内容正文:
课时提升训练(15) 卤代烃和醇
1.为探究卤代烃的化学性质设计如下实验,下列说法错误的是( )
A.烧瓶中1溴丁烷发生消去反应并仅生成一种烯烃
B.试管③中酸性KMnO4溶液紫色逐渐褪去
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,产生浅黄色沉淀
答案:D
2.异丁醇、叔丁醇的结构简式、沸点及熔点如下表所示:
醇
异丁醇
叔丁醇
结构简式
OH
OH
沸点/℃
108
82.3
熔点/℃
-108
25.5
下列说法错误的是( )
A.在一定条件下,两种醇均可与浓氢溴酸发生取代反应,生成相应的溴代烃
B.异丁醇的核磁共振氢谱图有三组峰,且峰面积之比为1∶2∶6
C.用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来
D.两种醇分别发生消去反应得到同一种烯烃
答案:B
3.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,下列说法正确的是( )
A.环戊烷属于不饱和烃
B.A的结构简式是
C.反应②④的试剂可以都是强碱的醇溶液
D.加入溴水,若溶液褪色则可证明已完全转化为
答案:C
4.(2024·浙江杭州学军中学模拟)2丁醇发生消去反应生成2丁烯按如图机理进行:
下列说法不正确的是( )
A.2丁醇分子含1个手性碳原子
B.2丁烯存在顺反异构体
C.该反应的副产物之一为1丁烯
D.2丁烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,且褪色原理相同
答案:D
5.1甲基2氯环己烷()存在如图转化关系,下列说法不正确的是( )
A.X分子所有碳原子一定共面
B.X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.Y在一定条件下可以转化成X
D.Y的同分异构体中,含结构的有12种(不考虑立体异构)
A 解析:由转化关系可知,X为或,Y为。或分子中都含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体形,所以X分子中所有碳原子不能共面,A错误;X分子中的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生反应,使溶液褪色,Y分子中的能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,B正确;在浓硫酸、加热条件下,Y能发生消去反应生成X,C正确;含有结构的Y的同分异构体的环上可能连有乙基或2个甲基,其中连有乙基的有3种结构,连有2个甲基的有9种结构,共有12种,D正确。
6.叔丁醇的结构简式为(CH3)3COH,易溶于水,实验室用叔丁醇与浓盐酸反应制备2甲基2氯丙烷(密度小于水)的流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.洗涤时前后两次加水除去的物质相同
B.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,先蒸馏出的是叔丁醇
C.叔丁醇既可发生消去反应,也可发生氧化反应生成醛
D.2甲基2氯丙烷在核磁共振氢谱中仅显示1组吸收峰
答案:D
7.化合物Z是合成药物丹参醇的中间体,可由下列反应制得。
已知:CH3MgBr易水解,反应X→Y需在无水条件下进行。下列说法正确的是( )
A.物质X易溶于水
B.CH3MgBr水解可生成CH4与Mg(OH)Br
C.Z在NaOH醇溶液中加热能发生消去反应
D.X、Z分别与足量H2加成的产物分子中手性碳原子数目不相等
B 解析:物质X属于有机化合物,绝大多数有机化合物都不溶于水,A错误;CH3MgBr水解时与水发生取代反应,生成CH4与Mg(OH)Br,B正确;在NaOH醇溶液中加热能发生消去反应,只能是卤代烃,C错误;X、Z分别与足量H2加成的产物相同,因此产物分子中手性碳原子数目相等,D错误。
8.铃兰吡喃()常用于日用香精的调配,且合成简单和环保。其中一种生产工艺如下:
下列说法正确的是( )
A.异戊醛分子是手性分子
B.异戊烯醇可发生氧化反应、加成反应和取代反应
C.异戊醛中所有碳原子可能共平面
D.铃兰吡喃的一氯代物有10种(不考虑立体异构)
B 解析:异戊醛分子中没有手性碳原子,不是手性分子,A错误;异戊烯醇中含有碳碳双键和羟基,具有烯烃和醇的性质,可发生氧化反应、加成反应和取代反应,B正确;异戊醛中存在甲基(叔碳原子),具有类似甲烷的空间结构,所有碳原子不可能共平面,C错误;铃兰吡喃的结构中一共含有9种不同化学环境的氢原子,羟基氢不发生取代反应,则其一氯代物有8种(不考虑立体异构),D错误。
9.1溴丁烷可用于合成麻醉药,生产染料和香料。实验室用溴化钠、1丁醇、浓硫酸制备1溴丁烷的反应原理、装置示意图及相关数据如下:
物质
相对分子质量
密度/(g/cm3)
水中溶解性
1丁醇
74
0.8
可溶
1溴丁烷
137
1.3
难溶
实验步骤:
在圆底烧瓶中加入18.5 mL 1丁醇、10 mL浓H2SO4、足量的NaBr固体和2~3粒沸石,加热回流60 min。反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,分别用适量的水、饱和NaHCO3溶液、水洗涤。分离出的产物经干燥、蒸馏后得到8.22 g产品。
(1)写出溴化钠与浓硫酸反应的化学方程式:_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)仪器a的名称是____________,装置b中NaOH溶液的作用是_________________
________________________________________________________________________。
(3)实验中可能产生多种副产物。
①该实验中产生的有机副产物可能为_____________________________________(写一种,用结构简式表示),写出生成该副产物的化学方程式:___________________________
________________________________________________________________________。
②若实验中部分HBr会与浓硫酸反应,可使制得的产品呈黄色,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)分离反应液的过程中,产物应从分液漏斗的______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)本次实验1溴丁烷的产率为________%。
答案:(1)2NaBr+H2SO4(浓)Na2SO4+2HBr↑
(2)球形冷凝管 吸收溴化氢等气体,防止污染空气
(3)①CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3(或CH3CH2CH===CH2) 2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O(或CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH
===CH2↑+H2O) ②2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O
(4)下口放出
(5)30
解析:(1)由分析可知,溴化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠和溴化氢,反应的化学方程式为2NaBr+H2SO4(浓)Na2SO4+2HBr↑。
(2)由实验装置可知,1丁醇、浓硫酸和溴化钠在圆底烧瓶中共热反应制备1溴丁烷,其中浓硫酸与溴化钠反应生成溴化氢,溴化氢和1丁醇发生取代反应生成1溴丁烷,在浓硫酸作用下,1丁醇可能受热发生分子间取代反应生成二丁醚,也可能发生分子内消去反应生成1丁烯,溴化氢具有还原性,可能会与浓硫酸共热反应生成溴、二氧化硫和水,装置中沸石起防暴沸的作用,球形冷凝管起导气兼冷凝回流的作用,烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收溴化氢和可能生成的溴、二氧化硫,防止污染空气。
(3)①由分析可知,若实验的温度控制不当,在浓硫酸作用下,1丁醇可能受热发生分子间取代反应生成二丁醚和水,也可能发生分子内消去反应生成1丁烯和水。
②由分析可知,溴化氢和浓硫酸共热反应生成溴、二氧化硫和水,反应生成的溴溶于1溴丁烷使制得产品呈黄色,生成溴的化学方程式为2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H3O。
(4)由题给信息可知,1溴丁烷的密度大于水,所以分离反应液的过程中,产物应从分液漏斗的下口放出。
(5)由18.5 mL 1丁醇制得8.22 g 1溴丁烷可知,1溴丁烷的产率为×100%=30%。
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