第一节 卤代烃(举一反三专项训练,北京专用)【上好课】化学人教版选择性必修3
2026-03-25
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2份
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25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3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 卤代烃 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 卤代烃 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.59 MB |
| 发布时间 | 2026-03-25 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-03-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57000613.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 卤代烃
题型01 卤代烃的结构特点和物理性质
题型02 卤代烃的水解反应(取代反应)
题型03 卤代烃的消去反应
题型04 卤代烃中卤素原子的检验
题型05 卤代烃的获取方法
题型01 卤代烃的结构特点和物理性质
1.卤代烃的组成与结构
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被________________取代后生成的化合物。
(2)官能团是___________________。
2.卤代烃的物理性质
(1)状态与沸点
状态:常温下,1-4个碳的一氯代烃为________,5个碳以上为__________,高级卤代烃(如十六烷基溴)为__________;溴代烃、碘代烃多为液体或固体(如碘甲烷为气体,碘乙烷为液体)。
沸点规律:
同烃基:沸点随卤素原子量增大而________ (C-F<C-Cl<C-Br<C-I)
同卤素:沸点随烃基碳原子数增多而________ (分子间作用力增强)
同分异构体:支链越多,沸点越________ (空间位阻增大,分子间接触面积减小)
(2)溶解性
溶解性:________溶于水(极性分子但无法与水形成氢键,且疏水烃基占比高),________溶于有机溶剂(如乙醇、乙醚、苯、石油醚),是常用有机溶剂(如氯仿CHCl₃、四氯化碳CCl₄)。
【典例1】(2026·北京延庆一模)二溴甲烷是无色透明液体,微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,在工业、医药等领域应用广泛,其结构如下图所示。下列关于二溴甲烷的说法不正确的是( )
A.分子中不含手性碳原子 B.是非极性分子
C.电负性: D.一定条件下能与溶液发生反应
【变式1-1】下列卤代烃属于CH3CH2Cl同系物的是( )
A.CH3Cl B. C.CH2=CHCl D. CH2ClCH2Cl
【变式1-2】下列物质沸点的比较中,不正确的是( )
A.CH3CH2Cl>CH3CH3 B.CH3CH2Br<CH3CH2Cl
C.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2 D.CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br
【变式1-3】苯与液溴在一定条件下反除生成溴苯外,还常常同时生成邻二溴苯、对二溴苯等次要产物,形成粗溴代苯混合物。有关物质的沸点、熔点如下:
苯
溴苯
邻二溴苯
对二溴苯
沸点/℃
80.1
156.2
225
220.13
熔点/℃
5.5
-30.7
7.1
87.33
下列说法正确的是( )
A.苯易与H2、Br2等物质发生加成反应
B.溴苯与两种二溴苯互为同系物
C.苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内
D.用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出对二溴苯
题型02 卤代烃的水解反应(取代反应)
1.反应条件:强碱(如NaOH)的__________溶液、加热。
2.反应实质:卤代烃中碳卤键(C-X)断裂,卤素原子(-X)被水分子中的羟基(-OH)取代,属于__________反应,有机碳架结构不变。
3.典型方程式:CH3CH2Br+NaOH ________________________。
4.合成应用:在有机分子中引进羟基。
【归纳总结】
NaOH能中和反应生成的HX,推动反应正向进行,几乎所有含卤素原子的卤代烃都可发生该反应。
【典例2】某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是( )
A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4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
【变式2-1】有机物丙是制造特种工程材料的单体,部分合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.甲→乙的反应过程中,CCl4只作溶剂
B.无水氯化铝与HCl反应生成配合物H[AlCl4],促进甲转化为乙
C.乙物质中C-F键能大于C-Cl键能,更难断裂
D.乙→丙的反应过程中涉及取代、消去反应
【变式2-2】有机化合物M的合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应①还可能生成 B.Y的分子式为C6H10Br2
C.试剂1为醇溶液 D.若用标记Z中的O原子,则M中一定含有
【变式2-3】如果在反应体系中只有底物和溶剂,没有另加试剂,那么底物就将与溶剂发生反应,溶剂就成了试剂,这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应,反应的机理和能量进程图如下所示:
下列说法不正确的是( )
A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应
B.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能
C.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
D.卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成
题型03 卤代烃的消去反应
1.定义: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__________________的化合物的反应叫做消去反应。
2.反应条件:NaOH的_________溶液,加热。
3.典型方程式:溴乙烷在NaOH乙醇溶液条件下的消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOH _________________________。
4.卤代烃消去反应的规律
(1)三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原子没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子
卤素原子与苯环直接相连
(2)有两种或三种邻位碳原子,且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。例如:CH3CHClCH2CH3+NaOH ____________________ (或CH3—CH==CH—CH3) __________________
(3)型卤代烃,发生消去反应可以生成R—C≡C—R,如BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O
5.合成应用:在有机分子中引进碳碳双键或碳碳三键。
【易错警示】
消去反应的条件是“NaOH的乙醇溶液+加热”,与水解反应的“NaOH水溶液+加热”需严格区分,溶剂不同产物不同;
卤代烃发生消去反应的前提:与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子(如CH3Br无相邻氢,不能发生消去反应)。
【典例3】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3-1】下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后,能发生消去反应,且生成的有机物只有一种的是( )
A. B.
C.CH3Cl D.
【变式3-2】.化合物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH B.
C. D.
【变式3-3】卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
此外,CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是( )
A.氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应
B.卤代烃消去反应的产物直接通入酸性KMnO4溶液中,紫红色溶液褪色,可证明有烯烃生成
C.卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为
D.卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生
题型04 卤代烃中卤素原子的检验
检验流程
【易错警示】
(1)卤代烃均属于非电解质,不能电离出X-,不能用 AgNO3 溶液直接检验卤代烃中卤素的存在。
(2)将卤代烃中的卤素原子转化为X-也可用卤代烃的消去反应。
(3)检验卤代烃中的卤素原子时,常出现的错误是忽略用稀硝酸酸化中和KOH,应先加硝酸中和至酸性,以排除OH-的干扰,再加入AgNO3溶液。
【典例4】化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是( )
A.加入NaOH溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性KMnO4可检验有机产物
D.NaOH溶液也可以换成NaOH的乙醇溶液
【变式4-1】某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是( )
A.加热时间太短 B.不应冷却后再加入AgNO3溶液
C.加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化 D.反应后的溶液中不存在Cl-
【变式4-2】某化学小组在实验室利用如图所示装置及药品,进行卤代烃的相关实验。
为检验1-溴丙烷中的溴元素,且现象明显。下列实验操作的顺序最合理的是
①加入硝酸银溶液②取少量1-溴丙烷③加热煮沸④加入足量稀硝酸酸化⑤加入氢氧化钠溶液⑥冷却
A.②① B.②⑤④① C.②⑤③⑥① D.②⑤③⑥④①
【变式4-3】(2025·北京市第一六一中学月考)为测定某卤代烃(只含一种卤原子)分子中卤素原子的种类和数目,设计实验如下:
已知:相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94
下列说法不正确的是( )
A.加入过量稀硝酸的目的是中和未反应的NaOH,防止干扰卤原子的测定
B.该卤代烃分子中含有溴原子
C.该卤代烃的分子式是C2H4Br2
D.该卤代烃的名称是1,2-二溴乙烷
题型05 卤代烃的获取方法
1.取代反应获取
如乙烷与Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;
苯与Br2: ;
C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O。
2.不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应获取
CH3—CH===CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br;
+HClCH2===CHCl。
【归纳总结】
卤代烃在有机合成中的应用
(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。
【典例5】.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.
D.
【变式5-1】下列卤代烃不能由烃和HCl加成制得的是
A. B.
C. D.
【变式5-2】利用Heck反应合成一种药物中间体需要经历如图反应过程。下列有关说法错误的是( )
A.a、b、c中只有a是苯的同系物
B.c既可发生氧化反应,也可发生聚合反应
C.a、b、c中所有碳原子均有可能共面
D.向反应b→c所得混合物中滴入AgNO3溶液,可证明b中是否含有氯元素
【变式5-3】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:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙炔→聚氯乙烯:
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第一节 卤代烃
题型01 卤代烃的结构特点和物理性质
题型02 卤代烃的水解反应(取代反应)
题型03 卤代烃的消去反应
题型04 卤代烃中卤素原子的检验
题型05 卤代烃的获取方法
题型01 卤代烃的结构特点和物理性质
1.卤代烃的组成与结构
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。
(2)官能团是碳卤键(或卤素原子)。
2.卤代烃的物理性质
(1)状态与沸点
状态:常温下,1-4个碳的一氯代烃为气体,5个碳以上为液体,高级卤代烃(如十六烷基溴)为固体;溴代烃、碘代烃多为液体或固体(如碘甲烷为气体,碘乙烷为液体)。
沸点规律:
同烃基:沸点随卤素原子量增大而升高(C-F<C-Cl<C-Br<C-I)
同卤素:沸点随烃基碳原子数增多而升高(分子间作用力增强)
同分异构体:支链越多,沸点越低(空间位阻增大,分子间接触面积减小)
(2)溶解性
溶解性:不溶于水(极性分子但无法与水形成氢键,且疏水烃基占比高),易溶于有机溶剂(如乙醇、乙醚、苯、石油醚),是常用有机溶剂(如氯仿CHCl₃、四氯化碳CCl₄)。
【典例1】(2026·北京延庆一模)二溴甲烷是无色透明液体,微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,在工业、医药等领域应用广泛,其结构如下图所示。下列关于二溴甲烷的说法不正确的是( )
A.分子中不含手性碳原子 B.是非极性分子
C.电负性: D.一定条件下能与溶液发生反应
【答案】B
【解析】A项,手性碳原子要求连接4种不同的原子/基团,二溴甲烷的中心碳原子连接2个H、2个Br,不存在4种不同基团,因此不含手性碳原子,A正确;B项,二溴甲烷为四面体结构,由于Br和H电负性不同,C-Br键、C-H键的极性不能相互抵消,分子正负电荷中心不重合,属于极性分子,不是非极性分子,B错误;C项,电负性规律:卤族元素Br电负性大于C,C电负性大于H,即Br>C>H,C正确;D项,二溴甲烷属于卤代烃,一定条件(NaOH水溶液加热)下可以发生水解反应,因此能与NaOH溶液反应,D正确;故选B。
【变式1-1】下列卤代烃属于CH3CH2Cl同系物的是( )
A.CH3Cl B. C.CH2=CHCl D. CH2ClCH2Cl
【答案】A
【解析】A项,CH3CH2Cl和CH3Cl都只含有1个官能团碳氯键,两者结构相似,分子组成上相差1个CH2,是同系物,A选;B项,氯苯中还含有苯环,与CH3Cl的结构不相似,不是同系物,B不选;C项,CH3Cl还含有碳碳双键官能团,与CH3Cl的结构不相似,不是同系物,C不选;D项,CH2ClCH2Cl含有2个官能团碳氯键,与CH3Cl的结构不相似,不是同系物,D不选;故选A。
【变式1-2】下列物质沸点的比较中,不正确的是( )
A.CH3CH2Cl>CH3CH3 B.CH3CH2Br<CH3CH2Cl
C.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2 D.CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br
【答案】B
【解析】A项,相同碳原子数的卤代烃的沸点比烃的沸点高,故A正确;B项,烃基相同的卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而升高,故B不正确;C项,对于相同碳原子数的烃因碳链异构而形成的同分异构体,支链越多,沸点越低,故C正确;D项,对于同系物来说,一般碳原子数越多,沸点越高,故D正确。故选B。
【变式1-3】苯与液溴在一定条件下反除生成溴苯外,还常常同时生成邻二溴苯、对二溴苯等次要产物,形成粗溴代苯混合物。有关物质的沸点、熔点如下:
苯
溴苯
邻二溴苯
对二溴苯
沸点/℃
80.1
156.2
225
220.13
熔点/℃
5.5
-30.7
7.1
87.33
下列说法正确的是( )
A.苯易与H2、Br2等物质发生加成反应
B.溴苯与两种二溴苯互为同系物
C.苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内
D.用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出对二溴苯
【答案】C
【解析】因为Br2不够活泼,不能与苯发生加成反应,H2也需要一定条件才可能与苯发生加成反应,故A项错误;溴苯与两种二溴苯的区别是溴苯中少一个Br原子而多一个H原子,不符合同系物的条件,故B项错误;苯是平面结构,其中一个氢原子被溴原子取代,仍在平面内,苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内,故C项正确;对二溴苯的沸点高于苯,用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出苯,故D项错误。
题型02 卤代烃的水解反应(取代反应)
1.反应条件:强碱(如NaOH)的水溶液、加热。
2.反应实质:卤代烃中碳卤键(C-X)断裂,卤素原子(-X)被水分子中的羟基(-OH)取代,属于取代反应,有机碳架结构不变。
3.典型方程式:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
4.合成应用:在有机分子中引进羟基。
【归纳总结】
NaOH能中和反应生成的HX,推动反应正向进行,几乎所有含卤素原子的卤代烃都可发生该反应。
【典例2】某有机物结构简式为,下列叙述不正确的是( )
A.1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应
B.该有机物能使溴水褪色,也能使酸性KMnO4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项,苯环、碳碳双键都能与氢气发生加成反应,则1mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4molH2反应,A正确;B项,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KMnO4溶液被还原褪色,B正确;C项,该分子中存在碳碳双键,可发生加成反应,同时含-Cl可发生卤代烃的水解等取代反应,C正确;D项,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。
【变式2-1】有机物丙是制造特种工程材料的单体,部分合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.甲→乙的反应过程中,CCl4只作溶剂
B.无水氯化铝与HCl反应生成配合物H[AlCl4],促进甲转化为乙
C.乙物质中C-F键能大于C-Cl键能,更难断裂
D.乙→丙的反应过程中涉及取代、消去反应
【答案】A
【解析】甲与CCl4在无水AlCl3条件下发生取代反应生成乙,乙加热水解生成丙。A项,由甲和乙的结构可知,甲与CCl4在无水AlCl3条件下,甲取代了CCl4中的Cl原子,发生取代反应,CCl4参与反应,故CCl4作反应物和溶剂,A错误;B项,无水氯化铝与HCl反应生成配合物H[AlCl4],H[AlCl4]可与CCl4作用生成进攻苯环的亲电试剂,促进甲转化为乙,B正确;C项,F原子半径小于Cl,C-F键长小于C-Cl键长,C-F键能大于C-Cl键能,C-F更难断裂,C正确;D项,乙→丙的反应过程中先发生卤代烃的水解,Cl被羟基取代生成,两个羟基在同一个碳上不稳定,发生消去反应生成丙,D正确;故选A。
【变式2-2】有机化合物M的合成路线如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应①还可能生成 B.Y的分子式为C6H10Br2
C.试剂1为醇溶液 D.若用标记Z中的O原子,则M中一定含有
【答案】C
【解析】A项,反应①中与Br2发生加成反应可生成,故A正确;B项, 与Br2发生加成反应生成,与H2在催化剂条件下发生加成反应生成,Y的结构简式为:,其分子式为C6H10Br2,故B正确;C项, 在NaOH水溶液中发生取代反应生成,与CH3COOH发生酯化反应生成,试剂1为NaOH水溶液,故C错误;D项,根据酯化反应原理:酸脱羟基醇脱氢,故若用18O标记Z中的O原子,则M中一定含有18O,故D正确;故选C。
【变式2-3】如果在反应体系中只有底物和溶剂,没有另加试剂,那么底物就将与溶剂发生反应,溶剂就成了试剂,这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应,反应的机理和能量进程图如下所示:
下列说法不正确的是( )
A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应
B.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能
C.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式
D.卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成
【答案】B
【解析】A项,三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解的总反应最终得到(CH3) 3COC2H5和HBr,因此反应属于取代反应,故A正确;B项,卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于第一步慢反应,该过程为共价键的异裂,而键能对应的是均裂的形式,故B错误;C项,观察该反应机理可知,中间产物中的碳原子发生sp2、sp3两种杂化,故C正确;D项,卤代烃发生消去反应为在氢氧化钠醇溶液中加热生成碳碳不饱和键的过程,由图历程可知,反应过程中会生成R-O-R′,故可能会有醚生成,故D正确;故选B。
题型03 卤代烃的消去反应
1.定义: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。
2.反应条件:NaOH的乙醇溶液,加热。
3.典型方程式:溴乙烷在NaOH乙醇溶液条件下的消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O。
4.卤代烃消去反应的规律
(1)三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原子没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子
卤素原子与苯环直接相连
(2)有两种或三种邻位碳原子,且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。例如:CH3CHClCH2CH3+NaOHCH2==CH-CH2CH3↑(或CH3—CH==CH—CH3)+NaCl+H2O
(3)型卤代烃,发生消去反应可以生成R—C≡C—R,如BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O
5.合成应用:在有机分子中引进碳碳双键或碳碳三键。
【易错警示】
消去反应的条件是“NaOH的乙醇溶液+加热”,与水解反应的“NaOH水溶液+加热”需严格区分,溶剂不同产物不同;
卤代烃发生消去反应的前提:与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子(如CH3Br无相邻氢,不能发生消去反应)。
【典例3】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
【解析】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。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3-1】下列物质分别与NaOH的醇溶液共热后,能发生消去反应,且生成的有机物只有一种的是( )
A. B.
C.CH3Cl D.
【答案】B
【解析】分子中与—Cl相连碳的相邻碳上没有氢原子,不能发生消去反应,故A错误;能发生消去反应,且生成的烯烃只有一种,故B正确;CH3Cl分子中只含有1个C原子,不能发生消去反应,故C错误;能够发生消去反应生成两种烯烃,故D错误。
【变式3-2】.化合物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH B.
C. D.
【答案】B
【解析】A项,CH3CH2CH2CH2CH2OH没有支链,A错误;B项,对应X为,生成的烯烃有2种,符合题目要求,B正确;C项,对应的X发生消去反应生成一种烯烃,C错误;D项,对应的X为,不能发生消去反应,D错误。故选B。
【变式3-3】卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应,卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下:
此外,CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是( )
A.氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应
B.卤代烃消去反应的产物直接通入酸性KMnO4溶液中,紫红色溶液褪色,可证明有烯烃生成
C.卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为
D.卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生
【答案】B
【解析】A项,氢氧化钠为强碱、乙醇为非极性物质,则氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应,A正确;B项,挥发出的乙醇也能使得酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰生成烯烃的检验,B错误;C项,由题干反应机理可知,连接卤素碳原子的含氢少的邻位碳上的氢容易发生消去反应,故卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为,C正确; D项,CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小,则卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少,消去反应越易发生,D正确;故选B。
题型04 卤代烃中卤素原子的检验
检验流程
【易错警示】
(1)卤代烃均属于非电解质,不能电离出X-,不能用 AgNO3 溶液直接检验卤代烃中卤素的存在。
(2)将卤代烃中的卤素原子转化为X-也可用卤代烃的消去反应。
(3)检验卤代烃中的卤素原子时,常出现的错误是忽略用稀硝酸酸化中和KOH,应先加硝酸中和至酸性,以排除OH-的干扰,再加入AgNO3溶液。
【典例4】化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是( )
A.加入NaOH溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性KMnO4可检验有机产物
D.NaOH溶液也可以换成NaOH的乙醇溶液
【答案】C
【解析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成1-丁醇和溴化钠,冷却后加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠,再加入试剂Y:硝酸银溶液检验溴离子,观察到有淡黄色AgBr沉淀生成。A项,1-溴丁烷密度大于水,加入NaOH溶液并静置后,有机层在下层,A正确;B项,若试剂Y为AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀,B正确;C项,“冷却”后溶液中含1-丁醇和溴化钠,酸性高锰酸钾溶液不仅能氧化1-丁醇,还能氧化溴离子,故滴加酸性KMnO4不可检验有机产物,C错误;D项,若将NaOH溶液换成NaOH的乙醇溶液,发生消去反应,生成1-丁烯和NaBr,加足量稀硝酸中和后,加入硝酸银溶液,也能产生淡黄色沉淀,D正确;故选C。
【变式4-1】某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是( )
A.加热时间太短 B.不应冷却后再加入AgNO3溶液
C.加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化 D.反应后的溶液中不存在Cl-
【答案】C
【解析】氯乙烷在碱性条件下加热水解,先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH,然后再加入AgNO3溶液,可以检验Cl-的存在。
【变式4-2】某化学小组在实验室利用如图所示装置及药品,进行卤代烃的相关实验。
为检验1-溴丙烷中的溴元素,且现象明显。下列实验操作的顺序最合理的是
①加入硝酸银溶液②取少量1-溴丙烷③加热煮沸④加入足量稀硝酸酸化⑤加入氢氧化钠溶液⑥冷却
A.②① B.②⑤④① C.②⑤③⑥① D.②⑤③⑥④①
【答案】D
【解析】1-溴丙烷中含有溴原子,由于C—Br键极性较强,可以加入氢氧化钠溶液加热发生水解反应生成Br-,水解反应后加硝酸中和氢氧化钠,再加入硝酸银溶液检验Br-,若生成淡黄色沉淀,则证明1-溴丙烷中含有溴原子,故选D。
【变式4-3】(2025·北京市第一六一中学月考)为测定某卤代烃(只含一种卤原子)分子中卤素原子的种类和数目,设计实验如下:
已知:相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94
下列说法不正确的是( )
A.加入过量稀硝酸的目的是中和未反应的NaOH,防止干扰卤原子的测定
B.该卤代烃分子中含有溴原子
C.该卤代烃的分子式是C2H4Br2
D.该卤代烃的名称是1,2-二溴乙烷
【答案】D
【解析】A项,卤代烃的水解需要在碱性溶液中进行,加入硝酸银溶液检验卤素原子前需要先加入稀硝酸中和过量的氢氧化钠溶液,防止干扰卤素原子的测定,A正确;B项,根据信息得到浅黄色沉淀可知,卤代烃分子中含有溴原子,B正确;C项,相同条件下,该卤代烃蒸汽对氢气的相对密度是94,则其相对分子质量为94×2=188,卤代烃样品的质量为18.8g, 该卤代烃n== =0.1mol,称得沉淀的质量为37.6g,n(AgBr)===0.2mol,Br的物质的量与卤代烃的物质的量之比为2: 1,所以卤代烃中的Br原子数目为2,卤代烃中的Br原子数目为2,其相对分子质量为188,所以分子中烃基的式量为188-80×2=28,烃基的式量除以12,商为碳原子数,余数为氢原子数,所以该烃基为-C2H4,所以卤代烃的分子式为C2H4Br2,C正确;D项,由C分析可知所以卤代烃的分子式为C2H4Br2,所以其结构简式为:CH2BrCH2Br或CH3CHBr2,所以名称为1,2-二溴乙烷,1,1-二溴乙烷,D不正确;故选D。
题型05 卤代烃的获取方法
1.取代反应获取
如乙烷与Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;
苯与Br2: ;
C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O。
2.不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应获取
CH3—CH===CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br;
+HClCH2===CHCl。
【归纳总结】
卤代烃在有机合成中的应用
(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。
【典例5】.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.
D.
【答案】D
【解析】A项,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错误;B项,不能保证CH3CH2Br和Br2发生取代反应时只生成1,2二溴乙烷,生成物太复杂,不易分离,故B错误;C项,不能保证CH3CH2Br和Br2发生取代反应时只生成1,2二溴乙烷,生成物太复杂,不易分离,故C错误;D项,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生成1,2二溴乙烷,原理正确,不存在其它副产物,故D正确,故选D。
【变式5-1】下列卤代烃不能由烃和HCl加成制得的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】若一种卤代烃可以由烃和HCl加成制得,则此卤代烃中﹣Cl所在碳原子的相邻碳原子上必须有H。A项,中﹣Cl所在碳原子的相邻碳原子上有H原子,故此卤代烃可以由烯烃和HCl加成得到,故A不选;B项,中﹣Cl所在碳原子的相邻碳原子上无H原子,故此卤代烃不能由烯烃和HCl加成得到,故B选;C项,中﹣Cl所在碳原子的相邻碳原子上有H原子,故此卤代烃可以由烯烃和HCl加成得到,故C不选;D项,中﹣Cl所在碳原子的相邻碳原子上有H原子,故此卤代烃可以由烯烃和HCl加成得到,故D不选;故选B。
【变式5-2】利用Heck反应合成一种药物中间体需要经历如图反应过程。下列有关说法错误的是( )
A.a、b、c中只有a是苯的同系物
B.c既可发生氧化反应,也可发生聚合反应
C.a、b、c中所有碳原子均有可能共面
D.向反应b→c所得混合物中滴入AgNO3溶液,可证明b中是否含有氯元素
【答案】D
【解析】A项,结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物,a是乙苯,b中含有氯原子,c中含有碳碳双键,因此三种物质中只有a是苯的同系物,A正确;B项,c中含有碳碳双键,所以既可发生氧化反应也可发生加聚反应,B正确;C项,a、b中,苯环上的碳和与苯环相连的碳原子共面,单键可旋转,另一个碳原子也可能位于该平面,c中苯环和碳碳双键均是平面结构,且通过旋转单键,两平面可重合,所以a、b、c中所有碳原子均有可能共面,C正确;D项,反应b→c所得混合物中含NaOH,AgNO3和NaOH会反应产生沉淀,干扰氯元素的检验,D错误;故选D。
【变式5-3】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:
B.溴乙烷→乙醇:
C.1-溴丁烷→1-丁炔:
D.乙炔→聚氯乙烯:
【答案】B
【解析】A项,乙烯与Br2发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,然后与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生乙二醇,两步实现物质转化,故A不符合题意;B项,溴乙烷是卤代烃,与NaOH醇溶液共热,发生消去反应产生乙烯,不是水解反应,故B符合题意;C项,1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁烯CH3CH2CH=CH2,CH3CH2CH=CH2与Br2发生加成反应产生1,2-二溴丁烷,1,2-二溴丁烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁炔,故C不符合题意;D项,乙炔和HCl发生加成反应生成氯乙烯,在催化剂作用下发生加聚反应生成聚氯乙烯,故D不符合题意;故选B。
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