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B.从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,所以苯属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,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
答案 D
解析 苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键是介于单键和双键之间的一种特殊的、完全相同的化学键。
3.下列属于芳香烃的是( )
解析 A、B项中物质除含碳、氢外还含有其他元素,不属于烃,因含有苯环,二者均属于芳香化合物;
C项不含苯环不属于芳香烃。
4.在有机化合物中C是+4价,O是-2价,N是-3价,H是+1价。
若将苯分子的一个碳原子换成氮原子,得到另一种稳定的有机化合物,其相对分子质量为( )
A.78B.79
C.80D.81
解析 由题给信息可知,若将苯分子中的一个碳原子换成氮原子,实际上是把碳氢原子团换成氮原子,其相对分子质量为5×
13+14=79,故B项正确。
5.下列有机分子中,所有原子不可能在同一平面的是( )
答案 C
解析 A项中氯原子取代了乙烯分子中的一个氢原子,所有原子仍共平面;
B项中通过碳碳单键之间的旋转可以使苯环平面与乙烯基平面重合,即所有原子可能共平面;
C项中分子中存在甲基不可能共平面;
D项中溴原子取代了苯分子中的一个氢原子,所有原子仍共平面。
6.苯的泄漏会造成严重的危险,以下说法有科学性错误的是( )
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.由于苯有毒,所有工作人员在处理事故时,都要做相关防护措施
答案 A
解析 苯难溶于水,密度比水小,易挥发,易燃,有毒。
7.物质的量均为1mol的下列有机物,在适当条件下与H2充分加成后,需氢气的物质的量由多到少的顺序正确的是( )
④CHCH2CHCH2 ⑤乙烯
A.①>②>③>④>⑤B.①>②=③>④>⑤
C.①=②=③>④=⑤D.①>③>②>④>⑤
解析 以上五种物质均为1mol时,消耗H2的物质的量分别为4mol、3mol、3mol、2mol、1mol,故B项正确。
8.下列说法正确的是( )
A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,与甲烷性质相似,因此苯为饱和烃
B.苯的结构简式为
,有三个双键,可与溴水发生加成反应
C.苯的邻位二元取代产物只有一种
D.苯的邻位二元取代产物有两种
9.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
他取少量的上述溶液加入试管中,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?
答案
(1)
(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,但溴并没有与苯发生化学反应。
能力提升
1.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下反应生成苯的同系物:
在催化剂存在下,由苯和下列各组物质合成乙苯最好选用( )
A.CH3CH3和Cl2B.CH2=CH2和Br2
C.CH2=CH2和HBrD.CH3CH3和HCl
解析 由题给信息知,要合成乙苯需要反应物
和CH3CH2—X,A项发生取代反应生成CH3CH2Cl、CH3CHCl2、CH2Cl—CH2Cl等多种物质,使乙苯不纯;
B项发生加成反应只得到CH2Br—CH2Br不能制得乙苯;
C项生成CH3CH2Br,可与苯生成乙苯;
D项CH3CH3和HCl不反应。
2.如图是两种烃的球棍模型,以下说法不正确的是( )
A.二者属于同系物
B.二者都属于芳香烃
C.A可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.B可发生加成反应
解析 烃只含C、H两种元素,不难得出A为
,二者互为同分异构体,均为芳香烃,均可发生加成反应,均可使酸性KMnO4褪色。
3.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CH===CH2 ③
④CH3CH3
A.①②③④B.③④
C.①②④D.①②
解析 SO2具有还原性,能被强氧化剂Br2及酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色;
CH3—CH2—CH===CH2中有双键,遇Br2能发生加成反应,遇酸性KMnO4溶液能被氧化,从而使溴水及酸性KMnO4溶液褪色;
苯结构稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,但可萃取溴水中的Br2,使溴水褪色,此过程属物理变化过程;
CH3CH3既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。
4.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗糗苯后,要用如下操作精制:
①蒸馏;
②水洗;
③用干燥剂干燥;
④10%的NaOH溶液洗;
⑤水洗。
正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤B.②④⑤③①
C.④②③①⑤D.②④①⑤③
解析 粗溴苯中主要含有溴、苯、溴化铁等杂质,先用水洗,FeBr3溶于水而被洗去;
再用NaOH溶液洗,溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的盐(NaBr、NaBrO)而被洗去;
第二次用水洗时有效地除去残存在有机物中易溶于水的杂质;
干燥使少量的水被除去,最后蒸馏时将溴苯中的苯分离出去(利用两者沸点的差异)。
5.用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的1个氢原子,所得芳香烃产物分别为__________________。
答案
解析 由烷基式量为43,CnH2n+1为烷基化学式,则求出n=3,则烷基为—CH2—CH2—CH3或
两种,烷基相对甲基各有邻、间、对三种位置。
6.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__________。
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
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。
7.某化学课外小组查阅资料知:
苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢,此反应为放热反应。
他们设计了下图装置制取溴苯。
先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A中。
如图是制取溴苯的装置。
试回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是_____________________。
(2)装置C中看到的现象是____________________________,证明______________________。
(3)装置B是吸收瓶,内盛CCl4液体,实验中观察到的现象是________,原因是________。
如果没有B装置将A、C直接相连,你认为是否妥当?
________(填“是”或“否”),理由是________。
(4)实验完毕后将A试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中,烧杯________(填“上”或“下”)层为溴苯,这说明溴苯________且________。
答案
(1)2Fe+3Br2===FeBr3,
+Br2
+HBr
(2)导管口有白雾,试管内有淡黄色的沉淀生成 有HBr生成
(3)液体变橙色 反应放热,A中溴蒸气逸出,溶于CCl4中 否 逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应
(4)下 不溶于水 密度比水大
解析 本题考查苯的溴代反应,其中A为发生装置,但由于反应放热,溴、苯以及产生的HBr均易挥发,故加B作为吸收瓶,吸收挥发出的溴和苯。
HBr蒸气进入C中,证明发生了取代反应。
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