最新高中化学苏教版必修2课时作业313煤的综合利用 苯 Word版含答案.docx

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最新高中化学苏教版必修2课时作业313煤的综合利用苯Word版含答案

课时作业16　煤的综合利用　苯

踩点训练

1．（双选）下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是（　　）

A．苯是无色带有特殊气味的液体

B．苯分子是环状结构，其性质跟烷烃相似

C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应

D．苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质，故不能发生加成反应

【解析】　苯是无色具有特殊气味的液体，A正确；苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键，没有单键，因此苯的性质跟烷烃不相似，B错误；苯易发生取代反应，在一定条件下能与液溴发生取代反应，C正确；苯无典型双键，但一定条件下能与H2等发生加成反应，D错误。

【答案】　BD

2．下列变化中，属于化学变化的是（　　）

A．用苯从溴水中萃取溴

B．重油裂化得到轻质燃料油

C．从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯

D．石油分馏得到汽油、煤油等产物

【解析】　萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度相差较大而使物质分离的方法，是物理变化。

重油裂化是将碳链长的烃在一定条件下断裂为碳链较短的轻质油的方法，是化学变化。

从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯，石油分馏得到汽油、煤油等产物，均是利用煤焦油和石油中不同成分的沸点不同采用蒸馏的方法得到的，属于物理变化。

【答案】　B

3．浓溴水加入苯中，充分振荡，静置后，溴水层颜色变浅的原因是（　　）

A．加成反应B．萃取作用

C．取代反应D．氧化反应

【解析】　苯和溴水不反应，但溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，故苯可萃取溴水中的溴，而使之颜色变浅。

【答案】　B

4．下列反应中前者属于取代反应，后者属于加成反应的是（　　）

A．光照甲烷与氯气的混合物；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色；苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷

C．苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中并水浴加热；乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇

D．在苯中滴入溴水，溴水褪色；乙烯使溴水褪色

【解析】　甲烷与氯气、苯与浓硝酸、浓硫酸的反应均属于取代反应，苯与氢气、乙烯与溴、乙烯与水蒸气的反应均属于加成反应，乙烯与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，苯与溴水不反应。

【答案】　C

5．石油被称为工业的血液，煤被称为工业的粮食。

它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。

下列说法正确的是（　　）

A．煤的干馏产物主要是各类有机物

B．石油的分馏、裂化、裂解，煤的干馏都属于化学变化

C．从煤焦油中经过分馏可以得到苯、甲苯等，说明煤中含有苯和甲苯

D．石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解的，并且碳链越长，越易分解

【解析】　煤的干馏产物主要有焦炉气、粗氨水、煤焦油、焦炭等，其中以焦炭最多，故A项错误；石油的分馏属于物理变化，故B项错误；由于煤的干馏发生了复杂的物理变化和化学变化，因而苯、甲苯是由煤分解得来的，而不是原来就有的，故C项错误；石油加热可以裂化生产汽油，而在更高的温度下可以发生裂解，得到小分子的烃，故D项正确。

【答案】　D

6．可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是（　　）

A．溴和四氯化碳B．苯和硝基苯

C．汽油和苯D．硝基苯和水

【解析】　A、B、C项中的液体都能相互混溶，无法用分液漏斗分离；D项中两液体互不相溶而且分层，可用分液漏斗分离，故选D项。

【答案】　D

7．在下列反应中，能够说明苯分子具有不饱和结构的是（　　）

A．燃烧B．取代反应

C．加成反应D．分解反应

【解析】　分子是否具有不饱和结构通常看是否能发生加成反应。

【答案】　C

8．某高速公路上一辆运送化学物品的槽罐车侧翻，罐内15t苯泄入路边300m长的水渠，造成严重的危害，许多新闻媒体进行了连续报道。

以下说法中有科学性错误的是（　　）

A．由于大量苯溶于水中渗入土壤，会对周边农田、水源造成严重污染

B．由于苯是一种易挥发、易燃的物质，如果在周围地区遇明火就可能引起爆炸

C．可以采取抽吸水渠中上层液体的办法，达到部分消除泄漏物的目的

D．处理事故时，由于事故发生地周围比较空旷，有人提出用点火焚烧的办法来清除泄漏物，但由于苯燃烧会产生大量的黑烟从而扩大污染，所以该办法未被采纳

【解析】　本题以现实发生的事故为载体考查苯的性质，这种方式是高考中的常用方式。

A项中苯溶于水是错误说法。

【答案】　A

9．（双选）科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。

下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的事实是（　　）

A．苯分子是高度对称的平面形分子

B．苯不与溴水反应

C．苯不与酸性KMnO4溶液反应

D．1mol苯在一定条件下可与3mol氯气发生加成反应

【解析】　碳碳双键也可以形成高度对称的平面形分子，所以A项不能证明；根据苯的结构简式，若有3条双键，也恰好与3mol氯气发生加成反应，D项也不能证明；但是若有双键，则可以与溴水反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色，但实际苯不具备这两种性质，所以B、C能证明。

【答案】　BC

10．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．78B．79

C．80D．81

【解析】　从苯上换下一个碳原子，换成一个氮原子，相对分子质量增加2。

但容易忽视的一点是碳在分子中形成四条键，而氮在分子中形成三条键，从而换上氮原子后少结合了一个氢原子：

的相对分子质量：

78＋2－1＝79。

【答案】　B

11．下列反应中，属于取代反应的是________，属于加成反应的是________。

A．CH3Cl＋H—OH

CH3OH＋HCl

B．CH2===CH2＋H2

CH3—CH3

C．CH2===CH2＋H—OH

CH3CH2OH

D．CH2Br—CH2Br＋Cl2

CH2Br—CHBrCl＋HCl

【解析】　本题考查同学们对取代反应和加成反应的理解。

【答案】　A、D、F、G　B、C、E

12．实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到55～60℃反应，已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示：

熔点

沸点

状态

苯

5.51℃

80.1℃

液体

硝基苯

5.7℃

210.9℃

液体

（1）要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是________________________________________________________________

________________________________________________________________。

（2）分离硝基苯和水的混合物的方法是______________________；分离硝基苯和苯的方法是______________________。

（3）某同学用如图装置制取硝基苯：

①用水浴加热的优点是_____________________________________

_____________________________________________________________；

②指出该装置的两处缺陷：

______________________________________；

________________________________________________________________。

【解析】　

（1）试剂的混合顺序是：

把浓硫酸缓缓注入到浓硝酸中并及时搅拌冷却，最后逐滴加入苯，边加边振荡，使混酸与苯混合均匀。

（2）硝基苯和水互不相溶，可用分液的方法分离。

硝基苯和苯互溶，沸点相差较大，可考虑用蒸馏的方法分离。

（3）①水浴加热可以使反应物受热均匀，并且温度容易控制。

②两处缺陷分别是：

盛放反应物的试管不能接触烧杯底部；为了防止苯、硝酸的挥发应在试管口加一个长的直玻璃管，起到冷凝回流作用。

【答案】　

（1）应将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入

浓HNO3中，并用玻璃棒不断搅拌　

（2）分液；蒸馏　（3）①使反应体系受热均匀，容易控制温度　②试管底部不能与烧杯底部接触；试管口缺少一个带有长直玻璃导管的橡皮塞

巩固提升

1．甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种。

①甲、乙能使溴水褪色，乙与等物质的量的H2反应生成甲，甲与等物质的量的H2反应生成丙。

②丙既不能使溴的CCl4溶液褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色。

③丁既不能使溴的CCl4溶液褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色，但在一定条件下可与溴发生取代反应；一定条件下，1mol丁可以和3molH2完全加成。

请根据以上叙述完成下列填空：

（1）甲的结构简式________，乙的结构式________。

（2）丁与溴在催化剂（FeBr3）作用下发生取代反应的化学方程式______________________。

【解析】　乙烯、乙炔能使溴水褪色，且有CH≡CH＋H2

CH2===CH2，CH2===CH2＋H2

CH3CH3，故甲为CH2===CH2，乙为CH≡CH；再结合②、③知丙为乙烷，丁为苯。

【答案】　

（1）CH2===CH2　H—C≡C—H

（2）

2．某同学以“研究苯分子的结构”为题目做了一次探究活动，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）查询资料：

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？

【解析】　

（1）苯的凯库勒式为

认为苯环是由碳碳单键、碳碳双键交替形成的；苯环中若有碳碳双键，就可以使紫色的酸性KMnO4溶液褪色。

（2）由于酸性KMnO4溶液与苯不能发生化学反应，且与苯互不混溶，所以溶液会出现分层现象，且溶液颜色不褪去。

（4）实验证明，苯分子中的6个C原子间的化学键完全相同，是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键；苯分子中的6个C原子和6个H原子都在同一个平面上，为了反映这一结构特点，用

表示苯分子的结构更合理。

（5）该同学所查资料是正确的。

因为苯与水互不混溶，且Br2在苯中的溶解度比在水中的溶解度大得多，所以苯将溴水中的Br2萃取出来，从而使溴水褪色。

【答案】　

（1）

　碳碳双键　碳碳单键　酸性KMnO4溶液

（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溶解度大许多，故将苯与溴水混合振荡时，苯将溴单质从其水溶液中萃取出来，从而使溴水褪色，与此同时，苯层颜色加深。

3．某烃A不能使溴水褪色，最简式是CH,0.1molA完全燃烧时生成13.44L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并指明反应类型：

①A与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应生成B；

______________________，________反应。

②在催化剂作用下A与H2反应生成C。

______________________，________反应。

【解析】　该烃的最简式是CH,0.1molA完全燃烧时生成二氧化碳为13.44L÷22.4L·mol－1＝0.6mol，故该烃分子中碳原子数为0.6mol÷0.1mol＝6，所以氢原子数也为6，则A的分子式为C6H6。

又因A不能使溴水褪色，故A为苯。

课时作业8　化学反应速率

踩点训练

1．（双选）有的化学反应进行得很快，几乎在瞬间即可完成，如产生美丽焰火的反应；有的化学反应进行得比较缓慢，如金属的锈蚀；还有一些化学反应进行极其缓慢，如塑料的自行分解。

为了表示化学反应的快慢，我们引入了化学反应速率。

已知反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率为（　　）

A．v（O2）＝0.01mol·（L·s）－1

B．v（NO）＝0.08mol·（L·s）－1

C．v（H2O）＝0.003mol·（L·s）－1

D．v（NH3）＝0.002mol·（L·s）－1

【解析】　先求出NO的反应速率，然后运用“化学反应速率之比等于化学方程式中各物质前的计量数之比”求出其他物质的反应速率。

根据题意计算得v（NO）＝0.002mol·（L·s）－1

因v（O2）：

v（NO）＝5：

4

故v（O2）＝0.0025mol·（L·s）－1

同理v（H2O）＝0.003mol·（L·s）－1

v（NH3）＝0.002mol·（L·s）－1。

【答案】　CD

2．已知反应A＋3B===2C＋D在某段时间以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L－1·min－1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（　　）

A．0.5mol·L－1·min－1

B．1mol·L－1·min－1

C．2mol·L－1·min－1

D．3mol·L－1·min－1

【解析】　根据A的变化量，求出其他物质的变化量，然后根据定义进行求解。

【答案】　C

3．1830年，法国化学品制造商库尔曼就提出，氨能跟氧气在铂催化下得到硝酸，其中第一步反应为：

4NH3＋5O24NO＋6H2O（各物质均为气态），若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）[mol·L－1·min－1]表示，则正确的关系是（　　）

A．4v（NH3）/5＝v（O2）

B．5v（O2）/6＝v（H2O）

C．2v（NH3）/3＝v（H2O）

D．4v（O2）/5＝v（NO）

【解析】　根据化学计量数之比等于化学反应速率之比。

【答案】　D

4．某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。

反应2min后，测得参加反应的X2为0.6mol/L，用Y2的变化表示的反应速率v（Y2）＝0.1mol/（L·min），生成的c（Z）为0.4mol/L，则该反应的化学方程式是（　　）

A．X2＋2Y22XY2

B．2X2＋Y22X2Y

C．3X2＋Y22X3Y

D．X2＋3Y22XY3

【解析】　用X2表示的反应速率为：

v（X2）＝

＝0.3mol/（L·min）；用Z表示的化学反应速率v（Z）＝

＝0.2mol/（L·min），故X2、Y2和Z的反应速率之比（即化学方程式中物质的化学计量数之比）为：

v（X2）：

v（Y2）：

v（Z）＝0.3mol/（L·min）：

0.1mol/（L·min）：

0.2mol/（L·min）＝3：

1：

2。

根据原子守恒，可确定Z的化学式为X3Y，故可得出反应的化学方程式。

【答案】　D

5．氨气分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。

已知起始时氨气的物质的量为4mol,5秒末为2.4mol，则用氨气表示该反应的速率为（　　）

A．0.32mol/（L·s）B．0.16mol/（L·s）

C．1.6mol/（L·s）D．0.8mol/（L·s）

【解析】　化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑缺一不可，若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C，只考虑氨气的浓度的变化，会误选D。

若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A。

正确的计算是：

v（NH3）＝

＝0.16mol/（L·s）。

【答案】　B

6．在下列四种反应条件下，锌和盐酸反应速率最快的是（　　）

A．20℃时，将锌片放入0.01mol·L－1的稀盐酸中

B．20℃时，将锌片放入0.1mol·L－1的稀盐酸中

C．50℃时，将锌片放入0.01mol·L－1的稀盐酸中

D．50℃时，将锌片放入0.1mol·L－1的稀盐酸中

【解析】　反应温度越高，盐酸的浓度越大，反应速率越快。

【答案】　D

7．通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。

下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是（　　）

【解析】　铁门表面喷漆可以减缓铁门被氧化生锈的速率，A选项不符合；橡胶中加炭黑既可减缓橡胶老化的速率，又可增大橡胶的耐磨性，B选项不符合；扇子扇煤炉火可以增大炉内空气流动的速率，使炉内单位时间内通过氧气的量增大，加快煤的燃烧速率，C选项符合；木质电线杆表面烤焦后会形成一层常温下化学性质非常稳定的木炭，减缓土壤中木质电线杆的腐烂速率，D选项不符合。

【答案】　C

8．实验探究

实验题目

双氧水分解反应

实验步骤

在一支试管中加入2～3mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1mol·L－1的FeCl3溶液

待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体

实验现象

用化学方程式解释实验现象

【答案】　

实验现象

产生大量气泡

带火星的火柴梗复燃

用化学方程式解释实验现象

2H2O22H2O＋O2↑

9．把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示。

其中t1～t2速率变化的主要原因是______________________________；t2～t3速率变化的主要原因是____________________。

【解析】　Mg与HCl溶液的反应是放热反应，该反应中并存两个影响化学反应速率的外因：

一是反应放出的热能使反应体系温度升高，化学反应速率增大；二是反应使HCl物质的量浓度减小，化学反应速率减小。

由图像可知，在t1～t2的时间内温度变化是影响化学反应速率的主要外因，在t2～t3的时间内，HCl物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。

【答案】　反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高　HCl物质的量浓度变小使化学反应速率降低

巩固提升

1．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是（　　）

A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈

B．锌与稀硫酸反应中加入少量浓硫酸而使反应放出H2的速率加快

C．双氧水中加入少量MnO2，可迅速放出气体

D．固态FeCl3和固体NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀

【解析】　A中，速率加快的原因是KClO3分解产生的O2助燃；B中，增大硫酸浓度；C中，MnO2是双氧水分解的催化剂；D中，水的加入，使固体溶解，增大了物质的接触面积。

【答案】　C

2．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）

A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝粉改为铝片

B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用质量分数为98.3%的浓硫酸

C．Zn与稀硫酸反应时，适当提高溶液的温度

D．Na与水反应时增大水的用量

【解析】　A项减小了固体表面积，反应速率减小；B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化；C项升温，化学反应速率增大；D项增加水的用量不会提高反应速率。

【答案】　C

3．下列四支试管中，过氧化氢分解产生氧气的化学反应速率最大的是（　　）

试管

温度

过氧化氢浓度

催化剂

A

室温（25℃）

12%

有

B

水浴加热（50℃）

4%

无

C

水浴加热（50℃）

12%

有

D

室温（25℃）

4%

无

【解析】　温度越高反应速率越大，浓度越高反应速率越大，使用催化剂可以大大提高反应速率。

故选C。

【答案】　C

4．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率。

（1）集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：

________。

（2）等质量的大理石块和大理石粉末分别与相同浓度的盐酸反应，大理石粉末反应快：

________________。

（3）硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中迅速燃烧发出明亮的蓝紫色火焰：

______________________。

（4）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2产生气体的速率很快：

______________________。

（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌条和镁条，产生气体有快有慢：

______________________。

（6）食品在夏天易霉变，冬天就不易发生该现象：

________________。

【解析】　

（1）光照H2和Cl2的混合气体发生爆炸，说明光照可加快该反应的速率。

（2）说明固体反应物的颗粒越小，反应速率越快。

（3）硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧速率快，说明增大反应物的浓度可加快反应速率。

（4）MnO2是KClO3分解制O2的催化剂，加入催化剂能显著地增大反应速率。

（5）镁比锌的金属性强，镁与盐酸反应剧烈，说明反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素。

（6）夏天温度高，食品易霉变，冬天温度低，食品不易霉变，说明温度越高，食品霉变的速率越快。

【答案】　

（1）光照　

（2）固体反应物的颗粒大小　（3）反应物的浓度　（4）催化剂　（5）反应物的性质

（6）温度

5．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经5min时，测得D的浓度为0.5mol·L－1，c（A）：

c（B）＝3：

5，C的平均反应速率是0.1mol·（L·min）－1。

回答下列问题：

（1）5min内A的平均反应速率为__________________________________

mol·（L·min）－1。

（2）x＝________。

（3）开始B的浓度为________mol·L－1。

【解析】　5min时D的浓度为0.5mol·L－1，则D的平均反应速率v（D）＝

＝0.1mol·（L·min）－1，即v（C）＝v（D），由反应速率之比等于化学计量数之比可知x＝2。

同理可知v（A）＝0.15mol·（L·min）－1；v（B）＝0.05mol·（L·min）－1。

由此可知在5min内A的浓度减少量为0.75mol·L－1；B的浓度减少0.25mol·L－1；假设A、B的起始浓度为x，可得

＝

，解得x＝1.5mol·L－1。

【答案】　

（1）0.15　

（2）2　（3）1.5

6．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号

金属质量/g

金属状态

c（H2SO4）/mol·L－1

V（H2SO4）/mL

溶液温度/℃

金属消失的时间/s

反应前

反应后

1

0.10

丝

0.5

50

20

34

500

2

0.10

粉末

0.5

50

20

35

50

3

0.10

丝

0.7