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第3课时 煤的综合利用 苯
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基础达标·对点练
知识点一：煤的综合利用
1．工业上获得苯的主要途径是( )
A．煤的干馏
B．石油的常压分馏
C．石油的催化裂化
D．以环己烷为原料脱氢
解析：工业上获得苯的主要途径是煤的干馏。煤干馏产物之一是煤焦油，从煤焦油中分离得到重要的化工原料苯。
答案：A
2．下列有关煤的说法，正确的是( )
A．煤的干馏就是加强热使其与氧气发生反应的过程
B．煤就是碳，属于单质
C．煤的直接液化是使煤与氢气作用生成液体燃料
D．煤的气化就是在高温条件使之由固态转化为气态的过程
解析：煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，防止与空气接触，否则煤燃烧生成二氧化碳；煤是有机物和无机物组成的混合物，并非单质；煤的气化主要是将煤与水蒸气反应生成水煤气即CO和H2的过程；故A、B、D均不正确。
答案：C
3．煤的综合利用可以获得洁净的燃料及多种化工原料。下列不属于煤的综合利用的是( )
A．煤干馏 B．煤液化
C．煤气化 D．煤燃烧
解析：煤干馏、煤液化、煤气化均属于煤的综合利用，煤燃烧不属于，答案选D。
答案：D
4．下图是实验室干馏煤的装置图：
(1)指出图中仪器的名称：b________，c________。
(2)仪器d的作用是____________________，c管液体中无机物有________，可用________检验出来；有机物有________，可以通过________的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体主要成分有________________，火焰颜色是________。
(4)反应结束后b中留有的固体是________。
解析：本题是关于煤干馏的实验，根据煤干馏的主要产品，e处放出的气体为焦炉气，c中得到常温下为液态的产品应为粗氨水，粗苯和煤焦油，b处得到固体产品焦炭。
(2)仪器d中盛装冷水，目的是对气体产物进行冷却，使其液化，由于煤干馏可以产生无机物氨及焦炉气，经d冷凝；c中得到的应是粗氨水和煤焦油，其中无机物里溶有氨，氨可以使酚酞溶液变红，所以可以用酚酞溶液检验，有机物分离常用分馏的方法。
(3)焦炉气的主要成分为H2、CH4、C2H4、CO均为易燃烧气体，火焰呈淡蓝色。
答案：(1)硬质玻璃管 U形管
(2)对气体产物进行冷却，使其液化 粗氨水 酚酞溶液 煤焦油 分馏
(3)H2、CH4、CH2===CH2、CO 淡蓝色
(4)焦炭
知识点二：苯的结构和性质
5．下列关于苯的说法中，正确的是( )
A．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
B．从苯的结构看，分子中含有单、双键，所以能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液因反应而褪色
C．在催化剂存在下，苯能与溴水发生取代反应，生成溴苯
D．苯是一种密度比水大，不溶于水的有特殊气味的无色液体
解析：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，故A正确；苯分子中碳碳键为介于单、双键之间的特殊键，故B错误；在催化剂存在下，苯能与液溴发生取代反应生成溴苯，故C错误；苯的密度比水小，故D错误。
答案：A
6．能说明苯分子的平面正六边形的结构中，碳碳键不是单、双键交替的事实是( )
A．溴苯没有同分异构体
B．苯能与氢气加成得到环己烷
C．间二甲苯只有一种
D．邻二甲苯只有一种结构
解析：无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键，苯的一元取代物都无同分异构体，所以不能说明苯不是单双键交替结构，故A错误；无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键，苯都能够与氢气发生加成反应生成环己烷，所以不能说明苯不是单双键交替结构，故B错误；无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键，苯的间位二元取代物都无同分异构体，所以不能说明苯不是单双键交替结构，故C错误；若苯的结构中存在单双键交替结构，苯的邻位二元取代物有两种，但实际上只有一种，所以能说明苯不是单双键交替结构，故D正确。故选D。
答案：D
7．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征为( )
A．难氧化、难取代、难加成
B．易氧化、易取代、易加成
C．难氧化、易取代、难加成
D．易氧化、易取代、难加成
解析：苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间一种独特的化学键，容易发生取代反应例如能够发生溴代反应、硝化反应、磺化反应；苯能够发生加成反应，例如在催化剂条件下能够与氢气发生加成反应，苯不含双键，难被氧化，不能被酸性的高锰酸钾氧化，故苯的性质总结为易取代、难氧化、难加成，故选C。
答案：C
8．下列实验能获得成功的是( )
A．苯和浓溴水用三溴化铁作催化剂制溴苯
B．将苯与浓硝酸混合共热制硝基苯
C．乙烯通入溴水中得到1,2二溴乙烷
D．甲烷与氯气光照制得纯净的一氯甲烷
解析：苯与液溴用三溴化铁作催化剂制溴苯，A中用溴水，A不能成功；苯与浓硝酸、浓硫酸共热制硝基苯，浓硫酸作催化剂和吸水剂，B不能成功；乙烯与溴水中的溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷，C能成功；甲烷与氯气混合光照发生取代反应，生成一系列取代产物，不可能得到纯净的一氯甲烷，D不能成功，故选C。
答案：C
9．苯与乙烯相比较，下列叙述不正确的是( )
A．都能在空气中燃烧
B．苯只能在特殊条件下发生加成反应
C．苯不能被酸性KMnO4氧化
D．都容易发生取代反应
解析：苯的特殊结构，决定苯的特殊性质，即易发生取代反应，能发生加成反应，难被氧化。乙烯属于不饱和烃，特征反应为加成反应，并不易发生取代反应，故选D。
答案：D
10．苯是最重要的基本有机化工原料之一，现利用苯，同时使用其他部分试剂，可实现如下转化：
请回答下列问题：
(1)C的结构简式为________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
反应①： __________________________________________________________________；
反应②：__________________________________________________________________。
(3)上述反应①～③中，属于加成反应的是________(填序号)。
答案：
能力提升·速达标
1．(2019·全国卷Ⅰ)实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是( )
A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C．装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯
解析：向圆底烧瓶中滴加液体前，要先打开K，以保证液体顺利滴下，A正确；装置b中CCl4的作用是吸收反应过程中未反应的溴蒸气，Br2溶于CCl4显浅红色，B正确；装置c中Na2CO3溶液的作用是吸收反应中产生的HBr气体，防止污染环境，C正确；反应后的混合液应该用稀NaOH溶液洗涤，目的是除去溴苯中的溴，然后分液得到苯和溴苯的混合物，再进行蒸馏，分离出沸点较低的苯，不是结晶，D错误。
答案：D
2．有机物的分离和提纯是有机化学研究的重要内容，用括号中的试剂除去下列各物质中的少量杂质，其中正确的是( )
A．苯中的甲苯(溴水)
B．四氯化碳中的乙醇(水)
C．甲烷中的乙烯(酸性KMnO4溶液)
D．溴苯中的溴(水)
解析：苯和甲苯都是有机溶剂，溴水溶于苯和甲苯，且苯和甲苯不与溴水反应，因此溴水无法除去苯中的甲苯，故A错误；乙醇极易溶于水，四氯化碳不溶于水，因此水能除去四氯化碳中的乙醇，故B正确；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2，产生新的杂质，故C错误；溴溶于溴苯，因此先用NaOH溶液，然后水洗，故D错误。
答案：B
3．已知苯与一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物
在催化剂存在下，由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是( )
A．CH3CH3和Cl2 B．CH2===CH2和HCl
C．CH2===CH2和Cl2 D．CH3CH3和HCl
解析：根据题意可知，可用与CH3CH2X发生取代反应生成，而制CH3CH2X最好的方法是用CH2===CH2与HX发生加成反应，故B正确。
答案：B
4．从煤和石油中可以提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液态烃，0.1 mol该烃在足量的氧气中完全燃烧，生成0.6 mol CO2和0.3 mol水。回答下列问题：
(1)A的电子式：______________________，B的结构简式：____________________________。
(2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式：______________________，反应类型：________________________。
(3)在碘水中加入B物质的现象：________________________________。
(4)B与浓硫酸和浓硝酸在50～60 ℃反应的化学方程式：___________________________________，反应类型：______________________。
(5)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量________(填“A>B”“A<B”或“A＝B”)。
解析：A是果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平，所以A为C2H4。由已知推出1 mol B中含6 mol C和6 mol H，则B的分子式为C6H6。
答案：(1)
(2)CH2===CH—CH3＋Br2―→CH2Br—CHBr—CH3 加成反应
(3)溶液分层，下层无色，上层紫红色
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