2020-2021鲁科版化学第二册课时3.2.2烃分子中原子的共线、共面问题含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年新教材鲁科版化学必修第二册课时分层作业：3.2.2烃分子中原子的共线、共面问题含解析课时分层作业（十五）(建议用时：40分钟）[合格过关练］1．下列关于煤的干馏的叙述中,正确的是（）A．煤加强热而分解的过程叫作煤的干馏B．煤的干馏产物都是有机物C．煤的干馏和石油的分馏的本质差别为干馏是化学变化而分馏是物理变化D．芳香烃原料可由煤干馏得到，存在于干馏所得的焦炉气中C［A项，干馏是隔绝空气加强热；B项,干馏产物也有无机物，如氨气、氢气等；D项，苯、甲苯等芳香烃主要存在于粗苯和煤焦油中。］2．现代煤化工被认为是化解煤炭过剩、实现煤炭高效清洁利用的重要途径。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及煤焦油加工等.煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等多种有机物.从煤焦油中分离出甲苯所采用的方法是(）A．干馏 B．分液C．分馏 D．萃取C［分离互溶的液态有机物可以利用其沸点的差异,通过分馏加以分离。]3．下列关于苯性质的叙述中,不正确的是(）A．苯是无色、有特殊气味的液体B．常温下苯是一种难溶于水且密度比水小的液体C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应D．苯不具有典型的含双键物质所具有的性质，故不可能发生加成反应D[苯在一定条件下可与H2发生加成反应。］4．以苯为原料，不能通过一步反应制得的有机物是（)B［A项，苯与浓硝酸在浓硫酸催化作用下发生硝化反应得到硝基苯,不符合题意;B项，苯不能通过一步反应得到苯酚，符合题意；C项，苯和氢气在一定条件下发生加成反应生成环己烷，不符合题意;D项,苯与液溴在催化剂作用下发生取代反应生成溴苯，不符合题意。］5．一定条件下,甲分子和乙分子反应生成丙分子和丁分子，下列说法不正确的是（)A．分离甲和丙可以采用蒸馏法B．甲的空间构型是平面正六边形C．丙不属于烃类物质D．该反应类型是置换反应D[由图示可知该反应为苯(甲)和卤素单质（乙）发生取代反应生成卤代苯（丙)和卤化氢(丁)。A项，苯和卤代苯的沸点一般相差较大,可用蒸馏法分离，正确；B项,苯分子的空间构型是平面正六边形，正确；C项，丙属于卤代烃，不属于烃，正确；D项,该反应为取代反应，错误。］6．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)B[苯和甲苯都是有机溶剂,溴水中的溴单质易溶于苯和甲苯,且苯和甲苯均不与溴水反应,因此溴水无法除去苯中的甲苯，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，B正确；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2，产生新的杂质，C错误；溴易溶于溴苯，除去溴苯中的溴可先加入NaOH溶液，然后水洗，D错误。]7．下列说法错误的是（)A．苯分子结构中对位上的4个原子在一条直线上B．苯的结构简式可用表示C．苯的四氯代物有3种D．C5H12的同分异构体有4种D［苯分子具有平面正六边形结构，对位上的4个原子在一条直线上，A正确；苯的结构简式可用表示，B正确；苯的四氯代物与苯的二氯代物数目相同，均有3种,C正确;C5H12的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种，D错误.］8．四联苯的一氯代物有（）A．3种 B．4种C．5种 D．6种C[推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线,四联苯是具有两条对称轴的物质，即,在其中的一部分上有几种不同的氢原子（包括对称轴上的氢原子），就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。］9．下列关于苯的叙述正确的是（）A．反应①为取代反应，有机产物的密度比水小B．反应②为氧化反应，反应现象是火焰明亮并带有浓烟C．反应③为取代反应，有机产物是一种烃D．反应④中1mol苯最多与3molH2发生加成反应，是因为苯分子含有三个碳碳双键B［苯与液溴发生取代反应，生成溴苯，溴苯的密度比水大，与水混合沉在下层，故A错误；苯能在空气中燃烧,发生氧化反应，燃烧时火焰明亮并带有浓烟，故B正确；苯能在浓硫酸作用下，与浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，硝基苯中除了含有C、H，还含有N和O,不属于烃，故C错误；苯分子没有碳碳双键,而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故D错误。]10．如图是实验室干馏煤的装置图,回答相关问题：（1）指出图中仪器的名称：c________,d________。(2）仪器d的作用是________________，c中液体主要有________和水，其中水里有________，可以用________检验出来；有机物可以通过________方法将其中的重要成分分离出来。(3)e处点燃的气体在工业上叫作水煤气，其主要成分是________,火焰的颜色是________.[解析]本实验是用酒精喷灯给煤隔绝空气加强热使其分解的煤的干馏实验，生成焦炉气、煤焦油和焦炭.反应后b硬质玻璃管中剩下灰黑色的固体是焦炭，U形管中的液体分层，上层是澄清、透明的水溶液，因溶有NH3而显碱性，可以用酚酞试液检验。下层的黑色黏稠物是煤焦油，主要成分是芳香烃,能利用分馏的方法分离。[答案]（1）U形管烧杯（2)冷凝煤焦油氨酚酞试液分馏(3)H2、CO淡蓝色11．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50～60℃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50～60℃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，并不断搅拌和冷却。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,并不断搅拌、冷却(2)将反应器放在50～60℃的水浴中加热（3)分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈)（4)除去粗产品中残留的酸性物质(5)大苦杏仁12．人们对苯及芳香烃的认识是一个不断深化的过程。(1)已知分子式为C6H6的烃结构有多种，其中的两种为（Ⅰ）和（Ⅱ)，①这两种结构的区别表现在：定性方面（即化学性质方面)：Ⅰ能________（填字母）而Ⅱ不能。a．被酸性高锰酸钾溶液氧化b．与溴水发生加成反应c．与溴发生取代反应d．与氢气发生加成反应定量方面（即消耗反应物的量的方面）:1molC6H6与H2加成时Ⅰ需________molH2，而Ⅱ需________molH2。②今发现C6H6还可能有另一种立体结构(如图所示），该结构的二氯代物有________种。（2）萘也是一种芳香烃，它的分子式是C10H8.请你判断它的结构简式是下列中的________(填字母）。(3)现代化学认为苯分子中碳碳之间的键是__________________________________________________________________________________________。[解析]（1）Ⅰ是环状烯烃，可以发生的反应有a、b、c、d,而Ⅱ（苯)不能发生a、b两反应；Ⅰ含2个碳碳双键,与H2加成时需2molH2，Ⅱ（苯)与H2加成时需3molH2。（2）由分子式C10H8可判断萘的结构简式只能是B选项。[答案](1)①a、b23②3(2）B（3)介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键［素养培优练]13．分子式为C8H10且含一个苯环结构的同分异构体有（)A．2种 B．3种C．4种 D．5种14．如图所示是实验室模拟煤的干馏的实验装置图，下列相关叙述错误的是()A．图示实验中发生了化学变化B．液体X的pH〉7，Y是一种黑色黏稠状液体C．气体Z易燃，且可还原CuOD．液体Y是一种纯净物D［煤的干馏产品Y呈液态，故为煤焦油，属于混合物。]15．利用煤化工所得的苯可合成甲苯、乙苯、环己烷，其反应如下：下列说法正确的是（)A．反应①、②、③均属于加成反应B．溴水中加入苯，二者可发生取代反应C．乙苯中所有碳原子一定在同一平面上D．能用溴水判断反应②所得的乙苯中是否混有乙烯D［反应①为取代反应，反应②、③为加成反应，A错误；在催化剂作用下液溴与苯发生取代反应，而溴水不能与苯发生取代反应,B错误；乙苯分子中的甲基碳原子与其他碳原子不一定在同一平面上,C错误;若乙苯中混有乙烯，加入溴水时溴水褪色，D正确.］16．下列关于分子结构的叙述，正确的是()A．除苯环外的其余碳原子有可能在一条直线上B．1mol该物质与足量溴水反应，消耗5molBr2C．1mol该物质完全燃烧消耗16mol氧气D．该分子中最多有22个原子在同一平面内D[碳碳双键提供的是平面结构，不是直线结构,除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上，故A错误；苯环不能与溴水发生加成反应，碳碳双键可以与溴发生加成反应，则1mol该物质与足量溴水反应，消耗2molBr2，故B错误;该有机物的分子式为C12H14，1mol该物质完全燃烧消耗氧气的物质的量为（12＋eq\f（14,4)）×1mol＝15.5mol，故C错误；苯环和碳碳双键均能提供平面结构，单键可旋转，甲基中的碳原子和一个氢原子可与碳碳双键在同一平面内，则该分子中最多有22个原子在同一平面内，故D正确.]17．有机物：(1)该物质苯环上一氯代物有________种。(2）1mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为________mol。（3)1mol该物质和H2加成最多需H2________mol。(4)下列说法不对的是________(填字母序号）。A．此物质可发生加成、取代、氧化等反应B．和甲苯属于同系物C．使溴水褪色的原理与乙烯相同D．能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是加成反应[解析]该物质苯环上4