内容正文:
课时作业(九)
(建议用时:40 min)
(见学生用书P135)
1.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,密度逐渐减小;等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低,卤素的原子序数越大,沸点越高。
2.有关溴乙烷的下列叙述中,正确的是( )
A.溴乙烷难溶于水,能溶于大多数有机溶剂
B.在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀
C.溴乙烷与NaOH的醇溶液反应生成乙醇
D.溴乙烷通常用溴与乙烷直接反应来制取
答案 A
解析 溴乙烷不能发生电离,所以在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,没有淡黄色沉淀;溴乙烷与NaOH的醇溶液发生消去反应生成乙烯;制取溴乙烷不采用乙烷与Br2的取代反应来制备,因为二者发生取代反应难以得到较纯的溴乙烷。
3.有下列反应:①取代反应;②加成反应;③消去反应;④使溴水褪色;⑤使酸性KMnO4溶液褪色;⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀;⑦加聚反应。有机物CH3—CHCH—Cl能发生的反应是( )
A.以上反应均可发生 B.只有⑦不能发生
C.只有⑥不能发生 D.只有②不能发生
答案 C
解析 因该卤代烃中含有碳碳双键,属于不饱和卤代烃,故该卤代烃不仅具有卤代烃的共性——能发生水解反应和消去反应,而且具有烯烃的性质——能发生加成反应,使溴水褪色,使酸性KMnO4溶液褪色和发生加聚反应;因为卤代烃是非电解质,不能电离,所以该卤代烃不能与AgNO3溶液直接反应。
4.下列化合物在一定条件下,既能发生消去反应,又能发生水解反应的是( )
A.CH3Cl
B.
C.
D.
答案 B
解析 A项中只有一个碳原子,C、D项中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,所以A、C、D项均不能发生消去反应。
5.以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最合理的是( )
A.CH3CH2BrCH2BrCH2Br
B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C.CH3CH2BrCH2CH2
CH2BrCH3CH2BrCH2Br
D.CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH2Br
答案 D
解析 要制取,首先要得到 CH2CH2,而溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应即可得到 CH2CH2,故合成路线为CH3CH2BrCH2CH2。
6.瑞士化学家米勒发现DDT(分子结构如图所示)具有杀虫剂的特性,下列说法正确的是( )
A.农药危害环境,应全面禁止
B.DDT化学性质稳定,不能发生消去反应
C.DDT分子中所有碳原子不可能都在同一平面内
D.DDT分子中的1个氢原子被溴原子取代后所得产物有2种
答案 C
解析 农药一旦进入环境,其毒性、高残留特性便会发生效应,造成严重的大气、水体及土壤的污染,但适度使用农药不会危害环境,所以不能全面禁止,A项错误;由结构简式可知,与—CCl3相连的碳原子上连有氢原子,在强碱的醇溶液中能发生消去反应,B项错误;由结构简式可知,DDT分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,所以分子中所有碳原子不可能都在同一平面内,C项正确;由结构简式可知,DDT分子中有3类氢原子,则1个氢原子被溴原子取代后的产物有3种,D项错误。
7.已知卤代烃可与金属钠反应,生成碳链较长的烃:
R—X+2Na+R'—XR—R'+2NaX
现有碘乙烷和1-碘丙烷混合物,使其与金属钠反应,生成的烃不可能是( )
A.戊烷 B.丁烷
C.己烷 D.2-甲基戊烷
答案 D
解析 根据反应前后物质结构的变化可知,反应的实质就是卤代烃中的烃基重新相连,从而使碳链变长。由C2H5I和CH3CH2CH2I结构简式可知不可能生成2-甲基戊烷。C2H5I自身反应生成物是丁烷,CH3CH2CH2I自身反应生成物是己烷,C2H5I和CH3CH2CH2I反应生成物则是戊烷。
8.卤代烃的水解反应常伴随消去反应的发生。溴乙烷与NaOH水溶液共热一段时间后,下列实验设计能达到对应目的的是( )
A.观察反应后溶液的分层现象,检验溴乙烷是否完全反应
B.取反应后溶液滴加AgNO3溶液,检验是否有Br-生成
C.取反应后溶液加入一小块金属Na,检验是否有乙醇生成
D.将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,检验是否有乙烯生成
答案 A
解析 观察反应后溶液的分层现象,能检验溴乙烷是否完全反应,溴乙烷难溶于水,生成的乙醇易溶于水,乙烯是气体,会逸出,A项正确;取反应后溶液滴加AgNO3溶液,不能检验是否有Br-生成,因为反应后溶液为碱性,与硝酸银反应,干扰溴离子检验,B项错误;取反应后溶液加入一小块金属Na,不能检验是否有乙醇生成,因此溶液中有水,水也能与金属钠反应产生气体,C项错误;将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,不能检验是否有乙烯生成,由于也生成了乙醇,乙醇易挥发,乙醇、乙烯均能被高锰酸钾氧化,D项错误。
9.有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体,其合成路线如下:
已知D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种可能,E分子中有3种不同类型的氯原子(不考虑空间异构)。试回答下列问题:
(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是 。
(2)写出下列反应的类型:反应①是 ,反应③是 。
(3)有机物E的同类同分异构体共有 种(不包括E,不考虑空间异构)。
(4)试写出反应③的化学方程式: 。
解析 本题应采用逆推法:E是D发生消去反应后的产物,分子中含有一个碳碳双键,且有3种不同类型的氯原子,由此可得E为ClCH2CClCHCl;D在发生消去反应时生成的E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D应为CH2Cl—CCl2—CH2Cl。由反应②中B通过加成反应生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl,可推出B为CH2Cl—CHCH2,进一步可推出A为CH3—CHCH2。CH2Cl—CHCl—CH2Cl通过反应③得到C,根据D的结构简式判断,则C为CH2CCl—CH2Cl。
答案 (1)1,2,2,3-四氯丙烷
(2)取代反应 消去反应
(3)5 (4)CH2ClCHClCH2Cl+NaOHNaCl+CH2CCl—CH2Cl+H2O
10.下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应,其中,产物只含有一种官能团的反应是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案 C
解析 4-溴环己烯与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应后,所得产物中只含有碳碳双键一种官能团;4-溴环己烯与HBr发生加成反应所得产物中只含一种官能团:—Br。
11.已知有机物A与NaOH的醇溶液混合加热得产物C和溶液D,C与乙烯的混合物在催化剂作用下可生成高聚物而在溶液D中先加入硝酸酸化,后加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则A的结构简式为( )
A.
B.
C.CH3CH2CH2Cl
D.
答案 C
解析 根据题中所给信息可知高聚物的单体是CH2CH2和CH3—CHCH2,因此C为丙烯,由题意可知,D中含有Cl-,因此应选择能发生消去反应且生成丙烯的氯代烃。
12.聚四氟乙烯()的耐热性和化学稳定性超过其他塑料,被称为“塑料王”。 其合成路线如下:三氯甲烷二氟一氯甲烷四氟乙烯聚四氟乙烯。下列说法中不正确的是( )
A.“塑料王”能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.三氯甲烷(CHCl3)可以用甲烷与氯气的取代反应来制取
C.四氟乙烯(CF2CF2)中所有的原子都在同一个平面上
D.二氟一氯甲烷不能发生消去反应
答案 A
解析 聚四氟乙烯的结构可表示为,其中不含有,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项错误;甲烷与氯气发生取代反应可生成三氯甲烷(CHCl3),B项正确;乙烯分子中所有的原子都在同一个平面上,四氟乙烯相当于四个F原子取代乙烯分子中的四个H原子后形成的,其空间结构没有发生变化,C项正确;二氟一氯甲烷(CHClF2)中,仅含有1个碳原子,不能发生消去反应,D项正确。
13.下列选项中反应Ⅰ属于取代反应,反应Ⅱ属于加成反应的是( )
选项
反应Ⅰ
反应Ⅱ
A
溴乙烷制备乙烯
1-溴丁烷制备1-丁醇
B
甲苯使酸性溶液褪色
乙醛与氧气反应生成乙酸
C
苯与液溴反应
乙烯和水反应制备乙醇
D
乙酸和乙醇发生反应制备乙酸乙酯
甲苯制备三硝基甲苯
A.A B.B C.C D.D
答案 C
解析 溴乙烷制备乙烯是消去反应,1-溴丁烷制备1-丁醇是取代反应,A项错误;甲苯使酸性KMnO4溶液褪色、乙醛与氧气反应生成乙酸均是氧化反应,B项错误;苯和液溴发生取代反应生成溴苯,乙烯与水发生加成反应生成乙醇,C项正确;乙酸和乙醇发生反应制备乙酸乙酯、甲苯制备三硝基甲苯均是取代反应,D项错误。
14.根据下面的反应路线及所给信息,回答下列问题:
(1)标准状况下的烃A 11.2 L在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O,则A的分子式是 。
(2)B和C均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为 。
(3)D的结构简式为 ,D中碳原子是否都处于同一平面? 。
(4)E的一个同分异构体的结构简式是 。
(5)①、②、③的反应类型依次是 。
(6)写出②、③反应的化学方程式: 、 。
解析 (1)88 g CO2为2 mol,45 g H2O为2.5 mol,标准状况下的烃A 11.2 L,即为0.5 mol,所以1分子烃A中含碳原子数为4,氢原子数为10,则化学式为C4H10。(2)C4H10存在正丁烷和异丁烷两种,但从框图上看,A与Cl2在光照条件下发生取代反应时有两种产物,且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种,则A只能是异丁烷,取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。(3)B、C发生消去反应后生成2-甲基丙烯,在Br2的CCl4溶液中发生加成反应,生成E:,再在NaOH的水溶液中水解生成F:,从而顺利解答第(4)~(6)问。
答案 (1)C4H10 (2)2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷(可互换)
(3) 是
(4) (答案合理即可)
(5)消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应)
(6)+Br2
+2NaOH+2NaBr
15.溴乙烷是卤代烃的代表,通过对溴乙烷性质的探究来掌握卤代烃的性质,达到举一反三的效果。
已知:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓)CH3CH2Br+NaHSO4+H2O。
实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如下:
①按如图所示连接装置,检查装置的气密性,然后向装置中的大烧杯里加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL浓硫酸,然后加入研细的13 g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小火加热,使其充分反应。
(1)反应结束后,U形管中粗制溴乙烷呈棕黄色。将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,取 液体(填“上层”或“下层”)。为了除去其中的杂质,最好选择下列试剂中的 (填字母)。
a.Na2SO3溶液 b.H2O
c.NaOH浓溶液 d.CCl4
要进一步制得纯净的C3H5Br,可再用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,再进行 (填操作名称)。
(2)设计实验证明U形管收集的溴乙烷中含有溴元素,完成以下实验报告:
实验步骤
实验操作
预期现象和结论
①
②
③
④
(3)溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的产物。用如图所示装置进行实验:
该实验的目的是 ;
实验中你所观察到的现象是 ;
盛水试管(装置)的作用是 。
解析 (1)溴乙烷不溶于水,密度比水大,分液时,在下层。溴乙烷是一种有机溶剂,副产物Br2易溶于其中,除杂主要是除去其中的Br2。由于溴乙烷在NaOH浓溶液中能水解,CCl4是有机溶剂,与溴乙烷不易分离,故最好选Na2SO3溶液,S+Br2+H2OS+2Br-+2H+,除去溴且易分离。为进一步制
得纯净的溴乙烷,可再用水洗,然后加入去水CaCl2干燥,再进行蒸馏操作即可。(2)溴乙烷中无溴离子,只有溴原子,利用水解反应或消去反应使其变为溴离子后检验,注意无论是水解反应还是消去反应,均需在碱性环境中进行,而溴离子的检验需要酸性环境,因此应先加稀硝酸中和碱。(3)由溴乙烷发生水解反应生成乙醇,发生消去反应生成乙烯可知,本题是检验气体产物乙烯。由于乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故水的作用是除去气体中的乙醇。
答案 (1)下层 a 蒸馏 (2)①取少许U形管中收集的有机物于小试管中,加入NaOH溶液,振荡,加热,静置 液体分层,上层可能含有NaOH及NaBr ②取上层清液于小试管中,加入过量的稀硝酸酸化 无明显现象 ③取少许酸化后的溶液用pH试纸检验 pH试纸呈红色,溶液呈酸性 ④向上述酸化的溶液中滴加AgNO3溶液 有淡黄色沉淀生成,溶液中含有Br-,即原有机物中含有Br元素 (3)验证生成的气体是乙烯(或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物) 酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去 除去气体中少量的乙醇
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