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课时分层作业(十六)煤的干馏苯(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．下列关于煤的说法正确的是()A．煤中含有碳，可看作是无机化合物B．采用原煤脱硫技术，不能减少污染C．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物D．焦炭是煤的干馏的一种重要产品D[煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合物；隔绝空气加强热使之分解称为干馏，干馏过程中发生复杂的物理、化学变化，生成粗苯和一种重要产物焦炭等。]2．现代煤化工被认为是化解煤炭过剩、实现煤炭高效清洁利用的重要途径。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及煤焦油加工等。煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等多种有机物。从煤焦油中分离出甲苯所采用的方法是()A．干馏B．分液C．分馏D．萃取C[分离互溶的液态有机物可以利用其沸点的差异，通过分馏加以分离。]3．苯的结构简式可以用表示，下列关于苯的叙述中正确的是()A．苯主要是以石油为原料获得的一种重要化工原料B．苯分子中含有碳碳双键，所以苯属于烯烃C．苯分子中6个碳碳键完全相同D．苯不存在碳碳双键，故不能发生加成反应C[苯主要是以煤为原料获得的一种重要化工原料，A错误。苯分子中不含碳碳双键，6个碳碳键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的键，虽然不属于烯烃，但是能发生加成反应，所以B、D错误，C正确。]4．下列有关苯与乙烯的比较中，正确的是()A．两者分子中所有原子都在同一平面上B．都能被酸性高锰酸钾溶液氧化C．都能与溴水反应使溴水退色D．等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时，乙烯耗氧多A[苯、乙烯均为平面形结构，A正确；苯一般情况下不能与酸性KMnO4溶液、溴水发生反应，B、C错误；苯的分子式为C6H6，乙烯分子式为C2H4，故等物质的量的苯和乙烯完全燃烧时，苯耗氧多。]5．四联苯的一氯代物有()A．3种B．4种C．5种D．6种C[推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。]6．下列物质中，既能发生化学反应使溴水退色，又能使酸性KMnO4溶液退色的是()①SO2②CH2===CH2③④CH3CH3A．①②③④B．③④C．①②④D．①②D[SO2具有还原性，能被强氧化剂Br2及酸性KMnO4溶液氧化而使其退色；CH2===CH2中有碳碳双键，遇溴水能发生加成反应，遇酸性KMnO4溶液能被氧化，从而使溴水及酸性KMnO4溶液退色；苯结构稳定，不能被酸性KMnO4溶液氧化，但可萃取溴水中的Br2，使溴水退色，此过程属物理变化过程；CH3CH3既不能使溴水退色，也不能使酸性KMnO4溶液退色。]7．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是()A．甲烷与氯气混合后光照反应；乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色B．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷C．苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体；乙烯与水生成乙醇的反应D．在苯中滴入溴水，溴水退色；乙烯与溴水反应C[A项，前者为取代反应，后者为氧化反应；B项，二者均为加成反应；D项，前者为物理变化，后者为加成反应。]8．下列关于苯的叙述正确的是()A．反应①为取代反应，有机产物的密度比水小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1mol苯最多与3molH2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键B[苯与液溴发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水大，与水混合沉在下层，故A错误；苯能在空气中燃烧，发生氧化反应，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故B正确；苯能与硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除了含有C、H，还含有N和O，不属于烃，故C错误；苯分子没有碳碳双键，而是一种介于单键和双键之间的独特的键，故D错误。]9．下列物质的所有原子，不可能处于同一平面上的是()A．CH3CH===CH2B．CH2===CH2A[根据已有知识，乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，而甲烷分子是正四面体结构，故可以得出甲基中的原子不可能处于同一平面内，同理，我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内，因此B、C、D都不符合题意。]10．如图是实验室干馏煤的装置图，回答相关问题：(1)指出图中仪器的名称：c________，d________。(2)仪器d的作用是________________，c中液体主要有________和水，其中水里有________，可以用________检验出来；有机物可以通过________方法将其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体在工业上叫做水煤气，其主要成分是________，火焰的颜色是________。[解析]本实验是用酒精喷灯给煤隔绝空气加强热使其分解的煤的干馏实验，生成炉煤气、煤焦油和焦炭。反应后b玻璃管中剩下灰黑色的固体是焦炭，U形管中的液体分层，上层是澄清、透明的水溶液，因溶有NH3而显碱性，可以用酚酞试液检验。下层的黑色黏稠物是煤焦油，主要成分是芳香烃，能利用分馏的方法分离。[答案](1)U形管烧杯(2)冷凝煤焦油氨酚酞试液分馏(3)H2、CO淡蓝色11．人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程。(1)已知分子式为C6H6的烃结构有多种，其中的两种为(Ⅰ)和(Ⅱ)，①这两种结构的区别表现在：定性方面(即化学性质方面)：Ⅰ能________(填字母)而Ⅱ不能。a．被酸性高锰酸钾溶液氧化b．与溴水发生加成反应c．与溴发生取代反应d．与氢气发生加成反应定量方面(即消耗反应物的量的方面)：1molC6H6与H2加成时Ⅰ需________molH2，而Ⅱ需________molH2。②今发现C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示)，该结构的二氯代物有________种。(2)萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8。请你判断它的结构简式是下列中的________(填字母)。(3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是________________________________________________________________________________________________。[解析](1)Ⅰ是环状烯烃，可以发生的反应有a、b、c、d，而Ⅱ(苯)不能发生a、b两反应；Ⅰ含2个碳碳双键，加成时需2molH2，Ⅱ(苯)加成时需3molH2。(2)由分子式C10H8可判断萘的结构简式只能是B选项。[答案](1)①a、b23②3(2)B(3)介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键12．有机物：(1)该物质苯环上一氯代物有________种。(2)1mol该物质和溴水混合，消耗Br2的物质的量为________mol。(3)1mol该物质和H2加成最多需H2________mol。(4)下列说法不对的是________(填字母序号)。A．此物质可发生加成、取代、氧化等反应B．和甲苯属于同系物C．使溴水退色的原理与乙烯相同D．能使酸性KMnO4溶液退色发生的是加成反应[解析]该物质苯环上4个氢原子都可被氯原子取代而得到4种不同的产物；与溴水混合发生加成反应，两个碳碳双键与2mol的Br2加成；与H2加成可同时发生苯环与碳碳双键的加成，共计5molH2；该物质苯环侧链是不饱和的，所以和甲苯不属于同系物，同时该物质与酸性KMnO4溶液反应是发生氧化反应。[答案](1)4(2)2(3)5(4)BD[等级过关练]13．已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是()A．异丙苯的分子式为C9H12B．异丙苯的沸点比苯高C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D．异丙苯和苯为同系物C[A项，异丙苯的分子式为C9H12。B项，异丙苯比苯的碳原子数多，所以异丙苯的沸点比苯高。C项，异丙苯中与苯环相连的碳原子上有四个单键，所有碳原子不可能共面。D项，异丙苯和苯的结构相似，相差3个“CH2”原子团，是苯的同系物。]14．分子式为C8H10且含一个苯环结构的同分异构体有()A．2种B．3种C．4种D．5种C[据题意知同分异构体有、种。]15．如图所示是实验室模拟煤的干馏的实验装置图，下列相关叙述错误的是()A．图示实验中发生了化学变化B．液体X的pH7，Y是一种黑色黏稠状液体C．气体Z易燃，且可还原CuOD．液体Y是一种纯净物D[煤的干馏产品Y呈液态，故为煤焦油，属于混合物。]16．实验室制备硝基苯的主要步骤如下：①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸，加入反应器中。②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。③在55～60℃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5%NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。填写下列空白：(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸的混合酸时，操作注意事项是____________________________________________________________________。(2)步骤③中，为了使反应在55～60℃下进行，常用的方法是__________________________________________________________________。(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是____________________。(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_______________________________________________________________。(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“小”或“大”)的油状液体，它具有________气味。[解析]本题通过实验考查苯的硝化反应。由于浓硫酸与浓硝酸混合时放热，且浓硫酸的密度比浓硝酸的大，所以混合时，应将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌和冷却，反应的温度不超过100℃时，常用水浴加热控制温度。该方法制得的硝基苯中溶有NO2、HNO3等酸性物质，故用NaOH溶液洗涤。[答案](1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并不断搅拌、冷却(2)将反应器放在55～60℃的水浴中加热(3)分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)(4)除去粗产品中残留的酸性物质(5)大苦杏仁