2021-2022學(xué)年新魯科版必修2第3章-第2節(jié)從化石燃料中獲取有機(jī)化合物第3課時作業(yè)

煤的干餾與苯一、選擇題(此題共6小題，每題5分，共30分)1．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(guān)于煤的干餾的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是()A.將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱而分解的過程叫做煤的干餾B．煤的干餾和石油的分餾的本質(zhì)區(qū)別是干餾是化學(xué)變化而分餾是物理變化C．工業(yè)上苯、萘等物質(zhì)可由煤蒸餾得到，它們主要存在于煤蒸餾所得的煤焦油中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C。煤的干餾是在隔絕空氣加強(qiáng)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(qiáng)熱，A正確；煤的干餾是化學(xué)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(diǎn)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，但煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物，C錯誤；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.化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中探究煤的干餾實(shí)驗(yàn),模擬裝置如下圖,以下有關(guān)表達(dá)錯誤的選項(xiàng)是()A.圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B.實(shí)驗(yàn)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(fù)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(xué)變化,A項(xiàng)正確;所得產(chǎn)物有焦?fàn)t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?fàn)t氣中的H2、CO可復(fù)原氧化銅,且易燃,C項(xiàng)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(xiàng)正確;煤焦油中含有多種物質(zhì),屬混合物,D項(xiàng)錯誤。3．以下說法錯誤的選項(xiàng)是()A．苯分子結(jié)構(gòu)中對位上的4個原子在一條直線上B．苯的結(jié)構(gòu)簡式可用表示C．苯的四氯代物有4種D．苯是一種碳原子的價鍵遠(yuǎn)沒有飽和的烴【解析】選C。苯分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，對位上的4個原子在一條直線上，A正確；苯的結(jié)構(gòu)簡式可用表示，B正確；苯的四氯代物與苯的二氯代物數(shù)目相同，均有3種，C錯誤；從苯的分子式可以看出，苯是一種碳原子的價鍵遠(yuǎn)沒有飽和的烴，D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】著名科學(xué)家凱庫勒最先提出了凱庫勒結(jié)構(gòu)式,并較好地解釋了苯的一些性質(zhì)。但隨著實(shí)驗(yàn)和理論研究的不斷深入,人們意識到苯并不具有如乙烯分子中的碳碳雙鍵。以下有關(guān)苯與乙烯的比擬中,正確的選項(xiàng)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．(2021·全國Ⅰ卷改編)實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反響裝置如下圖，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或表達(dá)錯誤的選項(xiàng)是()A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先翻開KB．實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C．裝置c中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫D．反響后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯【解析】選D。苯和溴均易揮發(fā)，苯與液溴在鐵作用下發(fā)生劇烈的放熱反響，釋放出溴化氫氣體(含少量苯和溴蒸氣)，先翻開K，后參加苯和液溴，防止因裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大而發(fā)生危險(xiǎn)，A項(xiàng)正確；四氯化碳用于吸收溴化氫氣體中混有的溴單質(zhì)，防止溴單質(zhì)與碳酸鈉溶液反響，四氯化碳呈無色，吸收紅棕色溴蒸氣后，液體呈淺紅色，B項(xiàng)正確；溴化氫極易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸鈉溶液呈堿性，易吸收溴化氫，發(fā)生反響為Na2CO3＋HBr=NaHCO3＋NaBr，NaHCO3＋HBr=NaBr＋CO2↑＋H2O，C項(xiàng)正確；反響后的混合液中混有苯、液溴和少量溴化氫等，提純溴苯的正確操作是①用大量水洗滌，除去可溶性的溴化氫和少量溴；②用氫氧化鈉溶液洗滌，除去剩余的溴等物質(zhì)；③用水洗滌，除去殘留的氫氧化鈉；④參加枯燥劑除去水，過濾；⑤對有機(jī)物進(jìn)行蒸餾，除去雜質(zhì)苯，從而提純溴苯，別離溴苯，不用“結(jié)晶〞的方法，D項(xiàng)錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2021·濰坊高一檢測)加成反響是有機(jī)化學(xué)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(xiàng)反響為CH2CH2＋Br2→CH2BrCH2Br；B項(xiàng)未發(fā)生化學(xué)反響；C項(xiàng)乙烯發(fā)生氧化反響；D項(xiàng)CH4發(fā)生取代反響。5．(2021·青島高一檢測)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(CH≡CH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(tuán)(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(bǔ)償訓(xùn)練】以下有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述不正確的選項(xiàng)是()A.甲苯分子中的所有原子不可能共平面B.苯乙烯()分子中的所有原子可能共平面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平面【解析】選C。甲苯分子中的所有原子不可能共平面,因?yàn)榧妆娇梢钥闯墒羌淄榉肿又械囊粋€氫原子被苯基取代,A正確;苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,因?yàn)橐蚁┓肿又械乃性庸财矫?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正確;二氯甲烷分子中的C—H鍵和C—Cl鍵不同,不是正四面體結(jié)構(gòu),C錯誤;乙烷分子中的所有原子不可能共平面,D正確。6．對三聯(lián)苯用于有機(jī)合成、作為有機(jī)閃爍試劑，是閃爍計(jì)數(shù)器的發(fā)光物。工業(yè)上合成對三聯(lián)苯的化學(xué)方程式為以下說法中不正確的選項(xiàng)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(xué)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＋eq\f(14,4))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，D正確。二、非選擇題(此題共1小題，共15分)7．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組學(xué)生為探究苯與溴發(fā)生反響的原理，用如下圖裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。根據(jù)相關(guān)知識答復(fù)以下問題：(1)實(shí)驗(yàn)開始時，關(guān)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_________________________________________________________________。(2)整套實(shí)驗(yàn)裝置中能防止倒吸的裝置有________(填裝置序號)。(3)你認(rèn)為通過該實(shí)驗(yàn)，有關(guān)苯與溴反響的原理方面能得出的結(jié)論是_________________________________________________________________。(4)本實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡娩逅嬉轰?？_________________________________________________________________。(5)采用冷凝裝置，其作用是_________________________________________。(6)裝置Ⅲ中小試管內(nèi)苯的作用是_____________________________________。(7)假設(shè)實(shí)驗(yàn)時無液溴，但實(shí)驗(yàn)室有溴水，該實(shí)驗(yàn)______(填“能〞或“不能〞)做成功。【解析】(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?yàn)镠Br＋AgNO3=AgBr↓＋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(dǎo)管口接觸，不會減小裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)，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(shè)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(shè)用溴水代替液溴，無法制取溴苯。(5)苯和溴的沸點(diǎn)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(yàn)。(7)實(shí)驗(yàn)室中假設(shè)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(yàn)(7)能應(yīng)用實(shí)踐共35分一、選擇題(此題共4小題，每題5分，共20分)8．(2021·煙臺高一檢測)以下實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑噭┖头椒ˋ鑒別苯、乙醇、苯乙烯()溴水B除去苯中的少量乙烯濃溴水，過濾C除去甲烷中的乙烯高錳酸鉀溶液D別離四氯化碳和苯分液【解析】選A。A項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)中KMnO4能將乙烯氧化為CO2，不可以；D項(xiàng)中苯與四氯化碳互溶，不能用分液漏斗別離。9.(2021·泉州高一檢測)以下關(guān)于苯的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.反響①為取代反響,有機(jī)產(chǎn)物的密度比水小B.反響②為氧化反響,反響現(xiàn)象是火焰明亮并帶有濃煙C.反響③為取代反響,有機(jī)產(chǎn)物是一種烴D.反響④中1mol苯最多與3molH2發(fā)生加成反響,是因?yàn)楸椒肿雍腥齻€碳碳雙鍵【解析】選B。苯與液溴發(fā)生取代反響,生成溴苯,溴苯的密度比水大,與水混合沉在下層,故A錯誤;苯能在空氣中燃燒,發(fā)生氧化反響,燃燒時火焰明亮并帶有濃煙,故B正確;苯能在濃硫酸作用下,與濃硝酸發(fā)生硝化反響生成硝基苯,硝基苯中除了含有C、H元素,還含有N和O元素,不屬于烴,故C錯誤;苯分子沒有碳碳雙鍵,而是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵,故D錯誤。10．(2021·濰坊高一檢測)一種形狀像蝴蝶結(jié)的有機(jī)分子Bowtiediene，其形狀和結(jié)構(gòu)如下圖，以下有關(guān)該分子的說法中不正確的選項(xiàng)是()A.該有機(jī)物的分子式為C5H4B．該分子中所有碳原子在同一平面內(nèi)C．該有機(jī)物可發(fā)生取代反響D．該有機(jī)物可發(fā)生加成反響【解析】選B。鍵線式中頂點(diǎn)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(jī)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；該有機(jī)物可與Cl2發(fā)生取代反響，C正確；該有機(jī)物含有碳碳雙鍵，可發(fā)生加成反響，D正確。11．120℃時，1L某氣態(tài)混合烴在9L氧氣中充分燃燒，反響后混合氣體體積仍為10L(同條件下測得)，那么該烴可能是(A．C2H4CH4 B．C2H6C2HC．C2H2C2H4 D．C6H6CH【解析】選A。設(shè)烴的平均分子式為CxHy，燃燒的化學(xué)方程式為CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())xCO2＋eq\f(y,2)H2O，120℃時水為氣體，恢復(fù)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(xué)計(jì)量數(shù)不變，那么1＋x＋eq\f(y,4)＝x＋eq\f(y,2)，所以y＝4，滿足平均分子組成中氫原子數(shù)目為4即可?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】由A、B兩種烴組成的混合物中，當(dāng)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?jǐn)?shù)相同；⑤兩種烴中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。一定正確的結(jié)論是()A．①②③④ B．①②③⑤C．②③④⑤ D．①③④⑤【解析】選D。由A、B兩種烴組成的混合物中，當(dāng)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相同，如烷烴，故②錯誤；③A、B兩種烴的最簡式相同，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，故③正確；④烴中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也必然相同，因此二者的最簡式相同，故④⑤正確。符合要求的是①③④⑤。二、非選擇題(此題共1小題，共15分)12．(2021·青島高一檢測)有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡式為。(1)有機(jī)物M的一氯代物有________種。(2)1molM和足量溴水混合，消耗Br2的物質(zhì)的量為________mol。(3)1molM和足量H2發(fā)生加成反響，需消耗H2______mol。(4)以下有關(guān)M的說法錯誤的選項(xiàng)是________。A．M可發(fā)生加成、取代、氧化等反響B(tài)．M分子中所有碳原子可能共平面C．M使溴水褪色的原理與乙烯使溴水褪色的原理相同D．M能使酸性KMnO4溶液褪色，發(fā)生的是加成反響【解析】(1)M分子有10個等效氫,那么其一氯代物應(yīng)有10種。(2)有機(jī)物M的分子結(jié)構(gòu)中只有官能團(tuán)能與溴發(fā)生加成反響,因1個有機(jī)物M分子中含有2個碳碳雙鍵,因此1mol有機(jī)物M消耗2mol溴。(3)1個有機(jī)物M分子中含有2個碳碳雙鍵和1個苯環(huán),因此1mol有機(jī)物M共消耗5molH2。(4)有機(jī)物M中含有碳碳雙鍵和苯環(huán),因此能發(fā)生加成反響、取代反響、氧化反響,能因加成反響使溴水褪色,因氧化反響使酸性KMnO4溶液褪色,分子中含有一個的結(jié)構(gòu),不可能所有的碳原子共平面。答案:(1)10(2)2(3)5(4)B、D遷移創(chuàng)新共20分非選擇題(此題共1小題,共20分)13.化學(xué)探究小組模擬德國化學(xué)家李比希測定烴類有機(jī)化合物組成的裝置如下圖: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(shí)驗(yàn)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