?第二章第三節(jié)第2課時芳香烴---苯同系物的結構與性質(zhì)分層作業(yè)鞏固練習（2）2021_2022學年高中化學選擇性必修3（人教版2019）
練習
一、單選題，共13小題
1．有關芳香烴的下列說法正確的是(　　)
A．具有芳香氣味的烴
B．分子里含有苯環(huán)的各種有機物的總稱
C．苯和苯的同系物的總稱
D．分子里含有一個或多個苯環(huán)的烴
2．美國康乃爾大學的魏考克斯(C·wilcox)所合成的一種有機分子，就像一尊釋迦牟尼佛，因而稱為釋迦牟尼分子(所有原子在同一平面上)。有關該有機分子的說法不正確的是(　　)

A．屬于芳香烴
B．不屬于苯的同系物
C．分子中含有22個碳原子
D．它和分子式為C22H12的有機物可能互為同系物
3．都屬于萘的同系物。則萘和萘的同系物分子組成通式是
A．CnH2n－6（n≥11） B．CnH2n－8（n＞10）
C．CnH2n－10（n≥10） D．CnH2n－12（n≥10）
4．某石化公司“碳九”裝船作業(yè)時發(fā)生泄漏，造成環(huán)境污染?！疤季拧笔侵负艂€碳原子的芳香烴，下列關于“碳九”的說法不正確的是
A．屬于易燃危險品 B．能與濃硫酸和濃硝酸的混合液反應
C．只含碳、氫元素 D．1，2，3-三甲基苯屬于“碳九”，其一氯代物有5種
5．下列有機物屬于環(huán)狀化合物，且屬于苯的同系物的是
①　②?、邰? ⑤?、?br /> A．①②④⑤ B．①②③④⑥ C．①⑥ D．①②③④⑤⑥
6．NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是（????????）
A．7.8g苯所含碳碳雙鍵數(shù)目為0.3NA
B．28g乙烯所含共用電子對數(shù)目為6NA
C．標準狀況下，11.2?L溴乙烷所含分子數(shù)為0.5NA
D．26g乙炔和苯乙烯的混合物，含有原子總數(shù)為6NA
7．某化妝品的組分Z具有美白功效，原從楊樹中提取，現(xiàn)可用如下反應制備：

下列敘述正確的是（???????）。
A．X、Y和Z均能使溴水褪色，且原理相同
B．X和Z均能與Na2CO3溶液反應放出CO2
C．X、Y和Z分子中的所有原子可能共平面
D．X苯環(huán)上一氯代物有3種，Y苯環(huán)上的二氯代物有6種
8．2019年4月，曹遠鎮(zhèn)擬建環(huán)保型再生橡膠項目，有效治理廢舊橡膠黑色污染問題。已知廢舊橡膠含多環(huán)芳烴苯并芘，其結構如圖所示，該物質(zhì)高度致癌。下列說法正確的是（???????）

A．該物質(zhì)的分子式為C20H18
B．該分子中所有碳原子共面
C．該物質(zhì)與為苯的同系物
D．該分子能使溴的四氯化碳溶液褪色
9．關于化合物2?苯基丙烯（），下列說法正確的是
A．不能使稀高錳酸鉀溶液褪色
B．可以發(fā)生加成聚合反應
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
10．下列實驗事實中，能說明苯環(huán)上的取代基對苯環(huán)性質(zhì)有影響的是
A．苯酚和溴水反應生成白色沉淀
B．甲苯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C．苯酚可以與氫氧化鈉溶液反應
D．苯酚能與氫氣反應
11．已知C—C鍵可以繞鍵軸旋轉，則關于結構簡式為 ???的烴，下列說法中正確的是
A．分子中至少有8個碳原子處于同一平面上
B．分子中至少有9個碳原子處于同一平面上
C．該烴的一氯取代物最多有4種
D．該烴是苯的同系物
12．下面是某同學設計的用于鑒別苯和苯的同系物的幾種方法或試劑，其中最適合的是(　　)
A．液溴和鐵粉 B．濃溴水
C．酸性KMnO4溶液 D．在空氣中點燃
13．能將乙烯、甲苯、溴苯、水和NaOH溶液鑒別開的試劑是(　　)
A．鹽酸 B．酸性KMnO4溶液
C．溴水 D．AgNO3溶液
二、非選擇題，共6小題
14．如圖裝置制取溴苯,回答下列問題：

(1)寫出A中反應的化學方程式：_________________
(2)C中盛放CCl4的作用是_________
(3)D中加入硝酸銀溶液，實驗后溶液中能看到的的實驗現(xiàn)象為________
(4)常用于鑒別苯和甲苯的試劑為_________________
15．苯甲酸（）廣泛應用于制藥和化工行業(yè)。某小組同學嘗試利用甲苯()的氧化反應制備苯甲酸，反應原理為：
+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl+KCl
相關物質(zhì)的部分信息如下表：
名稱
相對分子質(zhì)量
性狀
熔點/℃
沸點/℃
密度/g?mL-1
溶解度
4℃冷水
75℃熱水
甲苯
92
無色液體易燃易揮發(fā)
-95
110.6
0.87
不溶
不溶
苯甲酸
122
白色片狀或針狀晶體
122.4
248
1.27
0.18
2.20

實驗裝置（部分夾持裝置已略去）和流程如下：


請回答：
（1）裝置一中A的名稱為___，在本實驗中，下列規(guī)格的A中最合適的是___（填字母）。
A．50 mL????????????????????B．100mL????????????????????C．150 mL??????????????????????D．250 mL
（2）相對于用酒精燈直接加熱，用熱水浴加熱的優(yōu)點是_____。
（3）判斷甲苯被氧化完全的實驗現(xiàn)象是_____。
（4）抽濾可利用裝置二完成，抽濾的優(yōu)點是____。抽濾1后洗滌固體應選___（填序號，下同），抽濾2后洗滌固體應選_____。
A．4 °C冷水?????????????B．75 °C熱水?????????????????C．A和B均可
（5）混合液A中加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是_____，若不加入，產(chǎn)生的主要問題是____。
（6）純化固體時可采用的物理方法的名稱是___。
（7）若加入1.4 mL甲苯，純化后所得產(chǎn)品的質(zhì)量為1.0 g，則苯甲酸的產(chǎn)率為___。
16．苯甲酸又稱安息香酸(C6H5COOH)，可用于合成纖維、樹脂涂料等也可作為藥物或防腐劑使用，有抑制真菌、細菌生長的作用。實驗室中由甲苯制備苯甲酸的實驗如下：
查閱資料：
①苯甲酸是一元有機弱酸不易被氧化。在水中溶解度：0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有機溶劑，不溶于水。
②

相對分子質(zhì)量
熔點（℃）
沸點（℃）
密度（g·cm-3）
苯甲酸
122
122.4
249
1.3
甲苯
92
-95
110.6
0.9

實驗步驟：
第一步：將9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液（過量）置于如圖的三頸燒瓶中，加熱保持反應物溶液溫度在90℃左右至反應結束，主要反應為5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+4MnSO4+14H2O，制備過程中不斷從分水器分離出水；

第二步：將反應后混合液趁熱過濾濾液冷卻后用硫酸酸化用如圖裝置抽濾得粗產(chǎn)品；（抽濾又稱減壓過濾利用抽氣泵使抽濾瓶中的壓強降低達到固液分離的目的。）

第三步：粗產(chǎn)品用水洗滌2到3次，干燥稱量得固體.
請回答下列問題：
（1）圖1中裝置乙的名稱為___。
（2）分水器的作用是分離出水其主要目的是___，判斷該反應進行完全的實驗現(xiàn)象是___。
（3）實驗第二步中，趁熱過濾的原因是___，采用抽濾的優(yōu)點是____。停止抽濾時先旋開圖2中4處的旋塞恢復常壓，然后關閉抽氣泵，裝置3起到的作用是____。
（4）第三步證明粗產(chǎn)品洗滌干凈的方法是___。
（5）苯甲酸的產(chǎn)率為____。
（6）結合下列試劑和用品設計最簡單實驗驗證苯甲酸是弱酸，具體操作為__。
0.010mol·L-1的苯甲酸溶液；0.010mol·L-1的苯甲酸鈉溶液；0.010mol·L-1的氫氧化鈉溶液；0.010mol·L-1的鹽酸溶液；廣泛pH試紙；甲基橙，酚酞（儀器任選）。
17．芐叉二氯(，沸點206℃)是合成苯甲醛的中間體，實驗室合成芐叉二氯的裝置如圖所示。

回答下列問題：
(1)裝置B的作用是________。
(2)儀器X的名稱為________，冷凝水從______(填“a”或“b”)口進入；裝置C中甲苯與Cl2反應生成芐叉二氯的化學方程式為_______。
(3)若實驗前甲苯的質(zhì)量為46g，最后芐叉二氯的質(zhì)量也是46g，則該實驗的產(chǎn)率為______。
18．乙苯是重要的化工產(chǎn)品。某課題組擬制備乙苯:
有機物
苯
溴乙烷
乙苯
沸點/℃
80
38.4
136.2

查閱資料如下:
①幾種有機物的沸點：
②化學原理:+ CH3CH2Br + HBr
③氯化鋁易升華、易潮解
Ⅰ.制備氯化鋁
甲同學選擇下列裝置制備氯化鋁(裝置不可重復使用):

(1)本實驗制備氯氣的離子方程式為___
(2)氣體流動方向是從左至右,裝置導管接口連接順序a→____→k→i→f→g→____
(3)D裝置存在的明顯缺陷是_________；改進之后,進行后續(xù)實驗。
(4)連接裝置之后，檢查裝置的氣密性，裝藥品。先點燃____處酒精燈，當____(填實驗現(xiàn)象)時，點燃___處酒精燈
Ⅱ.制備乙苯
乙同學設計實驗步驟如下:

步驟1:連接裝置并檢查氣密性(如圖所示,夾持裝置省略)。
步驟2:用酒精燈微熱燒瓶。
步驟3:在燒瓶中加入少量無水氯化鋁、適量的苯和溴乙烷。
步驟4:加熱,充分反應半小時。
步驟5:提純產(chǎn)品。
(5)步驟2“微熱”燒瓶的目的是___
(6)本實驗步驟4的加熱方式宜采用___
(7)盛有蒸餾水的H裝置中干燥管的作用是_____。確認本裝置G中已發(fā)生反應的方法是___
(8)提純產(chǎn)品的操作步驟有：①過濾；②用稀鹽酸清洗；③用少量蒸餾水清洗；④加入大量無水氯化鈣；⑤用大量水洗；⑥蒸餾并收集136.2 ℃餾分。先后操作順序為_____(填序號)
19．苯甲酸對多種細菌、霉菌、酵母菌都有抑制作用，廣泛應用于酸性食品、藥品、化妝品等防腐。某實驗小組設計實驗制備苯甲酸鈉并測定所得產(chǎn)物的純度。其實驗裝置、實驗方法及步驟和有關資料如下：
實驗裝置（夾持及加熱裝置省略）：

實驗方法及步驟：
I.苯甲酸鈉的制備：取一定量甲苯與水于上述裝置混合加熱沸騰，得預處理反應液，后續(xù)操作流程如圖所示。

I.滴定法測定苯甲酸鈉純度：取實驗I所得苯甲酸鈉1.5 g置于分液漏斗中，加水約25 mL、乙醚50 mL與指示液2滴，用鹽酸滴定液（0.5 mol/L）滴定，隨滴隨振搖，至水層變色，分取水層，置于具塞錐形瓶中，乙醚層用5 mL水洗滌，洗滌液并入錐形瓶中，加乙醚20 mL，繼續(xù)用鹽酸滴定液（0.5 mol/L）滴定，隨滴隨振搖，至水層變色。
有關資料：

回答下列問題：
（1）儀器a的名稱為___________。
（2）濾液1與濃鹽酸發(fā)生反應的離子方程式為_______。
（3）冷卻過濾所得苯甲酸晶體可能含有某些雜質(zhì)，進一步除雜可以使用的方法是______。
（4）使反應溫度保持70℃的方法是___________。
（5）由苯甲酸鈉溶液獲得苯甲酸鈉晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，下列儀器中該過程必須使用的有_____（填序號）。
A 坩堝????????B 蒸發(fā)皿????????C 表面皿????????D 玻璃棒????????E 分液漏斗
（6）滴定法測定苯甲酸鈉純度時，使用的指示劑為_________，加入乙醚的作用為_________。
（7）已知每1 mL的鹽酸滴定液（0.5 mol/L）相當于72.06 mg的苯甲酸鈉，實驗測得滴定終點時消耗鹽酸滴定液20.50 mL，則該實驗所得苯甲酸鈉的純度為___________。

參考答案：
1．D
【解析】
【詳解】
A. 芳香烴不一定都具備令人愉快的芳香氣味,A項錯誤；
B. 分子里含有苯環(huán)的碳氫化合物才能被稱為芳香烴,B項錯誤；
C. 芳香烴中可含有多個苯環(huán),而苯和苯的同系物只含有一個苯環(huán), C項錯誤；
D. 芳香烴是分子里含有一個或多個苯環(huán)的碳氫化合物, D項正確；
答案選D。
2．D
【解析】
【分析】
從該有機物的鍵線式可知，其分子式為C22H12，屬于烴類，含有多個苯環(huán)，因此不是苯的同系物。
【詳解】
A. 該物質(zhì)由碳、氫兩種元素組成，分子中含有苯環(huán)，因此屬于芳香烴，A項正確；
B. 該物質(zhì)存在3個苯環(huán)，且含有多個不飽和鍵，故不屬于苯的同系物，B項正確；
C. 該物質(zhì)的分子式為C22H12，分子中所含碳原子數(shù)為22個，C項正確；
D. 該物質(zhì)的分子式為C22H12，分子式相同的不同有機物只可能互為同分異構體，不可能是同系物，D項錯誤；
答案選D。
3．D
【解析】
【詳解】
該系列分子結構均含一個萘環(huán)，共含有7個不飽和度，故氫原子個數(shù)為：2n+2-14=2n-12，萘的同系物的通式為CnH2n-12，還須注意的是萘的碳原子數(shù)最少為10，故：n≥10。故答案選D。
4．D
【解析】
【詳解】
A. 絕大部分有機物易燃,，芳香烴屬于易燃物，故不選A。???
B. 芳香烴在濃硫酸作為催化劑的基礎上，可以和濃硝酸發(fā)生取代反應，故不選B；
C. 烴僅有碳、氫元素兩種元素構成，故不選 C；???????
D. 1，2，3-三甲基苯屬于碳九，其一氯代物應該有4種，故選D；
正確答案：D。
5．C
【解析】
【分析】
苯的同系物通式符合CnH2n-6，且含有1個苯環(huán)，側鏈為烷烴基。
【詳解】
①含有1個苯環(huán)，側鏈為烷烴基，屬于苯的同系物；②含有氧元素，不屬于苯的同系物；?、鄄缓江h(huán)，不屬于苯的同系物；　④含有氧元素，不屬于苯的同系物；⑤含有3個苯環(huán)，不屬于苯的同系物；?、藓?個苯環(huán)，側鏈為烷烴基，屬于苯的同系物；①⑥正確，故選C。
【點睛】
該題是基礎性試題，主要考查學生對概念的理解，試題難易適中，側重考查學生的能力。該題的關鍵是明確苯的同系物的概念和含義。
6．B
【解析】
【詳解】
A.苯中不含有碳碳雙鍵，錯誤；
B.28g乙烯的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)乙烯的結構簡式可知，1mol乙烯中含有共用電子對數(shù)為6NA，正確；
C.標況下，溴乙烷不是氣態(tài)，故無法根據(jù)氣體摩爾體積計算，錯誤；
D.乙炔和苯乙烯的實驗式均為CH，即26g乙炔和苯乙烯的混合物相當于2molCH，含有的原子總數(shù)為4NA，錯誤，答案選B。
7．D
【解析】
【詳解】
A. X和Z含有酚羥基，能與溴水發(fā)生取代反應，Y含有碳碳雙鍵，能與溴水發(fā)生加成反應，故錯誤；
B. X和Z都含有酚羥基，均能與Na2CO3溶液反應生成碳酸氫鈉，不會放出CO2，故錯誤；
C.苯環(huán)和碳碳雙鍵都是平面結構，但碳原子形成四個單鍵則是立體結構，所以 X、Y分子中的所有原子可能共平面，但Z不可能共平面，故錯誤；
D. X苯環(huán)有對稱性，苯環(huán)一氯代物有3種，Y苯環(huán)上的有氫原子的碳原子標記為1、2、3、4、5，則其二氯代物可能1、2或 1、3或 1、4或 1、5，或2、3或2、4.共有6種。故正確。
故選D。
【點睛】
掌握常見的同分異構體的數(shù)目，如苯環(huán)上有AAA型有3種，AAB型有6種，ABC型有10種結構。
8．B
【解析】
【詳解】
A. 由結構簡式可以知道分子式為C20H12，故A錯誤；
B. 該分子中苯環(huán)為平面結構，所以分子中所有碳原子都在同一平面上，所以B選項是正確的；
C. 該分子中含有多個苯環(huán)結構單元，而苯的同系物中只有1個苯環(huán)，結構不相似，則不是苯的同系物，故C錯誤；
D. 該分子中不含碳碳雙鍵結構，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D錯誤。
答案選B。
9．B
【解析】
【分析】
2-苯基丙烯的分子式為C9H10，官能團為碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加成反應、氧化反應和加聚反應。
【詳解】
A項、2-苯基丙烯的官能團為碳碳雙鍵，能夠與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A錯誤；
B項、2-苯基丙烯的官能團為碳碳雙鍵，一定條件下能夠發(fā)生加聚反應生成聚2-苯基丙烯，故B正確；
C項、有機物分子中含有飽和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故C錯誤；
D項、2-苯基丙烯為烴類，分子中不含羥基、羧基等親水基團，難溶于水，易溶于有機溶劑，則2-苯基丙烯難溶于水，易溶于有機溶劑甲苯，故D錯誤。
故選B。
【點睛】
本題考查有機物的結構與性質(zhì)，側重分析與應用能力的考查，注意把握有機物的結構，掌握各類反應的特點，并會根據(jù)物質(zhì)分子結構特點進行判斷是解答關鍵。
10．A
【解析】
【詳解】
A.苯酚和溴水反應生成2,4,6-三溴苯酚，體現(xiàn)了酚羥基的鄰對位氫原子活潑，能說明側鏈羥基對苯環(huán)性質(zhì)有影響，故A正確；
B.甲苯使酸性高錳酸鉀溶液褪色，是苯環(huán)對甲基的影響，甲基被氧化，故B錯誤；
C.苯酚能和NaOH溶液反應，說明苯酚具有弱酸性，是苯環(huán)對羥基的影響，故C錯誤；
D.苯酚可以和氫氣發(fā)生加成反應生成環(huán)己烷，體現(xiàn)了苯酚中化學鍵的性質(zhì)，故D錯誤；
答案：A
【點睛】
只要苯環(huán)側鏈能發(fā)生的化學反應，而與烷基相連不能發(fā)生，即可說明苯環(huán)對側鏈有影響。
11．B
【解析】
【詳解】
A、分子中畫紅圈的碳原子一定在同一平面上，所以有9個碳原子處于同一平面上，故A錯誤；
B、分子中畫紅圈的碳原子一定在同一平面上，至少有9個碳原子處于同一平面上，故B正確；
C、有5種等效氫，一氯取代物最多有5種，故C錯誤；
D、 含有2個苯環(huán)，與苯在組成上不相差-CH2的倍數(shù)，且不飽和度不同，所以不是苯的同系物，故D錯誤。
12．C
【解析】
【分析】
苯和苯的同系物的區(qū)別在于苯的同系物存在支鏈,凡存在結構的苯的同系物會使酸性KMnO4溶液褪色,而苯則不能使酸性KMnO4溶液褪色。
【詳解】
A. 苯和苯的同系物均可與液溴在加入鐵粉后發(fā)生取代反應，無法區(qū)分，A項錯誤；
B. 苯和苯的同系物均不與濃溴水發(fā)生反應，無法區(qū)分，B項錯誤；
C. 苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，而存在結構的苯的同系物會使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鑒別苯和苯的同系物，C項正確；
D. 苯和苯的同系物在空氣中點燃時，現(xiàn)象相似，無法區(qū)分，D項錯誤；
答案選C。
13．C
【解析】
【詳解】
A. 鹽酸本身無色，且不與乙烯、甲苯、溴苯、水反應，與NaOH溶液反應也沒有明顯的現(xiàn)象，不能用于鑒別5種試劑。A項錯誤；
B. 酸性KMnO4溶液遇乙烯、甲苯可發(fā)生褪色現(xiàn)象；與溴苯不反應，存在分層現(xiàn)象，且有色層在上層；與水和NaOH溶液酸性無明顯現(xiàn)象，不能用于鑒別5種試劑。B項錯誤；
C. 乙烯可使溴水褪色；甲苯與溴水不反應，可對溴進行萃取，有色層在上層；溴苯與溴水不反應，可對溴進行萃取，有色層在下層；溴水與水互溶；溴水與NaOH溶液反應褪色，因此可用于鑒別區(qū)分5種試劑，C項正確；
D. AgNO3溶液本身無色，且不與乙烯、甲苯、溴苯、水反應，但可與NaOH溶液反應生成白色的氫氧化銀沉淀，不能用于鑒別5種試劑。D項錯誤；
答案選C。
14．???? +Br2+HBr???? 除去溴化氫氣體中的溴蒸氣???? 產(chǎn)生淡黃色沉淀???? 酸性高錳酸鉀溶液
【解析】
【分析】
苯和液溴在鐵粉催化作用下發(fā)生取代反應生成溴苯和溴化氫，CCl4 用于吸收溴化氫中的溴單質(zhì)，最后溴化氫通入D中用水吸收，要考慮防倒吸。
【詳解】
（1）在催化劑的作用下，苯環(huán)上的氫原子被溴原子所取代，生成溴苯，同時有溴化氫生成：+Br2+HBr，故答案為：+Br2+HBr；
（2）CCl4 能溶解溴不能溶解溴化氫，四氯化碳能除去溴化氫氣體中的溴蒸氣，故答案為：除去溴化氫氣體中的溴蒸氣；
（3）D中溴化氫溶于水得HBr溶液，滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生AgBr淡黃色沉淀，故答案為：產(chǎn)生淡黃色沉淀；
（4）苯不與高錳酸鉀溶液反應，而甲苯能被高錳酸鉀酸性溶液氧化，而使其褪色，現(xiàn)象不同，則應選擇酸性高錳酸鉀溶液，故答案為：酸性高錳酸鉀溶液。
【點睛】
本題考查苯的取代反應方程式及實驗現(xiàn)象以及產(chǎn)物HBr的檢驗，注意掌握苯的取代反應原理，明確反應的產(chǎn)物及HBr的化學性質(zhì)進行解題。
15．???? 三頸燒瓶???? D???? 便于控制溫度且受熱均勻???? 三頸燒瓶內(nèi)液體不分層、回流液不再出現(xiàn)油珠???? 得到的沉淀較干燥且過濾速度快???? B???? A???? 除去過量的高錳酸鉀???? 鹽酸酸化時會產(chǎn)生氯氣???? 重結晶法???? 61.7%
【解析】
【分析】
由反應原理可知，1mol甲苯與2molKMnO4反應，生成1mol苯甲酸鉀。由題給數(shù)據(jù)可知，1.2g甲苯消耗4.1g高錳酸鉀，題中高錳酸鉀過量。
分析實驗流程，可知甲苯、水和高錳酸鉀反應回流后，所得混合液A為苯甲酸鉀、甲苯、水、高錳酸鉀和二氧化錳的混合液，加入飽和的亞硫酸氫鈉，可除去過量的高錳酸鉀，之后可得混合液B，可知混合液B的成分為：苯甲酸鉀、二氧化錳、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸錳和水。將混合液B趁熱抽濾，用少量熱水洗滌濾渣，除去MnO2，得到的混合液C為：苯甲酸鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸錳和水的混合物。合并濾液和洗滌液。于冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化，至苯甲酸析出完全，將析出的苯甲酸減壓過濾，用少量冷水洗滌，擠壓去水分，將制得的固體提純可到到較為純凈的苯甲酸。據(jù)此進行分析。
【詳解】
（1）由實驗裝置圖可知，A裝置為三頸燒瓶。根據(jù)加熱時，蒸餾燒瓶內(nèi)的液體不得超過燒瓶容積的，可知實驗中規(guī)格為250mL的三頸燒瓶最合適，答案為：三頸燒瓶；D；
（2）相比酒精燈直接加熱，水浴加熱物質(zhì)受熱均勻且便于控制溫度。答案為：便于控制溫度且受熱均勻；
（3）甲苯不溶于水，密度比水小，當其完全被氧化時，溶液中有機層消失，可看到三頸燒瓶中沒有分層現(xiàn)象，且回流液沒有油珠。故答案為：三頸燒瓶內(nèi)液體不分層、回流液不再出現(xiàn)油珠；
（4）抽濾是利用真空泵或抽氣泵將吸濾瓶瓶中的空氣抽走而產(chǎn)生負壓，使過濾速度加快，并能使沉淀抽得較干燥；抽濾1后所得的固體為MnO2，為減少苯甲酸鉀的損失，可用75℃洗滌MnO2固體，抽濾2后的固體用4℃的冷水洗滌，促進苯甲酸的析出。答案為：得到的沉淀較干燥且過濾速度快；B；A；
（5）混合液A中加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是除去過量的高錳酸鉀，若不加入，在濃鹽酸酸化步驟中，高錳酸鉀會與鹽酸發(fā)生氧化反應，生成氯氣。答案為：除去過量的高錳酸鉀；鹽酸酸化時會產(chǎn)生氯氣；
（6）由題給信息可知，要得到純凈的苯甲酸，可在水中進行重結晶。答案為：重結晶；
（7）根據(jù)題給信息，1.4mL甲苯，其質(zhì)量為，根據(jù)反應方程式，有：～
則：，可得m()=1.62g，
苯甲酸的產(chǎn)率為。答案為：61.7%。
【點睛】
題中高錳酸鉀過量，加入亞硫酸氫鈉可使高錳酸鉀還原為二價的無色錳鹽。否則，用鹽酸酸化時會發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化，產(chǎn)生氯氣；同時產(chǎn)生的二氧化錳會混雜在析出的苯甲酸中，不易除去，影響苯甲酸的純度。
16．???? 球形冷凝管???? 提高甲苯利用率（或轉化率）???? 反應混合液顏色不再發(fā)生變化（或反應結束后靜置不再分層）???? 苯甲酸溶解度隨溫度升高而增大，減少苯甲酸因溫度低時析出產(chǎn)率降低???? 過濾速度快，得到的固體水份少（固液分離更快更徹底）???? 安全瓶（或防倒吸、平衡氣壓）???? 取最后一次的洗滌液少許于試管中，滴加幾滴BaCl2溶液，若無沉淀生成，產(chǎn)品洗滌干凈???? 90.2%???? 用一支干燥潔凈的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸鈉溶液滴在pH試紙上，若pH>7，則證明苯甲酸是弱酸
【解析】
【分析】
（1）回流裝置用球形冷凝管；
（2）經(jīng)冷凝管冷凝回流的冷凝液進入分水器，分層后，甲苯自動流回到三頸燒瓶中，水從分水器中放出去，這樣可以促使反應正向進行，提高甲苯的利用率；該反應完成時，三頸燒瓶中酸性KMnO4溶液顏色不再發(fā)生變化；
（3）苯甲酸溶解度隨溫度升高而增大；抽濾具有過濾速率快，得到的固體水分少等優(yōu)點；從裝置圖可知，裝置3起到安全瓶的作用；
（4）由于第二步用硫酸酸化濾液，因此可通過檢驗SO42-來判斷粗產(chǎn)品是否洗滌干凈；
（5）9.2g甲苯的物質(zhì)的量為：0.1mol，根據(jù)反應方程式，理論上生成苯甲酸為：0.1mol，其質(zhì)量為0.1mol×122g·mol－1=12.2g，根據(jù)實際生成11.0g苯甲酸，可求出苯甲酸的產(chǎn)率；
（6）要通過實驗確定苯甲酸是弱酸，最簡單的方法就是用pH試紙測定0.010mol·L－1苯甲酸鈉溶液的pH大??；
【詳解】
（1）乙的名稱為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；
（2）實驗過程中，經(jīng)冷凝管冷凝回流的冷凝液進入分水器，分層后，甲苯自動流回到三頸燒瓶中，生成的水從分水器中放出去，這樣可以促使反應正向進行，提高甲苯的利用率，同時能減少抽濾所需時間；該反應完成時，三頸燒瓶中酸性KMnO4溶液顏色不再發(fā)生變化，或停止攪拌，靜置，液體不再出現(xiàn)分層現(xiàn)象，故答案為：提高甲苯利用率（或轉化率）；反應混合液顏色不再發(fā)生變化（或反應結束后靜置不再分層）；
（3）苯甲酸溶解度隨溫度升高而增大，趁熱過濾的原因是減少苯甲酸因溫度低時析出產(chǎn)率降低；抽濾具有過濾速率快，得到的固體水分少等優(yōu)點；裝置3起到安全瓶（或防倒吸、平衡氣壓）的作用；故答案為：苯甲酸溶解度隨溫度升高而增大，減少苯甲酸因溫度低時析出產(chǎn)率降低；過濾速度快，得到的固體水份少（固液分離更快更徹底）；安全瓶（或防倒吸、平衡氣壓）；
（4）由于第二步用硫酸酸化濾液，因此可通過檢驗SO42-來判斷粗產(chǎn)品是否洗滌干凈，檢驗的方法是向少許最后一次的洗滌液中滴入幾滴BaCl2溶液，若無沉淀生成，則說明粗產(chǎn)品洗滌干凈，故答案為：取最后一次的洗滌液少許于試管中，滴加幾滴BaCl2溶液，若無沉淀生成，產(chǎn)品洗滌干凈；
（5）9.2g甲苯的物質(zhì)的量為：0.1mol，根據(jù)反應方程式，理論上生成苯甲酸為：0.1mol，其質(zhì)量為0.1mol×122g·mol－1=12.2g，根據(jù)實際生成11.0g苯甲酸，可求出苯甲酸的產(chǎn)率為11.0g/12.2g×100%≈90.2%，故答案為：90.2%；
（6）實驗確定苯甲酸是弱酸，最簡單的方法就是用pH試紙測定0.010mol·L－1苯甲酸鈉溶液的pH大小，所以用一支干燥潔凈的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸鈉溶液滴在pH試紙上，若pH>7，則證明苯甲酸是弱酸，故答案為：用一支干燥潔凈的玻璃棒蘸取0.010mol/L的苯甲酸鈉溶液滴在pH試紙上，若pH>7，則證明苯甲酸是弱酸。
【點睛】
通過實驗確定苯甲酸是弱酸，用pH試紙測定0.010mol·L－1苯甲酸鈉溶液，而不是測0.010mol·L－1苯甲酸溶液，因若測苯甲酸溶液，只能知道苯甲酸是酸，不能確定其強弱；測苯甲酸鈉溶液，得出pH>7，說明苯甲酸根離子水解，使溶液顯堿性，說明苯甲酸是弱酸。
17．???? 作安全瓶并觀察Cl2的流速???? 球形冷凝管或冷凝管???? a???? +2Cl2+HCl???? 57.1%
【解析】
【分析】
濃硫酸具有吸水性，能干燥氯氣，裝置B中有長玻璃管，可以起安全瓶的作用，使氯氣勻速進入三口燒瓶中，氯化鈣是干燥劑，能吸收從C裝置中出來的水蒸氣；裝置C中甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應可以生成芐叉二氯和氯化氫，據(jù)此分析解答(1)和(2)；
(3)甲苯的質(zhì)量為46g，根據(jù)反應的方程式計算理論上可得芐叉二氯的質(zhì)量，再根據(jù)產(chǎn)率=×100%計算。
【詳解】
(1)濃硫酸具有吸水性，能干燥氯氣，裝置B中有長玻璃管，能起緩沖作用，起到安全瓶的作用，使氯氣勻速進入三口燒瓶中，故答案為：作安全瓶并觀察Cl2的流速；
(2)根據(jù)裝置圖可知儀器X為冷凝管，采用逆流冷卻的效果好，所以進水口為a，裝置C中甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應可以生成芐叉二氯和氯化氫，反應的化學方程式為+2Cl2+HCl，故答案為：冷凝管；a；+2Cl2+HCl；
(3)甲苯的質(zhì)量為46g，根據(jù)轉化關系+2Cl2+HCl，1mol甲苯氧化后可得1mol芐叉二氯，所以理論上可得芐叉二氯的質(zhì)量為×161g/mol=80.5g，所以產(chǎn)率=×100%=57.1%，故答案為：57.1%。
【點睛】
理解裝置圖中個部分裝置的作用是解題的關鍵。本題的易錯點為(3)，要注意關鍵反應的方程式計算。
18．???? MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O???? h→j→d→e???? b???? D中長導管太細,氯化鋁易堵塞導管???? A???? F中充滿黃綠色氣體???? F???? 排盡水蒸氣,避免氯化鋁與水蒸氣反應???? 水浴加熱???? 防倒吸???? 向裝置H中滴加少量硝酸銀溶液,出現(xiàn)淡黃色沉淀???? ⑤②③④①⑥
【解析】
【分析】
本實驗的目的是制備乙苯，首先需要制備氯化鋁，氯化鋁以潮解升華，所以制備過程要保持干燥，可以凝華收集氯化鋁；在裝置A中利用二氧化錳和濃鹽酸共熱制取氯氣，然后通過飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸進行干燥，進入F中加熱與鋁粉反應，生成的氯化鋁在D中凝華收集，之后利用堿石灰吸收未反應的氯氣，同時防止空氣中的水分進入收集裝置；然后利用苯和溴乙烷在氯化鋁催化、加熱的條件下反應制取乙苯。
【詳解】
(1)根據(jù)所給裝置圖可知該實驗中利用濃鹽酸和二氧化錳共熱制取氯氣，離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
(2)A是制備氯氣裝置，Cl2中混有HCl和水蒸氣雜質(zhì)，因鋁粉可以和HCl反應且產(chǎn)品氯化鋁易潮解，所以應用E裝置除去HCl雜質(zhì)、用C裝置除去水蒸氣雜質(zhì)，然后將氯氣通入F中與鋁粉反應制取氯化鋁，因氯化鋁易升華和凝華，所以用D裝置收集氯化鋁，最后用B裝置吸收尾氣，同時防止空氣中水蒸氣進入，所以裝置的連接順序為：a→h→j→d→e→k→i→f→g→b→c；
(3)因氯化鋁易升華和凝華，而D中長導管太細，氯化鋁凝華易堵塞導管，應將長導管換成較粗的導管，避免氯化鋁堵塞導管；
(4)鋁是活潑金屬，在加熱條件下容易和空氣中的氧氣反應，所以在加熱鋁粉之前應先點燃A處酒精燈，利用產(chǎn)生的氯氣將裝置中的空氣排盡，當F裝置中充滿黃綠色氣體時說明空氣已排盡，此時再點燃F處酒精燈進行反應；
(5)因氯化鋁易潮解，所以實驗過程中要保持裝置內(nèi)處于無水的狀態(tài)，用酒精燈微熱燒瓶排盡裝置中的水蒸氣，避免氯化鋁與水蒸氣反應；
(6)實驗所需溫度不超過100℃，可以采用水浴加熱便于控制實驗溫度，還能使燒瓶受熱均勻；
(7)因溴化氫極易溶于水，所以干燥管的作用是防倒吸，若G中已經(jīng)發(fā)生了反應，則H裝置的水中一定含有HBr，通過檢驗HBr可以判斷G中反應是否開始，具體方法是：向H裝置中滴加少量硝酸銀溶液，出現(xiàn)淡黃色沉淀，說明G中已發(fā)生了反應；
(8)提純產(chǎn)品時先用大量水洗去無機物，因氯化鋁易水解，會有少量氫氧化鋁膠體與有機物混合，用稀鹽酸除去少量氫氧化鋁膠體，再用少量蒸餾水洗滌，加入大量無水氯化鈣除去有機物中的水，過濾棄去固體，蒸餾并收集136.2℃餾分得到產(chǎn)品，故答案為⑤②③④①⑥。
【點睛】
制備收集易升華和凝華的物質(zhì)時，為防止堵塞，反應裝置和收集裝置之間一般用粗導管連接。
19．???? 球形冷凝管???? +H+=???? 重結晶???? 水浴加熱???? BD???? 甲基橙???? 溶解生成的苯甲酸???? 98.5%
【解析】
【分析】
甲苯與高錳酸鉀溶液反應生成苯甲酸鉀、氫氧化鉀、二氧化錳和水，趁熱過濾可增大苯甲酸的溶解性，則濾液1中含有的苯甲酸鉀與加入的鹽酸，利用強酸制弱酸原理可制取苯甲酸，加入30%碳酸鈉溶液，制取苯甲酸晶體，保存70℃至pH=7.5生成苯甲酸鈉溶液，在經(jīng)過一系列操作制取苯甲酸鈉晶體。
【詳解】
(1)根據(jù)儀器特點，儀器a為球形冷凝管；
(2)濾液1中的苯甲酸鉀與鹽酸反應生成苯甲酸和氯化鉀，反應的離子方程式為+H+=；
(3)所得苯甲酸晶體可能含有硫酸錳，可采用重結晶的方法進一步提純。
(4)采用水浴加熱的方法保持溶液的溫度為70℃；
(5)蒸發(fā)需用到三角架、泥三角、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒；過濾用到帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒，結合所給定的儀器，答案為BD；
(6)苯甲酸鈉溶液顯堿性，而苯甲酸顯酸性，滴定法測定苯甲酸鈉純度時，甲基橙，其變色范圍3.1~4.4，使用的指示劑為甲基橙；苯甲酸少量溶于水，而易溶于乙醚，加入乙醚可溶解生成的苯甲酸，減少苯甲酸的損失；
(7)已知每1 mL的鹽酸滴定液（0.5 mol/L）相當于72.06 mg的苯甲酸鈉，消耗鹽酸20.50 mL時，苯甲酸鈉的質(zhì)量為72.06 mg×20.50 mL/mg=1.47723g，苯甲酸鈉的純度==98.5%。

相關試卷

人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時練習：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時練習，共6頁。試卷主要包含了不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是，下列說法中正確的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時課后練習題：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時課后練習題，共3頁。試卷主要包含了下列說法中錯誤的是，下列說法正確的是，已知甲苯等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第一節(jié) 烷烴第1課時同步達標檢測題：

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第一節(jié) 烷烴第1課時同步達標檢測題，共14頁。試卷主要包含了單選題，共13小題，非選擇題，共6小題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時一課一練

高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第2課時一課一練
化學第三節(jié) 芳香烴第1課時課時作業(yè)

化學第三節(jié) 芳香烴第1課時課時作業(yè)
人教版 (2019)選擇性必修3第二章 烴第三節(jié) 芳香烴第1課時綜合訓練題

人教版 (2019)選擇性必修3第二章 烴第三節(jié) 芳香烴第1課時綜合訓練題
高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第1課時課后復習題

高中化學人教版 (2019)選擇性必修3第三節(jié) 芳香烴第1課時課后復習題
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高中化學人教版 (2019)選擇性必修3電子課本

第三節(jié) 芳香烴

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修3

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部