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课时达标训练
1.(2017·聊城高一检测)下列关于乙烯和苯的叙述中正确的是 ( )
A.两者都易发生取代反应
B.两者都可以与溴水发生加成反应
C.两者分子中所有原子都在同一平面上
D.两者都含有碳碳双键,都能与酸性高锰酸钾溶液反应
【解析】选C。苯易取代,能加成,乙烯易加成,不取代,A错误;苯不与溴水反应,B错误;乙烯、苯分子中所有原子都在同一平面上,C正确;苯分子中不含碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液反应,D错误。
2.下列有关苯的说法正确的是 ( )
A.苯是有毒的液体,能用作消毒剂
B.苯是重要的化工原料,主要是通过石油分馏得到的
C.苯是良好的有机溶剂,可用来萃取溴
D.苯与水混合后,静置,水在上层
【解析】选C。苯主要是通过石油的催化重整获得的,不可用作消毒剂,苯的密度比水小,与水混合静置后,苯在上层。
【补偿训练】
用分液漏斗可以分离的一组混合物是 ( )
A.溴和CCl4 B.苯和溴苯
C.硝基苯和水 D.汽油和苯
【解析】
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选C。A、B、D项的物质可以互溶,不会分层,不可用分液漏斗分离。
3.下列关于苯的叙述中,正确的是 ( )
A.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
B.表示苯的分子结构,其中含有碳碳单键和碳碳双键,因此苯的性质与乙烯的相似
C.苯的分子式为C6H6,因为分子中氢原子个数比较少,所以苯能被酸性KMnO4氧化
D.苯在一定条件下能与溴水发生加成反应
【解析】选A。苯的分子结构中6个碳碳键相同,所以呈平面正六边形结构,A项正确;虽然可以用表示苯的分子结构,但苯分子中并不存在碳碳双键,所以苯与乙烯的化学性质不相似,B项错误;苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应,C项错误;苯与溴水不反应,D项错误。
【易错提醒】因苯的凯库勒式为,往往会误解为苯分子中是单键、双键交替结构,其实,苯分子中所有的碳碳键是完全相同的,因此,苯并不能与溴水、酸性KMnO4溶液发生反应。但在分析苯的不饱和程度时,可以看做是苯分子中存在三个双键,因此,苯与H2发生加成反应时,物质的量之比为1∶3。
4.(2017·安阳高一检测)苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是 ( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯环中的碳碳键的键长均相等;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷;④苯在FeBr3存在的条件下与液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
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A.②③④ B.①③④
C.①②④ D.①②③
【解析】选C。苯中若存在典型的碳碳双键必然能使酸性KMnO4溶液褪色,能与H2发生加成反应,也容易与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此①②④说明苯分子中不存在碳碳双键,C项正确。
5.某烃A不能使溴水褪色,0.5 mol A完全燃烧时,得到1.5 mol H2O和67.2 L CO2(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A的分子式为CxHy,完全燃烧时,得到CO2(标准状况)的物质的量:n(CO2)==3 mol。
由烃的燃烧通式:
CxHy+(x+)O2xCO2+ H2O
1 mol xmol 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。
答案:(1)
(2)①+Cl2+HCl
②+3H2
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6.【能力挑战题】实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
物质
苯
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
(1)实验装置中,仪器c的名称为 ,作用为 。
(2)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。写出a中发生反应的化学方程式: 。
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。用NaOH溶液洗涤的作用是 ;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是 。
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(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,需进行的操作方法为 。
【解析】铁和溴反应生成三溴化铁,在三溴化铁催化下,溴与苯作用,生成溴苯,同时有溴化氢生成,氢溴酸和氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠和水,溴单质和氢氧化钠反应,生成易溶于水的溴化钠和次溴酸钠。溴苯提纯的方法是先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,然后加干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯。利用沸点不同,苯的沸点低,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯。
答案:(1)球形冷凝管 冷凝回流
(2)HBr 2Fe+3Br22FeBr3,
+Br2+HBr
(3)除去未反应的Br2 干燥溴苯
(4)苯 蒸馏
【补偿训练】
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。他们设计了如图装置制取溴苯。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。试回答:
(1)装置C中看到的现象是 ,证明有
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生成。
(2)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 。
(3)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 。
【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。
答案:(1)导管口有白雾,试管内有淡黄色的沉淀生成 HBr
(2)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
(3)下 不溶于水 密度比水大
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