专题04 卤代烃 醇和酚(考题猜想)(8大题型)-2024-2025学年高二化学下学期期中考点大串讲(人教版2019)
2025-04-03
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 卤代烃,乙醇,醇类,酚类 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.93 MB |
| 发布时间 | 2025-04-03 |
| 更新时间 | 2025-04-03 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51416234.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 卤代烃 醇和酚
题型一 卤代烃的结构与性质
题型二 卤代烃的检验
题型三 卤代烃在有机合成中的应用
题型四 乙醇的结构与性质
题型五 醇的结构与性质
题型六 酚的结构与性质
◆题型一 卤代烃的结构与性质
【解题要点】卤代烃消去反应的规律
(1)反应原理:
(2)规律:
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子
②有两种或三种邻位碳原子,且邻位碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。
③型卤代烃,发生消去反应可以生成R—C≡C—R。
【例1-1】(24-25高二上·江苏无锡·期中)某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是
A.该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性溶液褪色
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
【例1-2】2.(23-24高二上·河北承德·期中)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
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
【变式1-1】4.(24-25高三上·湖北随州·联考)下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是
①②③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2-CHBr2⑤⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
【变式1-2】(23-24高二下·陕西渭南·期中)下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应。且消去反应只生成一种烯烃的是
A. B. C. D.
【变式1-3】(24-25高二上·浙江宁波·期中)2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[]的能量(E)变化与反应过程的关系如图所示。反应分3步进行,下列说法不正确的是
A.升高温度,水解平衡转化率降低
B.第3步反应既有极性键的断裂又有极性键的生成
C.水解反应的速率由第1步决定
D.比更容易水解生成
◆题型二 卤代烃的检验
【解题要点】卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法
RX
【例2-1】(23-24高二下·北京·期中)为检验1-溴丁烷中的溴元素,现有下列实验操作步骤,正确的顺序是
①加入AgNO3溶液 ②取少许1-溴丁烷试样 ③加热 ④加入NaOH溶液 ⑤加入足量稀硝酸酸化 ⑥冷却
A.②④③⑥⑤① B.②③①④⑥⑤ C.②④③⑥①⑤ D.②⑤③①④⑥
【例2-2】(23-24高二下·辽宁·期中)为探究卤代烃的化学性质设计如下实验,下列有关说法正确的是
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃
B.装置③中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去,有机产物中含有丙酮
C.若用溴水代替酸性KMnO4溶液,装置②可以省去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀
【变式2-1】(23-24高二下·甘肃武威·期中)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是:取少量溴乙烷,进行下列操作:
①加热 ②加入溶液 ③ 加入溶液 ④加入稀酸化
下列操作顺序合理的是
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.①④②③
【变式2-2】(23-24高二下·河北衡水·调研)要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素。正确的实验方法是
①加入氯水振荡,观察水层是否变为红棕色
②滴入溶液,再加入稀硝酸,观察有无淡黄色沉淀生成
③加入溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
④加入的醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
【变式2-3】(23-24高二下·北京房山·期中)某小组探究1-溴丁烷与NaOH在不同溶剂中发生取代反应和消去反应的产物。已知:
物质
1-丁烯
乙醇
1-溴丁烷
1-丁醇
沸点/℃
-6
78
100~104
118
①将气体a依次通入水、酸性溶液中,溶液褪色
②取溶液b,酸化,滴加酸性溶液,溶液褪色
下列说法不正确的是
A.①中水的作用是吸收乙醇
B.①中现象可说明1-溴丁烷与NaOH乙醇溶液发生消去反应
C.②中现象可说明1-溴丁烷与NaOH水溶液发生取代反应
D.推测溶液a和溶液b中均含有Br-
◆题型三 卤代烃在有机合成中的应用
【解题要点】
(1)连接烃和烃的衍生物的桥梁
烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。
如:―→醛或羧酸
(2)改变官能团的个数
如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。
(3)改变官能团的位置
如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。
(4)进行官能团的保护
如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:
CH2===CHCH2OHCH2===CH—COOH。
【例3-1】(23-24高二下·安徽宿州·期中)用1-溴丁烷制取1,2-丁二醇,依次发生的反应类型
A.取代、加成、水解 B.消去、加成、取代
C.水解、消去、加成 D.消去、水解、取代
【例3-2】(23-24高二下·河北石家庄·期中)利用“氧氯化法”以乙烯为原料制备氯乙烯过程中的物质转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.化合物Ⅱ的名称为二氯乙烷
B.化合物Ⅱ与NaOH的乙醇溶液反应可得到化合物Ⅰ
C.裂解时,另一产物X为HCl
D.化合物Ⅲ发生加聚反应的产物聚氯乙烯可使高锰酸钾溶液褪色
【变式3-1】(23-24高二下·湖南长沙·期中)有机物M、N、Q的转化关系如下图:
下列说法正确的是
A.N到Q发生反应的条件为浓硫酸加热 B.Q的名称为3-甲基-2-丁烯
C.N和Q中均存在立体异构 D.Q可发生加聚反应生成
【变式3-2】(23-24高二下·湖北·期中)某同学设计了下列合成路线,你认为不能实现的是
A.用乙烯合成乙酸:
B.用氯苯合成环己烯:
C.用乙烯合成乙二醇:
D.用乙炔合成聚氯乙烯:
【变式3-3】(23-24高二下·湖北十堰·期中)制备1,2-丙二醇的一种方法为。下列说法错误的是
A.试剂a为NaOH的乙醇溶液
B.该方法不符合绿色化学理念
C.该合成方法可优化为两步
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔
◆题型四 乙醇的结构与性质
【例4-1】(24-25高二上·江苏徐州·期中)在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积之比约为)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体温度迅速升到170℃,将气体分别通入酸性溶液和溴水中,观察实验现象。下列说法正确的是
A.可用排水法收集乙烯气体
B.制备乙烯的反应可用如上图所示的发生装置
C.在本实验中,浓硫酸仅起了催化剂和脱水剂的作用
D.观察到酸性溶液褪色,证明了产物乙烯的生成
【例4-2】(23-24高二下·浙江杭州·期中)25℃时,固体酸分子筛催化乙醇脱水,乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示:
已知产物1是乙烯,产物2是乙醚,下列说法不正确的是
A.乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B.生成产物2的决速步骤活化能为
C.生成产物1的热化学方程式为:
D.乙醇脱水生成产物1和产物2的反应类型不同
【变式4-1】(23-24高二下·北京·期中)在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是
A.与金属钠反应时,键①断裂
B.与氧气发生催化氧化时,键①②断裂
C.与反应生成氯乙烷时,键②断裂
D.与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂
【变式4-2】(23-24高二上·上海金山·期中)不能作为支持乙醇的结构为CH3CH2OH而不是CH3OCH3的证据是
A.乙醇在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5mol H2
C.乙醇中存在极性键
D.乙醇中存在非极性键
【变式4-3】(23-24高二上·上海金山·期中)关于乙醇的催化氧化实验,下列说法不正确的是
A.反应后可以闻到区别于乙醇的刺激性气味
B.由乙醇的催化氧化可知所有醇类都可以发生类似的催化氧化反应
C.铜丝作为催化剂参与到了反应中
D.铜丝经过加热在空气中变黑,伸入酒精后变回光亮的红色
◆题型五 醇的结构与性质
【解题要点】
(1)醇催化氧化的特点与规律(R、R′、R″代表烃基)
①R—CH2OH―→RCHO
不能发生催化氧化
注意:CH3OH―→HCHO。
(2)醇的消去反应规律
①结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。
②醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。
③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境的氢原子的种数。
【例5-1】(24-25高二上·浙江杭州·期中)下列有机物属于醇类的是
A. B.
C. D.
【例5-2】(24-25高二上·江苏南京·期中)芳樟醇结构如图所示,在一定条件下发生消去反应生成芳樟烯。下列说法正确的是
A.芳樟醇能被催化氧化成醛
B.芳樟醇中含有1个手性碳原子
C.芳樟醇在水中溶解度小于芳樟烯
D.芳樟醇消去反应仅生成一种有机产物
【变式5-1】(23-24高二下·福建福州·期中)下列醇中既能发生消去反应,又能被氧化为醛的是
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.②⑥
【变式5-2】(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)有机物X为合成光刻胶的一种中间体,其结构简式如图所示。下列有关说法中正确的是
A. 分子式为C10H8O
B.1mol该物质中含有4mol碳碳双键
C.该物质能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在一定条件下该物质能合成有机高分子化合物
【变式5-3】(23-24高二上·上海·期中)芳樟醇、香叶醇都可用于合成香精,其键线式如下。下列说法不正确的是
A.两种醇都能使酸性KMnO4溶液褪色
B.芳樟醇能发生消去反应
C.两种醇都可发生催化氧化
D.两种醇都能与金属钠反应
◆题型六 酚的结构与性质
【归纳总结】乙醇、苯甲醇、苯酚的性质比较
物质
CH3CH2OH
结构特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要
化学
性质
①与钠反应;
②取代反应;
③消去反应(苯甲醇不可以);
④催化氧化生成醛;
⑤酯化反应
①弱酸性;
②取代反应;
③显色反应;
④加成反应;
⑤与钠反应;
⑥氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味的物质产生
遇FeCl3溶液显紫色
【例6-1】(23-24高二下·山东聊城·期中)只用一种试剂鉴别乙醇、己烯、己烷、苯酚,则该试剂为
A.水 B.溴水 C.高锰酸钾溶液 D.氯化铁溶液
【例6-2】(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列化学反应或转化表示正确的是
A.苯酚钠溶液中通入少量的气体:+CO2+H2O→+
B.向苯酚溶液中滴加足量浓溴水:2+3Br2→2↓
C.向小苏打溶液中滴加水杨酸:
D.蔗糖的水解反应:(葡萄糖)
【变式6-1】(24-25高二上·江苏徐州·期中)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
【变式6-2】(23-24高二下·山东菏泽·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图。下列说法正确的是
A.分子结构中含有4种不同化学环境的氢原子
B.该有机物的分子式为
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.滴入酸性溶液,紫红色褪去,证明其含有碳碳双键
【变式6-3】(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)白藜芦醇具有强的抗癌活性,其分子结构如下图所示,下列说法不正确的是
A.和过量浓溴水反应,产物的分子式为
B.白藜芦醇存在顺反异构
C.白藜芦醇分子中不含手性碳原子
D.1mol白藜芦醇可以和3mol NaOH反应
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专题04 卤代烃 醇和酚
题型一 卤代烃的结构与性质
题型二 卤代烃的检验
题型三 卤代烃在有机合成中的应用
题型四 乙醇的结构与性质
题型五 醇的结构与性质
题型六 酚的结构与性质
◆题型一 卤代烃的结构与性质
【解题要点】卤代烃消去反应的规律
(1)反应原理:
(2)规律:
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子
②有两种或三种邻位碳原子,且邻位碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。
③型卤代烃,发生消去反应可以生成R—C≡C—R。
【例1-1】(24-25高二上·江苏无锡·期中)某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是
A.该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性溶液褪色
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
【解析】A.苯环、碳碳双键都能与氢气发生加成反应,则该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和反应,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;故选D。
【例1-2】2.(23-24高二上·河北承德·期中)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
①②③④⑤⑥
A.①③⑤ B.③④⑤ C.②④⑥ D.①②⑥
【答案】C
【分析】卤代烃中与卤素原子直接相连碳原子的邻碳上含氢原子,能发生消去反应;卤代烃在氢氧化钠溶液中水解能得到醇。
【解析】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。
【变式1-1】4.(24-25高三上·湖北随州·联考)下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是
①②③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2-CHBr2⑤⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
【答案】A
【分析】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。
【解析】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。
【变式1-2】(23-24高二下·陕西渭南·期中)下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应。且消去反应只生成一种烯烃的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.该分子中只有一个碳原子,不能发生消去反应,故A错误;
B.该分子中含有氯原子,所以能发生水解反应,且连接氯原子的碳原子相邻碳原子上含有H原子,所以能发生消去反应,且其消去反应产物有一种,故B正确;
C.该分子中连接氯原子碳原子相邻碳原子上不含氢原子,所以不能发生消去反应,故C错误;
D.该分子能发生水解反应和消去反应,但消去反应产物有两种,故D错误;故选B。
【变式1-3】(24-25高二上·浙江宁波·期中)2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[]的能量(E)变化与反应过程的关系如图所示。反应分3步进行,下列说法不正确的是
A.升高温度,水解平衡转化率降低
B.第3步反应既有极性键的断裂又有极性键的生成
C.水解反应的速率由第1步决定
D.比更容易水解生成
【答案】D
【解析】A.结合图示,该水解反应为放热反应,升高温度,水解平衡逆向移动,转化率降低,A正确;
B.结合原理图可知,第3步反应存在O-H极性键的断裂,和H-Br极性键的生成,B正确;
C.第1步反应的活化能最大,为慢反应,故决定水解反应的速率由第1步决定,C正确;
D.溴原子半径大于氯原子,则C-Br键能更小,利于C-Br断裂发生反应,比更容易水解生成(CH3)3C−OH,D错误;故选D。
◆题型二 卤代烃的检验
【解题要点】卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法
RX
【例2-1】(23-24高二下·北京·期中)为检验1-溴丁烷中的溴元素,现有下列实验操作步骤,正确的顺序是
①加入AgNO3溶液 ②取少许1-溴丁烷试样 ③加热 ④加入NaOH溶液 ⑤加入足量稀硝酸酸化 ⑥冷却
A.②④③⑥⑤① B.②③①④⑥⑤ C.②④③⑥①⑤ D.②⑤③①④⑥
【答案】A
【解析】要检验1- 溴丁烷中的溴元素,应想办法将其中的溴原子转化为离子形式,再进行检验,所以应先取少量1- 溴丁烷,加入 NaOH溶液,加热,使其在碱性条件下发生水解,这时溴原子就以溴离子的形式存在,冷却后,先加入足量稀硝酸酸化,以除去过量的NaOH 溶液,然后再加入AgNO3 溶液,若有淡黄色沉淀生成,证明含有溴元素;
综上所述,检验1- 溴丁烷中的溴元素的实验操作顺序为:②④③⑥⑤①;故选A。
【例2-2】(23-24高二下·辽宁·期中)为探究卤代烃的化学性质设计如下实验,下列有关说法正确的是
A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应生成一种烯烃
B.装置③中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去,有机产物中含有丙酮
C.若用溴水代替酸性KMnO4溶液,装置②可以省去
D.取反应后烧瓶中的溶液,滴加几滴AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀
【答案】C
【分析】将2-溴丁烷、NaOH的乙醇溶液混合加热,2-溴丁烷发生消去反应,生成1-丁烯和2-丁烯;用水吸收1-丁烯和2-丁烯中的乙醇,再将1-丁烯和2-丁烯通入酸性KMnO4溶液中,溶液的紫色褪去。
【解析】A.烧瓶中2-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯两种烯烃,A不正确;
B.丙酮不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色,烯烃在与酸性KMnO4溶液反应时:①CH2=→CO2、H2O,②RCH=→RCOOH,③→,即1-丁烯和2-丁烯与酸性KMnO4溶液反应生成CO2、H2O、CH3CH2COOH、CH3COOH,无丙酮生成,B不正确;
C.2-溴丁烷发生消去反应,生成的烯烃中混有乙醇,乙醇不能使溴水褪色,则若用溴水代替酸性KMnO4溶液,装置②可以省去,C正确;
D.取反应后烧瓶中的溶液,不仅NaBr能与AgNO3反应,NaOH也能与AgNO3反应,所以滴加几滴AgNO3溶液,不一定能看到淡黄色沉淀,D不正确;故选C。
【变式2-1】(23-24高二下·甘肃武威·期中)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是:取少量溴乙烷,进行下列操作:
①加热 ②加入溶液 ③ 加入溶液 ④加入稀酸化
下列操作顺序合理的是
A.①②③④ B.③①④② C.④①③② D.①④②③
【答案】B
【解析】溴乙烷中含有溴原子,检验溴原子需先将溴原子变成溴离子,故先加入氢氧化钠溶液,加热,发生取代反应,生成溴化钠,再加入稀硝酸,除去过量的氢氧化钠,加入硝酸银,若产生淡黄色沉淀,则为溴化银,含有溴元素,故选B。
【变式2-2】(23-24高二下·河北衡水·调研)要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素。正确的实验方法是
①加入氯水振荡,观察水层是否变为红棕色
②滴入溶液,再加入稀硝酸,观察有无淡黄色沉淀生成
③加入溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
④加入的醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入溶液,观察有无淡黄色沉淀生成
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
【答案】D
【解析】①卤乙烷不能电离出卤离子,加入氯水振荡,卤乙烷与氯水不反应,水层没有颜色变化,不能检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素,故错误;②卤乙烷不能电离出卤离子,滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸,卤乙烷与硝酸银溶液不反应,不可能有淡黄色沉淀生成,不能检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素,故错误;③有机物分子中含有溴原子,能在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成溴化钠,若加入氢氧化钠溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素是溴元素,若没有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素不是溴元素,故正确;④有机物分子中含有溴原子且与溴原子相连的碳原子的邻碳原子上不连有氢原子,能在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成溴化钠,若加入氢氧化钠醇溶液共热,冷却后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素是溴元素,若没有淡黄色沉淀生成,说明卤乙烷中的卤素不是溴元素,故正确;③④正确,故选D。
【变式2-3】(23-24高二下·北京房山·期中)某小组探究1-溴丁烷与NaOH在不同溶剂中发生取代反应和消去反应的产物。已知:
物质
1-丁烯
乙醇
1-溴丁烷
1-丁醇
沸点/℃
-6
78
100~104
118
①将气体a依次通入水、酸性溶液中,溶液褪色
②取溶液b,酸化,滴加酸性溶液,溶液褪色
下列说法不正确的是
A.①中水的作用是吸收乙醇
B.①中现象可说明1-溴丁烷与NaOH乙醇溶液发生消去反应
C.②中现象可说明1-溴丁烷与NaOH水溶液发生取代反应
D.推测溶液a和溶液b中均含有Br-
【答案】C
【解析】A.乙醇易溶于水,乙烯难溶于水,①中水的作用是吸收乙醇,故A正确;
B.乙烯能被高锰酸钾氧化,①中现象可说明1-溴丁烷与NaOH乙醇溶液发生消去反应生成乙烯,故B正确;
C.高锰酸钾能氧化Br-,②中现象可说明溶液中有Br-,不能证明1-溴丁烷与NaOH水溶液发生取代反应,故C错误;
D.1-溴丁烷发生取代反应和消去反应均能生成溴化钠,推测溶液a和溶液b中均含有Br-,故D正确;故选C。
◆题型三 卤代烃在有机合成中的应用
【解题要点】
(1)连接烃和烃的衍生物的桥梁
烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。
如:―→醛或羧酸
(2)改变官能团的个数
如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。
(3)改变官能团的位置
如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。
(4)进行官能团的保护
如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:
CH2===CHCH2OHCH2===CH—COOH。
【例3-1】(23-24高二下·安徽宿州·期中)用1-溴丁烷制取1,2-丁二醇,依次发生的反应类型
A.取代、加成、水解 B.消去、加成、取代
C.水解、消去、加成 D.消去、水解、取代
【答案】B
【解析】利用1-溴丁烷制备1,2-丁二醇,先将1-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液的条件下发生消去反应剩下1-丁烯,反应方程式为BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2=CHCH2CH3+NaBr+H2O;然后将1-丁烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴丁烷,反应方程式为CH2=CHCH2CH3+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3;最后将1,2-二溴丁烷在氢氧化钠水溶液的条件下发生水解反应生成1,2-丁二醇,反应方程式为:BrCH2CHBrCH2CH3+2NaOHHOCH2CHOHCH2CH3+2NaBr。故依次发生的反应类型为:消去、加成、取代(水解)。故选B。
【例3-2】(23-24高二下·河北石家庄·期中)利用“氧氯化法”以乙烯为原料制备氯乙烯过程中的物质转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.化合物Ⅱ的名称为二氯乙烷
B.化合物Ⅱ与NaOH的乙醇溶液反应可得到化合物Ⅰ
C.裂解时,另一产物X为HCl
D.化合物Ⅲ发生加聚反应的产物聚氯乙烯可使高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【分析】由有机物的转化关系可知,乙烯与氯化氢和氧气反应生成1,2—二氯乙烷和水,1,2—二氯乙烷发生裂解反应生成氯乙烯和氯化氢,则X为氯化氢。
【解析】A.化合物Ⅱ的名称为1,2—二氯乙烷,A错误;
B.1,2—二氯乙烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成乙炔、氯化钠和水,不可能生成氯乙烯,B错误;
C.根据原子守恒,1,2—二氯乙烷发生裂解反应生成氯乙烯和氯化氢,则X为氯化氢,C正确;
D.聚氯乙烯中没有不饱和键,不能使高锰酸钾溶液褪色,D错误;故选C。
【变式3-1】(23-24高二下·湖南长沙·期中)有机物M、N、Q的转化关系如下图:
下列说法正确的是
A.N到Q发生反应的条件为浓硫酸加热 B.Q的名称为3-甲基-2-丁烯
C.N和Q中均存在立体异构 D.Q可发生加聚反应生成
【答案】D
【分析】M发生取代反应生成N和HCl,N发生消去反应生成Q;
【解析】A.N到Q是氯代烃的消去反应,反应条件为氢氧化钠醇溶液,加热,A错误;
B.Q的母体是丁烯,官能团碳碳双键在2号碳上,取代基甲基在2号碳,Q的名称为2-甲基-2-丁烯,B错误;
C.N和Q中仅N存在手性碳原子,如图,存在对映异构.Q中左边双键碳连接均为甲基,不存在顺反异构.C错误;
D.Q存在碳碳双键,可发生加聚反应生成,D正确;故选D。
【变式3-2】(23-24高二下·湖北·期中)某同学设计了下列合成路线,你认为不能实现的是
A.用乙烯合成乙酸:
B.用氯苯合成环己烯:
C.用乙烯合成乙二醇:
D.用乙炔合成聚氯乙烯:
【答案】B
【解析】A.乙烯和水发生加成反应,生成乙醇;乙醇催化氧化到乙醛;乙醛再被氧气氧化为乙酸,A不符合题意;
B.氯苯和氢气加成反应生成一氯环己烷,氯代烃消去需要在氢氧化钠醇溶液条件实现,B符合题意;
C.乙烯和氯气加成生成1,2-二氯乙烷,再进行氯代烃水解得到,C不符合题意;
D.乙炔先和氯化氢加成生成一氯乙烯,再进行加聚反应生成聚氯乙烯,D不符合题意;故选B。
【变式3-3】(23-24高二下·湖北十堰·期中)制备1,2-丙二醇的一种方法为。下列说法错误的是
A.试剂a为NaOH的乙醇溶液
B.该方法不符合绿色化学理念
C.该合成方法可优化为两步
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔
【答案】A
【分析】第一步发生取代反应,第二步为加成反应,第三步为卤代烃水解反应,试剂a为NaOH水溶液;
【解析】A.第三步为卤代烃水解反应,试剂a为NaOH水溶液,A错误;
B.方法中用到Cl2,有污染,不符合绿色化学理念,B正确;
C.该合成方法前两步可优化为两步:丙烯与氯气加成得到1,2-二氯丙烷,随后在碱性条件下水解得到目标产物,C正确;
D.1,2-丙二醇在一定条件下可以转化为丙炔在浓硫酸加热下发生消去反应可得到丙炔,D正确;故选A。
◆题型四 乙醇的结构与性质
【例4-1】(24-25高二上·江苏徐州·期中)在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积之比约为)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体温度迅速升到170℃,将气体分别通入酸性溶液和溴水中,观察实验现象。下列说法正确的是
A.可用排水法收集乙烯气体
B.制备乙烯的反应可用如上图所示的发生装置
C.在本实验中,浓硫酸仅起了催化剂和脱水剂的作用
D.观察到酸性溶液褪色,证明了产物乙烯的生成
【答案】A
【解析】A.乙烯难溶于水,可以用排水法收集,故A正确;
B.制备乙烯反应温度为170℃,温度计的水银球应在液面以下,不能接触烧瓶底部,故B错误;
C.本实验中浓硫酸除起催化剂、脱水剂外,还表现强氧化性,与乙醇脱水后生成的碳反应得到CO2和SO2,故C错误;
D.硫酸具有脱水性和强氧化性,制备的乙烯中混有SO2等气体,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,对乙烯的鉴别产生干扰,故D错误;故选A。
【例4-2】(23-24高二下·浙江杭州·期中)25℃时,固体酸分子筛催化乙醇脱水,乙醇的分子间脱水和分子内脱水过程与相对能量变化如图所示:
已知产物1是乙烯,产物2是乙醚,下列说法不正确的是
A.乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量
B.生成产物2的决速步骤活化能为
C.生成产物1的热化学方程式为:
D.乙醇脱水生成产物1和产物2的反应类型不同
【答案】B
【解析】A.根据过程能量示意图可知,乙醇通过氢键吸附于固体酸分子筛表面并放出热量,A正确;
B.生成产物2的决速步对应活化能最大,对应数值:9.3+50.8=60.1,B错误;
C.根据过程能量示意图可知,生成产物1的热化学方程式为: ,C正确;
D.乙醇的分子间脱水属于取代反应,分子内脱水属于消去反应,乙醇脱水生成产物1和产物2的反应类型不同,D正确;故选B。
【变式4-1】(23-24高二下·北京·期中)在乙醇发生的各种反应中,断键方式不正确的是
A.与金属钠反应时,键①断裂
B.与氧气发生催化氧化时,键①②断裂
C.与反应生成氯乙烷时,键②断裂
D.与浓硫酸共热至170℃时,键②和④断裂
【答案】B
【解析】A.乙醇与金属钠反应时,生成乙醇钠和氢气,乙醇中的O-H键断裂,即键①断裂,A项正确;
B.乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛,乙醇中的O-H键和C-H断裂,即键①③断裂,B项错误;
C.乙醇与HCl反应生成氯乙烷时,-OH被-Cl取代,C-O键断裂,即键②断裂,C项正确;
D.乙醇与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应生成乙烯和水,C-O、甲基上的C-H键断裂,即键②和④断裂,D项正确;故选B。
【变式4-2】(23-24高二上·上海金山·期中)不能作为支持乙醇的结构为CH3CH2OH而不是CH3OCH3的证据是
A.乙醇在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5mol H2
C.乙醇中存在极性键
D.乙醇中存在非极性键
【答案】C
【解析】A.CH3CH2OH分子中两个碳原子位置不同,在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有两种结构.而CH3OCH3分子中两个碳原子位置相同,在一定条件下发生烃基的取代反应时,一元取代物有一种结构,故A正确;
B.1mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5molH2,说明一个乙醇分子中只有一个H被钠置换,所以其结构为CH3CH2OH,故B正确;
C.CH3CH2OH分子中碳氢键为极性键,CH3OCH3分子中碳氢键也为极性键,所以乙醇中存在极性键不能作为证据,故C错误;
D.CH3CH2OH分子中碳碳键为非极性键,CH3OCH3分子中的共价键全为极性键,所以乙醇中存在非极性键,能作为证据,故D正确;C。
【变式4-3】(23-24高二上·上海金山·期中)关于乙醇的催化氧化实验,下列说法不正确的是
A.反应后可以闻到区别于乙醇的刺激性气味
B.由乙醇的催化氧化可知所有醇类都可以发生类似的催化氧化反应
C.铜丝作为催化剂参与到了反应中
D.铜丝经过加热在空气中变黑,伸入酒精后变回光亮的红色
【答案】B
【解析】A.乙醇催化氧化后生成乙醛,具有刺激性气味,A正确;
B.与羟基相连的C上有氢原子才能发生催化氧化,B错误;
C.铜与氧气生成氧化铜,氧化铜与乙醇反应生成铜和乙醛,C正确;
D.铜与氧气加热生成黑色氧化铜,氧化铜与乙醇生成铜为红色,D正确;故选B。
◆题型五 醇的结构与性质
【解题要点】
(1)醇催化氧化的特点与规律(R、R′、R″代表烃基)
①R—CH2OH―→RCHO
不能发生催化氧化
注意:CH3OH―→HCHO。
(2)醇的消去反应规律
①结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。
②醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。
③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境的氢原子的种数。
【例5-1】(24-25高二上·浙江杭州·期中)下列有机物属于醇类的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】醇:羟基是与链烃基上碳原子相连,据此分析;
【解析】A.无羟基,不属于醇,A错误;
B.羟基与链烃基C相连,属于醇,B正确;
C.羟基与N原子相连,不属于醇,C错误;
D.羟基与苯环相连,属于酚,D错误;故选B。
【例5-2】(24-25高二上·江苏南京·期中)芳樟醇结构如图所示,在一定条件下发生消去反应生成芳樟烯。下列说法正确的是
A.芳樟醇能被催化氧化成醛
B.芳樟醇中含有1个手性碳原子
C.芳樟醇在水中溶解度小于芳樟烯
D.芳樟醇消去反应仅生成一种有机产物
【答案】B
【解析】A.醇羟基所连碳上没有氢原子,不能被催化氧化,A错误;
B.连接4个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,则芳樟醇中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,即含有1个手性碳原子,B正确;
C.醇与水分子间形成氢键,则芳樟醇在水中溶解度大于芳樟烯,C错误;
D.与羟基相连碳原子的邻位碳原子上有H原子、且邻位碳原子不对称,则芳樟醇消去反应生成三种有机产物(其中一种不稳定),D错误;故选B。
【变式5-1】(23-24高二下·福建福州·期中)下列醇中既能发生消去反应,又能被氧化为醛的是
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.②⑥
【答案】C
【解析】醇类发生消去反应的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,上述醇中②④⑥,与—OH相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化,但只有含有两个H原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛,上述醇中①②③④⑤,故只有②④均满足。答案选C。
【变式5-2】(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)有机物X为合成光刻胶的一种中间体,其结构简式如图所示。下列有关说法中正确的是
A. 分子式为C10H8O
B.1mol该物质中含有4mol碳碳双键
C.该物质能使溴水褪色,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在一定条件下该物质能合成有机高分子化合物
【答案】D
【解析】A.由其结构简式可知,X的分子式为 C10H12O,A项错误;
B.苯环中没有碳碳双键,1mol该物质中含有1mol碳碳双键,B项错误;
C.羟基和碳碳双键均可以与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色,C项错误;
D.该分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应合成有机高分子,D项正确;故选D。
【变式5-3】(23-24高二上·上海·期中)芳樟醇、香叶醇都可用于合成香精,其键线式如下。下列说法不正确的是
A.两种醇都能使酸性KMnO4溶液褪色
B.芳樟醇能发生消去反应
C.两种醇都可发生催化氧化
D.两种醇都能与金属钠反应
【答案】C
【解析】A.由题干有机物的结构简式可知,两种醇中均含有碳碳双键,且香叶醇中与羟基相连的碳原子上有H,故都能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.由题干有机物的结构简式可知,芳樟醇中与羟基相连的邻位碳上有H,则能发生消去反应,B正确;
C.芳樟醇中的羟基连接的碳上没有氢,不能被催化氧化;香叶醇羟基连接的碳上有2个氢,能被催化氧化为醛,C错误;
D.由题干有机物的结构简式可知,两种醇均含有羟基,则都能与金属钠反应,D正确;故选C。
◆题型六 酚的结构与性质
【归纳总结】乙醇、苯甲醇、苯酚的性质比较
物质
CH3CH2OH
结构特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要
化学
性质
①与钠反应;
②取代反应;
③消去反应(苯甲醇不可以);
④催化氧化生成醛;
⑤酯化反应
①弱酸性;
②取代反应;
③显色反应;
④加成反应;
⑤与钠反应;
⑥氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味的物质产生
遇FeCl3溶液显紫色
【例6-1】(23-24高二下·山东聊城·期中)只用一种试剂鉴别乙醇、己烯、己烷、苯酚,则该试剂为
A.水 B.溴水 C.高锰酸钾溶液 D.氯化铁溶液
【答案】B
【解析】A.苯、己烯分别与水混合的现象相同,均分层,且有机层在上层,不能鉴别,故A不符合题意;
B.乙醇、苯、己烯、苯酚溶液分别与溴水混合的现象为:无现象、分层后有机层在上层、溴水褪色、生成白色沉淀,现象不同可鉴别,故B符合题意;
C.乙醇、己烯、苯酚均能使高锰酸钾褪色,现象相同,不能鉴别,故C不符合题意;
D.苯、己烯与氯化铁溶液的分层现象相同,不能鉴别,故D不符合题意;故选B。
【例6-2】(24-25高二上·江苏无锡·期中)下列化学反应或转化表示正确的是
A.苯酚钠溶液中通入少量的气体:+CO2+H2O→+
B.向苯酚溶液中滴加足量浓溴水:2+3Br2→2↓
C.向小苏打溶液中滴加水杨酸:
D.蔗糖的水解反应:(葡萄糖)
【答案】A
【解析】A.苯酚钠溶液中通入少量的气体,由于碳酸酸性强于苯酚的酸性,苯酚酸性大于碳酸氢根,碳酸氢根,化学方程式为:,所以其离子方程式正确,A正确;
B.向苯酚溶液中滴加足量浓溴水,发生取代反应,生成白色沉淀溴苯酚和溴化氢,方程式为:+3Br2→↓+3HBr ,其答案漏写了,B错误;
C.向小苏打溶液中滴加水杨酸,由于苯酚酸性弱于碳酸,不能和碳酸氢根反应,故生成羧酸钠、二氧化碳和水,方程式为:+NaHCO3→+CO2↑+H2O,C错误;
D.蔗糖是二糖,水解以后生成葡萄糖和果糖,方程式为:,D错误;故选A。
【变式6-1】(24-25高二上·江苏徐州·期中)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
A.酸性:羧酸>碳酸>苯酚,所以与碳酸氢钠反应生成 ,故选A;
B.和氢气发生加成反应生成,故不选B;
C.中乙基能被酸性高锰酸钾氧化为羧基,故不选C;
D.酰胺基在酸性条件下能发生水解反应,能水解为,故不选D;故选A。
【变式6-2】(23-24高二下·山东菏泽·期中)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图。下列说法正确的是
A.分子结构中含有4种不同化学环境的氢原子
B.该有机物的分子式为
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.滴入酸性溶液,紫红色褪去,证明其含有碳碳双键
【答案】C
【解析】A.由图可知,分子结构中含有6种不同化学环境的氢原子,A错误;
B.由图可知,该有机物的分子式为,B错误;
C.该物质中酚羟基的邻位和对位能与溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应,则该物质与足量溴水反应,最多可消耗,C正确;
D.该物质中含有的酚羟基和碳碳双键均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则滴入酸性溶液,紫红色褪去,不能证明其含有碳碳双键,D错误;故选C。
【变式6-3】(23-24高二下·陕西宝鸡·期中)白藜芦醇具有强的抗癌活性,其分子结构如下图所示,下列说法不正确的是
A.和过量浓溴水反应,产物的分子式为
B.白藜芦醇存在顺反异构
C.白藜芦醇分子中不含手性碳原子
D.1mol白藜芦醇可以和3mol NaOH反应
【答案】A
【解析】A.由结构简式可知,白藜芦醇分子中含有酚羟基,能与溴水发生取代反应,溴原子取代酚羟基邻、对位上的氢原子,分子中含有的碳碳双键能与溴水发生加成反应,则白藜芦醇和过量浓溴水反应,产物的分子式为C14H7O3Br7,故A错误;
B.由结构简式可知,白藜芦醇分子中碳碳双键的碳原子连有不同的原子或原子团,则存在顺反异构,故B正确;
C.由结构简式可知,白藜芦醇分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故C正确;
D.由结构简式可知,白藜芦醇分子中含有的酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,则1 mol白藜芦醇可以和3 mol氢氧化钠反应,故D正确;故选A。
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