3.1 卤代烃 讲义 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

Chemistry 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海 ( 钠及其化合物 )卤代烃 一、卤代烃 1．卤代烃的概念、官能团和分类 概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。 官能团 卤代烃分子中一定存在的官能团是碳卤键，单卤代烃可简单表示为R—X(X＝F、Cl、Br、I)。饱和单卤代烃的分子通式为CnH2n＋1X(n≥1)。 分类 2．卤代烃的命名 卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。以烷、烯、炔、苯为母体，卤素原子为取代基。例如： 3．卤代烃的物理性质 4．卤代烃的用途与危害 (1)用途 ①可作灭火剂：在消防上使用的卤代烃灭火剂，可用于资料室、变电站、博物馆等场所 ②可作有机溶剂：卤代烃时良好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿 ③可作清洗剂：在清洗行业中常用作清洗剂，应用于衣物干洗和机械零件的洗涤 ④可作制冷剂：有些卤代烃。如氟氯代烃(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物，他们的化学性质稳定，无毒，具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，曾被广泛用作制冷剂和溶剂 (2)危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，使臭氧层产生“臭氧空洞”，危及地球上的生物。氟利昂(以CCl3F为例)破坏臭氧层的反应过程可表示为： CCl3FCCl2F·＋Cl· Cl·＋O3O2＋ClO· ClO·＋O·O2＋Cl· 【课堂小练1】 1．下列物质不属于卤代烃的是(　　) A．CHCl3 B．CCl4 C． D． 2．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭、无毒 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 3．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 4．命名下列有机物： 化学名称：________。 化学名称：________。 化学名称：________。 二、卤代烃的化学性质 1．溴乙烷 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H5Br CH3CH2Br 或C2H5Br 无色液体，沸点较低，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂。 2．卤代烃的化学性质 (1)消去反应 有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应(消除反应)。 将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯。 ①卤代烃消去反应的条件：强碱的乙醇溶液、加热 ②能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：CH3Cl、C(CH3)3－CH2Br等不能发生消去反应 ③卤代烃消去反应的规律： a．有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物 如：发生消去反应的产物有两种：CH3－CH==CH－CH3、CH2==CH－CH2－CH3 b．有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3－甲基－3－溴己烷()发生消去反应时，生成物有三种 c．二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键 ， CH3－CH2－CHCl2＋2NaOHCH3－C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O d．苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 (2)取代反应 实验装置 实验现象 ①中溶液分层；②中有机层厚度减小；④中有浅黄色沉淀生成 实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br－ 化学方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 反应类型 取代反应，也称水解反应 反应机理 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 应用 可用于制取醇，如： CH3Cl＋NaOHCH3OH＋NaCl(制一元醇)、 ＋2NaOH＋2NaBr(制二元醇)、 ＋NaOH＋NaBr(制芳香醇) 3．卤代烯烃 卤代烯烃的某些化学性质与烯烃的相似，能发生加成反应和加成聚合反应。例如，氯乙烯能加成聚合生成聚氯乙烯，四氟乙烯加成聚合生成聚四氟乙烯。聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广泛的高分子材料。 n―→ 氯乙烯　　　　聚氯乙烯 nCF2==CF2―→CF2—CF2 四氟乙烯　　　　聚四氟乙烯 【特别提醒】 取代反应与消去反应的对比 取代反应 消去反应 卤代烃结构特点 一般是1个碳原子上只有1个—X 与卤素原子所连碳原子相邻的碳原子上有氢原子 反应实质 ，—X被羟基取代 反应条件 强碱的水溶液，加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 碳骨架不变，官能团由变成—OH 碳骨架不变，官能团由变成或—C≡C—，生成不饱和键 主要产物 醇 烯烃或炔烃 【课堂小练2】 5.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X，②③为C—H，④为C—R)。下列说法正确的是(　　) A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③ B．发生水解反应时，被破坏的键是① C．发生消去反应时，被破坏的键是②和③ D．发生消去反应时，被破坏的键是①和② 6．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 ②　 ③CH3F　 ④　 ⑤ ⑥ A．①③⑤ B．②④⑥ C．③④⑤ D．①②⑥ 7．(1)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的乙醇溶液混合加热，写出所得有机产物的结构简式：________、________。 (2)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，写出所得有机产物的结构简式：________、________。 【课时对点练习】 题组一　卤代烃的概述及物理性质 1．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 2．下表为部分一氯代烷的结构简式和沸点数据，下列对表中物质及数据的分析归纳错误的是(　　) 物质代号 结构简式 沸点/℃ ① CH3Cl －24 ② CH3CH2Cl 12 ③ CH3CH2CH2Cl 46 ④ CH3CHClCH3 35.7 ⑤ CH3CH2CH2CH2Cl 78 ⑥ CH3CH2CHClCH3 68.2 ⑦ (CH3)3CCl 52 A.物质①②③⑤互为同系物 B．一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高 C．一氯代烷的沸点随着碳原子数的增加而升高 D．物质⑤与⑦互为同分异构体 3．下列关于卤代烃的叙述正确的是(　　) A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水大的液体 B．聚四氟乙烯(塑料王)为高分子，不属于卤代烃 C．所有的卤代烃都含有卤素原子 D．的一氯代物种类为5种 题组二　卤代烃的结构与化学性质 4．卤代烯烃(CH3)2C==CHCl能发生的反应有(　　) 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 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑦ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦ 5．以溴乙烷为原料制取1，2－二溴乙烷，下列转化方案最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 6．卤代烃R—CH2—CH2—X中存在的化学键如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．发生水解反应时，被破坏的键是④ B．发生消去反应时，被破坏的键是①和② C．发生水解反应时，被破坏的键是①和④ D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③ 题组三　卤代烃中卤素原子的检验 7．为检验某卤代烃(R－X)中的X元素，有下列实验操作：①加热　②加入AgNO3溶液　③取少量卤代烃　④加入稀硝酸酸化　⑤加入NaOH溶液　⑥冷却，正确操作的先后顺序是(　　) A．③①⑤⑥②④ B．③①②⑥④⑤ C．③⑤①⑥④② D．③⑤①⑥②④ 8．要检验溴乙烷中的溴元素，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，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成 C．加入NaOH溶液共热，再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NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成 9．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃；乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃。下列关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是(　　) A．甲同学的方案可行 B．乙同学的方案可行 C．甲、乙两位同学的方案都有局限性 D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样 10．(2022·北京石景山高二期末)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应，设计如下探究实验： (1)实验ⅰ中浅黄色沉淀是____________(填化学式)。 (2)对比ⅰ、ⅱ的实验现象，可得出卤代烃水解的实验结论是____________________________。 (3)实验ⅲ的化学方程式是________________________________________________________。 (4)检测ⅱ中____________、ⅲ中____________的生成可判断分别发生水解反应和消去反应。 (5)为深入研究1-溴丁烷与NaOH溶液是否能发生消去反应，该小组设计如下装置探究(加热和夹持装置略去)： 加热圆底烧瓶一段时间后，B中酸性高锰酸钾溶液褪色。 ①甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色，判断A中发生消去反应，理由是___________。 ②乙同学对实验进行了改进，依据实验现象可判断是否发生消去反应，改进的方案是______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 11．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按如图所示装配装置，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形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。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________ a．Na2SO3溶液 b．H2O c．NaOH浓溶液 d．CCl4 要进一步制得纯净的C2H5Br，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_________ 12．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题： (1)标准状况下的气态烃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？__________(填“是”或“否”) (4)E的一个同分异构体的结构简式是__________________________         _____________________ (5)①②③的反应类型依次是______________________________________________________ (6)写出②③反应的化学方程式：_______________________________________________________________、 ________________________________________________________________________________ 【参考答案】 【课堂小练1】 1．下列物质不属于卤代烃的是(　　) A．CHCl3 B．CCl4 C． D． 答案　D 2．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭、无毒 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 答案　A。解析：通常情况下氟氯代烷的化学性质稳定，无毒，A错误；在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应，氯原子自由基起催化作用，D正确。 3．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。 4．命名下列有机物： 化学名称：________。 化学名称：________。 化学名称：________。 答案　聚氯乙烯 邻氯甲苯(或2-氯甲苯) 3-溴-3-甲基-1-丁烯。 【课堂小练2】 5.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X，②③为C—H，④为C—R)。下列说法正确的是(　　) A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③ B．发生水解反应时，被破坏的键是① C．发生消去反应时，被破坏的键是②和③ D．发生消去反应时，被破坏的键是①和② 答案　B 解析　发生水解反应生成醇，只断裂C—X，即断裂①；发生消去反应，断裂C—X和邻位C上的C—H，则断裂①③。 6．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 ②　 ③CH3F　 ④　 ⑤ ⑥ A．①③⑤ B．②④⑥ C．③④⑤ D．①②⑥ 答案 B。解析：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，故符合题意；③只有一个碳原子，不能发生消去反应，故不符合题意；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，故符合题意；综上②④⑥符合题意。 7．(1)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠的乙醇溶液混合加热，写出所得有机产物的结构简式：________、________。 (2)1-溴丙烷与2-溴丙烷分别和氢氧化钠水溶液混合加热，写出所得有机产物的结构简式：________、________。 答案　(1)CH2==CHCH3　CH2==CHCH3　(2)CH3CH2CH2OH　CH3CH(OH)CH3 【课时对点练习】 题组一　卤代烃的概述及物理性质 1．下列有关氟氯代烷的说法不正确的是(　　) A．氟氯代烷的化学性质稳定，有毒 B．氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃 C．氟氯代烷大多无色、无臭 D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应 答案　A 解析　通常情况下氟氯代烷的化学性质稳定，无毒，A错误；在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子自由基可引发损耗臭氧的循环反应，氯原子自由基起催化作用，D正确。 2．下表为部分一氯代烷的结构简式和沸点数据，下列对表中物质及数据的分析归纳错误的是(　　) 物质代号 结构简式 沸点/℃ ① CH3Cl －24 ② CH3CH2Cl 12 ③ CH3CH2CH2Cl 46 ④ CH3CHClCH3 35.7 ⑤ CH3CH2CH2CH2Cl 78 ⑥ CH3CH2CHClCH3 68.2 ⑦ (CH3)3CCl 52 A.物质①②③⑤互为同系物 B．一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高 C．一氯代烷的沸点随着碳原子数的增加而升高 D．物质⑤与⑦互为同分异构体 答案　B 解析　物质①②③⑤都属于饱和烷烃的一氯代物，结构相似，且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，故互为同系物，故A正确；由⑥⑦的数据可知，支链越多，一氯代烷的沸点越低，故B错误；由表中数据可知，随着碳原子数的增加，一氯代烷的沸点升高，故C正确；物质⑤与⑦的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确。 3．下列关于卤代烃的叙述正确的是(　　) A．所有卤代烃都是难溶于水，密度比水大的液体 B．聚四氟乙烯(塑料王)为高分子，不属于卤代烃 C．所有的卤代烃都含有卤素原子 D．的一氯代物种类为5种 答案　C 题组二　卤代烃的结构与化学性质 4．卤代烯烃(CH3)2C==CHCl能发生的反应有(　　) 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 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑦ C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦ 答案　B 解析　 (CH3)2C==CHCl是非电解质，在水中不能电离出Cl－，不能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，故该卤代烯烃能发生的反应有①②④⑤⑦，B项正确。 5．以溴乙烷为原料制取1，2－二溴乙烷，下列转化方案最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 答案　D。解析：卤代烃与HBr溶液不反应，A项错误；卤代烃与Br2在光照条件下发生取代反应，生成多种溴代物，B项错误；溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙烯与HBr发生加成反应转化为溴乙烷，然后溴乙烷与Br2在光照条件下发生取代反应，生成物较复杂，C项错误；溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，乙烯与Br2发生加成反应生成唯一产物1,2-二溴乙烷，产率高，D项正确。 6．卤代烃R—CH2—CH2—X中存在的化学键如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．发生水解反应时，被破坏的键是④ B．发生消去反应时，被破坏的键是①和② C．发生水解反应时，被破坏的键是①和④ D．发生消去反应时，被破坏的键是①和③ 【答案】D 【解析】卤代烃R—CH2—CH2—X发生水解反应生成醇，则只断裂C—X键，发生消去反应，断裂C—X键和邻位C上的C—H键。 题组三　卤代烃中卤素原子的检验 7．为检验某卤代烃(R－X)中的X元素，有下列实验操作：①加热　②加入AgNO3溶液　③取少量卤代烃　④加入稀硝酸酸化　⑤加入NaOH溶液　⑥冷却，正确操作的先后顺序是(　　) A．③①⑤⑥②④ B．③①②⑥④⑤ C．③⑤①⑥④② D．③⑤①⑥②④ 答案　C。解析：检验某卤代烃(R－X)中的X元素，应该先取少量卤代烃，卤代烃的水解应在碱性条件下，应该向卤代烃中加入氢氧化钠溶液，进行加热加快反应速率，然后冷却液体，因为银离子与氢氧根离子会反应生成沉淀，干扰卤素离子的检验，因此向溶液中加入稀硝酸使溶液酸化再加入硝酸银溶液观察是否生成沉淀和沉淀颜色，所以其操作顺序是③⑤①⑥④②，故C正确。 8．要检验溴乙烷中的溴元素，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，再加入稀盐酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成 C．加入NaOH溶液共热，再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NaOH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：A、B选项所加的氯水和AgNO3溶液不能与溴乙烷反应；D选项加NaOH溶液共热，发生水解反应后溶液呈碱性，直接加AgNO3溶液会生成Ag2O沉淀而干扰实验；C选项用稀硝酸中和过量的碱，再加AgNO3溶液，如有浅黄色沉淀生成，则含有溴元素。 9．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃；乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成，则为溴代烃。下列关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是(　　) A．甲同学的方案可行 B．乙同学的方案可行 C．甲、乙两位同学的方案都有局限性 D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样 答案　C。解析：甲同学使卤代烃水解，但在加热、冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH－也会与Ag＋作用生成AgOH，再转化为黑色的Ag2O沉淀，会掩盖AgBr的浅黄色，不利于观察实验现象，所以甲同学的实验有局限性；乙同学是利用消去反应使卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。 10．(2022·北京石景山高二期末)探究小组为研究1-溴丁烷的水解反应和消去反应，设计如下探究实验： (1)实验ⅰ中浅黄色沉淀是____________(填化学式)。 (2)对比ⅰ、ⅱ的实验现象，可得出卤代烃水解的实验结论是____________________________。 (3)实验ⅲ的化学方程式是________________________________________________________。 (4)检测ⅱ中____________、ⅲ中____________的生成可判断分别发生水解反应和消去反应。 (5)为深入研究1-溴丁烷与NaOH溶液是否能发生消去反应，该小组设计如下装置探究(加热和夹持装置略去)： 加热圆底烧瓶一段时间后，B中酸性高锰酸钾溶液褪色。 ①甲同学认为不能依据酸性高锰酸钾溶液褪色，判断A中发生消去反应，理由是___________。 ②乙同学对实验进行了改进，依据实验现象可判断是否发生消去反应，改进的方案是______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案　(1)AgBr　(2)1-溴丁烷在强碱性溶液中水解速率更快　(3)BrCH2CH2CH2CH3＋NaOHCH2==CHCH2CH3↑＋NaBr＋H2O　(4)1-丁醇　1-丁烯(写结构简式也可)　(5)①A装置发生水解反应生成的1-丁醇，也可以使B中酸性高锰酸钾溶液褪色　将B中溶液换成溴的四氯化碳溶液(或溴水)，若褪色，则可证明发生消去反应，反之，则没有发生 解析　(1)AgBr为浅黄色不溶于水的沉淀。(2)直接加入酸化的硝酸银溶液，几分钟出现少量浅黄色沉淀，说明在酸性条件下1-溴丁烷可以水解，但水解速率慢，加入氢氧化钠溶液后，再加入酸化的硝酸银溶液，立即出现大量浅黄色沉淀，说明1-溴丁烷在碱性溶液中水解速率更快。(3)实验ⅲ中1-溴丁烷在氢氧化钠醇溶液中，发生消去反应，化学方程式是BrCH2CH2CH2CH3＋NaOHCH2==CHCH2CH3↑＋NaBr＋H2O。(4)有机物中不同的官能团具有不同的性质，检测ⅱ中1-丁醇、ⅲ中1-丁烯的生成可判断分别发生水解反应和消去反应。 11．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按如图所示装配装置，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形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。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________ a．Na2SO3溶液 b．H2O c．NaOH浓溶液 d．CCl4 要进一步制得纯净的C2H5Br，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__________________________ 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 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，SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，除去溴且易分离。(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，注意无论水解还是消去均在碱性环境中进行，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。 12．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题： (1)标准状况下的气态烃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？__________(填“是”或“否”) (4)E的一个同分异构体的结构简式是__________________________         _____________________ (5)①②③的反应类型依次是______________________________________________________ (6)写出②③反应的化学方程式：_______________________________________________________________、 ________________________________________________________________________________ 答案　(1)C4H10 (2)2-甲基－1－氯丙烷　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)②＋Br2 ③＋2NaOH＋2NaBr 解析：(1)88 g CO2为2 mol,45 g H2O为2.5 mol，标准状况下的气态烃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的水溶液中发生水解反应生成F：，从而顺利解答第(4)～(6)小题。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$