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基础小练18　煤的综合利用　苯
【夯实基础】
1. （2023南通如皋调研）煤、石油是宝贵的自然资源。下列说法正确的是(　　)
A. 煤中只含有碳元素
B. 煤的干馏是物理变化
C. 汽油属于纯净物
D. 石油分馏可以获得汽油
2. 下列过程属于物理变化的是(　　)
A. 煤的气化 B. 催化裂化
C. 石油的分馏 D. 煤的液化
3. （2024扬州宝应期中检测）下列实验结论不能证明凯库勒式与苯的真实结构不相符的是(　　)
A. 在一定条件下1 mol苯能与3 mol氢气发生加成反应
B. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 苯不能使Br2的CCl4溶液褪色
D. 经测定苯为六边形结构，且所有碳碳键完全相同
4. （2024扬州新华中学适应性练习）下列有关己烷和苯的说法正确的是(　　)
A. 都是无色无味的液体
B. 都能溶于水
C. 碳、氢元素质量比均为12∶1
D. 在一定条件下都能发生取代反应
5. （2023扬州红桥高级中学期中）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。下列关于苯的说法正确的是(　　)
　　
A. 苯通常是无色、有特殊气味的气体
B. 苯中含有单、双键交替的结构
C. 该分子中12个原子全部在一个平面上
D. 在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应
6. 下列物质分子中的所有原子不可能处于同一平面上的是(　　)
A. CH3CH===CH2 B. CH2===CH2
C. D.
7. （2023徐州一中期中）在通常条件下，下列各组物质的比较不正确的是(　　)
A. 沸点：乙烷>戊烷>2 甲基丁烷
B. 相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气的量：苯>乙炔
C. 密度：苯＜水＜硝基苯
D. 点燃时火焰明亮程度：乙烯>乙烷
8. 下列关于苯的说法正确的是(　　)
A. 苯的分子式为C6H6，它不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃
B. 从苯的凯库勒式（）看，苯分子中有碳碳双键，应属于烯烃
C. 在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应
D. 苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的化学键完全相同
【提升素养】
9. （2024苏州十中月考）某有机物的结构简式为，下列关于该有机物的叙述正确的是(　　)
A. 不能使溴水褪色
B. 不能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2反应
D. 该有机物易溶于水
10. （2023徐州一中期中）下列关于烃的说法正确的是(　　)
A. 丙烯(CH2===CH—CH3)与溴水发生加成反应的产物是CH2Br—CH2—CH2Br
B. 通式为CnH2n＋2一定是烷烃，通式为CnH2n一定是烯烃
C. 用溴水或酸性KMnO4溶液都可以除去乙烷中混有的乙烯
D. 乙烯和苯分子中的所有原子均在同一平面内
11. 苯环结构中，不存在单、双键交替结构，下列可以作为证据的事实有(　　)
①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
②苯中碳碳键的键长均相等
③苯在FeBr3存在下与液溴可发生取代反应，但不能使溴水褪色
④经实验测得邻二甲苯只有一种结构
⑤苯能在一定条件下与氢气发生加成反应生成环己烷
A. ①②③④ B. ①②④⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤
12. （2024苏州苏大附中月考）下列有关如图有机物X的说法中正确的是(　　)
X　　　　
A. 分子式为C10H12
B. 充分燃烧等质量的X和甲烷，甲烷消耗氧气较多
C. 所有原子可能共平面
D. 最多可与2 mol Br2加成
13. 有3种无色液态物质：己烯、己烷、苯。
(1) 不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应，但在铁屑作用下能与液溴反应的是　　　　，反应的化学方程式为__________________________________________________________________，此反应属于　　　　　　反应。
(2) 不能与溴水或酸性KMnO4溶液反应的是　　　　　　　　。
(3) 能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是　　　　，两种溶液褪色的原理　　　　（填“相同”或“不同”）。
14. （2024盐城建湖高级中学开学考试）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如表：
物质 苯 液溴 溴苯
密度/(g/cm3) 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按下列合成步骤回答问题。
(1) 在a中加入15 mL过量的无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，a中发生反应的化学方程式是______________________________________________。继续滴加至液溴滴完。装置c的作用是　　　　　　　　　　　；水流方向是　　　　（填“下进上出”或“上进下出”）。
(2) 液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯。
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。第二次水洗的目的是____________________________________________________________。
③用　　　　操作获得粗溴苯，向其中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________________________________________________。
(3) 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，下列操作中必须进行的是　　　　 （填字母）。
A. 重结晶 B. 过滤 C. 蒸馏 D. 萃取
(4) 若想要证明上述装置a中发生了取代反应，应对上述装置如何改进？____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
基础小练18　煤的综合利用　苯
1. D　煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，含有多种元素，A错误；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，使其发生复杂的变化，得到焦炭、煤焦油、焦炉气以及粗苯和粗氨水等，属于化学变化，B错误；汽油是由C6～C12的液态烃组成的混合物，C错误；石油分馏可以获得汽油，也叫“直馏汽油”，D正确。
2. C　煤的气化和液化属于化学变化；催化裂化的过程中有新物质生成，属于化学变化；石油的分馏过程中，没有新物质生成，属于物理变化，C符合题意。
3. A　在一定条件下1 mol凯库勒式的苯与苯的真实结构都能与3 mol氢气发生加成反应，A符合题意；凯库勒式的苯中有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，B不符合题意；凯库勒式的苯有单、双键交替出现的结构，能使Br2的CCl4溶液褪色，C不符合题意；凯库勒式的苯有单、双键交替出现的结构，碳碳键不完全相同，D不符合题意。
4. D　苯在常温下是一种有芳香气味的液体，A错误；苯的密度比水小，苯和己烷都不能溶于水，B错误；苯的化学式为C6H6，己烷的化学式为C6H14，碳氢质量比不相同，C错误；己烷在光照条件下可以和氯气发生取代反应，苯和液溴在三溴化铁作催化剂条件下可以发生取代反应，D正确。
5. C　苯通常是无色、有特殊气味的液体，A错误；苯分子中碳碳键是介于典型单键与双键之间的一种独特的化学键，苯分子不含碳碳双键，B错误；苯分子为平面形分子，将苯上的四个氢原子换为氯原子，平面结构不会改变，故12个原子还是在一个平面上，C正确；苯与液溴生成溴苯的反应为取代反应，D错误。
6. A　CH3CH===CH2分子中存在甲基，甲基具有甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面上，A符合题意。
7. A　烷烃中碳原子个数越多相对分子质量越大，分子间作用力越大，其熔沸点越高，同分异构体中支链越多，分子间距离越大，分子间作用力越小，其熔沸点越低，所以这几种烷烃的熔沸点：戊烷＞2 甲基丁烷＞乙烷，A错误；相同物质的量的乙炔与苯，C、H的物质的量不同，苯消耗氧气的物质的量多，B正确；有机物中碳的质量分数越高，火焰越明亮，由于乙烯中碳的质量分数高于乙烷，故火焰的明亮程度：乙烯>乙烷，D正确。
8. D　苯分子中碳原子间是一种特殊的碳碳键，不属于饱和烃，也不是烯烃，不能使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；苯分子不含碳碳双键，属于芳香烃，苯的凯库勒式并未反映出苯的真实结构，B错误；在催化剂作用下，苯与液溴反应因有溴化氢生成，故发生了取代反应，C错误；苯分子为平面正六边形结构，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的共价键，6个碳原子之间的化学键完全相同，D正确。
9. C　分子中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，使溴水褪色，A错误；分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，从而使其褪色，B错误；在加热和催化剂作用下，分子中的苯环和碳碳双键都能与H2发生加成反应，1 mol 最多能和4 mol H2反应，C正确；该物质属于烃，烃都不易溶于水，所以该有机物不易溶于水，D错误。
10. D　丙烯与溴发生加成反应的产物是CH3CHBrCH2Br，A错误；通式为CnH2n＋2一定是链状烷烃，通式为CnH2n不一定是烯烃，也可能是环烷烃，B错误；酸性高锰酸钾溶液能把乙烯氧化为CO2，引入新杂质，可以用溴水除去乙烷中混有的乙烯，不能用酸性KMnO4溶液，C错误；乙烯和苯分子均是平面形结构，其中所有原子均共平面，D正确。
11. A　苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，①正确；苯环上碳碳键的键长相等，说明苯环结构中的碳碳键只有一种，不存在单、双键交替结构，②正确；苯在FeBr3催化下，能与液溴发生取代反应，生成溴苯，但不能与溴水反应而使溴水褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，苯环结构中不存在单、双键交替结构，③正确；如果是单、双键交替结构，邻二甲苯的结构有两种，但实际上，邻二甲苯只有一种结构，说明苯环结构中的碳碳键只有一种，不存在单、双键的交替结构，④正确；苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷，说明苯中存在一定不饱和度，但不能证明苯环结构中不存在单、双键交替结构，⑤错误；综上所述，故选A。
12. B　由图可知，分子式为C10H14，A错误；等质量的烃耗氧量由氢原子与碳原子个数比决定，二者个数比越大耗氧量越多，则充分燃烧等质量的X和甲烷，甲烷消耗氧气较多，B正确；分子中含甲基，则所有原子不共平面，C错误；分子除苯环外不含不饱和键，不能和溴单质发生加成反应，D错误。
　烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律
①相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，值越大，耗氧量越多。
②质量相同的烃，其含氢百分率越大，耗氧量越多。
13. (1) 苯　＋Br2＋HBr 取代　(2) 己烷、苯　
(3) 己烯　不同
14. (1) ＋Br2＋HBr　冷凝回流　下进上出　(2) ②洗去NaOH　③分液　吸收水分　(3) 苯　C　(4) ad之间加一个盛CCl4的洗气瓶，d中溶液改为AgNO3溶液
解析：(1) 在a中加入15 mL过量的无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白雾产生，说明有溴化氢生成，则苯和溴发生取代反应，a中发生反应的化学方程式是＋Br2＋HBr。继续滴加至液溴滴完。反应物苯、溴易挥发，装置c的作用是导气、冷凝回流；为提高冷凝效果，冷却水应“低进高出”，即水流方向是下进上出。(2) ①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑。②滤液用10 mL水除去易溶于水的FeBr3、HBr，用8 mL 10%的NaOH溶液洗去剩余的Br2，最后用10 mL水洗涤除去氢氧化钠。③溴苯不溶于水，用分液操作获得粗溴苯，氯化钙是干燥剂，加入氯化钙的目的是吸收水分。(3) 苯、溴苯互溶，经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要用蒸馏法提纯，C正确。(4) 若烧瓶中溢出的气体中含HBr，说明苯和液溴发生取代反应。ad之间加一个盛CCl4的洗气瓶，除去溴蒸气，d中改为AgNO3溶液，d中有淡黄色沉淀生成，则证明装置a中发生了取代反应。

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