2016-2017学年高中化学专题3有机化合物的获得与应用第1单元化石燃料与有机化合物第3课时煤的综合利用苯学业分层测评苏教版必修2

煤的综合利用苯(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法正确的是()A煤中含有苯、甲苯、二甲苯等物质，通过煤的干馏即可得到这些物质B煤燃烧时，会产生大量的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物C煤是以单质碳为主的复杂混合物D把煤高温加强热就是煤的干馏【解析】煤经干馏(即分解)得到的产物中有苯、甲苯、二甲苯等，而煤中不含有这些物质，A错误；煤中除含有C、H元素外还含有N、S、O等元素，故燃烧时会产生一系列大气污染物，B正确；煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，C错误；煤干馏时要隔绝空气，D错误。【答案】B2下列变化中，属于化学变化的是()A用苯从溴水中萃取溴B重油裂化得到轻质燃料油C从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯D石油分馏得到汽油、煤油等产物【解析】萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度相差较大而使物质分离的方法，是物理变化。重油裂化是将碳链长的烃在一定条件下断裂为碳链较短的轻质油的方法，是化学变化。从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯，石油分馏得到汽油、煤油等产物，均是利用煤焦油和石油中不同成分的沸点不同采用蒸馏的方法得到的，属于物理变化。【答案】B3如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是()A图示实验中发生了化学变化B实验后水溶液呈碱性，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上层X是粗苯等C气体Z易燃，可以还原氧化铜D液体Y是一种纯净物【解析】煤的干馏是化学变化，产物煤焦油中一部分物质比水重，而粗苯比水轻，试管中液体分为三层，因为焦炉煤气中有氨气，所以溶液呈碱性，又因为含有CO、H2等气体，所以能还原氧化铜，但不管哪种产物，没分离前都是混合物。【答案】D4下列关于苯的说法中不正确的是()A苯分子中含有碳氢单键，故能发生取代反应B苯分子中含有碳碳单键，该键稳定，不易发生反应C苯的挥发性与其沸点低是分不开的D苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，说明其分子中不含碳碳双键【解析】苯分子中碳与碳之间的键是介于单、双键之间的一种特殊的共价键，既不是单键，也不是双键。苯不能使酸性KMnO4溶液褪色也充分说明了其分子中不含碳碳双键。苯环上的氢原子是以单键的形式连在碳原子上的，能被其他原子或原子团取代。凡易挥发的物质都是沸点低的物质。【答案】B5下列关于苯的说法中，正确的是()A苯的分子式为C6H6，不能使酸性KMnO4溶液褪色，属于饱和烃B从苯的凯库勒式看，分子中含有碳碳双键，所以属于烯烃C在浓硫酸作用下，苯与浓硝酸反应生成硝基苯，发生了加成反应D苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的键完全相同【解析】比较C6H6与C6H14(己烷)可知，苯不属于饱和烃，A错误；当初凯库勒提出的苯分子内含有碳碳双键的认识是不够科学的，但由于习惯的原因，人们对苯分子结构的凯库勒式一直沿用至今，B错误；在浓硫酸作用下，与浓HNO3反应生成和H2O，该反应是取代反应，C错误。【答案】D6苯与乙烯相比较，下列叙述正确的是()A都可以与溴发生取代反应B都容易发生加成反应C乙烯易发生加成反应，苯不能发生加成反应D乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化，而苯不能【解析】苯与液溴发生取代反应，乙烯与溴发生加成反应，A错误；乙烯易发生加成反应，而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应，B、C错误；乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能，D正确。【答案】D7下列说法不正确的是()【导学号：39700048】A通过对苯的燃烧和甲烷的燃烧现象，可以判断两种物质的含碳量的高低B苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯分子中没有碳碳双键C甲烷分子是空间正四面体形，苯分子是平面形D苯不能与Br2(CCl4)发生加成反应，故苯为饱和烃【解析】苯中含碳量高，燃烧时火焰明亮，有浓烟；甲烷含碳量较低，燃烧时火焰为浅蓝色。苯分子中若有碳碳双键，则能使KMnO4(H)溶液褪色。甲烷分子中4个H原子构成正四面体，C原子位于中心；苯分子中12个原子都在同一平面上。苯分子式为C6H6，为高度不饱和烃。【答案】D8(2016济南高一检测)下列有关烃燃烧的说法正确的是()A等质量的C3H8比CH4完全燃烧时耗O2多BC2H4完全燃烧前后气体的总物质的量不变C苯燃烧时产生的烟比乙烯浓是因为苯的含碳量高D某烃完全燃烧后的气体通过盛有碱石灰的干燥管，干燥管增重的质量是产生的水蒸气的质量【解析】A项，等质量的C3H8比CH4完全燃烧时耗O2少；B项，若温度高于100 ，C2H4完全燃烧前后气体的总物质的量不变，若低于100 ，反应后气体的物质的量减少；C项，含碳量高的烃不易充分燃烧，易产生黑烟；D项，干燥管增重的质量是水蒸气和二氧化碳的质量的和。【答案】C9等物质的量的下列烃完全燃烧，消耗O2最多的是()AC2H4BC3H6CC4H10 DC6H6【答案】D10通过实验事实的验证与讨论，认识苯的结构式。提出问题：苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗？(1)提出假设：从苯的分子式看，C6H6具有不饱和性；从看，分子中含有碳碳双键，所以，苯一定能使_褪色。(2)实验验证：苯不能使_褪色。经科学测定，苯分子里六个碳原子之间的键_；六个碳原子和六个氢原子都在同一_上。(3)结论：苯结构简式中的双键跟烯烃的双键_，苯的性质没有表现出不饱和性，结构稳定，说明苯分子_一般的碳碳单、双键交替的环状结构。(4)应用：为了表示苯分子的结构特点，结构式用_表示，用表示苯分子结构式是不确切的。【解析】若苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构，就应该具有碳碳双键的典型反应：能与Br2加成，使溴水褪色，能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应使其褪色。【答案】(1)酸性KMnO4溶液或溴水(2)酸性KMnO4溶液或溴水完全相同平面(3)不同不同于(4)11甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种。甲、乙能使溴水褪色，乙与等物质的量的H2反应生成甲，甲与等物质的量的H2反应生成丙。丙既不能使溴的CCl4溶液褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色。丁既不能使溴的CCl4溶液褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色，但在一定条件下可与溴发生取代反应；一定条件下，1 mol丁可以和3mol H2完全加成。请根据以上叙述完成下列填空：(1)甲的结构简式_，乙的结构式_。(2)丁与溴在催化剂(FeBr3)作用下发生取代反应的化学方程式_。(3)丁生成硝基苯的化学方程式为_，该反应_(填是或否)属于取代反应。【解析】乙烯、乙炔能使溴水褪色，且有CHCHH2CH2=CH2，CH2=CH2H2CH3CH3，故甲为CH2=CH2，乙为CHCH；再结合、知丙为乙烷，丁为苯。【答案】(1)CH2=CH2HCCH是12A、B两种有机化合物组成的混合物。(1)当质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧时生成CO2的量均相等，则A与B一定要满足的条件是_。(2)当物质的量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧时生成CO2的量均相等，则A、B一定要满足的条件是_。【解析】(1)质量一定时，无论怎样混合，碳的质量一定，则必须是各物质的含碳的质量分数相等。(2)总物质的量一定时，只有A、B分子中碳原子数相等时，碳原子的总物质的量才一定，生成的CO2的量才不变。【答案】(1)A、B中碳的质量分数相同(2)A、B分子中碳原子数相同能力提升13苯分子中不存在碳碳单双键交替的结构，下列可以作为证据的事实是()苯不能使酸性KMnO4溶液褪色苯不能因发生化学反应而使溴的四氯化碳溶液褪色苯在加热和有催化剂存在的条件下能与H2加成生成环己烷苯分子中碳碳键键长完全相等邻二氯苯()只有一种间二氯苯()只有一种A BC D【解析】【答案】D14某混合气体通过溴水，溴水褪色，再通过灼热的氧化铜，氧化铜由黑色变为红色，再通过无水硫酸铜白色粉末，无水硫酸铜变为蓝色，再通过澄清的石灰水，石灰水由澄清变浑浊再变澄清，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，则混合气体是 ()A水煤气 B焦炉煤气C石油液化气 D石油裂解气【解析】水煤气的成分是氢气和一氧化碳；焦炉煤气主要成分是氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳；石油液化气主要是含4个碳原子以下的烷烃等饱和烃；石油裂解气主要成分是除乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。从题给信息分析该混合气体含有使溴水褪色的气体，含有还原性气体，满足题给条件的只有B项。【答案】B15a mol乙烯与乙烷的混合气体与b mol氧气共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO和CO2的混合气体及45 g水。试求：(1)当a1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n(C2H4)n(C2H6)_。(2)当a1，且反应后CO和CO2混合气体的物质的量为反应前氧气的时，b_，得到的CO和CO2的物质的量之比n(CO)n(CO2)_。【解析】(1)设乙烯的物质的量为x，乙烷的物质的量为y，可得：解得xy0.5 mol，即n(C2H4)n(C2H6)11。(2)a1，则n(CO)n(CO2)2 molb mol，得b3。根据氧原子守恒可得n(CO)2n(CO2)32n(H2O)3.5，二式联立解得n(CO)0.5 mol，n(CO2)1.5 mol，即n(CO)n(CO2)13。【答案】(1)11(2)31316室温时，20 mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓H2SO4，再恢复到室温，气体体积减少了50 mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少了40 mL。求气态烃的分子式。【解析】燃烧产物通过浓H2SO4时，水蒸气被吸收，再通过苛性钠溶液时，CO2气体被吸收，故CO2的体积为40 mL。根据体积减小可考虑用体积差量法计算。设烃的分子式为CxHy，其燃烧的化学方程式为CxHyO2xCO2H2O气体减少V1 xx120 mL 40 mL50 mL列比例式：1x2040，解得x2。12050，解得y6所以该气态烃的分子式为C2H6。【答案】C2H67