内容正文:
第二章 烃和卤代烃
2.3 卤代烃
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识卤代烃的组成和结构特点,了解卤代烃的分类及命名。
2.掌握卤代烃的性质及反应条件对有机反应的影响,能利用卤代烃的形成和转化进行有机合成。
3.了解卤代烃的制备方法及在生产生活中的重要应用及危害。
重点:卤代烃的性质
难点:反应条件对有机反应的影响
一、卤代烃的物理性质
1.结构及命名
(1)概念:烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
(2)结构:通式为R—X(其中R—表示烃基)。官能团是碳卤键(C—X)。
(3)卤代烃的分类:
分类依据
种类
取代卤素的不同
氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃
分子中卤素原子的个数
一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃
烃基的不同
饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃
(4)命名:卤代烃中卤素原子是取代基,命名以相应烃作为母体,卤原子作为取代基。如有碳链取代基,根据顺序规则碳链要写在卤原子的前面;如有多种卤原子,列出次序为氟、氯、溴、碘。如:
ClCH2CH2CH2CH3 的系统命名:1- 氯丁烷
CH3CHClCH2CH3 的系统命名:2- 氯丁烷 (1、2等数字表示的是卤原子的位置)
CH2ClCHClCH3 的系统命名:1,2-二氯丙烷。
CH3CHClCH(CH3)2 的系统命名:3-甲基-2- 氯丁烷
2.物理性质
(1)熔沸点:CH3F、CH3Cl、CH3Br、CH3CH2F、CH3CH2Cl是气体,余者低级卤代烃为液体,高卤代烃级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。
(2)密度:密度随碳原子数增加而降低;随着卤素原子的增多而增大。一氟代烃和一氯代烃一般比水轻,溴代烃、碘代烃及多卤代烃比水重。
(3)溶解性:绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用,如氯仿(CHCl3)。
(4)气味:卤代烃大都具有一种特殊气味,多卤代烃一般都难燃或不燃。
二、卤代烃的化学性质
(1)水解(取代)反应(以RCH2Br为例)
①反应条件:强碱水溶液,加热
②断键方式:R—CH2—X H—OH水
③反应原理:R—CH2—X+H—OHRCH2OH+HX、HX+NaOH==NaX+H2O
总反应方程式:RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX△
水
④产物特征:引入—OH,生成含—OH的化合物。
⑤实验探究:2溴丙烷的水解反应
实验
装置
实验
现象
①中溶液分层
②中有机层厚度减小,直至消失
④中有黄色沉淀生成
实验结论
2溴丙烷与KOH溶液共热产生了Br-:
实验原理
①2溴丙烷与氢氧化钾溶液共热时断裂的是C—Br键,水中的羟基与碳原子形成C—O键,断下的Br与水中的H结合成HBr。
②2溴丙烷与KOH水溶液共热反应的化学方程式为:
。
H2O/H+
NaCN
【温馨提示】①卤代烃还能与氰化钠的取代:RCH2CH2XRCH2CH2CNRCH2CH2COOH
②利用卤代烃的取代反应可实现烷烃或烯烃向醇、醛、羧酸的转化:乙烯转化为乙酸的转化途径:乙烯溴乙烷乙醇乙醛乙酸
相关转化的化学方程式:CH2=CH2+HBrCH3CH2Br、CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr、△
水
(2)消去反应(以RCH2CH2X为例)
①反应条件:强碱醇溶液、加热
②断键方式:
③反应原理:RCH2CH2X RCH=CH2+NaBr+H2ONaOH/△
醇
④产物特征:消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物
⑤卤代烃消去反应的规律:
a.没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应。
b.有邻位碳原子,但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。
c.有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,且不对称时消去反应可能生成两种产物。
CH3CHBrCH2CH3CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3
d.二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
或
⑥实验探究:1溴丙烷的消去反应
实验装置
实验现象
反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色
实验结论
1溴丙烷与氢氧化钾溶液共热生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
实验原理
CH3CH2CH2Br+KOHCH3CH==CH2↑+KBr+H2O
【温馨提示】①卤代烃的消去反应和取代反应的比较
消去反应
取代反应
卤代烃的结构特点
与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子
一般是1个碳原子上只有1个—X
反应实质
脱去1个HX分子,形成不饱和键
—X被—OH取代
反应条件
强碱的醇溶液、加热
强碱的水溶液、加热
化学键变化
主要产物
烯烃或炔烃
醇
②利用卤代烃的消去反应,可实现烃的衍生物中官能团的种类和数量发生变化
a.乙醇转化为乙二醇的转化途径:乙醇乙烯1,2-二溴乙烷乙二醇浓硫酸算
b.相关转化的化学方程式:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br、170℃
+2NaOH+2NaBr
c.二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
或
三、卤代烃的制备及检验
1.制备(以制备CH3CH2Br为例)
(1)不饱和烃加成法:CH2CH=CH2 + HBrCH3CH2CH2Br、CH3—CH==CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br。
(2)醇取代法:CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O。 △
水
(3)烷烃取代法:CH3CH3 + Br2CH3CH2Br + HBr
(4)芳香烃卤代法:+Br2+HBr
2.卤代烃中卤族元素的检验方法
实验步骤
实验原理
①取少量卤代烃于试管中
②加入NaOH溶液
③加热
R—X+NaOHROH+NaX
④冷却
⑤加入稀硝酸酸化
HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
⑥加入AgNO3溶液
AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
AgX为白色时,X为Cl;浅黄色沉淀时,X为Br;黄色沉淀时,X为I。
3.检验流程
【温馨提示】①卤代烃水解完成后,检验卤离子前,应先加硝酸使溶液呈酸性再加AgNO3溶液。
②加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,产生棕褐色的Ag2O沉淀。
四、卤代烃的用途与危害
1.用途:制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
2.危害:含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物。
1.下列物质沸点的比较中,不正确的是( )
A.CH3CH2Cl>CH3CH3 B.CH3CH2Br<CH3CH2Cl
C.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2 D.CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br
2.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是( )
A.分别加入AgNO3溶液,均有沉淀生成
B.均能在一定条件下与NaOH的水溶液反应
C.均能在一定条件下与NaOH的醇溶液反应
D.乙发生消去反应得到两种烯烃
3.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去后只生成一种不饱和化合物的是( )
A.CH3Cl B.
C. D.
4.以 为原料制备 ,下列说法正确的是( )
A.涉及的反应为消去→加成→取代 B. 与 互为同系物
C. 不能使酸性溶液褪色 D.用水不能鉴别 和
5.下列实验操作不能达到实验目的是( )
选项
A
B
C
D
目的
检验1-氯丁烷中氯元素
检验SO是否沉淀完全
制备检验醛基用的Cu(OH)2
制备晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O
操作
A.A B.B C.C D.D
►问题一 卤代烃的结构、分类及物理性质
【典例1】氟利昂会破坏大气臭氧层,关于CF2Cl2(商品名为氟利昂—12)的叙述正确的是( )
A.有两种同分异构体 B.是平面型分子
C.只有一种结构 D.是正四面体型分子
【变式1-1】下列有机物命名正确的是( )
A.甲基-1-丁烯 B.1,3-二溴丙烷
C.异戊烷 D.1,3,4-三甲基苯
【变式1-2】下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
►问题二 卤代烃的取代反应
【典例2】下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是( )
① ②CH3CH(Br)CH3 ③CH3F ④ ⑤(CH3)3CCH2Br ⑥(CH3)2CHC(CH3)2Br
A.①③⑤ B.②④⑥ C.③④⑤ D.①②⑥
【变式2-1】卤代烃的取代反应,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤素原子,例如:CH3Br+OH-(或NaOH)―→CH3OH+Br-(或NaBr)(反应条件已略去),下列反应的化学方程式中,不正确的是( )
A.CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2SH+NaBr B.CH3I+NaCN―→CH3CN+NaI
C.CH3CH2Cl+CH3ONa―→CH3Cl+CH3CH2ONa D.CH3CH2Cl+NH3―→CH3CH2NH2+HCl
【变式2-2】某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是( )
A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色
C.该有机物在一定条件下能发生加成反应或取代反应
D.该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀
►问题三 卤代烃的消去反应
【典例3】为探究2-溴丁烷的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应
B.若用溴水代替酸性KMnO4溶液,装置②可以省去
C.装置③中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀
【变式3-1】某物质是药品的中间体。下列针对该有机物的描述中,正确的是( )
①能使溴的CCl4溶液褪色 ②能使KMnO4酸性溶液褪色 ③在一定条件下可以聚合成
④在NaOH溶液中加热可以生成不饱和醇类 ⑤在NaOH醇溶液中加热,可发生消去反应
⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
A.①②③④ B.①③⑤⑥ C.①②④⑤ D.②④⑤⑥
【变式3-2】向下列实验装置的圆底烧瓶中再加入15mL乙醇和2gNaOH(加热装置未画出)。
(1)烧瓶中发生的反应的化学方程式为__________。②的作用是___________。
(2)除了酸性高锰酸钾溶液还可以用______________来检验产物,此时___________(填“有”或“无”)必要将气体通入②中。
(3)2-溴丁烷在该条件下的产物可能为(写结构简式)________________。
(4)2.46g某一溴代烷与足量氢氧化钠水溶液混合加热,充分反应。所得产物用稀硝酸酸化后再加入足量硝酸银溶液,得到3.76g淡黄色沉淀,该一溴代烃的相对分子质量是____________;写出该一溴代烷可能的一种结构和名称_______________。
►问题四 卤代烃的制备
【典例4】制取较纯的一溴乙烷,下列方法中最合理的是( )
A.乙烯与溴化氢加成 B.乙炔和溴化氢加成
C.乙烯和溴水加成 D.乙烷和液溴取代
【变式4-1】用氯乙烷制1,2-二氯乙烷,下列转化方案中,最好的是( )Cl2
A.CH3CH2Cl ――→CH2ClCH2Cl
B.CH3CH2ClCH2==CH2CH3CH2ClCH2ClCH2Cl
C.CH3CH2ClCH2==CH2CH2ClCH2Cl
D.CH3CH2ClCH3CH2OHCH2==CH2CH2ClCH2Cl
【变式4-2】实验室制备1,2-二溴乙烷的实验流程如图:
已知:①主要副反应:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。
②有关数据列表如下:
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
溶解性
易溶于水
难溶于水
难溶于水
沸点/℃
78.5
132
34.6
试回答下列问题:
(1)乙醇与浓硫酸在170℃发生反应的化学方程式为______。
(2)乙醇与浓硫酸反应装置中放入几片碎瓷片,目的是_______。
(3)反应得到的混合气体中含有、等气体,检验其中的气体可选用的试剂是___________。
(4)吸收步骤中,应适当降低吸收液的温度,其主要目的是__________________。
(5)实验制得的1,2-二溴乙烷粗产品中含有少量未反应的和少量副产品乙醚,某同学进一步提纯如下:
序号
实验方案
实验目的
①
_______
除去粗产品中的溴杂质
②
将①实验后的有机混合物进行_______
除去粗产品中的乙醚杂质
(6)为检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是____________。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后_________________(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液
►问题五 卤代烃的检验
【典例5】要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A.加入氯水振荡,观察水层是否有红棕色出现
B.滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入KOH溶液共热,然后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.加入KOH溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
【变式5-1】要证明一氯乙烷中氯元素的存在可以进行如下操作,其中顺序正确的是( )
①加入AgNO3溶液;②加入NaOH水溶液;③加热;
④加入蒸馏水;⑤冷却后加入HNO3酸化;⑥加入NaOH的乙醇溶液
A.⑥③④① B.④③①⑤ C.②③⑤① D.⑥③①⑤
【变式5-2】下列实验方案不能达到实验目的是( )
实验目的
实验方案
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液
B
检验卤代烃中卤原子的种类
将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热,取冷却后反应液,滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液
C
验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
D
验证苯和液溴在的溴化铁催化下发生取代反应
将反应产生的混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入AgNO3溶液,观察是否有淡黄色沉淀生成
1.下列关于卤代烃的说法错误的是( )
A.常温下,卤代烃中除个别是气体外,大多是液体或固体
B.某些卤代烃可用作有机溶剂
C.一氯代烃的密度一般随着烃基中碳原子数的增加而增大
D.一氯代烃的沸点一般随着烃基中碳原子数的增加而升高
2.下列有机物的系统命名法错误的一组是( )
A. 4-甲基-2-戊炔 B. 3-乙基-1-丁烯
C.CH2(Br)CH(Br)CH3 1,2-二溴丙烷 D. 4-硝基甲苯
3.下列说法正确的是( )
A.卤代烃均能通过消去反应生成烯烃
B.消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
C.溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,再加入几滴溶液,出现浅黄色沉淀
D.在溴乙烷与NaOH水溶液的反应中,官能团由碳溴键变为羟基
4.下列关于溴乙烷的说法正确的是( )
A.属于烃类物质 B.可发生消去反应获得乙烯
C.与苯的混合物可利用分液漏斗分离 D.能使溴水因发生取代反应而褪色
5.下列物质与NaOH醇溶液共热后,可得3种有机物的是( )
A.CH3CHClCH2CH3 B.
C.CH3CH2C(CH3)ClCH2CH3 D.
6.某有机物的结构简式为,下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.该物质在一定条件下发生加聚反应
B.该物质中滴加AgNO3溶液,立即反应产生AgBr沉淀
C.该物质在NaOH/乙醇溶液中加热,不能发生消去反应
D.该物质可使溴的四氯化碳和酸性高锰酸钾溶液褪色
7.某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是( )
A.装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C.装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
8.下列有机反应方程式中,对其反应方程式和反应类型的判断都正确的是( )
选项
反应方程式
反应类型
A
+HNO3+H2O
酯化反应
B
CH ≡ CH + HCl CH2 = CHCl
加成反应
C
CH2 == CH2 + Br2 CH3CHBr2
加成反应
D
CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
消去反应
9.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是( )
①CH3Cl ②CH3CHBrCH3 ③ ④
⑤ ⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
10.为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三名同学分别设计如下三个实验方案。
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应。其中正确的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.上述实验方案都不正确
11.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是( )
A.的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
12.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室中制备溴乙烷(C2H5Br)通常采用以下方法:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③塞上带有长导管的塞子,长导管的另一端插入装有冰水混合物的试管中,加热反应物(如图所示)。该反应体系可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。用此装置也可制备一些其它的卤代烃,如:1-溴丁烷等。有关数据列表如下:
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1-溴丁烷
密度/g·cm-3
0.7893
1.4604
0.8098
1.2758
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
(1)该方法制备溴乙烷(C2H5Br)涉及的化学方程式:
①NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr;
②___________
(2)图中试管内放入冰水混合物的目的是___________。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的除了要减少HBr的挥发外,还有___________(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.水是反应的催化剂
c.减小硫酸溶液的密度 d.减少Br2的生成
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列试剂中最适合的是___________(填字母)。
a.H2O b.NaOH溶液 c.CCl4 d.Na2SO3溶液
(5)在制备溴乙烷时,可采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是:___________;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是:___________。
1.下列关于卤代烃的性质或实验的说法正确的是( )
A.用溴乙烷或乙醇制备乙二醇时,都可以依次经过消去反应、加成反应和取代反应
B.氯气与甲烷按照物质的量在光照条件下反应可制备纯净的二氯甲烷
C.CH3CH2Br在浓硫酸、加热条件下发生消去反应
D.有机物既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇
2.有机物M的结构简式如下。下列说法错误的是( )
A.M的分子式为C9H11Br B.1molM与足量氢气反应,消耗3molH2
C.M分子中所有碳原子一定共平面 D.M分子存在手性碳原子
3.某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述错误的是( )
A.与H2O反应只生成一种产物 B.能使溴水褪色
C.一定条件下,能发生加聚反应 D.一定条件下,能发生取代反应
4.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
① ② ③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2-CHBr2 ⑤ ⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
5.利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是( )
a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉—KI溶液变蓝
B
Cu与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
A.A B.B C.C D.D
6.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫
用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化
溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
C
检验牙膏中是否含有甘油
将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,观察现象
溶液出现绛蓝色,说明牙膏中含有甘油
D
鉴别食盐与亚硝酸钠
各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化
溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
A.A B.B C.C D.D
7.某化学课外小组用如图所示的装置制取溴苯。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(A下端活塞关闭)中。下列说法正确的是( )
A.A中,只发生反应+Br2HBr+
B.B中,NaOH溶液用以溶解溴苯
C.C中,CCl4用以吸收挥发的HBr和Br2
D.D中,加入AgNO3溶液或石蕊试液,均能证明苯和液溴发生的是取代反应
8.卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.多氯代甲烷中分子结构为正四面体的是二氯甲烷和四氯化碳
B.多氯代烷常为有机溶剂,工业上分离这些多氯代物的方法是萃取
C.三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,有4种同分异构体(不考虑立体异构)
D.聚氯乙烯是生活中常用的塑料,工业上以乙烯为原料经过加成、消去和聚合反应可生成聚氯乙烯
9.环戊二烯()是一种重要的化工原料,下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
(1)反应①的反应类型是_________,反应②的反应类型是_________,写出反应②的化学方程式________。
(2)按要求写出环戊二烯的一种链状异构体的结构简式____________。
①分子中有2个官能团 ②分子结构中无
(3)写出上述合成路线中的反应试剂和反应条件①_______②_______③_______④_______
10.有机物D的结构简式:,学名肉桂酸,又名苯丙烯酸,主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面,其合成路线部分反应条件略去如下所示:
催化剂
O2⊙)O2
已知:;ⅰ.CH3CH==CH2 CH3CHO+HCHO;
RCHO
完成下列填空:H2O/H+
△
HCN
(1)C中含氧官能团名称是______________,E的结构简式为____________。
(2)反应②的反应类型是_____________,A的名称是_____________。
(3)反应①发生所需的试剂是___________。反应⑥的化学方程式为___________。
(4)D的分子式是___________,与D具有相同官能团的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为________。
(5)设计一条以溴乙烷为原料合成乳酸 的路线其它试剂任选,合成路线常用的表示方式为:目标产物 。_____________。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14
学科网(北京)股份有限公司
$$
第二章 烃和卤代烃
2.3 卤代烃
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识卤代烃的组成和结构特点,了解卤代烃的分类及命名。
2.掌握卤代烃的性质及反应条件对有机反应的影响,能利用卤代烃的形成和转化进行有机合成。
3.了解卤代烃的制备方法及在生产生活中的重要应用及危害。
重点:卤代烃的性质
难点:反应条件对有机反应的影响
一、卤代烃的物理性质
1.结构及命名
(1)概念:烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
(2)结构:通式为R—X(其中R—表示烃基)。官能团是碳卤键(C—X)。
(3)卤代烃的分类:
分类依据
种类
取代卤素的不同
氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃
分子中卤素原子的个数
一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃
烃基的不同
饱和卤代烃、不饱和卤代烃和芳香卤代烃
(4)命名:卤代烃中卤素原子是取代基,命名以相应烃作为母体,卤原子作为取代基。如有碳链取代基,根据顺序规则碳链要写在卤原子的前面;如有多种卤原子,列出次序为氟、氯、溴、碘。如:
ClCH2CH2CH2CH3 的系统命名:1- 氯丁烷
CH3CHClCH2CH3 的系统命名:2- 氯丁烷 (1、2等数字表示的是卤原子的位置)
CH2ClCHClCH3 的系统命名:1,2-二氯丙烷。
CH3CHClCH(CH3)2 的系统命名:3-甲基-2- 氯丁烷
2.物理性质
(1)熔沸点:CH3F、CH3Cl、CH3Br、CH3CH2F、CH3CH2Cl是气体,余者低级卤代烃为液体,高卤代烃级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。
(2)密度:密度随碳原子数增加而降低;随着卤素原子的增多而增大。一氟代烃和一氯代烃一般比水轻,溴代烃、碘代烃及多卤代烃比水重。
(3)溶解性:绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用,如氯仿(CHCl3)。
(4)气味:卤代烃大都具有一种特殊气味,多卤代烃一般都难燃或不燃。
二、卤代烃的化学性质
(1)水解(取代)反应(以RCH2Br为例)
①反应条件:强碱水溶液,加热
②断键方式:R—CH2—X H—OH水
③反应原理:R—CH2—X+H—OHRCH2OH+HX、HX+NaOH==NaX+H2O
总反应方程式:RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX△
水
④产物特征:引入—OH,生成含—OH的化合物。
⑤实验探究:2溴丙烷的水解反应
实验
装置
实验
现象
①中溶液分层
②中有机层厚度减小,直至消失
④中有黄色沉淀生成
实验结论
2溴丙烷与KOH溶液共热产生了Br-:
实验原理
①2溴丙烷与氢氧化钾溶液共热时断裂的是C—Br键,水中的羟基与碳原子形成C—O键,断下的Br与水中的H结合成HBr。
②2溴丙烷与KOH水溶液共热反应的化学方程式为:
。
H2O/H+
NaCN
【温馨提示】①卤代烃还能与氰化钠的取代:RCH2CH2XRCH2CH2CNRCH2CH2COOH
②利用卤代烃的取代反应可实现烷烃或烯烃向醇、醛、羧酸的转化:乙烯转化为乙酸的转化途径:乙烯溴乙烷乙醇乙醛乙酸
相关转化的化学方程式:CH2=CH2+HBrCH3CH2Br、CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr、△
水
(2)消去反应(以RCH2CH2X为例)
①反应条件:强碱醇溶液、加热
②断键方式:
③反应原理:RCH2CH2X RCH=CH2+NaBr+H2ONaOH/△
醇
④产物特征:消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物
⑤卤代烃消去反应的规律:
a.没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应。
b.有邻位碳原子,但邻位碳原子上不存在氢原子的卤代烃也不能发生消去反应。
c.有两个邻位碳原子,且碳原子上均有氢原子时,且不对称时消去反应可能生成两种产物。
CH3CHBrCH2CH3CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3
d.二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
或
⑥实验探究:1溴丙烷的消去反应
实验装置
实验现象
反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色
实验结论
1溴丙烷与氢氧化钾溶液共热生成的气体分子中含有碳碳不饱和键
实验原理
CH3CH2CH2Br+KOHCH3CH==CH2↑+KBr+H2O
【温馨提示】①卤代烃的消去反应和取代反应的比较
消去反应
取代反应
卤代烃的结构特点
与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子
一般是1个碳原子上只有1个—X
反应实质
脱去1个HX分子,形成不饱和键
—X被—OH取代
反应条件
强碱的醇溶液、加热
强碱的水溶液、加热
化学键变化
主要产物
烯烃或炔烃
醇
②利用卤代烃的消去反应,可实现烃的衍生物中官能团的种类和数量发生变化
a.乙醇转化为乙二醇的转化途径:乙醇乙烯1,2-二溴乙烷乙二醇浓硫酸算
b.相关转化的化学方程式:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br、170℃
+2NaOH+2NaBr
c.二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
或
三、卤代烃的制备及检验
1.制备(以制备CH3CH2Br为例)
(1)不饱和烃加成法:CH2CH=CH2 + HBrCH3CH2CH2Br、CH3—CH==CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br。
(2)醇取代法:CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O。 △
水
(3)烷烃取代法:CH3CH3 + Br2CH3CH2Br + HBr
(4)芳香烃卤代法:+Br2+HBr
2.卤代烃中卤族元素的检验方法
实验步骤
实验原理
①取少量卤代烃于试管中
②加入NaOH溶液
③加热
R—X+NaOHROH+NaX
④冷却
⑤加入稀硝酸酸化
HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
⑥加入AgNO3溶液
AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
AgX为白色时,X为Cl;浅黄色沉淀时,X为Br;黄色沉淀时,X为I。
3.检验流程
【温馨提示】①卤代烃水解完成后,检验卤离子前,应先加硝酸使溶液呈酸性再加AgNO3溶液。
②加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,产生棕褐色的Ag2O沉淀。
四、卤代烃的用途与危害
1.用途:制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
2.危害:含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用,形成臭氧空洞,危及地球上的生物。
1.下列物质沸点的比较中,不正确的是( )
A.CH3CH2Cl>CH3CH3 B.CH3CH2Br<CH3CH2Cl
C.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2 D.CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br
【答案】B
【解析】A.相同碳原子数的卤代烃的沸点比烃的沸点高,故A正确;B.烃基相同的卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而升高,故B不正确;C.对于相同碳原子数的烃因碳链异构而形成的同分异构体,支链越多,沸点越低,故C正确;D.对于同系物来说,一般碳原子数越多,沸点越高,故D正确。故选B。
2.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是( )
A.分别加入AgNO3溶液,均有沉淀生成
B.均能在一定条件下与NaOH的水溶液反应
C.均能在一定条件下与NaOH的醇溶液反应
D.乙发生消去反应得到两种烯烃
【答案】B
【解析】四种物质都不能电离出卤素离子,与AgNO3溶液不反应,A错误;此四种物质均为卤代烃,均能与NaOH的水溶液在共热的条件下发生取代反应,B正确;甲、丙、丁与NaOH的醇溶液共热,不能发生消去反应,乙中加入NaOH的醇溶液共热能发生消去反应,C错误;乙中与溴原子相连的碳原子的相邻碳原子上只有1种氢原子,消去反应只能生成1种烯烃,D错误。
3.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去后只生成一种不饱和化合物的是( )
A.CH3Cl B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、C项只能发生水解反应,不能发生消去反应;D项有两种消去产物:2-甲基-1-丁烯或2-甲基-2-丁烯。
4.以 为原料制备 ,下列说法正确的是( )
A.涉及的反应为消去→加成→取代 B. 与 互为同系物
C. 不能使酸性溶液褪色 D.用水不能鉴别 和
【答案】A
【解析】A.2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯,丙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷发生水解反应(取代反应)生成1,2-丙二醇,选项A正确;B.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互称为同系物,两者的溴原子数不同,不可能为同系物,选项B错误;C.分子中羟基能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,选项C错误;D.前者难溶于水,后者易溶于水,可以用水鉴别,选项D错误;故选A。
5.下列实验操作不能达到实验目的是( )
选项
A
B
C
D
目的
检验1-氯丁烷中氯元素
检验SO是否沉淀完全
制备检验醛基用的Cu(OH)2
制备晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O
操作
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.检验1-氯丁烷中氯元素,向1-氯丁烷中加入氢氧化钠溶液,加热条件下水解,再加入硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀,则含有氯元素,故A错误;B.向上层清液中加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明SO已经沉淀完全,故B正确;C.向2mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液,制得新制氢氧化铜,且氢氧化钠过量,检验醛基时产生砖红色沉淀,故C正确; D.硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小,加入乙醇,析出硫酸四氨合铜晶体,故D正确。答案为:A。
►问题一 卤代烃的结构、分类及物理性质
【典例1】氟利昂会破坏大气臭氧层,关于CF2Cl2(商品名为氟利昂—12)的叙述正确的是( )
A.有两种同分异构体 B.是平面型分子
C.只有一种结构 D.是正四面体型分子
【答案】C
【解析】A.CF2Cl2是四面体结构,无同分异构体,A项错误;B.CF2Cl2中C原子有4对价层电子对,VSEPR模型为四面体模型,且无孤对电子对,故其真实的空间构型为四面体,B项错误;C.CF2Cl2是四面体结构,无同分异构体,只有一种结构,C项正确;D.C-F键和C-Cl键长度不同,故CF2Cl2不是正四面体,D项错误;答案选C。
【变式1-1】下列有机物命名正确的是( )
A.甲基-1-丁烯 B.1,3-二溴丙烷
C.异戊烷 D.1,3,4-三甲基苯
【答案】B
【解析】A.该有机物为烯烃,选择含碳碳双键最长的碳链为主链,并从碳碳双键位次最小的方向开始编号,因此该有机物的命名为:3-甲基-1-丁烯,故A项错误;B.该有机物为饱和卤代烃,选择最长碳链为主链,将-Br作为取代基,从距离溴原子最近的碳原子开始编号,因此该有机物的命名为:1,3-二溴丙烷,,故B项正确;C.该有机物为饱和卤代烃,四个甲基连在同一个碳原子上,为新戊烷,故C项错误;D.苯的同系物命名是以苯作母体,当苯环上连有多个相同的烷基时, 环上编号应满足代数和最小,因此该有机物的命名为:1,2,4-三甲基苯,故D项错误;故本题选B。
【变式1-2】下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
【答案】B
【解析】随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高,A项正确;随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐减小,B项错误;等碳原子数的一氯代烃,支链越多,分子间距离越大,分子间作用力越小,沸点越低,C项正确;等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,分子间作用力越大,沸点越高,D项正确。
►问题二 卤代烃的取代反应
【典例2】下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是( )
① ②CH3CH(Br)CH3 ③CH3F ④ ⑤(CH3)3CCH2Br ⑥(CH3)2CHC(CH3)2Br
A.①③⑤ B.②④⑥ C.③④⑤ D.①②⑥
【答案】B
【解析】卤代烃都能发生水解反应生成相应的醇;若卤代烃能够发生消去反应生成烯烃,要求与卤原子相连碳的邻位碳有氢原子存在,据此判断。①与氯原子相连接的碳原子的邻位碳上没有氢原子,所以不能发生消去反应,故①不符合题意;②含有溴原子,并且与溴原子相连接的碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,可以发生消去反应和水解反应,故②符合题意;③只有一个碳原子,不能发生消去反应,故③不符合题意;④含有溴原子,并且与溴原子相连接的碳原子的邻位碳原子含有氢原子,可以发生消去反应和水解反应,故④符合题意;⑤与溴原子相连接的碳原子的邻位碳原子没有氢原子,不能发生消去反应,故⑤不符合题意;⑥含有溴原子,并且与溴原子相连接的碳原子的邻位碳原子含有氢原子,可以发生消去反应和水解反应,故⑥符合题意,所以②④⑥符合题意。故A、C、D不符合题意,B符合题意。故选:B。
【变式2-1】卤代烃的取代反应,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤素原子,例如:CH3Br+OH-(或NaOH)―→CH3OH+Br-(或NaBr)(反应条件已略去),下列反应的化学方程式中,不正确的是( )
A.CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2SH+NaBr B.CH3I+NaCN―→CH3CN+NaI
C.CH3CH2Cl+CH3ONa―→CH3Cl+CH3CH2ONa D.CH3CH2Cl+NH3―→CH3CH2NH2+HCl
【答案】C
【解析】C中带负电荷的原子团为CH3O-,故应生成CH3CH2OCH3和NaCl,C错误。
【变式2-2】某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是( )
A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色
C.该有机物在一定条件下能发生加成反应或取代反应
D.该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀
【答案】D
【详解】A.苯环、碳碳双键都能与氢气发生加成反应,则1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应,A正确;B.该有机物中含碳碳双键,因此既能与溴水发生加成褪色,也能使酸性KMnO4溶液被还原褪色,B正确;C.该分子中存在碳碳双键,可发生加成反应,同时含—Cl可发生卤代烃的水解等取代反应,C正确;D.该有机物为非电解质,不能电离出氯离子,则与硝酸银不反应,D错误;故答案为:D。
►问题三 卤代烃的消去反应
【典例3】为探究2-溴丁烷的化学性质设计如下实验,下列有关说法错误的是( )
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应
B.若用溴水代替酸性KMnO4溶液,装置②可以省去
C.装置③中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀
【答案】D
【解析】A.2-澳丁烷在氢氧化钠的醉溶液中加热发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,A项正确;B.乙醇和溴水不反应,若用溴水代替酸性KMnO4溶液,检验有烯烃生成,可以不用装置②除乙醇,B项正确;C.装置②中1-T烯和2-丁烯被酸性KMnO4溶液氧化,高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去,C项正确;D.反应后烧瓶中的溶液中含有氢氧化钠,取反应后烧瓶中的溶液,先加硝酸中和氢氧化钠,再滴加几滴AgNO3溶液,产生浅黄色AgBr沉淀,D项错误;故选D。
【变式3-1】某物质是药品的中间体。下列针对该有机物的描述中,正确的是( )
①能使溴的CCl4溶液褪色 ②能使KMnO4酸性溶液褪色 ③在一定条件下可以聚合成
④在NaOH溶液中加热可以生成不饱和醇类 ⑤在NaOH醇溶液中加热,可发生消去反应
⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
A.①②③④ B.①③⑤⑥ C.①②④⑤ D.②④⑤⑥
【答案】A
【解析】①分子中含有碳碳双键,能和溴发生加成反应,能使溴的CCl4溶液褪色,正确;②分子中含有碳碳双键,能和高锰酸钾溶液发生氧化反应,能使KMnO4酸性溶液褪色,正确;③分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,在一定条件下可以聚合成,正确;④分子中含有氯原子,在NaOH溶液中加热可以发生取代反应生成醇,正确⑤分子中与氯原子直接相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能在NaOH醇中加热发生消去反应,错误;⑥该物质物质为有机物,水溶液中不能电离出氯离子,不与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,错误;故选①②③④;故选A。
【变式3-2】向下列实验装置的圆底烧瓶中再加入15mL乙醇和2gNaOH(加热装置未画出)。
(1)烧瓶中发生的反应的化学方程式为__________。②的作用是___________。
(2)除了酸性高锰酸钾溶液还可以用______________来检验产物,此时___________(填“有”或“无”)必要将气体通入②中。
(3)2-溴丁烷在该条件下的产物可能为(写结构简式)________________。
(4)2.46g某一溴代烷与足量氢氧化钠水溶液混合加热,充分反应。所得产物用稀硝酸酸化后再加入足量硝酸银溶液,得到3.76g淡黄色沉淀,该一溴代烃的相对分子质量是____________;写出该一溴代烷可能的一种结构和名称_______________。
【答案】(1)CH3CH2Br+NaOH ――→ CH2=CH2↑+NaBr+H2O 吸收乙醇 △
乙醇
(2)溴水(或溴的四氯化碳溶液) 无
(3)CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3
(4)123 CH2BrCH2CH3名称为1-溴丙烷、CH3CHBrCH3名称为2-溴丙烷
【解析】(1)溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中加热发生消去反应,即CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O;高锰酸钾是检验产物乙烯,由于乙醇也能被高锰酸钾氧化而干扰乙烯的检验,所以②的作用是吸收乙醇;
(2)乙烯能使溴水或者溴的四氯化碳溶液等褪色,所以还可选用溴水或者溴的四氯化碳溶液,由于乙醇不能使溴水或者溴的四氯化碳溶液褪色,所以没有必要再将气体通入②中;
(3)CH3CHBrCH2CH3中溴原子既能与1号碳又能与3号碳原子发生消去反应,所以产物可为CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3;
(4)由信息知该沉淀为溴化银沉淀,根据质量守恒溴原子的物质的量为3.76g/188g/mol=0.02mol,则该一溴代烃的摩尔质量为2.46g/0.02mol=123g/mol,故相对分子质量是123;一溴代烷通式为CnH2n+1Br,则14n+1+80=123,n=3,故该一溴代烷可能的结构和名称分别为:CH2BrCH2CH3名称为1-溴丙烷、CH3CHBrCH3名称为2-溴丙烷。
►问题四 卤代烃的制备
【典例4】制取较纯的一溴乙烷,下列方法中最合理的是( )
A.乙烯与溴化氢加成 B.乙炔和溴化氢加成
C.乙烯和溴水加成 D.乙烷和液溴取代
【答案】A
【解析】A.乙烯与溴化氢加成反应生成一溴乙烷,产物只有一种,A正确;B.乙炔和溴化氢加成反应生成溴乙烯,没有得到一溴乙烷,B错误;C.乙烯和溴水加成反应生成1,2-二溴乙烷,没有得到一溴乙烷,C错误;D.乙烷和液溴取代可以是一溴取代,也可以是多溴取代,副产物较多,D错误;答案选A。
【变式4-1】用氯乙烷制1,2-二氯乙烷,下列转化方案中,最好的是( )Cl2
A.CH3CH2Cl ――→CH2ClCH2Cl
B.CH3CH2ClCH2==CH2CH3CH2ClCH2ClCH2Cl
C.CH3CH2ClCH2==CH2CH2ClCH2Cl
D.CH3CH2ClCH3CH2OHCH2==CH2CH2ClCH2Cl
【答案】C
【解析】A.取代反应在有机物的制备反应中,产物可能有多种,例如也可能生成1,1-二氯乙烷,A不符合题意;B.最后一步和A一样,产物有多种,并且第二步又生成开始的反应物,B不符合题意;C.该选项步骤少,且产物唯一,C符合题意;D.氯乙烷可直接生成乙烯,不必经过制取乙醇得到乙烯,过程繁杂,D不符合题意; 故选C。
【变式4-2】实验室制备1,2-二溴乙烷的实验流程如图:
已知:①主要副反应:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。
②有关数据列表如下:
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
溶解性
易溶于水
难溶于水
难溶于水
沸点/℃
78.5
132
34.6
试回答下列问题:
(1)乙醇与浓硫酸在170℃发生反应的化学方程式为______。
(2)乙醇与浓硫酸反应装置中放入几片碎瓷片,目的是_______。
(3)反应得到的混合气体中含有、等气体,检验其中的气体可选用的试剂是___________。
(4)吸收步骤中,应适当降低吸收液的温度,其主要目的是__________________。
(5)实验制得的1,2-二溴乙烷粗产品中含有少量未反应的和少量副产品乙醚,某同学进一步提纯如下:
序号
实验方案
实验目的
①
_______
除去粗产品中的溴杂质
②
将①实验后的有机混合物进行_______
除去粗产品中的乙醚杂质
(6)为检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是____________。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后_________________(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液
【答案】(1)CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O
(2)避免混合液在受热时暴沸
(3)品红溶液
(4)避免溴单质大量挥发
(5)用NaOH溶液洗涤粗产品,静置后分液 蒸馏
(6)溴乙烷中不含有溴离子 ④①③②
【解析】制备1,2-二溴乙烷,乙醇在浓硫酸、170℃下发生消去反应,得到乙烯,因为浓硫酸具有强氧化性、脱水性,因此产生的乙烯中混有二氧化硫,二氧化硫也能与溴单质反应,因此必须除去,因二氧化硫为酸性氧化物,因此氢氧化钠溶液作用是除去二氧化硫,气体A为乙烯,乙烯与溴单质发生加成反应,得到产物,据此分析;
(1)乙醇在浓硫酸、170℃下发生消去反应,得到乙烯,其反应方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;故答案为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(2)乙醇、浓硫酸均为液体,加热时为防止暴沸,需要加入沸石或碎瓷片;故答案为避免混合液在受热时暴沸;
(3)二氧化硫具有漂白性,因此检验二氧化硫存在,常用品红溶液,品红溶液褪色,说明含有二氧化硫;故答案为品红溶液;
(4)液溴为深红色易挥发的液体,因此为了避免溴单质大量挥发,需要适当降低吸收液的温度;故答案为避免溴单质大量挥发;
(5)①溴单质能与NaOH溶液反应,转化成易溶于水的盐,1,2-二溴乙烷为无色液体,且难溶于水,因此用NaOH溶液洗涤粗产品,静置后分液;故答案为用NaOH溶液洗涤粗产品,静置后分液;
②乙醚难溶于水,乙醚为有机溶剂,乙醚与产品互溶,因此利用它们沸点不同,进行蒸馏分离;故答案为蒸馏;
(6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液,因为能与硝酸银反应生成淡黄色沉淀的溴元素应是溴离子,而溴乙烷中不含溴离子;为了检验溴元素,需要先加入NaOH水溶液加热,使溴原子转化成溴离子,冷却后,加入硝酸酸化,最后滴加硝酸银溶液,观察是否有淡黄色沉淀,步骤是④①③②;故答案为④①③②。
►问题五 卤代烃的检验
【典例5】要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是( )
A.加入氯水振荡,观察水层是否有红棕色出现
B.滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入KOH溶液共热,然后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.加入KOH溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
【答案】C
【解析】在溴乙烷中溴元素以Br原子形式存在,不是Br-,加入氯水不能发生置换反应产生Br2,因此不能观察到水层变为红棕色,A不符合题意;在溴乙烷中溴元素以Br原子形式存在,不是Br-,因此加入AgNO3溶液后再加入稀硝酸,不能观察到有浅黄色沉淀生成,B不符合题意;在溴乙烷中溴元素以Br原子形式存在,向其中加入KOH溶液共热,溴乙烷发生取代反应产生Br-,然后加入稀硝酸溶液消耗溶液中的KOH,使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,Ag+与溶液中的Br-反应产生AgBr 浅黄色沉淀,因此可以证明其中含有Br元素,C符合题意;向溴乙烷中加入KOH溶液共热,溴乙烷发生取代反应产生Br-,由于溶液中可能含有过量的KOH,OH-会与加入AgNO3溶液的Ag+变为AgOH沉淀,会影响Br元素的检验,D不符合题意。
【变式5-1】要证明一氯乙烷中氯元素的存在可以进行如下操作,其中顺序正确的是( )
①加入AgNO3溶液;②加入NaOH水溶液;③加热;
④加入蒸馏水;⑤冷却后加入HNO3酸化;⑥加入NaOH的乙醇溶液
A.⑥③④① B.④③①⑤ C.②③⑤① D.⑥③①⑤
【答案】C
【解析】在一氯乙烷中氯元素以Cl原子的形式存在,要证明一氯乙烷中氯元素的存在,首先利用加热条件下卤代烃在NaOH的水溶液中发生水解反应产生Cl-,由于AgOH也是白色沉淀,水解后先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,就证明含有Cl元素,因此正确的顺序是②③⑤①;答案选C。
【变式5-2】下列实验方案不能达到实验目的是( )
实验目的
实验方案
A
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液
B
检验卤代烃中卤原子的种类
将溴乙烷与氢氧化钠溶液共热,取冷却后反应液,滴加硝酸酸化后滴加硝酸银溶液
C
验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液是否褪色
D
验证苯和液溴在的溴化铁催化下发生取代反应
将反应产生的混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入AgNO3溶液,观察是否有淡黄色沉淀生成
【答案】C
【解析】A项,发生消去反应后,只有乙烯与溴发生加成反应,则产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中可检验乙烯,A正确;B项,检验卤素离子,水解冷却后,滴加硝酸酸化后的硝酸银溶液可检验溴离子,B正确;C项,生成的乙炔中混有硫化氢等,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能验证乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C错误;D项,发生取代反应生成HBr,则反应产生的混合气体先通入溴的四氯化碳溶液再通入硝酸银溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成,可验证取代反应,D正确;故选C。
1.下列关于卤代烃的说法错误的是( )
A.常温下,卤代烃中除个别是气体外,大多是液体或固体
B.某些卤代烃可用作有机溶剂
C.一氯代烃的密度一般随着烃基中碳原子数的增加而增大
D.一氯代烃的沸点一般随着烃基中碳原子数的增加而升高
【答案】C
【解析】A.常温下,卤代烃中除CH3Cl是气体外,其余的大多是液体或固体物质,A正确;B.卤代烃中CHCl3、CCl4是常用的有机溶剂,B正确C.一氯代烃的密度一般随着烃基中碳原子数的增加而减小,C错误;D.一氯代烃都是分子晶体,分子间作用力随物质相对分子质量的增大而增强,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质熔化或气化消耗的能量就越多,物质的物质熔点、沸点就越高,所以卤代烃的熔沸点一般随着烃基中碳原子数的增加而升高,D正确;故合理选项是C。
2.下列有机物的系统命名法错误的一组是( )
A. 4-甲基-2-戊炔 B. 3-乙基-1-丁烯
C.CH2(Br)CH(Br)CH3 1,2-二溴丙烷 D. 4-硝基甲苯
【答案】B
【解析】系统命名法遵循以下原则,选主链、定编号、写名称,据此解答。A.含有碳碳三键的为主链,从右编号,得到名称:4-甲基-2-戊炔,故A正确;B.含有碳碳双键的为主链,含有五个碳,甲基位于3号碳上,得到名称:3-甲基-1-戊烯,故B错误;C.含有溴原子的为主链,分别位于1,2-号碳上,得到名称:1,2-二溴丙烷,故C正确;D.以甲苯为母体,硝基位于苯环4号碳上,得到名称:4-硝基甲苯,故D正确;答案选B。
3.下列说法正确的是( )
A.卤代烃均能通过消去反应生成烯烃
B.消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
C.溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,再加入几滴溶液,出现浅黄色沉淀
D.在溴乙烷与NaOH水溶液的反应中,官能团由碳溴键变为羟基
【答案】D
【解析】A.如卤素元素邻位碳原子不含H原子,则氯代烃不能发生消去反应,如一氯甲烷等,故A错误;B.消去反应是引入碳碳双键的途径,但不是唯一途径,还可以是三键加成后生成碳碳双键,故B错误;C.溴乙烷在过量氢氧化钠溶液中反应生成乙醇和溴化钠,由于氢氧化钠过量,加入硝酸银会有氢氧化银生成,进而生成氧化银,氧化银会影响溴化银的生成和观察,应该先加入硝酸酸化,故C错误;D.溴乙烷与NaOH水溶液发生水解反应,官能团由碳溴键变为羟基,故D正确;故选D。
4.下列关于溴乙烷的说法正确的是( )
A.属于烃类物质 B.可发生消去反应获得乙烯
C.与苯的混合物可利用分液漏斗分离 D.能使溴水因发生取代反应而褪色
【答案】B
【解析】A.溴乙烷属于烃的衍生物,A错误;B.在浓硫酸加热的条件下,可以发生消去反应生成乙烯和水,B正确;C.溴乙烷可溶于苯,不能用分液的方法进行分离,C错误;D.溴乙烷不与溴水发生反应,D错误;故选B。
5.下列物质与NaOH醇溶液共热后,可得3种有机物的是( )
A.CH3CHClCH2CH3 B.
C.CH3CH2C(CH3)ClCH2CH3 D.
【答案】D
【解析】A.CH3—CHCl—CH2—CH3中的-Cl原子所在C原子只有2个邻位C原子上有H原子,发生消去反应的产物有两种,A错误;B. 中,-Cl原子所在C原子只有2个邻位C原子上有H原子,发生消去反应的产物有两种,B错误;C.CH3—CH2—C(CH3)Cl—CH2—CH3发生消去反应有3个位置,产物有两种,分别为CH3—CH=C(CH3)—CH2—CH3、 ,C错误。D. 发生消去反应可生成、 和 ,D正确; 故选D。
6.某有机物的结构简式为,下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.该物质在一定条件下发生加聚反应
B.该物质中滴加AgNO3溶液,立即反应产生AgBr沉淀
C.该物质在NaOH/乙醇溶液中加热,不能发生消去反应
D.该物质可使溴的四氯化碳和酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】A.该物质中含有碳碳双键,则在一定条件下发生加聚反应,A正确;B.该物质中的溴原子必须水解成Br-,才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,B错误;C.该物质中溴原子所连碳的邻位碳上没有氢原子,则该物质在NaOH/乙醇溶液中加热,不能发生消去反应,C正确;D.该物质中含有碳碳双键,可以和溴发生加成,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,D正确;故选B。
7.某化学兴趣小组的同学用如图所示的实验装置探究2-溴丁烷的消去反应。下列说法错误的是( )
A.装置Ⅰ使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验
C.装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去酸性
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
【答案】A
【解析】装置Ⅰ中2-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯、NaBr和H2O,反应为BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3↑或CH3CH=CHCH3↑+NaBr+H2O,乙醇易挥发,并且能被酸性高锰酸钾氧化,用酸性高锰酸钾溶液检验1-丁烯或2-丁烯时挥发出的乙醇会造成干扰,可用水溶解除去,1-丁烯或2-丁烯能被酸性高锰酸钾氧化而使之褪色,据此分析解题。
8.下列有机反应方程式中,对其反应方程式和反应类型的判断都正确的是( )
选项
反应方程式
反应类型
A
+HNO3+H2O
酯化反应
B
CH ≡ CH + HCl CH2 = CHCl
加成反应
C
CH2 == CH2 + Br2 CH3CHBr2
加成反应
D
CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
消去反应
【答案】B
【解析】A.酯化反应是酸和醇作用生成知酯和水的反应,而+HNO3+H2O生成硝基苯和水,没有酯类生成,故A错误;B.加成反应是不饱和的有机化合物和其他物质直接结合,生成新的化合物的反应,CH ≡ CH + HCl CH2 = CHCl是加成反应,故B正确;C.CH2 = CH2 与Br2发生加成反应应该生成CH2Br CH2Br,故C错误;D.CH3CH2Br + NaOHCH3CH2OH + NaBr是取代反应,不是消去反应,故D错误;故选B。
9.下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇的是( )
①CH3Cl ②CH3CHBrCH3 ③ ④
⑤ ⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
【答案】C
【解析】卤代烃中与卤素原子直接相连的第二个碳原子上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。①③⑤不能发生消去反应,能水解得到醇;②④⑥既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇;故选C。
10.为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三名同学分别设计如下三个实验方案。
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应。其中正确的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.上述实验方案都不正确
【答案】D
【解析】A.因为卤代烃发生水解反应,也还会产生卤离子,故A不正确;B.因为混合液中含有氢氧化钠,因此加入溴水,溴水会和氢氧化钠反应颜色也会褪去,B不正确;C.由于溴离子可以被酸性高锰酸钾氧化而使溶液褪色,C不正确;D.综上甲乙丙均不正确,正确的做法应是先加入适量的盐酸中和掉氢氧化钠,然后在加入溴水看是否褪色;D项正确;本题答案是D。
11.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是( )
A.的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
【答案】D
【解析】 与Cl2在光照时发生取代反应产生 , 在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生 , 与Br2发生加成反应产生 ,在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生。A项,根据上述分析可知A是环戊烯,A错误;B项,反应④是变为的反应,反应条件是NaOH的乙醇溶液,并加热,B错误;C项,根据前面分析可知①是取代反应,②是消去反应,③是加成反应,C错误;D项,环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成时,若发生1,4加成反应,可生成,D正确。
12.醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室中制备溴乙烷(C2H5Br)通常采用以下方法:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③塞上带有长导管的塞子,长导管的另一端插入装有冰水混合物的试管中,加热反应物(如图所示)。该反应体系可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。用此装置也可制备一些其它的卤代烃,如:1-溴丁烷等。有关数据列表如下:
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1-溴丁烷
密度/g·cm-3
0.7893
1.4604
0.8098
1.2758
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
(1)该方法制备溴乙烷(C2H5Br)涉及的化学方程式:
①NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBr;
②___________
(2)图中试管内放入冰水混合物的目的是___________。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的除了要减少HBr的挥发外,还有___________(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.水是反应的催化剂
c.减小硫酸溶液的密度 d.减少Br2的生成
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列试剂中最适合的是___________(填字母)。
a.H2O b.NaOH溶液 c.CCl4 d.Na2SO3溶液
(5)在制备溴乙烷时,可采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是:___________;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是:___________。
【答案】(1)CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O
(2)冰水温度低,使溴乙烷冷凝,且吸收挥发出来的乙醇和HBr等,便于溴乙烷进一步分离提纯
(3) ad (4)d
(5)蒸出产物,有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动,提高溴乙烷产率 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸出1-溴丁烷,会有较多的正丁醇被蒸出
【解析】(1)该方法制备溴乙烷(C2H5Br)主要是溴化钠和浓硫酸反应生成溴化氢,溴化氢和乙醇反应生成溴乙烷和水,涉及的化学方程式:①NaBr+H2SO4(浓) NaHSO4+HBr②CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O;(2)根据表格中溴乙烷的沸点比较低,因此图中的试管放入冰水混合物的目的是冰水温度低,使溴乙烷冷凝,且吸收挥发出来的乙醇和HBr等,便于溴乙烷进一步分离提纯;(3)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的除了要减少HBr的挥发外,根据信息醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚:Br-被浓硫酸氧化为Br2等,因此还有ad;(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,主要利用Na2SO3溶液与溴单质反应生成硫酸钠和溴化氢,而氢氧化钠溶液与溴乙烷要发生水解反应,四氯化碳与溴单质、溴乙烷是互溶的,因此最适合的是d;(5)在制备溴乙烷时,根据表格中信息溴乙烷和乙醇的沸点相差较大,采用边反应边蒸出产物的方法,其原因是蒸出产物,有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动,提高溴乙烷产率。但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,根据表中信息1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小,若边反应边蒸出1-溴丁烷,会有较多的正丁醇被蒸出。
1.下列关于卤代烃的性质或实验的说法正确的是( )
A.用溴乙烷或乙醇制备乙二醇时,都可以依次经过消去反应、加成反应和取代反应
B.氯气与甲烷按照物质的量在光照条件下反应可制备纯净的二氯甲烷
C.CH3CH2Br在浓硫酸、加热条件下发生消去反应
D.有机物既能发生消去反应生成烯烃,又能发生水解反应生成醇
【答案】A
【解析】A.用溴乙烷或乙醇制备乙二醇时,都需要经过消去生成碳碳双键,再加成引入2个卤素原子,最后进行取代将卤素原子转化为羟基得到乙二醇,A正确;B.氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应,是连锁反应,故四种有机取代产物均有,B错误;C.CH3CH2Br在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应,C错误;D.与溴原子相连接的碳原子的邻位碳原子没有氢原子,不能发生消去反应,D错误;故选A。
2.有机物M的结构简式如下。下列说法错误的是( )
A.M的分子式为C9H11Br B.1molM与足量氢气反应,消耗3molH2
C.M分子中所有碳原子一定共平面 D.M分子存在手性碳原子
【答案】C
【解析】A.根据有机物M的结构简式可知其分子式为C9H11Br,A正确;B.1个M分子中含有1个苯环,1个苯环可以和3个氢气分子加成,故1molM与足量氢气反应,消耗3molH2,B正确;C.苯环上所有原子共平面,甲烷最多有3个原子共平面,单键可以旋转,则该分子中所有碳原子不一定全部共平面,C错误;D.根据手性碳的定义,由结构简式可知,标有*号为手性碳,D正确;故选C。
3.某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的叙述错误的是( )
A.与H2O反应只生成一种产物 B.能使溴水褪色
C.一定条件下,能发生加聚反应 D.一定条件下,能发生取代反应
【答案】A
【解析】A.该有机物中的,不对称,与H2O发生加成反应可生成两种不同产物,A错误;B.该有机物中含有碳碳双键,可以和溴发生加成反应,使溴水褪色,B正确;C.该有机物中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,C正确;D.该有机物中含有碳氯键,可以发生水解反应,即可以发生取代反应,D正确;
故选A。
4.下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
① ② ③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2-CHBr2 ⑤ ⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
【答案】A
【解析】卤代烃发生消去反应的条件是:与卤素原子连接的碳原子的相邻碳原子上有氢原子。①由结构简式可知,氯苯不能发生消去反应,故符合题意;②由结构简式可知,在氢氧化钾醇溶液中共热能发生消去反应生成2﹣甲基丙烯,故不符合题意;③由结构简式可知,(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应,故符合题意;④由结构简式可知,CHCl2-CHBr2在氢氧化钾醇溶液中共热能发生消去反应,故不符合题意;⑤由结构简式可知,在氢氧化钾醇溶液中共热能发生消去反应,故不符合题意;⑥由结构简式可知,CH3Cl不能发生消去反应,故符合题意;①③⑥符合题意,故选A。
5.利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是( )
a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉—KI溶液变蓝
B
Cu与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘,则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故A符合题意;B.铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,则品红溶液褪色能说明铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫,故B不符合题意;C.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气,则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,故C不符合题意;D.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不能与溴水反应,则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体,则溴水褪色能说明2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯,故D不符合题意;故选A。
6.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫
用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化
溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
C
检验牙膏中是否含有甘油
将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,观察现象
溶液出现绛蓝色,说明牙膏中含有甘油
D
鉴别食盐与亚硝酸钠
各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化
溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.二氧化硫具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成无色的Mn2+,若溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫,A正确;B.涂改液与KOH溶液混合加热可得KCl于溶液中,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,证明有氯元素存在,B正确;C.甘油能够与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成绛蓝色溶液,所以可用新制的Cu(OH)2悬浊液检验甘油,C正确;D.亚硝酸钠在酸性条件下具有氧化性,滴加含淀粉的酸性KI溶液,生成了碘单质,反应的离子方程式为:2NO+2I-+4H+═2NO+I2+2H2O,该实验没有酸化,D错误;故选:D。
7.某化学课外小组用如图所示的装置制取溴苯。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(A下端活塞关闭)中。下列说法正确的是( )
A.A中,只发生反应+Br2HBr+
B.B中,NaOH溶液用以溶解溴苯
C.C中,CCl4用以吸收挥发的HBr和Br2
D.D中,加入AgNO3溶液或石蕊试液,均能证明苯和液溴发生的是取代反应
【答案】D
【解析】A项,在A中,铁与溴反应生成溴化铁,溴化铁作催化剂,还发生反应:+Br2HBr+,故A错误;B项,反应完后,打开活塞,B中的氢氧化钠与溴反应,可除去溴苯中的溴,故B错误;C项,C中,CCl4用于除去挥发Br2,故C错误;D项,如果苯和液溴发生的是取代反应,则有HBr生成,如果发生的是加成反应,则无HBr生成,则加入AgNO3溶液或石蕊试液,均能证明苯和液溴发生的是取代反应,故D正确。故选D。
8.卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.多氯代甲烷中分子结构为正四面体的是二氯甲烷和四氯化碳
B.多氯代烷常为有机溶剂,工业上分离这些多氯代物的方法是萃取
C.三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,有4种同分异构体(不考虑立体异构)
D.聚氯乙烯是生活中常用的塑料,工业上以乙烯为原料经过加成、消去和聚合反应可生成聚氯乙烯
【答案】D
【解析】A.甲烷分子结构为正四面体,CH2Cl2是2个氯原子取代甲烷中的2个氢原子形成的,分子构型为四面体,故A错误;B.多氯代烷为有机溶剂,互溶且沸点不同,采用蒸馏的方法分离,故B错误;C.三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)的同分异构体有:CHFClCF2Br、CHFBrCF2Cl、CFClBrCHF2,共3种,故C错误;D.乙烯与氯气加成,然后消去生成乙炔,乙炔与HCl加成生成氯乙烯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,故D正确;故答案选D。
9.环戊二烯()是一种重要的化工原料,下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
(1)反应①的反应类型是_________,反应②的反应类型是_________,写出反应②的化学方程式________。
(2)按要求写出环戊二烯的一种链状异构体的结构简式____________。
①分子中有2个官能团 ②分子结构中无
(3)写出上述合成路线中的反应试剂和反应条件①_______②_______③_______④_______
【答案】(1)取代反应 消去反应 +NaOH+NaCl+H2O
(2)CH2=CHCH2C≡CH
(3)氯气、光照 氢氧化钠的醇溶液,加热 溴水或溴的四氯化碳溶液 氢氧化钠醇溶液,加热
【解析】本题采取对比方法判断反应类型,从而推导出反应试剂和反应条件,如反应②,反应物含有氯原子,生成物无氯原子,含有碳碳双键,则反应②发生消去反应,据此分析;
(1)对比结构简式,反应①引入氯原子,反应①为取代反应,反应②是去掉氯原子,引入碳碳双键,该反应为消去反应,其反应方程式为+NaOH+NaCl+H2O,故答案为取代反应;消去反应;+NaOH+NaCl+H2O;
(2)根据环戊二烯的结构简式,环戊二烯的不饱和度为3,同分异构体为链状,含有2个官能团,这两个官能团是碳碳双键和碳碳三键,分子结构中不含有甲基,符合条件的结构简式为CH2=CHCH2C≡CH;故答案为CH2=CHCH2C≡CH;
(3)反应①为取代反应,氯气在光照条件下取代环戊烷上H原子;反应②发生消去反应,在氢氧化钠的醇溶液中加热;反应③为加成反应,与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应;反应④为消去反应,在氢氧化钠的醇溶液中加热;故答案为氯气、光照;氢氧化钠的醇溶液,加热;溴水或溴的四氯化碳溶液;氢氧化钠醇溶液,加热。
10.有机物D的结构简式:,学名肉桂酸,又名苯丙烯酸,主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面,其合成路线部分反应条件略去如下所示:
催化剂
O2⊙)O2
已知:;ⅰ.CH3CH==CH2 CH3CHO+HCHO;
RCHO
完成下列填空:H2O/H+
△
HCN
(1)C中含氧官能团名称是______________,E的结构简式为____________。
(2)反应②的反应类型是_____________,A的名称是_____________。
(3)反应①发生所需的试剂是___________。反应⑥的化学方程式为___________。
(4)D的分子式是___________,与D具有相同官能团的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为________。
(5)设计一条以溴乙烷为原料合成乳酸 的路线其它试剂任选,合成路线常用的表示方式为:目标产物 。_____________。
【答案】(1)羟基、羧基 (2)氧化反应 甲醛
(3)氢氧化钠醇溶液
(4) 合理即可;
(5)
【解析】反应①为消去反应,反应②为加成反应,反应③发生信息的反应,A为HCHO,B为,B发生信息的反应然后水解酸化得到C,C为,C发生消去反应生成D为,C发生缩聚反应生成E,E为;
(1)C为,C中含氧官能团名称是羟基、羧基,E的结构简式为,
故答案为:羟基、羧基;;
(2)反应②的反应类型是氧化反应,A的名称是甲醛,故答案为:氧化反应;甲醛;
(3)反应①为氯代烃的消去反应,所以该反应发生所需的试剂是氢氧化钠醇溶液;反应的化学方程式为,故答案为:NaOH醇溶液;;
(4)D为,D的分子式是C9H8O2,与D具有相同官能团的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为,故答案为:;;
(5)溴乙烷发生水解反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH被催化氧化生成CH3CHO,CH3CHO和HCN发生加成反应生成CH3CH(OH)CN,该物质发生水解反应生成CH3CH(OH)COOH,其合成路线为,故答案为:。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14
学科网(北京)股份有限公司
$$