生加成反应7“煤改油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:CH2O(g)COH2,该反应是一个吸热反应,反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:CO2CO2。关
4、于该过程的说法不正确的是()A第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失B煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染C煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高D上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2就是合成氨的两种原料气8已知:HNO3NO2H2O;硝基苯沸点210.9,蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持仪器略去),正确的是()9(双选)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A2.24L(标准状况下)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子B1mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4NAC14g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为2NAD78
5、g苯中含有C=C键的数目为3NA10鉴别苯、硝基苯、己烯应选用的最佳试剂组是()溴水酸性KMnO4溶液发烟硫酸液溴ABCD11(双选)在各类化学实验中常常用到导管,如实验室制备硝基苯,装置如图。下列关于长导管的用途的叙述中错误的是()A实验室制备硝基苯,长导管的主要作用是方便挥发的蒸气逸出B加热密闭装置,防止容器内压力过高,可用导管进行导气减压C长导管也可以用来对热气体进行冷凝,冷却剂可以是空气D长导管可以代替玻璃棒进行使用二、非选择题12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5060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。
6、(2)在配制混合酸时应将加入中去。(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:蒸馏水洗用干燥剂干燥用10%NaOH溶液洗再次水洗正确的操作顺序是。ABCD13实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:苯溴溴苯密度/gcm30.883.101.50沸点/8059156水中溶解度微溶微溶微溶(1)实验装置中,仪器c的名称为,作用为。(2)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了气体,继续滴加至液溴滴完。写出a
7、中发生反应的化学方程式:_。(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用_;向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙(一种干燥剂),静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是_。(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为,要进一步提纯,需进行的操作方法为。14下图中A、B、C分别是三种烃的模型:请回答下列问题:(1)A及其同系物的分子式符合通式(用n表示)。当n时,烷烃开始出现同分异构体。(2)A、B、C三种有机物中,所有原子均共面的是(填名称)。(3)有机物C具有的
8、结构或性质是(填字母)。a.含有碳碳双键和碳碳单键交替的结构b.有毒、不溶于水、密度比水小c.不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色d.一定条件下能与氢气或氧气反应(4)等质量的上述三种有机物完全燃烧生成H2O和CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是(填分子式)。课时作业14煤的综合利用苯1答案:C2答案:D3答案:C4答案:B5解析:甲烷与氯气、苯与浓硝酸、浓硫酸的反应均属于取代反应,苯与氢气、乙烯与溴、乙烯与水蒸气的反应均属于加成反应,乙烯与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,苯与溴水不反应。答案:C6解析:碳碳双键也可以形成高度对称的平面形分子,所以A项不能证明;根据苯的结构简式,若有3条
9、双键,也恰好与3mol氯气发生加成反应,D项也不能证明;但是若有双键,则可以与溴水反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色,但实际苯不具备这两种性质,所以B、C能证明。答案:BC7解析:虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高,而且比较清洁,因此从总体来看,将煤气化或液化后再使用,还是比较合理的,故A错误,B、C正确;由于反应CO2CO2中的氧气是用空气代替的,所以反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等,其中含有合成氨的原料气N2和H2,故D正确。答案:A8解析:浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热,如将浓硝酸加入浓硫酸中,硝酸的密度小于浓硫酸
10、,可能会导致液体迸溅,故A错误;反应在5060下进行,低于水的沸点,因此可以利用水浴加热控制,这样可使反应容器受热均匀,便于控制温度,但图中水浴的水的用量太少,反应液受热不均匀,故B错误;硝基苯为油状液体,不溶于水且密度比水大,在下层,分液操作时应将分液漏斗上口的瓶塞打开,下端紧贴烧杯内壁,下层的液体从下口放出,故C正确;蒸馏分离提纯操作中温度计用来测量蒸气的温度,控制蒸馏出的物质的温度,温度计水银球应在烧瓶的支管口处,故D错误。答案:C9答案:BC10解析:苯萃取溴水中的溴,上层为橙红色,下层为无色;硝基苯萃取溴水中的溴,下层为橙红色,上层为无色;己烯能使溴水褪色,两层皆为无色,故选D。答案
11、:D11解析:苯和硝酸沸点较低,易挥发,可用长导管冷凝和回流,故A错误;加热密闭装置,防止容器内压力过高,可用导管与外界相通进行导气减压,故B正确;长导管对热气体与空气进行热交换而进行冷凝,冷却剂是空气,故C正确;玻璃棒的作用有引流、搅拌、转移固体、蘸取少许溶液等,长导管不具有此作用,故D错误。答案:AD12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:HNO3(浓)H2O。(4)苯、浓硫酸是易挥发性液体,根据装置图的特点,会
12、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)B13解析:(1)仪器c为球形冷凝管,因实验中苯和溴易挥发,使用球形冷凝管,可把苯、溴蒸气冷凝成液体而回流。(2)苯与液溴在铁(与溴反应生成FeBr3)催化下反应生成溴苯和HBr气体,HBr气体在空气中遇水蒸气形成白色酸雾,反应的化学方程式为(3)从混合物中提纯溴苯时,先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑;再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO溶解到水中。然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。(4)苯与溴苯的沸点不同,采用蒸馏的方法分离溴苯与苯,其中,苯被蒸出,溴苯留在母液中。答案:(1)球形冷凝管冷凝回流(2)HBr(3)除去未反应的Br2干燥溴苯(4)苯蒸馏14答案:(1)CnH2n24(2)乙烯、苯(3)bd(4)CH4