《有机化学》卤代烃的应用（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《有机化学》卤代烃的应用-讲义 了解卤代烃在生产、生活中的应用。 知识点一 卤代烯烃的分类及特殊性质 烯烃分子中的氢原子被卤原子取代后生成的化合物，称为卤代烯烃，简称为卤代烯。根据卤代烯分子中卤原子与双键的相对位置不同，卤代烯烃体现出不同的性质。 （1）乙烯型卤代烯烃 卤原子直接与双键碳相连，如。这类化合物特点是卤原子的活性很小，不易发生取代反应，也不与硝酸银-乙醇溶液反应。 （2）烯丙型卤代烯烃 卤原子与双键相隔一个饱和碳原子的卤代烃，如。这类化合物的特点是卤原子活性较大，可发生取代反应，与硝酸银-乙醇溶液反应立即生成卤化银沉淀。 （3）隔离型（孤立型）卤代烯烃 卤原子与双键相隔两个或两个以上碳原子，如。这类化合物卤原子离双键较远，与卤代烃相似，活性介于烯丙型和乙烯型之间。与硝酸银-乙醇溶液反应需加热才能生成卤化银沉淀。 不同类型的卤代烯烃与硝酸银-乙醇溶液反应的活性顺序为：烯丙型>隔离型>乙烯型，由此可鉴别不同类型的卤代烯烃。 下列化合物中属于乙烯型卤代烯烃的是（ ） A.CH₂=CH-CH₂Cl B.CH₂=CH-Cl C.CH₃-CH=CH-CH₂Br D.CH₂=CH-CH₂-CH₂I 【答案】B 【详解】乙烯型卤代烯烃的结构特点是卤素原子直接与双键碳原子相连，即具有“C=C-X”结构。选项B中氯原子直接连接在双键碳上，符合乙烯型卤代烯烃的结构特征；选项A为烯丙型卤代烯烃；选项C中卤素与双键间隔一个碳原子，不属于乙烯型；选项D中卤素与双键间隔两个碳原子，属于隔离型卤代烯烃。 1．烯丙型卤代烯烃在进行亲核取代反应时，其反应活性较高的主要原因是（ ） A.卤素原子电负性大 B.形成稳定的碳正离子中间体 C.双键与卤素之间的诱导效应 D.空间位阻小 【答案】B 【详解】烯丙型卤代烯烃在亲核取代反应中，离去基团离去后会形成烯丙基碳正离子，该碳正离子由于p-π共轭效应而非常稳定，使得反应易于进行，因此反应活性较高。其他选项并非其反应活性高的主要原因。 2．下列关于乙烯型卤代烯烃的说法正确的是（ ） A.容易发生亲核取代反应 B.双键上的电子云密度比乙烯高 C.卤素原子的活泼性比烯丙型卤代烯烃高 D.不能与硝酸银的醇溶液发生反应生成沉淀 【答案】D 【详解】乙烯型卤代烯烃中卤素与双键存在p-π共轭，使得碳卤键结合牢固，不易发生亲核取代反应，也不能与硝酸银的醇溶液迅速反应生成沉淀；其双键电子云密度因共轭而降低；烯丙型卤代烯烃反应活性更高。 3．下列化合物与硝酸银醇溶液反应最快的是（ ） A.CH₂=CHCl B.CH₂=CHCH₂Cl C.CH₃CH=CHCH₂Cl D.CH₃CH₂CH=CHCl 【答案】B 【详解】烯丙型卤代烯烃与硝酸银醇溶液反应生成烯丙基碳正离子，因共轭稳定而反应迅速。选项B和C均为烯丙型，但B的碳正离子共轭体系更简单，空间位阻小，反应更快；A是乙烯型，D是隔离型，反应均较慢。 1．隔离型卤代烯烃的结构特点是（ ） A.卤素直接与双键碳相连 B.卤素与双键碳之间相隔一个饱和碳原子 C.卤素与双键碳之间相隔两个或以上饱和碳原子 D.分子中不含双键 【答案】C 【详解】隔离型卤代烯烃是指卤素原子与双键之间相隔两个或更多个饱和碳原子，此时双键与卤素之间的相互影响较小，化学性质与一般烯烃和卤代烷相似。选项A是乙烯型，选项B是烯丙型。 2．下列反应中，乙烯型卤代烯烃能发生的是（ ） A.与氢氧化钠水溶液共热发生取代反应 B.与溴水发生加成反应 C.与硝酸银醇溶液反应生成卤化银沉淀 D.在碱性条件下发生消除反应 【答案】B 【详解】乙烯型卤代烯烃虽然碳卤键不易断裂，难以发生取代和消除反应，也不能与硝酸银醇溶液反应，但分子中含有双键，能与溴水等发生加成反应。 3．烯丙型卤代烯烃中的p-π共轭体系涉及的原子轨道是（ ） A.卤素的p轨道与双键的π轨道 B.饱和碳的sp³轨道与双键的π轨道 C.双键碳的p轨道与卤素的s轨道 D.相邻碳的sp²轨道与双键的π轨道 【答案】A 【详解】烯丙型卤代烯烃中，卤素离去后形成的烯丙基碳正离子中，带正电荷的碳的p轨道与双键的π轨道发生共轭；在未反应时，卤素的p轨道与双键的π轨道也存在一定的p-π共轭，使得碳卤键极性降低。 · 烯烃分子中的氢原子被卤原子取代后生成的化合物，称为卤代烯烃，简称为卤代烯。 · 乙烯型卤代烯烃的卤原子直接与双键碳相连，卤原子的活性很小，不易发生取代反应，也不与硝酸银-乙醇溶液反应。 · 烯丙型卤代烯烃是卤原子与双键相隔一个饱和碳原子的卤代烃，卤原子活性较大，可发生取代反应，与硝酸银-乙醇溶液反应立即生成卤化银沉淀。 · 隔离型（孤立型）卤代烯烃中卤原子与双键相隔两个或两个以上碳原子，卤原子离双键较远，与卤代烃相似，活性介于烯丙型和乙烯型之间。与硝酸银-乙醇溶液反应需加热才能生成卤化银沉淀。 · 卤代烯烃与硝酸银-乙醇溶液反应的活性顺序为：烯丙型>隔离型>乙烯型。 知识点二 卤代烃的应用及危害 1.卤代烃的应用 （1）有机合成中间体：卤代烃可通过消去反应生成烯烃，通过取代反应引入羟基、氨基等官能团，是合成醇、醚、胺等化合物的重要原料。 （2）工业溶剂：如四氯化碳、氯仿等，因能溶解多种有机物，常用于油脂、橡胶、树脂等的溶解。 （3）制冷剂：早期的氟利昂（如CCl₂F₂）因沸点适宜、化学性质稳定，曾广泛用作冰箱和空调的制冷剂。 （4）灭火剂：四氯化碳蒸气不燃烧且密度比空气大，可覆盖在燃烧物表面灭火，曾用于扑灭油类火灾。 （5）农药：部分卤代烃具有杀虫、杀菌作用，如DDT（二氯二苯三氯乙烷）曾是常用杀虫剂。 2.卤代烃的危害 （1）对人体健康的危害 ①部分卤代烃（如氯仿、四氯化碳）具有毒性，会损伤肝、肾等器官。 ②长期接触或吸入某些卤代烃（如氯乙烯）可能导致癌症。 （2）对环境的危害 ①氟利昂等卤代烃会破坏臭氧层，导致臭氧层空洞，使紫外线辐射增强。 ②难降解的卤代烃（如DDT）会在生物体内积累，通过食物链放大，危害生态系统。 关于化学试剂和实验安全，下列说法正确的是（ ） A．若不慎盐酸沾到皮肤上，应立即用湿抹布擦净，再用大量水冲洗湿抹布 B．实验室利用图装置制备、收集时，完成收集后，立即将导管插入盛有稀硫酸的烧杯中，吸收多余的，防止污染 C．溶液用于蚀刻不锈钢广告牌上的图形和文字，体现了氧化性 D．如果含氯苯的有机废液没有回收利用的价值，可用焚烧法处理后直接排放 【答案】C 【详解】A．不慎将盐酸溶液沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，然后涂上3%−5%的碳酸氢钠溶液，A错误； B．氨气极易溶于水，反应后立即将导管插入盛有稀硫酸的烧杯中会导致倒吸，B错误； C．溶液用于蚀刻不锈钢广告牌上的图形和文字，是铁离子和铁生成亚铁离子，体现了铁离子氧化性，C正确； D．如果含氯苯的有机废液然后会生成含氯污染物，故焚烧法处理后仍需对废气处理，而不能直接排放，D错误；故选C。 1．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是（ ） A．可用作快速镇痛剂 B．漂粉精可用作游泳池等场所的消毒剂 C．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产 D．“北斗”系统组网成功，北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅 【答案】D 【详解】A．氯乙烷因易挥发吸热，常用于局部冷镇痛，A正确； B．漂粉精含次氯酸钙，溶于水生成次氯酸，具有强氧化性，可用于消毒，B正确； C．亚硝酸钠可抑制细菌生长并保持肉类色泽，但需严格控制用量，C正确； D．半导体材料是硅单质，而非二氧化硅，D错误；答案选D。 2．化学与科技、社会、生产生活息息相关。下列有关说法不正确的是（ ） A．运动员在受伤处喷洒氯乙烷，起到降温镇痛的作用 B．苯酚有腐蚀性故不能用于杀菌消毒，如不慎将苯酚沾到皮肤上，先用抹布擦拭再用65℃水冲洗 C．乙二醇可用作汽车防冻液，因为乙二醇能降低水的凝固点 D．可用来制作智能折叠手机屏幕的聚酰亚胺塑料属于有机高分子材料 【答案】B 【详解】A．氯乙烷挥发吸热使局部降温，正确用于镇痛，A正确； B．苯酚可用于消毒，皮肤处理应使用酒精洗涤而非高温水，B错误； C．乙二醇降低水的凝固点，符合防冻液原理，C正确； D．聚酰亚胺为聚合物，属于有机高分子材料，D正确；故选B。 3．化学与生活密切相关，下列说法不合理的是（ ） A．聚乙炔可用于制备导电高分子材料，是由于其属于电解质 B．甲醛的水溶液可用于消毒和制作生物标本，是由于其可使蛋白质变性 C．含有苯酚的药皂用于皮肤的杀菌消毒 D．运动员受伤时喷氯乙烷止疼，是因为液态氯乙烷汽化时大量吸热 【答案】A 【详解】A．聚乙炔导电是因共轭结构传递电子，而非作为电解质，A错误； B．甲醛使蛋白质变性，用于消毒和标本，B正确； C．苯酚低浓度可杀菌，药皂中浓度安全，C正确； D．氯乙烷汽化吸热起冷冻麻醉作用，D正确；故选A。 1．下列相关过程中反应类型或相关产物不合理的是（ ） A．乙烯→乙二醇：CH2=CH2 B．溴乙烷→乙醇：CH3CH2Br CH2=CH2CH3CH2OH C．1-溴丁烷→1-丁炔： D．乙炔→聚氯乙烯：CH≡CHCH2=CHCl 【答案】B 【详解】 A．乙烯和水在加热、加压、催化剂条件下发生加成反应生成，和NaOH溶液在加热条件下发生取代反应生成和NaBr，A正确； B．CH3CH2Br在NaOH溶液、加热条件下直接水解为CH3CH2OH和NaBr，B错误； C．在强碱的醇溶液、加热条件下发生消去反应引入碳碳双键制得，和溴发生加成反应制得，在强碱的醇溶液、加热条件下发生消去反应得到，C正确； D．CH≡CH和HCl在一定条件下发生加成反应制得CH2=CHCl，CH2=CHCl发生加聚反应制得，D正确；答案选B。 2．卤代烃（RI）与端基炔（HR≡CR'）催化偶联反应机理如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应中存在非极性键的断裂和形成 B．若原料为苯乙炔和CH2=CHI，则偶联产物为 C．偶联反应的原子利用率为100% D．若反应在碱性溶液中进行，则一定可以提高产率 【答案】B 【详解】A．该偶联反应的原理为R'C≡CH+RI→R'C≡CR+HI，有C-C非极性键的形成，但没有非极性键的断裂，A错误； B．若原料为苯乙炔和，苯乙炔中与碳碳三键相连的C-H断裂，中C-I键断裂，偶联产物为，B正确； C．由流程可知，转化图中右侧存在反应R'C≡CH+CuI→R'C≡CCu+HI，该偶联反应的原理为R'C≡CH+RI→R'C≡CR+HI，反应物的原子没有完全转化为生成物，则原子利用率不为100%，C错误； D．若反应在碱性溶液中进行，卤代烃（RI）可能发生水解反应生成R-OH，反应物浓度减小，不一定提高产率，D错误；故选B。 3．化学与科技、社会、生产生活息息相关。下列有关说法不正确的是（ ） A．制作口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯是有机高分子化合物，其单体主要来源于石油的裂解 B．苯酚有腐蚀性故不能用于杀菌消毒，如不慎将苯酚沾到皮肤上，先用抹布擦拭再用65℃水冲洗 C．运动员在受伤处喷洒氯乙烷，起到降温镇痛的作用 D．乙二醇溶液可用作汽车防冻液，因为乙二醇能降低水的凝固点 【答案】B 【详解】A．聚丙烯是石油裂解产物丙烯的聚合物，A正确； B．苯酚可用于消毒，且皮肤处理应用酒精而非高温水，B错误； C．氯乙烷的挥发导致冷却效果，从而达到降温镇痛的作用，C正确； D．乙二醇降低水的凝固点，符合防冻液原理，D正确；故选B。 · 卤代烃是合成醇、醚、胺等化合物的重要原料。还可以用作工业溶剂、制冷剂、灭火剂和农药。 · 部分卤代烃（如氯仿、四氯化碳）具有毒性，会损伤肝、肾等器官。长期接触或吸入某些卤代烃（如氯乙烯）可能导致癌症。 · 氟利昂等卤代烃会破坏臭氧层，导致臭氧层空洞，使紫外线辐射增强。难降解的卤代烃（如DDT）会在生物体内积累，通过食物链放大，危害生态系统。 知识点三 溴乙烷 1.溴乙烷的结构 （1）分子式：C₂H₅Br （2）结构简式：CH₃CH₂Br （3）官能团：溴原子（-Br） （4）空间结构：乙基为四面体结构衍生的链状，溴原子取代乙烷分子中的一个氢原子，C-Br键为极性共价键，分子整体呈极性。 2.溴乙烷的物理性质 （1）状态：常温下为无色液体 （2）沸点：38.4℃，易挥发 （3）密度：比水大（1.46 g/cm³） （4）溶解性：难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 3.溴乙烷在有机合成中的应用 （1）制备乙醇：通过水解反应（取代反应），在NaOH水溶液中加热生成乙醇，反应式为：CH₃CH₂Br+NaOH→CH₃CH₂OH+NaBr（水作溶剂，加热）。 （2）制备乙烯：通过消去反应，在NaOH乙醇溶液中加热生成乙烯，反应式为：CH₃CH₂Br+NaOH→CH₂=CH₂↑+NaBr+H₂O（乙醇作溶剂，加热）。 （3）引入乙基：作为乙基化试剂，通过取代反应向其他化合物中引入乙基，如与氰化钠反应生成丙腈（CH₃CH₂CN），拓展碳链。 （4）合成醚类：与醇钠反应（威廉姆逊合成法）生成醚，例如与甲醇钠反应生成甲乙醚（CH₃OCH₂CH₃）。 下列实验装置能达到实验目的的是（ ） A．检验苯酚 B．分离碘水和乙醇 C．检验溴乙烷的消去反应产物乙烯 D．检验溴和苯的取代反应产物HBr 【答案】C 【详解】A．向苯酚溶液滴加稀溴水，生成的2，4，6—三溴苯酚溶解在苯酚溶液看不到明显现象，达不到实验目的，A错误； B．乙醇易溶于水，碘水和乙醇相互溶解，不会出现分层，不能用分液漏斗分离，B错误； C．因乙醇易挥发，溴乙烷在氢氧化钠醇溶液发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇，用水除去乙烯中混有的乙醇，使酸性高锰酸钾溶液反应褪色的为乙烯，可检验溴乙烷的消去反应产物乙烯，C正确； D．苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应生成溴苯和溴化氢，因液溴易挥发，进入硝酸银溶液的气体是溴蒸汽和溴化氢，均能使硝酸银溶液出现淡黄色沉淀，无法证明溴化氢的生成，D错误；答案选C。 1．下列化学反应与方程式不相符的是（ ） A．向Cu（OH）2溶液中滴加过量氨水和乙醇：Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]（OH）2 B．溴乙烷为原料制备乙烯：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O C．向Na2CO3溶液中滴加少量新制氯水：2+Cl2+H2O=2+Cl−+ClO− D．电解饱和食盐水时阴极处产生可燃性气体：2H2O+2e－=H2↑+2OH－ 【答案】B 【详解】A．向Cu（OH）2溶液中滴加过量氨水和乙醇，Cu（OH）2生成四氨合铜配离子：Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]（OH）2，A正确； B．溴乙烷为原料制备乙烯，溴乙烷要发生消去反应生成碳碳双键，反应条件为强碱的醇溶液：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O，B错误； C．向Na2CO3溶液中滴加少量新制氯水，氯气与水发生歧化反应，生成的氢离子与碳酸根结合生成碳酸氢根：2+Cl2+H2O=2+Cl−+ClO−，C正确； D．电解饱和食盐水时阴极处发生还原反应，得到氢气，产生可燃性气体：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，D正确； 故选B。 2．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．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br 【答案】D 【详解】A．溴乙烷在溴化氢溶液、加热条件下，不能反应生成1，2-二溴乙烷，原理错误，故A不选； B．生成物太复杂，不能保证CH3CH2Br和Br2发生取代反应时只生成1，2-二溴乙烷，且生成物不易分离，故B不选； C．CH2BrCH3与溴发生取代反应的生成物太复杂，不能保证CH2BrCH3和Br2发生取代反应时只生成1，2-二溴乙烷，且生成物不易分离，故C不选； D．溴乙烷在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴发生加成反应只能生成1，2-二溴乙烷，原理正确，不存在其它副产物，方案最合理，故D选；故选D。 3．用水即可区别的一组物质是（ ） A．己烯、苯、溴乙烷 B．乙酸乙酯、花生油、淀粉 C．乙醇、硝基苯、葡萄糖溶液 D．苯、乙酸、四氯化碳 【答案】D 【详解】A．三者均不溶于水，与水混合会分层，溴乙烷密度大于水，前两者密度小于水无法鉴别，A选项错误； B．乙酸乙酯和花生油不溶于水且密度小于水，无法用水区别，淀粉可溶于水，B选项错误； C．乙醇和葡萄糖溶液均溶于水无法用水区别，硝基苯不溶于水，C选项错误； D．苯不溶于水且密度小于水，CCl4不溶于水且密度大于水，乙酸与水互溶，三者可用水区别，D选项正确； 答案选D。 1．下列说法正确的是（ ） A．石油分馏的各馏分均是纯净物 B．乙烯和苯都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖 D．溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙烯 【答案】C 【详解】A．分馏石油得到的各个馏分为烃类物质的混合物，故A错误； B．乙烯有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色，而苯不能，故B错误； C．淀粉和纤维素分子里都包含葡萄糖单元，水解的最终产物都是葡萄糖，故C正确； D．溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成乙烯，溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇，故D错误；故选C。 2．下列有机物在常温常压下呈气态的是（ ） A．乙烷 B．溴乙烷 C．乙醇 D．乙醛 【答案】A 【详解】通常碳原子数小于或等于4的烷烃在常温常压下为气体，烃的衍生物大多为液体和固体，只有少数几个如一氯甲烷、甲醛等为气体，而溴乙烷、乙醇、乙醛在常温常压下均为液体，故选A。 3．关于溴乙烷分子的说法正确的是（ ） A．分子中共含有7个极性键 B．分子中不含非极性键 C．分子中只含键 D．分子中含有1个键 【答案】C 【详解】A．不同原子间的共价键是极性键，分子中共含有6个极性键，A错误； B．分子中含有C-C非极性键，B错误； C．分子中只有共价键单键，故只含键，C正确； D．分子中没有键，D错误；故选C。 · 溴乙烷常温下为无色液体，沸点38.4℃，易挥发，密度比水大，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 · 溴乙烷通过水解反应（取代反应），在NaOH水溶液中加热生成乙醇，反应式为：CH₃CH₂Br+NaOH→CH₃CH₂OH+NaBr（水作溶剂，加热）。 · 溴乙烷通过消去反应，在NaOH乙醇溶液中加热生成乙烯，反应式为：CH₃CH₂Br+NaOH→CH₂=CH₂↑+NaBr+H₂O（乙醇作溶剂，加热）。 · 溴乙烷作为乙基化试剂，通过取代反应向其他化合物中引入乙基，如与氰化钠反应生成丙腈（CH₃CH₂CN），拓展碳链。 · 溴乙烷与醇钠反应（威廉姆逊合成法）生成醚，例如与甲醇钠反应生成甲乙醚（CH₃OCH₂CH₃）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$