《创新方案》第二章 4 第三节 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版
文档属性
| 名称 | 《创新方案》第二章 4 第三节 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学选择性必修3人教版 |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 922.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-07 00:00:00 | ||
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文档简介
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1．某日，高速公路上一辆运送苯的槽罐车侧翻，15 t苯泄入路边300 m长的水渠，造成严重危险，新闻媒体进行了连续报道。下列报道中有科学性错误的是( )
A．大量苯溶入水中渗入土壤，会对水源造成严重污染
B．苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区若有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，达到清除泄漏物的目的
D．若用点火焚烧的办法来清除泄漏物，会产生大量黑烟，故该办法不予采纳
解析：选A。苯是难溶于水的物质，因此题中报道“大量苯溶入水中”有科学性错误，故A符合题意。
2．B3N3H6(无机苯)的结构如下图，与苯类似也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A．无机苯的二氯代物有3种
B．分子中所有原子共平面
C．分子中B和N的杂化方式相同且为sp2杂化
D．形成大π键的电子全部由N原子提供
解析：选A。A.如图所示：，无机苯的二氯代物可以是两个氯原子分别取代①②号H原子、两个氯原子分别取代①③号H原子、两个氯原子分别取代①④号H原子、两个氯原子分别取代②④号H原子，共有4种，故A错误；B.无机苯的结构与苯类似，因此无机苯分子中所有原子共平面，故B正确；C.无机苯的结构与苯相似，为平面结构，分子中B和N的杂化方式相同且为sp2杂化，故C正确；D.B原子最外层有3个电子，每个B原子形成3个σ键，N原子最外层有5个电子，每个N原子形成3个σ键，另外每个N原子提供2个电子形成6电子大π键，则形成大π键的电子全部由N原子提供，故D正确。
3．(2024·盐城五校高二联考)下列实验能获得成功的是( )
A．用溴水可鉴别苯、乙醇、苯乙烯
B．加浓溴水，然后过滤可除去苯中的少量乙烯
C．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和正戊烷
D．可用分液漏斗分离硝基苯和苯
解析：选A。苯能萃取溴水中的Br2，且苯的密度小于水，所以苯和溴水混合时液体分层且上层为橙色，溴水与乙醇互溶，苯乙烯能和Br2发生加成反应从而使溴水褪色，所以现象不同，能鉴别，A正确；Br2和乙烯发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷能溶于苯，不能采用过滤的方法分离，B错误；苯和正戊烷都不与酸性高锰酸钾溶液发生反应，无法鉴别，C错误；硝基苯和苯互溶，不能采用分液的方法分离，D错误。
4．可用表示且能被酸性KMnO4溶液氧化生成的有机化合物共有(不考虑立体异构)( )
A．6种 B．8种
C．10种 D．12种
解析：选A。能被酸性KMnO4溶液氧化生成
，说明直接与苯环相连的碳原子上至少有一个氢原子，再根据—C3H7的结构有—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两种，—C4H9的结构有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3四种，其中—C(CH3)3不符合要求，因此符合要求的有机化合物共有2×3＝6种，故A符合题意。
5．1，6-二苯基-1，3，5-己三烯的结构简式如下图所示。下列说法正确的是( )
A．该有机化合物属于芳香烃，与苯互为同系物
B．该有机化合物的分子式为C18H18
C．该有机化合物分子中所有原子不可能在同一平面内
D．该有机化合物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
解析：选D。苯的同系物分子中只有1个苯环，而该有机化合物分子中含有2个苯环，且含碳碳双键，不是苯的同系物，但只含C、H元素，属于芳香烃，故A错误；由结构简式可知，该有机化合物的分子式为C18H16，故B错误；该有机化合物分子中所有原子可能在同一平面内，故C错误；苯环上的H原子可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化反应、加成反应，故D正确。
6．实验室制备硝基苯的反应装置如下图所示(在50～60 ℃下发生反应，加热、控温装置已略去)。下列有关说法错误的是( )
A．球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物
B．使温度保持在50～60 ℃的措施之一为控制混酸的滴加速度
C．反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体
D．提纯硝基苯的操作依次为洗涤、过滤、干燥、蒸馏
解析：选D。A项，由于有机物易挥发，所以球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物，提高原料利用率，正确；B项，该反应为放热反应，控制混酸的滴加速度，可减缓反应速率，进而控制温度，正确；C项，硝基苯的密度比水的大，且二者不互溶，故反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体，正确；D项，硝基苯不溶于水，提纯硝基苯的操作依次为洗涤、分液、干燥、蒸馏，错误。
7．已知：
下列关于M、N两种有机化合物的说法正确的是( )
A．M、N均可以用来萃取溴水中的溴单质
B．M、N的一氯代物均有4种(不考虑立体异构)
C．M、N均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．M、N分子中所有原子可能处于同一平面
解析：选B。N分子中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，不能用于萃取溴水中的溴单质，故A错误；M、N分别含有4种处于不同化学环境的氢原子，一氯代物均有4种，故B正确；M分子中含有甲基，N分子中含有碳碳双键，M、N均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故C错误；M中含有甲基，具有甲烷的结构特点，M分子中所有原子不可能共平面，故D错误。
8．(2024·海口高二月考)已知碳碳单键可以旋转，某有机化合物分子的结构如下图。下列叙述正确的是( )
A．该烃的分子式为C16H16
B．含有两个苯环的该烃的同分异构体有5种
C．该烃苯环上只有1种一氯代物
D．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
解析：选D。A.根据该有机化合物的结构简式可知，其分子式为C16H18，A错误；B.含有两个苯环的该烃，四个甲基的组合可以是一个甲基、一个丙基(2种)或两个乙基或4个甲基，这些取代基在苯环上的位置不止5种，B错误；C.根据结构简式可知，该烃苯环上有3种等效氢，所以苯环上有3种一氯代物，C错误；D.苯环与苯环之间的单键可以旋转，一个苯环和两个甲基上的8个C原子与另一个苯环上对应在一条直线上的3个碳原子一定共平面，即分子中至少有11个碳原子处于同一平面上，D正确。
9．溴苯是重要的有机合成中间体，溴苯的制备实验装置如下图所示：
实验步骤：
Ⅰ.________________________ ______________________________。
Ⅱ.关闭止水夹K2，打开K1、K3和分液漏斗活塞，将苯和溴的混合物缓慢滴入三颈烧瓶中，液体微沸。
Ⅲ.关闭K1，打开K2，A中液体倒吸入B中。
Ⅳ.拆除装置，将B中液体倒入盛有冷水的大烧杯中，分液，分别用X溶液和水洗涤有机化合物，再加入MgSO4固体，过滤，最后将所得有机化合物进行分离。
(1)把实验步骤Ⅰ补充完整。
(2)K1连接处不能使用乳胶管，原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)装置B中苯和溴反应的化学方程式为
_____________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ中，装置C的实验现象是
___________________________________________________。
(5)步骤Ⅳ中X是________________。
(6)步骤Ⅳ中MgSO4固体的作用是______________________________
________________，对有机化合物进行分离的操作名称是________。
解析：(1)实验步骤Ⅰ为检查装置气密性，以防装置漏气。
(2)K1连接处不能使用乳胶管，原因是液溴易挥发，挥发出来的Br2会腐蚀乳胶管。
(3)装置B中苯和溴发生取代反应，化学方程式为
(4)步骤Ⅱ中，装置C内小试管中无色液体逐渐变为橙红色，为溴的四氯化碳溶液，溴化氢极易溶于水，溴化氢会吸附空气中的水蒸气形成小液滴出现白雾，所以装置C内小试管中无色液体逐渐变为橙红色，液面上方出现白雾，AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀(溴化银)。
(5)步骤Ⅳ中X是氢氧化钠，目的是除去Br2。
(6)步骤Ⅳ中MgSO4固体的作用是除去有机化合物中的少量水，对有机化合物进行分离的操作名称是蒸馏。
答案：(1)检查装置气密性 (2)挥发出来的Br2会腐蚀乳胶管 (3)
(4)小试管中无色液体逐渐变为橙红色，液面上方出现白雾，AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀 (5)NaOH
(6)除去有机化合物中的少量水 蒸馏
10．(2024·无锡高二质检)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品，为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题：
③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如—OH、—CH3(或烃基)、—Cl等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如—NO2、—SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数之比为________。
(2)反应②的化学反应类型为_________________________。
(3)聚苯乙烯的结构简式为_____________________________。
(4)写出反应⑤的化学方程式：______________________________
__________________________________________________。
(5)乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子个数之比为6∶2∶1∶1，写出该同分异构体的结构简式：_________________________________________________________。
(6)写出以苯为原料制备合成的路线流程图(无机试剂、两碳以下的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)：
___________________________________________________。
解析：(1)乙烯的结构简式为CH2===CH2，单键为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，故σ键和π键的个数之比为5∶1。
(2)反应②为乙烯与苯的加成反应。
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，聚苯乙烯的结构简式为。
(4)反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr，化学方程式为 ＋Br2＋HBr↑。
(5)乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子个数之比为6∶2∶1∶1，该同分异构体的结构简式为 。
(6)苯与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下加热生成，根据已知信息②③可知，与一氯甲烷在AlCl3的催化作用下生成，根据已知信息①可知，与HCl在Fe的催化作用下生成，合成路线流程图为
答案：(1)5∶1 (2)加成反应
(3)
(4)
(5)
(6)
INCLUDEPICTURE "A素养提升.TIF" INCLUDEPICTURE "A素养提升.TIF" \* MERGEFORMAT
11．链烃分子中的氢被两个或多个苯基取代的化合物称为多苯代脂烃，m、n是两种简单的多苯代脂烃。下列说法正确的是( )
A．分子中的苯环由单双键交替组成，m、n互为同系物
B．m、n的一氯代物均有四种
C．m、n均能溶于水
D．m、n分子中所有碳原子处于同一平面
解析：选B。A.苯环内不存在单双键交替的结构，组成m、n的结构不同，不互为同系物，A错误；B.m分子中含有四种不同化学环境的氢原子，n分子中也含有四种不同化学环境的氢原子，二者的一氯代物均有四种，B正确；C.m、n属于烃类，烃类难溶于水，C错误；D.n分子中含1个四面体形结构的碳原子，所有碳原子不可能共平面，D错误。
12．(2024·郑州高二统考)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下：
物质 苯 液溴 溴苯
密度/(g·cm－3) 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
下列有关溴苯制备的说法正确的是( )
A．仪器a是玻璃棒
B．反应过程中三颈烧瓶内有白雾，是生成的HBr气体形成的酸雾
C．烧杯中NaOH溶液的作用是吸收生成的溴苯，同时除去HBr气体
D．分离操作后得到的粗溴苯，要进一步提纯，需进行过滤操作
解析：选B。仪器a是温度计，故A错误；苯与液溴反应生成HBr气体，HBr气体极易溶于水，在空气中与水蒸气结合形成小液滴，产生白雾，故B正确；生成的HBr和挥发出的溴通过导气管进入NaOH溶液中被吸收，故C错误；未反应的苯溶于溴苯，要提纯溴苯，需进行蒸馏操作，故D错误。
13．硝基苯是一种重要的化工原料，制备、提纯硝基苯的流程如下：
下列叙述错误的是( )
A．配制混酸时，应将浓硫酸缓慢滴入浓硝酸中，边滴加边搅拌
B．步骤①需用水浴加热，以便于控制反应温度
C．步骤②所用仪器为分液漏斗
D．步骤③蒸馏操作时，温度计应插入液面以下
解析：选D。A.配制混酸时，应将浓硫酸缓慢滴入浓硝酸中，边滴加边搅拌，防止溶液飞溅造成危险，故A正确；B.步骤①控制温度在50～60 ℃，需用水浴加热，以便于控制反应温度，故B正确；C.步骤②是将水层和有机层进行分离，为分液操作，所用仪器为分液漏斗，故C正确；D.步骤③蒸馏操作时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，故D错误。
14．结合所学知识，分析以下反应：
下列推论不正确的是( )
A．甲苯比苯容易硝化，硝基苯比苯难硝化
B．甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
C．硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
D．甲苯、硝基苯发生硝化反应时，均产生3种硝化产物，故甲基、硝基对苯环产生的影响相同
解析：选D。A.根据反应发生需要的温度可知，甲苯比苯容易硝化，硝基苯比苯难硝化，故A正确；B.甲苯发生硝化反应时，产物的量仅为4%，说明甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代，故B正确；C.硝基苯发生硝化反应时，产物的量很少，说明硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代，故C正确；D.甲苯与硝基苯发生硝化反应时，虽然都产生了3种硝化产物，但每种产物的量不同，故甲基、硝基对苯环产生的影响不同，故D错误。
15．(2024·阳江高二期末)某实验小组用如下图所示的装置制备硝基苯：
实验步骤如下：
Ⅰ.配制浓硫酸与浓硝酸(体积之比为4∶3)的混合物(即混酸)35 mL；
Ⅱ.在三颈烧瓶中加入13 g苯；
Ⅲ.按图示装好药品并组装好其他仪器；
Ⅳ.向三颈烧瓶里加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)；
Ⅴ.控制温度在50～60 ℃，一段时间后三颈烧瓶内有淡黄色油状液体出现；
Ⅵ.分离出硝基苯经提纯最终得到13.2 g纯净的硝基苯。
可能用到的有关数据如下：
①苯的密度：0.88 g·cm－3，沸点：80.1 ℃；
②硝酸的密度：1.42 g·cm－3(溶质质量分数为63%)，沸点：84 ℃。
回答下列问题：
(1)仪器d的名称为____________，作用是____________________。
(2)三颈烧瓶内发生主要反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(3)纯净的硝基苯是无色油状液体，而实验所得的硝基苯是淡黄色油状液体，原因是__________________________________________________。
(4)将粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。用无水CaCl2干燥后将粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。
①加入NaOH溶液的作用是____________________________。
②本实验中硝基苯的产率是____________(保留小数点后两位)。
解析：(1)仪器d的名称为球形冷凝管，作用是冷凝回流。(2)三颈烧瓶内发生主要反应的化学方程式为(3)纯净的硝基苯是无色油状液体，而实验所得的硝基苯是淡黄色油状液体，原因是浓硝酸受热易分解生成NO2，硝基苯中溶有NO2而呈淡黄色。(4)①反应后的粗产品中含有硫酸和硝酸，加入NaOH溶液的作用是除去粗产品中残留的酸。②根据化学方程式计算可知，硝酸有剩余，苯完全参加反应，1 mol苯可以得到1 mol硝基苯，13 g苯理论上能得到硝基苯的质量为 g＝20.5 g，本实验得到13.2 g硝基苯，所以硝基苯的产率为×100%≈64.39%。
答案：(1)球形冷凝管 冷凝回流
(2)
(3)浓硝酸受热易分解生成NO2，硝基苯中溶有NO2而呈淡黄色
(4)①除去粗产品中残留的酸 ②64.39%
1．某日，高速公路上一辆运送苯的槽罐车侧翻，15 t苯泄入路边300 m长的水渠，造成严重危险，新闻媒体进行了连续报道。下列报道中有科学性错误的是( )
A．大量苯溶入水中渗入土壤，会对水源造成严重污染
B．苯是一种易挥发、易燃的物质，周围地区若有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，达到清除泄漏物的目的
D．若用点火焚烧的办法来清除泄漏物，会产生大量黑烟，故该办法不予采纳
解析：选A。苯是难溶于水的物质，因此题中报道“大量苯溶入水中”有科学性错误，故A符合题意。
2．B3N3H6(无机苯)的结构如下图，与苯类似也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A．无机苯的二氯代物有3种
B．分子中所有原子共平面
C．分子中B和N的杂化方式相同且为sp2杂化
D．形成大π键的电子全部由N原子提供
解析：选A。A.如图所示：，无机苯的二氯代物可以是两个氯原子分别取代①②号H原子、两个氯原子分别取代①③号H原子、两个氯原子分别取代①④号H原子、两个氯原子分别取代②④号H原子，共有4种，故A错误；B.无机苯的结构与苯类似，因此无机苯分子中所有原子共平面，故B正确；C.无机苯的结构与苯相似，为平面结构，分子中B和N的杂化方式相同且为sp2杂化，故C正确；D.B原子最外层有3个电子，每个B原子形成3个σ键，N原子最外层有5个电子，每个N原子形成3个σ键，另外每个N原子提供2个电子形成6电子大π键，则形成大π键的电子全部由N原子提供，故D正确。
3．(2024·盐城五校高二联考)下列实验能获得成功的是( )
A．用溴水可鉴别苯、乙醇、苯乙烯
B．加浓溴水，然后过滤可除去苯中的少量乙烯
C．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和正戊烷
D．可用分液漏斗分离硝基苯和苯
解析：选A。苯能萃取溴水中的Br2，且苯的密度小于水，所以苯和溴水混合时液体分层且上层为橙色，溴水与乙醇互溶，苯乙烯能和Br2发生加成反应从而使溴水褪色，所以现象不同，能鉴别，A正确；Br2和乙烯发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷能溶于苯，不能采用过滤的方法分离，B错误；苯和正戊烷都不与酸性高锰酸钾溶液发生反应，无法鉴别，C错误；硝基苯和苯互溶，不能采用分液的方法分离，D错误。
4．可用表示且能被酸性KMnO4溶液氧化生成的有机化合物共有(不考虑立体异构)( )
A．6种 B．8种
C．10种 D．12种
解析：选A。能被酸性KMnO4溶液氧化生成
，说明直接与苯环相连的碳原子上至少有一个氢原子，再根据—C3H7的结构有—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两种，—C4H9的结构有—CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3四种，其中—C(CH3)3不符合要求，因此符合要求的有机化合物共有2×3＝6种，故A符合题意。
5．1，6-二苯基-1，3，5-己三烯的结构简式如下图所示。下列说法正确的是( )
A．该有机化合物属于芳香烃，与苯互为同系物
B．该有机化合物的分子式为C18H18
C．该有机化合物分子中所有原子不可能在同一平面内
D．该有机化合物可以发生氧化反应、取代反应、加成反应
解析：选D。苯的同系物分子中只有1个苯环，而该有机化合物分子中含有2个苯环，且含碳碳双键，不是苯的同系物，但只含C、H元素，属于芳香烃，故A错误；由结构简式可知，该有机化合物的分子式为C18H16，故B错误；该有机化合物分子中所有原子可能在同一平面内，故C错误；苯环上的H原子可发生取代反应，碳碳双键可发生氧化反应、加成反应，故D正确。
6．实验室制备硝基苯的反应装置如下图所示(在50～60 ℃下发生反应，加热、控温装置已略去)。下列有关说法错误的是( )
A．球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物
B．使温度保持在50～60 ℃的措施之一为控制混酸的滴加速度
C．反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体
D．提纯硝基苯的操作依次为洗涤、过滤、干燥、蒸馏
解析：选D。A项，由于有机物易挥发，所以球形冷凝管的作用是冷凝回流反应物，提高原料利用率，正确；B项，该反应为放热反应，控制混酸的滴加速度，可减缓反应速率，进而控制温度，正确；C项，硝基苯的密度比水的大，且二者不互溶，故反应结束后，液体分层，下层为淡黄色油状液体，正确；D项，硝基苯不溶于水，提纯硝基苯的操作依次为洗涤、分液、干燥、蒸馏，错误。
7．已知：
下列关于M、N两种有机化合物的说法正确的是( )
A．M、N均可以用来萃取溴水中的溴单质
B．M、N的一氯代物均有4种(不考虑立体异构)
C．M、N均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．M、N分子中所有原子可能处于同一平面
解析：选B。N分子中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，不能用于萃取溴水中的溴单质，故A错误；M、N分别含有4种处于不同化学环境的氢原子，一氯代物均有4种，故B正确；M分子中含有甲基，N分子中含有碳碳双键，M、N均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故C错误；M中含有甲基，具有甲烷的结构特点，M分子中所有原子不可能共平面，故D错误。
8．(2024·海口高二月考)已知碳碳单键可以旋转，某有机化合物分子的结构如下图。下列叙述正确的是( )
A．该烃的分子式为C16H16
B．含有两个苯环的该烃的同分异构体有5种
C．该烃苯环上只有1种一氯代物
D．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
解析：选D。A.根据该有机化合物的结构简式可知，其分子式为C16H18，A错误；B.含有两个苯环的该烃，四个甲基的组合可以是一个甲基、一个丙基(2种)或两个乙基或4个甲基，这些取代基在苯环上的位置不止5种，B错误；C.根据结构简式可知，该烃苯环上有3种等效氢，所以苯环上有3种一氯代物，C错误；D.苯环与苯环之间的单键可以旋转，一个苯环和两个甲基上的8个C原子与另一个苯环上对应在一条直线上的3个碳原子一定共平面，即分子中至少有11个碳原子处于同一平面上，D正确。
9．溴苯是重要的有机合成中间体，溴苯的制备实验装置如下图所示：
实验步骤：
Ⅰ.________________________ ______________________________。
Ⅱ.关闭止水夹K2，打开K1、K3和分液漏斗活塞，将苯和溴的混合物缓慢滴入三颈烧瓶中，液体微沸。
Ⅲ.关闭K1，打开K2，A中液体倒吸入B中。
Ⅳ.拆除装置，将B中液体倒入盛有冷水的大烧杯中，分液，分别用X溶液和水洗涤有机化合物，再加入MgSO4固体，过滤，最后将所得有机化合物进行分离。
(1)把实验步骤Ⅰ补充完整。
(2)K1连接处不能使用乳胶管，原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)装置B中苯和溴反应的化学方程式为
_____________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ中，装置C的实验现象是
___________________________________________________。
(5)步骤Ⅳ中X是________________。
(6)步骤Ⅳ中MgSO4固体的作用是______________________________
________________，对有机化合物进行分离的操作名称是________。
解析：(1)实验步骤Ⅰ为检查装置气密性，以防装置漏气。
(2)K1连接处不能使用乳胶管，原因是液溴易挥发，挥发出来的Br2会腐蚀乳胶管。
(3)装置B中苯和溴发生取代反应，化学方程式为
(4)步骤Ⅱ中，装置C内小试管中无色液体逐渐变为橙红色，为溴的四氯化碳溶液，溴化氢极易溶于水，溴化氢会吸附空气中的水蒸气形成小液滴出现白雾，所以装置C内小试管中无色液体逐渐变为橙红色，液面上方出现白雾，AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀(溴化银)。
(5)步骤Ⅳ中X是氢氧化钠，目的是除去Br2。
(6)步骤Ⅳ中MgSO4固体的作用是除去有机化合物中的少量水，对有机化合物进行分离的操作名称是蒸馏。
答案：(1)检查装置气密性 (2)挥发出来的Br2会腐蚀乳胶管 (3)
(4)小试管中无色液体逐渐变为橙红色，液面上方出现白雾，AgNO3溶液中出现淡黄色沉淀 (5)NaOH
(6)除去有机化合物中的少量水 蒸馏
10．(2024·无锡高二质检)我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品，为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题：
③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如—OH、—CH3(或烃基)、—Cl等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如—NO2、—SO3H等。
(1)乙烯分子中σ键和π键的个数之比为________。
(2)反应②的化学反应类型为_________________________。
(3)聚苯乙烯的结构简式为_____________________________。
(4)写出反应⑤的化学方程式：______________________________
__________________________________________________。
(5)乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子个数之比为6∶2∶1∶1，写出该同分异构体的结构简式：_________________________________________________________。
(6)写出以苯为原料制备合成的路线流程图(无机试剂、两碳以下的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)：
___________________________________________________。
解析：(1)乙烯的结构简式为CH2===CH2，单键为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，故σ键和π键的个数之比为5∶1。
(2)反应②为乙烯与苯的加成反应。
(3)苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，聚苯乙烯的结构简式为。
(4)反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr，化学方程式为 ＋Br2＋HBr↑。
(5)乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子个数之比为6∶2∶1∶1，该同分异构体的结构简式为 。
(6)苯与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下加热生成，根据已知信息②③可知，与一氯甲烷在AlCl3的催化作用下生成，根据已知信息①可知，与HCl在Fe的催化作用下生成，合成路线流程图为
答案：(1)5∶1 (2)加成反应
(3)
(4)
(5)
(6)
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11．链烃分子中的氢被两个或多个苯基取代的化合物称为多苯代脂烃，m、n是两种简单的多苯代脂烃。下列说法正确的是( )
A．分子中的苯环由单双键交替组成，m、n互为同系物
B．m、n的一氯代物均有四种
C．m、n均能溶于水
D．m、n分子中所有碳原子处于同一平面
解析：选B。A.苯环内不存在单双键交替的结构，组成m、n的结构不同，不互为同系物，A错误；B.m分子中含有四种不同化学环境的氢原子，n分子中也含有四种不同化学环境的氢原子，二者的一氯代物均有四种，B正确；C.m、n属于烃类，烃类难溶于水，C错误；D.n分子中含1个四面体形结构的碳原子，所有碳原子不可能共平面，D错误。
12．(2024·郑州高二统考)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下：
物质 苯 液溴 溴苯
密度/(g·cm－3) 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
下列有关溴苯制备的说法正确的是( )
A．仪器a是玻璃棒
B．反应过程中三颈烧瓶内有白雾，是生成的HBr气体形成的酸雾
C．烧杯中NaOH溶液的作用是吸收生成的溴苯，同时除去HBr气体
D．分离操作后得到的粗溴苯，要进一步提纯，需进行过滤操作
解析：选B。仪器a是温度计，故A错误；苯与液溴反应生成HBr气体，HBr气体极易溶于水，在空气中与水蒸气结合形成小液滴，产生白雾，故B正确；生成的HBr和挥发出的溴通过导气管进入NaOH溶液中被吸收，故C错误；未反应的苯溶于溴苯，要提纯溴苯，需进行蒸馏操作，故D错误。
13．硝基苯是一种重要的化工原料，制备、提纯硝基苯的流程如下：
下列叙述错误的是( )
A．配制混酸时，应将浓硫酸缓慢滴入浓硝酸中，边滴加边搅拌
B．步骤①需用水浴加热，以便于控制反应温度
C．步骤②所用仪器为分液漏斗
D．步骤③蒸馏操作时，温度计应插入液面以下
解析：选D。A.配制混酸时，应将浓硫酸缓慢滴入浓硝酸中，边滴加边搅拌，防止溶液飞溅造成危险，故A正确；B.步骤①控制温度在50～60 ℃，需用水浴加热，以便于控制反应温度，故B正确；C.步骤②是将水层和有机层进行分离，为分液操作，所用仪器为分液漏斗，故C正确；D.步骤③蒸馏操作时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处，故D错误。
14．结合所学知识，分析以下反应：
下列推论不正确的是( )
A．甲苯比苯容易硝化，硝基苯比苯难硝化
B．甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代
C．硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代
D．甲苯、硝基苯发生硝化反应时，均产生3种硝化产物，故甲基、硝基对苯环产生的影响相同
解析：选D。A.根据反应发生需要的温度可知，甲苯比苯容易硝化，硝基苯比苯难硝化，故A正确；B.甲苯发生硝化反应时，产物的量仅为4%，说明甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被硝基取代，故B正确；C.硝基苯发生硝化反应时，产物的量很少，说明硝基使苯环上与硝基处于邻、对位的氢原子比间位的更难被硝基取代，故C正确；D.甲苯与硝基苯发生硝化反应时，虽然都产生了3种硝化产物，但每种产物的量不同，故甲基、硝基对苯环产生的影响不同，故D错误。
15．(2024·阳江高二期末)某实验小组用如下图所示的装置制备硝基苯：
实验步骤如下：
Ⅰ.配制浓硫酸与浓硝酸(体积之比为4∶3)的混合物(即混酸)35 mL；
Ⅱ.在三颈烧瓶中加入13 g苯；
Ⅲ.按图示装好药品并组装好其他仪器；
Ⅳ.向三颈烧瓶里加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)；
Ⅴ.控制温度在50～60 ℃，一段时间后三颈烧瓶内有淡黄色油状液体出现；
Ⅵ.分离出硝基苯经提纯最终得到13.2 g纯净的硝基苯。
可能用到的有关数据如下：
①苯的密度：0.88 g·cm－3，沸点：80.1 ℃；
②硝酸的密度：1.42 g·cm－3(溶质质量分数为63%)，沸点：84 ℃。
回答下列问题：
(1)仪器d的名称为____________，作用是____________________。
(2)三颈烧瓶内发生主要反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
(3)纯净的硝基苯是无色油状液体，而实验所得的硝基苯是淡黄色油状液体，原因是__________________________________________________。
(4)将粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。用无水CaCl2干燥后将粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。
①加入NaOH溶液的作用是____________________________。
②本实验中硝基苯的产率是____________(保留小数点后两位)。
解析：(1)仪器d的名称为球形冷凝管，作用是冷凝回流。(2)三颈烧瓶内发生主要反应的化学方程式为(3)纯净的硝基苯是无色油状液体，而实验所得的硝基苯是淡黄色油状液体，原因是浓硝酸受热易分解生成NO2，硝基苯中溶有NO2而呈淡黄色。(4)①反应后的粗产品中含有硫酸和硝酸，加入NaOH溶液的作用是除去粗产品中残留的酸。②根据化学方程式计算可知，硝酸有剩余，苯完全参加反应，1 mol苯可以得到1 mol硝基苯，13 g苯理论上能得到硝基苯的质量为 g＝20.5 g，本实验得到13.2 g硝基苯，所以硝基苯的产率为×100%≈64.39%。
答案：(1)球形冷凝管 冷凝回流
(2)
(3)浓硝酸受热易分解生成NO2，硝基苯中溶有NO2而呈淡黄色
(4)①除去粗产品中残留的酸 ②64.39%