高中化学人教版必修2练习:第三章第二节第2课时苯
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第三章第二节A组·基础达标1.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是()A.共价晶体硬度通常比分子晶体大B.共价晶体的熔点较高C.有些分子晶体的水溶液能导电D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体【答案】D【解析】由于共价晶体中粒子间以共价键结合,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故共价晶体比分子晶体的熔点高,硬度大;有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl;D选项中的干冰(固态CO2)是分子晶体,D错误。
2.下列晶体中,其中任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是()A.C60B.冰C.金刚石D.水晶【答案】C【解析】C60和冰都是分子晶体,A、B两项均不符合题意;金刚石和水晶都是共价晶体,在金刚石中,每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构,C项符合题意;在水晶中,每个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构,但是每个氧原子只与两个硅原子直接相连,D不符合题意。
3.我们可以将SiO2的晶体结构想象为:在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。
根据SiO2晶体结构图,下列说法不正确的是()A.石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用B.每个O原子通过Si—O极性键与2个Si原子作用C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,可用“SiO2”来表示石英的组成D.在晶体中存在石英分子,故“SiO2”可以叫做分子式【答案】D【解析】晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有一个位于正四面体的中心,另外四个位于四面体的顶点;SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子周围有两个硅原子,在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,“SiO2”仅表示石英分子中Si、O原子个数比,没有单个的SiO2分子。
4.AB型物质形成的晶体多种多样,下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A.①②③④B.②③⑤⑥C.②③D.①④⑤⑥【答案】C【解析】①④⑤⑥构成的晶体为在一维、二维或三维空间中的结构,且在空间中微粒通过化学键相互连接,故它们不可能是分子晶体;而②③所示结构都不以化学键与其他结构结合,故可能为分子晶体。
第三章 第二节 第2课时一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1.碳化硅(SiC)俗称金刚砂,与金刚石具有相似的晶体结构,硬度为9.5,熔点为 2 700 ℃,其晶胞结构如图所示。
下列说法错误的是( C )A .SiC 晶体中碳原子和硅原子均采用sp 3杂化B .距离硅原子最近的硅原子数为12C .金刚石的熔点低于2 700 ℃D .若晶胞参数为a pm ,则该晶体的密度为1606.02×10-7a3 g·cm -3 解析:SiC 晶体中碳原子周围有4个硅原子,而硅原子有4个碳原子,均采用sp 3杂化,A 正确;在SiC 中距离硅原子最近的硅原子数为与距离碳原子最近的碳原子数是一样的,而距离碳原子最近的碳原子数和干冰中二氧化碳的配位数是一样的,所以是12个,B 正确;共价键的键长越短,键能越大,熔沸点越高,C —C 键键长比Si —Si 键键长短,金刚石的熔点高于2 700 ℃,C 错误;碳原子位于晶胞的顶点和面心,个数为4,硅原子位于体内,个数为4,若晶胞参数为a pm ,则该晶体的密度为160 g N A ×a 3×10-30cm 3=1606.02×10-7a 3g·cm -3,D 正确。
故选C 。
2.下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是( A )A .金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体B .金刚石晶胞中含有6个碳原子C .60 g SiO 2晶体中所含共价键数目为6N A (N A 是阿伏加德罗常数的值)D .金刚石晶体熔化时破坏共价键,二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力解析:金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体,A 项符合题意;金刚石的晶胞中含有碳原子数为8×18+6×12+4=8个,B 项不符合题意;60 g SiO 2晶体的物质的量为 1 mol,1 mol Si 原子与4 mol O 原子形成4 mol 硅氧键,1 mol O 原子与2 mol Si 原子形成2 mol硅氧键,故1 mol SiO2中含4 mol硅氧键,即共价键数为4N A,C项不符合题意;二氧化硅晶体属于共价晶体,熔化时破坏共价键,D项不符合题意。
苯(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1.(2020·衡水高一检测)一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15 t苯泄入路边的水渠,下列叙述有科学性错误的是( )A.如果大量苯溶入水中渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染B.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C.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸D.事故发生地周围比较空旷,有人提议用点火焚烧的办法来清除泄漏物,会产生大量浓烟,所以该方法未被采纳【解析】选A。
苯和水互不相溶,A项错误;苯的密度比水小,不溶于水,故在水的上层,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,B项正确;苯是一种易挥发、易燃的物质,容易引发爆炸事故,C项正确;苯是一种有毒的无色液体,含碳量高,燃烧时冒出大量浓烟污染空气,易爆炸,所以该方法不能采纳,D项正确。
2.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。
下列图示现象正确的是( )【解析】选D。
苯和汽油都是有机物,互溶,苯和汽油与水不能互溶,且苯和汽油的密度都小于水,应该是分两层,有机层为两份在上面,水为一份在下面,答案选D。
3.下列各组有机物中,仅使用溴水不能鉴别出的是 ( )A.苯和四氯化碳B.乙烯和丙烯C.乙烷和乙烯D.苯和酒精【解析】选B。
A项,苯萃取溴后在上层,水在下层,CCl4萃取溴后在下层,水在上层,能鉴别;B 项,乙烯和丙烯均能与Br2反应使溴水褪色,不能鉴别;C项,乙烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,而乙烯能使溴水褪色,能鉴别;D项,酒精与水混溶,不分层,能鉴别。
【加固训练】用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质,正确的是( )A.溴苯中的溴(碘化钾溶液)B.硝基苯中的硝酸(氢氧化钠溶液)C.乙烷中的乙烯(氢气)D.苯中的甲苯(水)【解析】选B。
A项,溴能氧化碘化钾,生成碘,仍会溶于溴苯中;B项,HNO3和氢氧化钠反应,再用分液法除去水层,即得到硝基苯;C项,乙烯与氢气既不易发生反应,也无法控制用量;D项,甲苯不溶于水,无法除去。
课时把关练第二节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体1.下列物质中,属于共价晶体的单质是()A.水晶B.碳化硅C.金刚石D.干冰2.下列各物质中,属于含有极性键的共价晶体的是()A.干冰B.石英C.烧碱D.晶体硅3.下列晶体中,不属于共价晶体的是()A.金刚石B.水晶C.金刚砂D.干冰4.下列说法正确的是()A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4N AB.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数目之比为1∶2C. 30 g二氧化硅晶体中含有0.5N A个二氧化硅分子D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体5.单质硅的晶体结构如图所示。
下列关于单质硅晶体的说法不正确的是()A.是一种三维骨架结构的晶体B.晶体中每个硅原子与4个硅原子相连C.晶体中最小环上的原子数目为8D.晶体中最小环上的原子数目为66.在金刚石的三维骨架结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上碳原子数是()A. 2B. 3C. 4D. 67.共价晶体具有的性质是()A.熔点高B.易导热C.能导电D.有延展性8.碳化硅又称金刚砂(SiC),它的分解温度很高(约2 200℃),硬度极大,溶解性很差,性质很稳定。
由此推断,下列物质中可能与它有相似结构的是()A.晶体硅B.硅酸C.干冰D.水玻璃9.有人用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射N2,此时碳氮原子结合成碳氮化合物薄膜。
据称,这种化合物可能比金刚石更坚硬,其原因可能是()A.碳、氮原子构成三维骨架结构的晶体B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更长C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多D.碳、氮单质的化学性质均不活泼10.下列关于SiO2晶体的说法中,正确的是(N A表示阿伏加德罗常数)()A.标准状况下,30 g SiO2晶体中含有的分子数为0.5N AB. 60 g SiO2晶体中,含有2N A个Si—O键C.晶体中一个硅原子与周围相连的4个氧原子形成正四面体结构D. SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子11.有下列三种晶体:①金刚石,②晶体硅,③碳化硅,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② B.②③① C.③①②D.②①③12.根据量子力学计算,氮化碳的结构有五种,其中一种β-氮化碳的硬度超过金刚石晶体,成为一种超硬新材料,已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。
苯[知识梳理]一、苯1.苯的分子组成与结构【自主思考】1.分子中所有碳原子共平面吗?提示直接连在苯环上的原子仍在原苯环所在平面内,因此分子中所有碳原子共平面。
2.物理性质【2.如何分离苯与水的混合物?提示苯不溶于水且密度比水小,因此苯与水分层,可用分液漏斗进行分液,所得上层液体即为苯。
3.化学性质4.苯的发现及用途(1)法拉第是第一位研究苯的科学家,德国化学家凯库勒确定了苯环的结构。
(2)苯是一种重要的化工原料,也是一种重要的有机溶剂。
二、苯的同系物、芳香烃及芳香族化合物[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)标准状况下,22.4 L苯含有碳碳双键的数目为3N A(N A代表阿伏加德罗常数)()(2)一般用蒸馏的方法分离苯和水的混合物()(3)苯与乙烯点燃时现象相同()(4)是芳香族化合物,也是芳香烃()答案(1)×(2)×(3)×(4)×2.通常情况下,苯的化学性质较稳定,这是由于()A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色B.苯不与溴水发生加成反应C.苯的分子结构稳定D.苯是芳香烃答案 C3.下列有机物中,在常温、常压下为无色且密度比水小的液体是()①苯②硝基苯③溴苯④CCl4⑤环己烷A.仅②③④B.仅①⑤C.仅②③④⑤D.全部都是答案 B4.下列物质中,属于芳香化合物的是__________,属于芳香烃的是__________,属于苯的同系物的是__________(填编号)。
答案ACDEFG CDEFG DE探究一、苯的组成与结构【合作交流】1.是同一物质还是同分异构体?提示以上两种形式都是苯分子的结构简式,它们表示同一物质。
2.苯的邻位二氯代物只有一种结构,能说明苯分子中的6个碳碳键完全相同,而不是单、双键交替的形式吗?提示可以。
若苯分子为单、双键交替的结构,则其邻位二氯代物有两种结构:,若苯分子中的6个碳碳键完全相同,则其邻位二氯代物只有一种结构。
第2课时pH的计算选题表学问点基础过关实力提升有关pH的计算1,2 14酸碱溶液稀释9 11酸碱混合及其计算3,5,6,10 12综合4,7,8 13基础过关(20分钟)1.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,则该溶液的pH可能是( D )A.4B.7C.8D.11解析:由题意知,由水电离产生的c(H+)=1×10-11m o l·L-1,小于1×10-7mol·L-1,即水的电离被抑制,该溶液可能显酸性,也可能显碱性。
若溶液显酸性,则溶液中c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中c(H+)==1×10-3 mol·L-1,pH=3;若溶液显碱性,则溶液中c(OH-)==1×10-3 mol·L-1,pH=11。
2.25 ℃下,将体积都为10 mL,pH都等于3的醋酸溶液和盐酸,加水稀释到a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释时加入水的体积为( D )A.a=b=1 000B.a=b>1 000C.a<bD.a>b解析:在溶液中,HCl电离是不行逆的,而CH3COOH的电离是可逆的,存在电离平衡,若a=b,稀释后的CH3COOH溶液pH<5,若使CH3COOH溶液pH=5,就必需接着加水稀释,即a>b。
3.常温下,将0.1 mol/L的氢氧化钠溶液与0.06 mol/L硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( B )A.1.7B.2.0C.12.0D.12.4解析:常温下,将0.1 mol/L的氢氧化钠溶液与0.06 mol/L 硫酸溶液等体积混合,硫酸过量,则反应后溶液中c(H+)=m o l/L=0.01 mol/L,所以溶液的pH=2.0,故选项B正确。
4.(2024·陕西铜川模拟)室温下,关于pH=3的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( B )A.等体积的两溶液,盐酸导电实力强B.等体积的盐酸和醋酸溶液加水稀释10倍后,c(Cl-)<c(CH3COO-)C.将pH=3的醋酸溶液稀释后,溶液中全部离子的浓度均降低D.中和等体积等浓度的NaOH溶液,醋酸溶液消耗的体积多解析:pH=3的盐酸和醋酸溶液中离子浓度相同,导电性相同,A错误;相同pH的盐酸和醋酸溶液中,醋酸溶液的浓度大,稀释过程中,醋酸会进一步电离,所以c(Cl-)<c(CH3COO-),B正确;酸性溶液稀释,溶质离子浓度均减小,但OH-浓度会增大,C错误;相同pH的盐酸和醋酸溶液中,醋酸溶液的浓度大,中和相同量的NaOH溶液,消耗的醋酸溶液体积少一些,D错误。
第二节来自石油和煤的两种基本化
工原料
第2课时苯
1.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.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C.苯在一定条件下能与硝酸发生取代反应
D.苯不具有典型的双键,故不可能发生加成反应
解析:苯可与H2发生加成反应生成环己烷。
答案:D
2.下列实验中,不能获得成功的是()
A.用水检验苯和溴苯
B.苯、浓硫酸、浓硝酸共热制硝基苯
C.用溴水除去混在苯中的己烯
D.苯、液溴、溴化铁混合制溴苯
解析:A中向液体加水后分层,继续加水,上层体积增大的是溴苯,下层体积增大的是苯。
苯可发生硝化反应,也可与液溴发生取代反应,B、D均正确,C中溴与己烯发生加成反应,但加成的产物
仍溶于苯无法分离。
答案:C
3.下列物质用苯作原料不能通过一步反应制取的是()
A.己烷B.环己烷
C.溴苯D.硝基苯
解析:苯与H2加成生成环己烷,与液溴在Fe3+催化下生成溴苯,与浓HNO3在浓H2SO4催化下生成硝基苯。
答案:A
4.以下有关物质结构的描述正确的是()
A.甲苯分子中的所有原子可能共平面
B.苯乙烯()分子中的所有原子不可能共平面C.二氯甲烷分子为正四面体结构
D.乙烷分子中的所有原子不可能共面
解析:甲苯分子中的所有原子不可能共面,因为甲苯可以看成是甲烷分子中的一个氢原子被苯基取代,A错误;苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,因为乙烯分子中的所有原子共面,而苯分子中的所有原子也共面,所以苯乙烯分子中的所有原子有可能共平面,B错误;二氯甲烷分子为四面体结构,但不是正四面体,C错误;乙烷分子中的所有原子不可能共面,D正确。
答案:D
5.等物质的量的下列物质,与足量氢气发生加成反应,消耗氢气最多的是()
答案:D
(时间:40分钟)
[A级基础巩固]
1.加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是()
A.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
B.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
D.甲烷与Cl2混合,光照后黄绿色消失
解析:A项反应为CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br;B项未发生化学反应;C项乙烯发生氧化反应;D项CH4发生取代反应。
答案:A
2.苯可用于制溴苯和硝基苯,下列关于这两个实验的说法正确的有()
①用苯、溴水和铁粉混合制溴苯②将制溴苯实验蒸气导入用HNO3酸化的AgNO3溶液有浅黄色沉淀③溴苯显棕色是因为溴苯中溶有Br2,可用NaOH溶液洗涤除去④制硝基苯加入药品的顺序是浓H2SO4→浓硝酸→苯⑤制硝苯实验上方的长导管作用是冷凝。