2012年高一化学同步练习：《煤的综合利用 苯》（苏教版必修2）

煤的综合利用　苯
1．煤是我国的一种主要能源，在使用煤资源时，下列所采取的措施不合理的是(　　)
A．燃煤时应将块煤粉碎或磨成粉末
B．燃煤时应通入足量的空气，且越多越好
C．将煤制成水煤气
D．将煤经过处理制成甲醇等
解析：选B。将块煤粉碎或磨成粉末，固体颗粒变小，反应更加充分，A选项正确；燃煤时，通入的空气能使煤完全燃烧即可，不是越多越好，因为过多的空气会带走大量的热量，B选项错误；煤气化后利用率高，污染少，C选项正确；煤经过处理制成甲醇可以减少污染，D选项正确。
2．下列关于苯的说法中，正确的是(　　)
A．苯的分子式是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，分子中含有双键，所以属于烯烃
C．在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生加成反应
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：选D。苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键；溴苯的生成是苯和液溴的取代反应。
3．苯中加入溴水后溴水层颜色变浅，这是由于(　　)
A．溴挥发了 B．发生了取代反应
C．发生了萃取作用 D．发生了加成反应
解析：选C。苯分子中不含有碳碳双键，所以不能发生加成反应，但苯是一种常用的萃取剂，能萃取溴水中的溴而使溴水层颜色变浅。
4．将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子，得到一种类似苯环结构的稳定有机物，此有机物的相对分子质量为(　　)
A．78 B．79
C．80 D．81
解析：选B。苯的相对分子质量为12×6＋1×6＝78，去掉一个C，减掉12换成N，加14，碳可成4个键，而N只可成3个键，所以要减掉一个H，为80－1＝79。
5．某同学要以“研究某分子的结构”为题目做一次探究活动，下面是其活动记录，请你补全所缺内容。
(1)理论推测
他根据苯的凯库勒式，推测苯分子中有两种不同的碳碳键，即________和________，因此它可以使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。
(2)实验验证
他取少量的酸性KMnO4溶液加入试管中，然后加入苯，充分振荡，发现________________________________________________________________________。
(3)实验结论
上述的理论推测是________(填“正确”或“错误”)的。
(4)经查阅有关资料，发现苯分子中六个碳原子之间的键________(填“相同”或“不相同”)，是一种________键，苯分子中的六个碳原子和六个氢原子________(填“在”或“不在”)同一个平面上，应该用________表示苯分子的结构更合理。
(5)发现问题
当他将苯加入溴水中时，充分振荡，发现能使溴水褪色，于是该同学认为所查资料有误。你同意他的结论吗？为什么？
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)溶液分层，溶液紫色不褪去
(3)错误　(4)相同　特殊的　在　
(5)不同意。由于苯是一种有机溶剂且不溶于水，而溴单质在苯中的溶解度比其在水中的大许多，故将苯与溴水混合振荡时，苯将其从水溶液中萃取出来，从而使溴水褪色，与此同时，苯层颜色加深，但溴并没有发生任何反应
一、单项选择题
1．(2011年镇江高一质检)洁净煤技术的含义是：指在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。下列措施不属于洁净煤技术的是(　　)
A．溶剂萃取脱硫法
B．煤的气化(产物主要为CO和H2)
C．借助高温和催化剂的作用，使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料
D．煤的直接燃烧
解析：选D。洁净煤技术涉及四个领域：煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理。煤的直接燃烧会产生二氧化硫等污染气体。
2．在烧杯中加入水和苯各50 mL。将一小块金属钠投入烧杯中。你可能观察到的现象(　　)
A．钠与水剧烈反应，反应产生的热量导致苯燃烧
B．钠在水层中反应并四处游动，并且发出“啪啪啪”的声音
C．钠在苯的液面上反应并四处游动
D．钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
解析：选D。钠的密度介于苯和水的密度之间，且钠与水反应产生气体，而钠与苯不反应。
3．“煤改油”的关键技术是煤的气化，而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应：C＋H2O(g)CO＋H2，该反应是一个吸热反应，反应所需的能量一般是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的：C＋O2CO2。关于该过程的说法不正确的是(　　)
A．第一个反应需要吸热，所以煤的气化从能量角度来看，得不偿失
B．煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
C．煤气化后作为燃料，燃烧充分，热利用率高
D．上述两个反应后的混合气体中除去CO、CO2就是合成氨的两种原料气
解析：选A。虽然在煤的气化过程中，会有一部分煤的潜在能量受到损失，但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高，而且比较清洁，因此从总体来看，将煤气化或液化后再使用，还是比较合理的，故A错误，B、C正确；由于反应C＋O2CO2中的氧气是用空气代替的，所以反应后的混合气体中有N2、CO2、CO和H2等，其中含有合成氨的原料气N2和H2，故D正确。
4．下列各组物质可以用分液漏斗分离的是(　　)
A．溴苯与水 B．溴苯与溴
C．硝基苯与乙醇 D．硝基苯与苯
解析：选A。互不相溶的两种液体混合物用分液的方法分离。
5．(2011年扬州高一检测)绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物、实现零排放。下列几种生产乙苯(C6H5—C2H5)的方法中，原子经济性最好的是(　　)
A．C6H6＋C2H5Cl―→C6H5—C2H5＋HCl
B．C6H6＋C2H5OH―→C6H5—C2H5＋H2O
C．C6H6＋CH2===CH2―→C6H5—C2H5
D．C6H5—CH2CH2Br―→C6H5—CH===CH2＋HBr；
　C6H5—CH===CH2＋H2―→C6H5C2H5
解析：选C。由“原子经济性”的概念可知，原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物的反应即达到了理想的原子经济性。分析四个选项，A、B、D反应中除了生成乙苯之外，都有副产物生成，而C选项中无副产物生成，故答案为C。
6．下列各组有机物中，仅使用溴水不能鉴别出的是(　　)
A．苯和四氯化碳 B．苯和己烷
C．乙烷和乙烯 D．苯和酒精
解析：选B。A项中两物质均能萃取溴水中的溴，但油状液体在上层的是苯，油状液体在下层的是CCl4；B项两物质均不能使溴水发生化学反应且都能萃取溴水中的溴，油层均在上面，现象相同，无法鉴别；C项中乙烯能使溴水褪色，乙烷不能；D项酒精与水互溶，但苯分层，故选B。
二、不定项选择题
7．下列反应中，属于加成反应的是(　　)
A．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B．将苯滴入溴水中，振荡后水层接近无色
C．乙烯使溴水褪色
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失
解析：选C。A项发生了氧化反应，B项苯萃取溴水中的溴而使水层接近无色，C项乙烯与Br2发生加成反应，D项甲烷与Cl2发生取代反应。
8．杭甬高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻，罐内15吨苯泄入路边300米长的水渠，造成严重危险。许多新闻媒体进行了连续报道，以下报道中有科学性错误的是(　　)
A．由于大量苯溶入水中，渗入土壤，会对周边农田、水源造成严重的污染
B．由于苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸
C．可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分清除泄漏物的目的
D．由于苯无毒，所以工作人员在处理事故时，不用采取防护措施
解析：选AD。本题是对苯的性质的考查，只要熟悉苯不溶于水，苯有毒，苯的密度小于水，苯易挥发、易燃等物理性质，即可选出错误的是AD项。
9．(2011年常州高一检测)用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质，正确的是(　　)
A．溴苯中的溴(碘化钾溶液)
B．硝基苯中溶有二氧化氮(水)
C．乙烷中的乙烯(氢气)
D．苯中的甲苯(溴水)
解析：选B。A项，溴能氧化碘化钾，生成碘，仍会溶于溴苯中；B项，NO2与水反应，生成HNO3和NO，再用分液法除去水层，即得到硝基苯；C项，乙烯与氢气既不易发生反应，也无法控制用量；D项，苯和甲苯都不与溴反应，且都可溶解溴。
10．乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。下列说法正确的是(　　)
A．正四面体烷的分子式为C4H4，其二氯代物有两种
B．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量相同
C．苯为平面六边形结构，分子中存在C—C和C===C，能使酸性KMnO4溶液褪色
D．环辛四烯能使溴水褪色
解析：选BD。根据碳可形成4对共用电子对，可知正四面体烷的分子式为C4H4，根据其对称性可知，二氯代物只有1种，所以A说法错误。B项，乙烯基乙炔和乙炔含碳量和含氢量相同，等质量的两种物质完全燃烧耗氧量相等，所以B说法正确。C选项中，苯分子中不存在C—C和C===C，其化学键是介于C—C和C===C之间的特殊共价键，它不能使酸性KMnO4褪色。D选项中，环辛四烯分子结构中有CC，能和Br2发生加成反应，使溴水褪色，所以D正确。
三、非选择题
11．苯是________色________气味的液体。把苯倒入盛碘水的试管中，振荡，静置，发现的现象是__________________________________，说明苯的密度比水________，而且________溶于水。加几滴植物油于盛苯的试管中，振荡，发现的现象是____________________________，说明苯是很好的____________剂。将盛有苯的两个试管分别插入100 ℃的沸水和0 ℃的冰水中，将会发现前者的现象是__________________，后者的现象是________________。
解析：此题考查的是苯的物理性质以及文字表达能力。苯是一种无色有特殊气味的液体，不溶于水，密度比水小，是一种很好的有机溶剂等，只要熟记苯的物理性质，此题不难作答。
答案：无　有特殊　液体分层，上层呈紫红色，下层呈无色　小　不　植物油和苯溶解在一起　有机溶　沸腾、蒸发　凝结成无色晶体
12．用甲烷、乙烯、苯填空。
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷，加水生成酒精的是________。
解析：能与纯溴反应的有乙烯和苯，但乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以(1)选苯；见光能跟氯气反应的有甲烷和乙烯，但乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以(2)选甲烷；在催化剂作用下加氢生成乙烷、和水在一定条件下生成酒精的只有乙烯。
答案：(1)苯　(2)甲烷　(3)乙烯
13．某烃A不能使溴水褪色，0.5 mol A完全燃烧时，得到1.5 mol 水和67.2 L二氧化碳(标准状况)。
(1)A的结构简式为_________________________________________________________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式：
①在催化剂FeCl3的作用下，A与Cl2反应生成B。
________________________________________________________________________。
②在催化剂作用下A与H2反应生成C。
________________________________________________________________________。
解析：设烃的分子式为CxHy，完全燃烧时，得到二氧化碳(标准状况)的物质的量为：
n(CO2)＝＝3 mol
由烃的燃烧通式：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1 mol　　　　　　　x mol　 mol
0．5 mol　　　　　3 mol　1.5 mol
则x＝6，y＝6
故A的分子式为C6H6。
又因A不能使溴水褪色，故A为苯。
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，混合均匀。
③在55～60 ℃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。
填写下列空白：
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸的混合酸时，操作注意事项是________________________________________________________________________。
(2)步骤③中，为了使反应在55～60 ℃下进行，常用的方法是________________________________________________________________________。
(3)步骤④中洗涤、分离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________气味。
解析：本题通过实验考查苯的硝化反应。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。反应的温度不超过100 ℃时，常用水浴加热控制温度。该方法制得的硝基苯中溶有NO2、HNO3等酸性物质，故用NaOH溶液洗涤。
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55～60 ℃的水浴中加热
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的酸性物质
(5)大　苦杏仁