2020高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物 第三课时 煤的综合

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.煤的综合利用苯[A篇知识对点训练]知识点一煤的综合利用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．煤加强热使其分解的过程称为煤的干馏C．煤中含有苯，可看作是有机化合物D．焦炭是煤干馏的一种重要产品答案D解析煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合物；煤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，生成煤焦油和焦炭等重要产品。2．下列不属于煤的综合利用的是()A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C．将煤制作为煤饼作燃料D．将煤干馏制得甲苯和乙烯答案C解析煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化和煤的液化。因此A、B、D都正确，不属于煤的综合利用的只有C项。3．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”将煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是()①煤粉加压气化制备合成气的过程涉及化学变化和物理变化②煤粉加压气化制备合成气的过程仅涉及化学变化③该技术实现了煤的清洁利用④该技术实现了煤的高效利用A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④答案C解析煤粉加压气化制备合成气的过程将煤变成了以CO和H2为主要成分的合成气，此过程涉及化学变化和物理变化，减少了煤直接燃烧造成的污染，提高了煤的利用率。4．把下列各物质的制取、加工方法或反应类型填写在各题后的括号中：(1)煤―→焦炭()(2)煤焦油―→苯()(3)石蜡―→汽油()(4)煤―→水煤气()(5)石油―→汽油、煤油、柴油()答案(1)煤的干馏(2)分馏(3)催化裂化(4)煤的气化(5)石油的分馏解析(1)煤干馏可得到焦炭。(2)煤焦油是苯与其他芳香烃组成的混合物，可利用分馏法从中获取苯。(3)石蜡是由相对分子质量大的固态烃和液态烃组成的混合物，可利用催化裂化方法制得汽油。-2-(4)将煤气化可得到水煤气。(5)将石油分馏可得到汽油、煤油、柴油等轻质油。知识点二苯分子的结构5．下列说法错误的是()A．苯环的6个碳碳键都相同B．苯分子是平面正六边形结构C．苯分子中C===C和C—C交替出现D．苯可萃取溴水中的溴答案C解析苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键，6个化学键完全相同，A正确，C错误；苯分子为平面正六边形结构，B正确；苯是一种常用的萃取剂，D正确。6．下列分子中各原子不在同一平面上的是()A．乙烷B．乙烯C．二氧化碳D．苯答案A解析乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子在同一平面上；二氧化碳分子中的碳原子和2个氧原子在同一直线上，因此碳原子和2个氧原子共面；苯分子中的6个碳原子和6个氢原子在同一平面上。7．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到液体，命名为苯。(1)苯不能使溴水因发生化学反应而褪色，性质类似烷烃，写出在浓硫酸的作用下，苯在50～60℃与浓硝酸发生取代反应的化学方程式：。(2)1866年凯库勒提出了苯的单双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列________事实(填入编号)。A．苯不能使溴水因发生化学反应而褪色B．苯能与H2发生加成反应C．溴苯没有同分异构体D．邻二溴苯只有一种(3)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是___________________。答案(1)(2)AD-3-(3)介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键解析若是单双键交替，分子中含有三个碳碳双键，可以跟Br2、H2等发生加成反应，邻二溴苯应该有两种。知识点三苯的性质8．下列实验能获得成功的是()A．苯与浓溴水用铁作催化剂制溴苯B．将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯C．加入水后分液可除去溴苯中的溴D．可用分液漏斗分离硝基苯和水答案D解析苯与液溴在FeBr3作催化剂时才能反应生成溴苯，苯与浓溴水不反应，A错误；苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液在水浴加热时生成硝基苯，B错误；溴在水中的溶解度比在溴苯中的溶解度小，除去溴苯中过量的溴，应加入氢氧化钠溶液后再分液，C错误；硝基苯难溶于水，应用分液漏斗分离，D正确。9．对比饱和链烃、不饱和链烃的结构和性质，苯的独特性质具体来说是()A．难氧化，易加成，难取代B．易取代，能加成，难氧化C．易氧化，易加成，难取代D．因其是单双键交替结构，故易加成为环己烷答案B解析在50～60℃的条件下，苯就能与混酸(浓硫酸与浓硝酸混合)发生取代反应，反应较易进行。在加热加压并有催化剂存在的条件下，苯能跟H2发生加成反应，但不能跟溴水发生加成反应，也就是说，苯的加成反应能进行，但不容易。苯很难被氧化(燃烧除外)，不能使酸性KMnO4溶液褪色。10．下列有关苯的性质描述中，正确的是()A．苯能使酸性KMnO4溶液褪色B．苯与稀硝酸、稀硫酸混合加热，生成硝基苯C．苯与溴水混合振荡，静置，下层液体几乎无色D．1mol苯与2mol氢气发生加成反应生成1mol环己烷答案C解析A项，苯分子中不存在碳碳双键，不能使酸性KMnO4溶液褪色，错误。B项，苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下才能反应生成硝基苯，错误。C项，溴易溶于有机溶剂苯，所以混合液分层，水层在下层，几乎无色，正确。D项，1分子苯与3分子H2发生加成反应生成1分子环己烷，则1mol苯需要消耗3molH2才能生成1mol环己烷，错误。[B篇综合提升训练]11．下列关于煤和石油的说法正确的是()A．由于石油中含有乙烯，所以石油裂解气中乙烯的含量较高B．由于煤中含有苯，所以可以从煤干馏的产品中分离得到苯C．石油没有固定的熔沸点，但其分馏产物有固定的熔沸点-4-D．石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性KMnO4溶液褪色答案D解析石油裂解气中的乙烯是由大分子烃反应得到的产物，而不是石油中的乙烯，A项错误；煤干馏后才会得到苯，煤中不含苯，B项错误；石油的分馏产物是混合物，没有固定的熔沸点，C项错误；石油的裂解气中含有烯烃，煤的干馏产物焦炉气中含有乙烯，均能使酸性KMnO4溶液褪色。12．下列关于苯乙烯的叙述正确的是()A．1mol苯乙烯只能与1mol氢气发生加成反应B．苯乙烯不能使酸性KMnO4溶液褪色C．苯乙烯不能使溴水褪色D．8个碳原子有可能都在同一平面上答案D解析1mol苯乙烯最多与4mol氢气发生加成反应，A项错误；苯乙烯中有碳碳双键存在，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项错误；碳碳双键能与溴发生加成反应而使溴水褪色，C项错误。13．下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变的是()A．CH4、C2H6B．C2H6、C3H6C．C2H4、C3H6D．C2H4、C6H6答案C解析对于最简式相同的物质，无论以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变。本题中只有C项中的C2H4、C3H6的最简式相同，均为CH2，故C正确。14．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。③在50～60℃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。请回答下列问题：(1)配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸时，操作的注意事项是___________________________。(2)步骤③中，为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是____________。(3)步骤④中洗涤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________味。-5-答案(1)先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌、冷却(2)将反应器放在50～60℃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)大苦杏仁解析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，并及时搅拌和冷却。反应温度不超过100℃时，常用水浴加热控制温度。该方法制得的硝基苯中溶有H2SO4、HNO3等酸性物质，故用NaOH溶液洗涤。15．实验室常用如图装置制取少量溴苯，并验证其中一种产物。试完成下列问题：(1)在烧瓶a中装入的试剂是________、________、________。d中液体为水。(2)导管b的作用有两个：一是________；二是________。(3)导管c的下口能否浸没于液面中？为什么？_______________________________________。(4)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到的现象是________出现，这是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。(5)反应完毕后，向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有________生成，反应的离子方程式：________________________________________。答案(1)苯液溴铁屑(2)导气冷凝回流(3)不能，因为反应生成的HBr极易溶于水，会使d中液体倒吸(4)白雾HBr(5)浅黄色沉淀Ag＋＋Br－===AgBr↓解析烧瓶a中发生的化学反应为C6H6＋Br2――→FeBr3C6H5Br＋HBr，该反应放热，容易使溴挥发产生大量的红棕色气体，如果没有导管b的冷凝回流作用，挥发出来的溴蒸气溶解在水中生成HBr，影响产物的检验。