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[课下作业]
一、选择题(共7题,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列反应属于取代反应的是( )
①CHCl3+Cl2CCl4+HCl
②2HI+Cl2===2HCl+I2
③CO+2H2CH3OH
④CH3CH2CN+Cl2CH3CHClCN+HCl
⑤CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
A.①② B.①②③④
C.①④⑤ D.②④⑤
解析 ①CHCl3中的H原子被Cl原子取代,属于取代反应;②该反应属于置换反应;③该反应属于化合反应;④CH3CH2CN分子中“—CH2—”的1个H原子被Cl原子取代,属于取代反应;⑤CH3CH2OH分子中的—OH被Br原子取代,属于取代反应。答案选C。
答案 C
2.关于有机反应类型,下列判断不正确的是( )
A.CH≡CH+HClCH2===CHCl(加成反应)
B.CH3CH(Br)CH3+KOH
CH2===CHCH3↑+KBr+H2O(消去反应)
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(还原反应)
D.CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O(取代反应)
解析 A.在催化剂作用下,乙炔与氯化氢在共热发生加成反应生成氯乙烯,故A正确;B.2溴乙烷在氢氧化钾醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水,故B正确;C.在催化剂作用下,乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,故C错误;D.在浓硫酸作用下,乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,酯化反应属于取代反应,故D正确;故选C。
答案 C
3.乙烯酮(CH2===C===O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2===C===O+H—A→CH3—CA===O。在一定条件下,乙烯酮与下列试剂反应,其产物不正确的是( )
A.与H2O加成生成CCH3OOH
B.与HBr加成生成CCH3OBr
C.与CH3COOH加成生成
CCH3OOCOCH3
D.与CH3OH加成生成
CCH3OCH2OH
解析 A.H—OH分子中活性氢原子加到CH2===C===O中烃基碳上,其余部分加到羰基碳上,得到CCH3OOH,故A正确;B.H—Br分子中活性氢原子加到CH2===C===O中烃基碳上,其余部分加到羰基碳上,得到CCH3OBr,故B正确;
C.CH3COO—H分子中活性氢原子加到CH2===C===O中烃基碳上,其余部分加到羰基碳上,得到CCH3OOCOCH3,故C正确;D.CH3O—H分子中活性氢原子加到CH2===C===O中烃基碳上,其余部分加到羰基碳上,得到CH3COOCH3,故D错误;综上所述答案为D。
答案 D
4.下列反应不属于消去反应的是( )
A.CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
B.CH3CHBrCH3+NaOHCH3CH===CH2↑+NaBr+H2O
C.CHClCH2Cl+2NaOH
CCH+2NaCl+2H2O
D.2CH3OHCH3—O—CH3+H2O
解析 A.反应CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O为乙醇发生消去反应生成乙烯,A不合题意;B.反应CH3CHBrCH3+NaOHCH3CH===CH2↑+NaBr+H2O为卤代烃的消去反应,B不正确;C.反应CHClCH2Cl+2NaOHCCH+2NaCl+2H2O为卤代烃的消去反应,C不合题意;D.反应2CH3OHCH3—O—CH3+H2O为甲醇分子间的脱水反应,属于取代反应,D符合题意;故选D。
答案 D
5.乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示
下列说法错误的是( )
A.乙烯转化为环氧乙烷是氧化反应
B.环氧乙烷与乙醛(CH3CHO)互为同分异构体
C.苯在铁屑催化下能与溴水发生取代反应
D.苯乙醇能发生加成反应
解析 A.根据加氧去氢是氧化,则乙烯转化为环氧乙烷是氧化反应,A说法正确;B.环氧乙烷与乙醛(CH3CHO)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B说法正确;C.苯在铁屑催化下能与溴发生取代反应,苯与溴水不反应,C说法错误;D.苯乙醇中含有苯环,一定条件下与氢气发生加成反应,D说法正确;答案为C。
答案 C
6.乌洛托品(分子式为C6H12N4)在医药、染料等工业中有广泛用途,是一种无色晶体,熔点263 ℃,高于此温度即升华或分解。下图是实验室用过量氨气与甲醛水溶液反应制乌洛托品的装置。下列说法正确的是( )
A.氨气与甲醛生成乌洛托品的反应属于加成反应
B.B装置内的长导管不能插入甲醛溶液中,是防倒吸
C.C装置中CaCl2的作用是防止空气中的水分进入合成装置中
D.反应一段时间后把B中的溶液转移到坩埚中蒸发结晶得到产品
解析 A.甲醛与氨气的分子式为CH2O、NH3,该有机物的分子式为C6H12N4,根据元素守恒,C元素来自甲醛,N元素来自氨,所以分子中的C与N原子的个数比即为甲醛与氨的物质的量之比:6∶4,但生成的C6H12N4,并不符合加成反应的特征,A项错误;B.NH3极易溶于水,故B装置内的长导管不能插入甲醛溶液中,是防倒吸,B项正确;C.实验过程使用了过量氨气,因此C装置中CaCl2的作用是吸收氨气,C项错误;D.温度高于263 ℃产物升华或分解,故不能把B中的溶液转移到坩埚中蒸发结晶,D项错误;答案选B。
答案 B
7.下列关于卤代烃的叙述中正确的是( )
A.通过卤代烃水解反应可制得多种烃的含氧衍生物
B.所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体
D.所有卤代烃都是通过取代反应制得的
解析 A.通过卤代烃水解反应可制得醇、酚、醛、酮和羧酸等多种烃的含氧衍生物,如溴乙烷水解可以制得乙醇、1,1二溴乙烷水解可以制得乙醛、1,1,1三溴乙烷水解可以制得乙酸,故A正确;B.卤素原子所连碳原子必须有邻碳原子,邻碳原子上必须有氢原子的卤代烃才可发生消去反应,如CH3Cl、(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应,故B错误;C.所有卤代烃不一定都是液体,如一氯甲烷是气体,密度不一定比水小,如四氯化碳的密度比水大,故C错误;D.卤代烃不一定通过取代反应制得,烯烃与卤素单质或卤化氢发生加成反应也可制得卤代烃,故D错误;答案选A。
答案 A
二、选择题(共3题,每小题有一个或两个选项符合题意)
8.临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效。磷酸氯喹的结构如图所示。
下列有关磷酸氯喹的说法错误的是( )
A.能发生取代、加成和消去反应
B.1 mol磷酸氯喹最多能与5 mol H2发生加成反应
C.磷酸氯喹分子中C原子均采取sp3杂化
D.分子中的—Cl被—OH取代后的产物能与溴水作用生成沉淀
解析 A.氯原子在苯环上,性质稳定,不能发生消去反应,故A错误;B.能与氢气发生加成反应的为苯环和碳碳双键,则1 mol磷酸氯喹最多能与5 mol H2发生加成反应,故B正确;C.饱和C原子形成四个共价单键,采取sp3杂化方式,苯环上的C采取sp2杂化,故C错误;D.含有氯原子,水解可生产酚羟基,可与溴水发生取代反应,类似苯酚和溴水的反应,有沉淀生成,故D正确。
故选:AC。
答案 AC
9.废水中常含有卤代烃。研究发现,把铁粉放在废水中可以除去卤代烃,该过程的机理是Fe+RCH2X+H+―→RCH3+X-+Fe2+(X为卤素)。下列说法错误的是( )
A.处理后,废水的pH增大
B.反应过程中RCH2X是氧化剂
C.该反应是置换反应
D.处理含1 mol卤代烃的废水时,转移2 mol电子
解析 反应过程中H+被消耗,故溶液pH增大;反应后铁元素的化合价升高,铁作还原剂,氢元素的化合价不变,因此卤代烃作氧化剂。该反应不符合置换反应的定义,故不是置换反应,根据反应方程式得出1 mol卤代烃参加反应转移了2 mol电子。
答案 C
10.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物加成:CO+RMgX―→CROMgX,产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一,现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是( )
A.乙醛和氯乙烷
B.甲醛和1溴丙烷
C.丙酮和一氯甲烷
D.甲醛和2溴丙烷
解析 由信息:CO+R—MgX―→CROMgX可知,此反应原理为断开C===O键,烃基加在碳原子上,—MgX加在O原子上,产物经水解得到醇,发生取代反应CH3Cl+MgCH3MgCl
CH3COCH3+CH3MgCl―→
CH3CCH3CH3OMgCl经水解得(CH3)3C—OH
答案 C
三、非选择题(共3题)
11.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。某同学依据溴乙烷的性质,用如图所示装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
实验操作Ⅰ:在试管中加入5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液和5 mL溴乙烷,振荡。
实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是________________________________________________________________________
________;试管口安装一长导管的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)观察到________________________________________________________________________现象时,
表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的仪器是________。
(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是________,检验的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
解析 (1)溴乙烷与氢氧化钠溶液共热,反应生成乙醇与溴化钠,而溴乙烷沸点低,易挥发,采用水浴加热便于控制温度,在试管口安装长导管可以减少溴乙烷的损失。
(2)溴乙烷不溶于水,开始溶液分层,产物乙醇、溴化钠都溶于水,当观察到试管内溶液静置后不分层时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)乙醇分子结构中有三种等效氢原子,它们的个数比为3∶2∶1,可用核磁共振仪检测,乙醇中有羟基,也可用红外光谱仪检测。
(4)无论发生的是取代反应还是消去反应,溶液中都会产生Br-,但生成的有机化合物不同,溴乙烷发生消去反应会生成乙烯,所以应检验生成的乙烯,可根据乙烯能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色的反应现象来检验乙烯,为避免乙醇的干扰,可以采用先通过洗气装置,再通入盛有酸性KMnO4溶液的试管,也可采用直接通入溴的四氯化碳溶液中的方法。
答案 (1)便于控制温度 减少溴乙烷的损失
(2)试管内溶液静置后不分层
(3)红外光谱仪(或核磁共振仪)
(4)乙烯 将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有酸性KMnO4溶液的试管,酸性KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液中,溴的四氯化碳溶液褪色)
12.已知溴乙烷(C2H5Br)是无色液体,沸点38.4 ℃,密度比水大,难溶于水,可溶于多种有机溶剂。在溴乙烷与NaOH乙醇溶液的消去反应中可以观察到有气体生成。有人设计了如图所示的装置,用KMnO4酸性溶液是否褪色来检验生成的气体是否乙烯。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________。
(2)实验前应检测装置A的气密性。方法如下:关闭止水夹c,由仪器a向仪器b中加水,若____________,则证明装置A不漏气。
(3)仪器b中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应开始一段时间后,在装置B底部析出了较多的油状液体,若想减少油状液体的析出,可对装置A作何改进?________________________________________________________________________
(5)装置A中产生的气体通入装置C之前要先通过装置B,装置B的作用为 ________________________________________________________________________。
(6)检验乙烯除用KMnO4酸性溶液外还可选用的试剂有________________________________________________________________________,
此时,是否还有必要将气体先通过装置B?________(填“是”或“否”)。
解析 (1)仪器a的名称为分液漏斗。
(2)关闭止水夹c,由仪器a向仪器b中加水,若分液漏斗中液面始终高于圆底烧瓶中的液面,而不下落,则证明装置A不漏气。(3)卤代烃在碱性醇溶液加热条件下发生了消去反应,生成不饱和烯烃,反应为CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。
(4)若出现了较多的油状液体,则说明溴乙烷蒸气冷却液化的较多,为减少油状液体的析出,可采取将伸出烧瓶外的导管换成长导管的措施。
(5)B中的水用于吸收挥发出来的乙醇,目的是防止乙醇和高锰酸钾反应,干扰实验。
(6)检验乙烯除用KMnO4酸性溶液外还可选用的试剂为溴水或溴的四氯化碳溶液;乙烯也能使溴水或者溴的四氯化碳溶液褪色,因装置B中盛装的是水,目的是防止乙醇和高锰酸钾反应,而溴与乙醇不反应,所以无须用装置B。
答案 (1)分液漏斗 (2)分液漏斗中液面始终高于圆底烧瓶中的液面(或分液漏斗中液体不能顺利流下) (3)CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O
(4)将伸出烧瓶外的导管换成长导管
(5)除去挥发出来的乙醇 (6)溴水(或溴的四氯化碳溶液) 否
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