内容正文:
专题01 卤代烃的合成与检验
建议时间:25分钟
突破一 卤素原子的检验(水解后加酸中和)
1.某化学兴趣小组的同学为了检验某种一卤代乙烷中卤素原子的种类,设计了如图所示的实验。该实验设计的错误有
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
2.下列实验方案能达到探究目的的是
探究目的
实验方案
A
苯与液溴能发生取代反应
向苯和液溴的混合物中加入铁粉,将产生的气体直接通入硝酸银溶液中,观察是否有淡黄色沉淀产生
B
卤代烃中卤素原子的检验
将卤代烃和NaOH水溶液混合加热,向混合液中滴加AgNO3溶液,观察产生固体的颜色
C
证明丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中有双键
向丙烯醛中加溴的CCl4溶液,观察溴的CCl4溶液是否褪色
D
苯中是否混有苯酚
向样品中滴加少量稀溴水,观察是否出现白色沉淀
3.为鉴定卤代烃中所含卤素原子,现有下列实验操作步骤:①加入溶液;②加入少许卤代烃试样;③加热;④加入溶液;⑤加入溶液。正确的顺序是
A.②④③① B.②③① C.②④③⑤① D.②⑤③①
突破二 消去反应与取代反应的条件及产物判断
4.某有机物的结构简式为,则该物质不能发生的反应有
A.加成反应 B.消去反应 C.取代反应 D.氧化反应
5.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.测定生成氢气的速率
C.模拟牺牲阳极法保护钢铁设备
D.验证1-溴丁烷的消去反应
6.溴乙烷在NaOH水溶液中发生的取代反应与消去反应是两个竞争反应,其能量轮廓如下图所示。下列说法错误的是
A.上述取代反应与消去反应均为放热反应
B.消去反应过程中与的-H作用
C.取代反应过程中碳原子的杂化方式发生改变
D.取代反应生成的乙醇中氧原子来源于水
突破三 有机合成中的官能团引入与转化
7.乙烯可以衍生出众多的化工产品,是衡量一个国家石油化工发展水平。乙烯的部分转化如下图所示。
(1)由乙烯生成A的反应类型是_______。
A.取代反应 B.加成反应
(2)上述流程涉及的有机物中,含有羟基的是_______。
A.环氧乙烷 B.乙烯 C.聚乙烯 D.乙二醇
(3)A的结构简式为_______。
A.CH2Br = CH2Br B.CH3CH2Br C.CHBr2CH3 D.CH2BrCH2Br
(4)下列有关聚乙烯的说法正确的是_______。
A.属于高分子化合物 B.属于烃的衍生物
C.碳的质量分数与乙烯相同 D.链节为—CH2=CH2—
(5)从绿色化学角度,评价上述两种合成乙二醇的方法_______。(任写一条)
8.苯乙烯是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A→B的反应类型是_______。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化还原
(2)B→C需要加入的反应试剂和条件是_______。
A.溴水 B.溴水,光照 C.液溴,Fe/FeBr3 D.液溴,光照
(3)A还能在一定条件下发生加聚反应,写出该反应的产物:_______。
(4)B中所含官能团的名称是_______。
(5)生成1molE至少需要_______molNaOH。
(6)F的分子式为_______,写出1种F的不含环的同分异构体_______。
(7)已知-C=C=C-的结构不稳定,写出D与足量的NaOH发生消去反应时的化学方程式_______。
突破四 卤代烃的同分异构体命名等
9.分子式为的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)
A.9 B.10 C.12 D.16
10.下列有机物命名正确的是
A.3-甲基丁醛
B.3-甲基-4-乙基丁烷
C.4-氯-2-丁烯
D.2,2,4-三甲基-3-戊烯
11.碳正离子作为高活性中间体,在有机合成中扮演着关键角色。已知:
①一氯代烃在NaOH溶液中发生取代反应的其中一种反应机理如图所示。该反应中步骤Ⅰ是决速步
②甲基是推电子基,碳正离子的稳定性:
③叔丁基氯的键线式为
下列说法不正确的是
A.根据②可以推测,碳正离子的稳定性:大于
B.假设一定条件下,叔丁基氯和NaOH溶液仅发生如图所示的取代反应,叔丁基氯的浓度不变的情况下,若NaOH溶液的浓度越大,总反应的反应速率越大
C.假设一定条件下,一氯代烃只发生如图取代反应,则叔丁基氯水解的相对速率大于2-氯丙烷
D.叔丁基氯在NaOH和NaF的混合溶液中发生反应,可能生成或
建议时间:20分钟
1.下列化学用语使用正确的是
A.H2S、PCl3的VESPR模型一致
B.异戊烷的空间填充模型:
C.用系统命名法命名CH2ClCH2Cl:二氯乙烷
D.基态As原子简化电子排布式:[Ar]4s24p3
2.已知为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2L的溴乙烷所含的分子数为0.5
B.2mol 中的键的数目为6
C.0.5mol 的价层电子对数为2
D.28g 中所含共价键数为6
3.在水溶液的作用下,反应过程中能量变化示意图如下所示(其中、代表过渡态1或过渡态2中的一种)。
下列说法错误的是
A.从反应物到产物,产物稳定性:产物2>产物1
B.从反应物到产物,反应速率:产物2<产物1
C.溴原子的电负性较大且原子半径大,形成极性较强的,较易断裂
D.a代表过渡态2,经历该过渡态生成
4.某化合物可用作酶抑制剂,其由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、U组成(结构如图),其中Y、Z、U、W的主族序数依次增大。下列有关说法正确的是
A.第一电离能: B.Z的氧化物对应的水化物为强酸
C.是直线形分子 D.是一种易燃性物质
5.下列关于卤代烃的叙述中正确的是
A.所有卤代烃都是难溶于水、密度比水小的液体 B.所有卤代烃的沸点比相应烃的沸点低
C.与的沸点前者低 D.与的密度前者小
6.2,6-二溴吡啶是合成阿伐斯汀(抗组胺药)中间体,实验室制备过程如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入2,6-二氯吡啶、冰乙酸,搅拌,溶解后,在110℃下,通入HBr。
步骤2:反应完毕,利用如图装置回收乙酸。
步骤3:冷却至室温,析出晶体,过滤。母液回收溶剂,冷却,析出晶体,过滤,合并两次晶体,空气干燥。
已知:乙酸、2,6-二氯吡啶、2,6-二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃。油浴温度:100~250℃;砂浴温度:220~350℃。
下列叙述错误的是
A.步骤1中采用“油浴”加热三颈烧瓶 B.如图装置中毛细管起防暴沸和搅拌作用
C.接收瓶最先收集到2,6-二溴吡啶 D.实验中乙酸作溶剂,回收可循环利用
7.1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到9 mol CO2和5 mol H2O,该烃苯环上的一氯代物有2种。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
下列说法正确的是
A.A的结构简式为,C的结构简式为
B.反应①是加成反应,反应②是取代反应
C.D 的结构简式可能是,能使酸性KMnO4溶液褪色
D.向⑥反应后的溶液直接滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,可以证明D为溴代烃
8.室温下,下列实验操作及现象能达到实验目的的是
选项
实验操作及现象
实验目的
A
向溶液中滴入酸性溶液,再滴加溶液,观察到有白色沉淀生成
探究被氧化为
B
取两份溶液,分别加入酸性溶液和1 mL酸性溶液中,记录褪色时间
探究浓度对化学反应速率的影响
C
将2-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,产生的气体使酸性溶液褪色
探究2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯
D
溶液滴加到酸性溶液中,溶液褪色
探究的还原性
9.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 和45 g ,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)①、②、③的反应类型依次是___________、___________、___________。
(6)写出②、③反应的化学方程式:②___________、③___________。
10.二乙酸-1,4-环己二醇酯可通过下列路线合成:
(1)写出流程中“试剂”的成分:___________。
(2)、的反应类型分别为___________、___________。
(3)的结构简式为___________,若用量过多,和反应生成另一产物的结构简式为___________。
(4)E转化为产物二乙酸-1,4-环己二醇酯的化学方程式为___________。
建议时间:10分钟
1.(2025·四川·高考真题)下列实验装置使用正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.实验室制备乙酸乙酯
D.实验室制备溴乙烷
2.(2017·海南·高考真题)已知苯可以进行如下转化:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为________,化合物A的化学名称为___________。
(2)化合物B的结构简式为_________,反应②的反应类型为_______。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯__________。
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专题01 卤代烃的合成与检验
建议时间:25分钟
突破一 卤素原子的检验(水解后加酸中和)
1.某化学兴趣小组的同学为了检验某种一卤代乙烷中卤素原子的种类,设计了如图所示的实验。该实验设计的错误有
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
【答案】A
【解析】为检验一卤代乙烷中卤素原子的种类,将其在醇溶液中加热使之发生消去反应,然后应加入稀硝酸中和,避免与反应干扰卤素原子的检验,该实验设计有1处错误,即滴加硝酸银溶液之前应加入足量的稀硝酸酸化,A项符合题意。
2.下列实验方案能达到探究目的的是
探究目的
实验方案
A
苯与液溴能发生取代反应
向苯和液溴的混合物中加入铁粉,将产生的气体直接通入硝酸银溶液中,观察是否有淡黄色沉淀产生
B
卤代烃中卤素原子的检验
将卤代烃和NaOH水溶液混合加热,向混合液中滴加AgNO3溶液,观察产生固体的颜色
C
证明丙烯醛(CH2=CHCHO)分子中有双键
向丙烯醛中加溴的CCl4溶液,观察溴的CCl4溶液是否褪色
D
苯中是否混有苯酚
向样品中滴加少量稀溴水,观察是否出现白色沉淀
【答案】C
【解析】A.苯与液溴在FeBr3催化下发生取代反应生成HBr,但液溴易挥发,产生的气体可能含有溴蒸气,直接通入溶液时,溴蒸气也能与反应生成AgBr沉淀,无法区分是否为HBr,故实验方案不严谨,不能达到目的,A错误;
B.卤代烃水解后需先用酸化以中和过量NaOH,实验方案缺少酸化步骤,不能准确检验卤素,B错误;
C.丙烯醛含碳碳双键,能与溴的溶液发生加成反应,使溴褪色;醛基在中与溴不反应,因此溴褪色可证明双键存在,实验方案可行,C正确;
D.苯酚与浓溴水反应生成白色三溴苯酚沉淀,生成的三溴苯酚溶于苯中,难以观察到沉淀,实验方案不可行,D错误;
故选C。
3.为鉴定卤代烃中所含卤素原子,现有下列实验操作步骤:①加入溶液;②加入少许卤代烃试样;③加热;④加入溶液;⑤加入溶液。正确的顺序是
A.②④③① B.②③① C.②④③⑤① D.②⑤③①
【答案】C
【解析】A.步骤为②④③①:向卤代烃试样中加入氢氧化钠溶液并加热水解后,未加入稀硝酸酸化,溶液中过量的氢氧根离子会与硝酸银溶液中的银离子结合生成氢氧化银沉淀,氢氧化银不稳定易分解为氧化银沉淀,干扰卤化银沉淀的观察,A不符合题意;
B.步骤为②③①:仅对卤代烃试样加热,未加入氢氧化钠溶液提供水解所需的碱性环境,卤代烃无法水解生成卤离子,不能与硝酸银溶液反应产生沉淀,无法检验卤素原子,B不符合题意;
C.步骤为②④③⑤①:先加入卤代烃试样,再加入氢氧化钠溶液并加热,使卤代烃水解生成卤离子;接着加入稀硝酸中和过量的氢氧化钠,排除氢氧根离子的干扰;最后加入硝酸银溶液,卤离子与银离子反应生成特征卤化银沉淀,可准确检验卤素原子,C符合题意;
D.步骤为②⑤③①:先加入稀硝酸,卤代烃在酸性条件下难以发生水解反应,无法生成卤离子,后续加热、加入硝酸银溶液均无明显现象,不能检验卤素原子,D不符合题意;
故选C。
突破二 消去反应与取代反应的条件及产物判断
4.某有机物的结构简式为,则该物质不能发生的反应有
A.加成反应 B.消去反应 C.取代反应 D.氧化反应
【答案】B
【分析】
有机物的结构简式为,分子中碳碳双键可发生加成反应与氧化反应;烷基上的氢原子可发生取代反应,氯原子也可发生取代反应,据此分析。
【解析】A.该有机物分子含碳碳双键,可与氢气、溴水等发生加成反应,A不符合题意;
B.该有机物分子中与相邻的碳原子上无氢原子,无法发生消去反应,B符合题意;
C.该有机物分子中烷基上的氢原子可发生取代反应,氯原子也可发生水解取代反应,C不符合题意;
D.该有机物分子含碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液等氧化,发生氧化反应,D不符合题意;
故选B。
5.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.测定生成氢气的速率
C.模拟牺牲阳极法保护钢铁设备
D.验证1-溴丁烷的消去反应
【答案】C
【解析】A.制取的乙炔中含有硫化氢等杂质也能使高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.稀硫酸通过长颈漏斗加入,无法控制滴加速度,长颈漏斗未形成液封,会导致H2从漏斗口逸出,无法准确测量气体体积,且缺少测量时间的秒表,故不能测定生成氢气的速率,B不符合题意;
C. Zn和Fe在经过酸化的3% NaCl溶液中构成原电池,Zn的活泼性比Fe强,因此Zn作为负极被腐蚀,Fe作为正极被保护,属于牺牲阳极法,可以有效防止钢铁设备被腐蚀,C符合题意;
D.1-溴丁烷在NaOH醇溶液中发生消去反应,生成1-丁烯,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但挥发出来的乙醇也能使高锰酸钾溶液褪色,干扰实验,D不符合题意;
故选C。
6.溴乙烷在NaOH水溶液中发生的取代反应与消去反应是两个竞争反应,其能量轮廓如下图所示。下列说法错误的是
A.上述取代反应与消去反应均为放热反应
B.消去反应过程中与的-H作用
C.取代反应过程中碳原子的杂化方式发生改变
D.取代反应生成的乙醇中氧原子来源于水
【答案】D
【解析】A.由能量图可知,取代反应产物(C2H5OH)能量(-127.6 kJ/mol)和消去反应产物(C2H4)能量(-117.6 kJ/mol)均低于反应物(能量0 kJ/mol),反应前后能量降低,均为放热反应,A正确;
B.消去反应中,OH-与溴乙烷中溴原子相连的碳原子的邻位碳原子(β-碳)上的氢原子作用,从而脱去生成乙烯,B正确;
C.反应中心的碳原子经历了从(反应物)到(过渡态)再到(产物)的杂化过程,取代反应过程中碳原子的杂化方式发生改变,C正确;
D.该反应为NaOH水溶液中的取代反应,亲核试剂由NaOH提供,故乙醇中的氧原子来源于NaOH而非水,D错误;
故选D。
突破三 有机合成中的官能团引入与转化
7.乙烯可以衍生出众多的化工产品,是衡量一个国家石油化工发展水平。乙烯的部分转化如下图所示。
(1)由乙烯生成A的反应类型是_______。
A.取代反应 B.加成反应
(2)上述流程涉及的有机物中,含有羟基的是_______。
A.环氧乙烷 B.乙烯 C.聚乙烯 D.乙二醇
(3)A的结构简式为_______。
A.CH2Br = CH2Br B.CH3CH2Br C.CHBr2CH3 D.CH2BrCH2Br
(4)下列有关聚乙烯的说法正确的是_______。
A.属于高分子化合物 B.属于烃的衍生物
C.碳的质量分数与乙烯相同 D.链节为—CH2=CH2—
(5)从绿色化学角度,评价上述两种合成乙二醇的方法_______。(任写一条)
【答案】(1)B
(2)D
(3)D
(4)AC
(5)途径Ⅱ原子利用率高,对环境友好;途径Ⅰ需使用溴的四氯化碳溶液、氢氧化钠溶液等,可能造成环境污染、腐蚀设备等
【分析】如题图所示是与乙烯相关的一系列化学反应。途径Ⅰ:乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,则物质A的结构简式为CH2BrCH2Br;物质A在氢氧化钠水溶液、加热的条件下发生水解(取代)反应,生成乙二醇。途径Ⅱ:乙烯在Ag的催化作用下发生催化氧化生成环氧乙烷;环氧乙烷在H+/H2O作用下发生加成反应生成乙二醇。乙烯在一定条件下可以发生加聚反应生成聚乙烯。
【解析】(1)由分析可知,乙烯生成A的反应类型是加成反应,故答案选B。
(2)根据分析和题给结构简式可知,只有乙二醇结构中存在羟基,故答案选D。
(3)根据分析可知,A的结构简式为CH2BrCH2Br,故答案选D。
(4)A.聚乙烯属于聚合物,属于有机高分子化合物,A正确;B.聚乙烯由C、H两种元素组成,属于烃,B错误;C.聚乙烯与乙烯的最简式均为CH2,故碳的质量分数与乙烯相同,C正确;D.聚乙烯的链节为—CH2—CH2—,D错误;故答案选AC。
(5)途径Ⅱ原子利用率高,对环境友好;途径Ⅰ需使用溴的四氯化碳溶液、氢氧化钠溶液等,可能造成环境污染、腐蚀设备等。
8.苯乙烯是一种重要化工原料。以苯乙烯为原料可以制备一系列化工产品,如图所示。
(1)A→B的反应类型是_______。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.氧化还原
(2)B→C需要加入的反应试剂和条件是_______。
A.溴水 B.溴水,光照 C.液溴,Fe/FeBr3 D.液溴,光照
(3)A还能在一定条件下发生加聚反应,写出该反应的产物:_______。
(4)B中所含官能团的名称是_______。
(5)生成1molE至少需要_______molNaOH。
(6)F的分子式为_______,写出1种F的不含环的同分异构体_______。
(7)已知-C=C=C-的结构不稳定,写出D与足量的NaOH发生消去反应时的化学方程式_______。
【答案】(1)B
(2)C
(3)
(4)碳溴键
(5)3
(6)C8H16 CH2=CH(CH2)5CH3(答案不唯一)
(7)+3NaOH+3NaBr+3H2O
【分析】从流程图中可以看出,A与H2在Ni的催化作用下发生加成反应生成F;A与Br2发生加成反应生成B,B与Br2在FeBr3的催化作用下发生取代反应生成C,C与H2在Ni的催化作用下发生加成反应生成D,D在NaOH水溶液、∆条件下发生水解反应生成E。
【解析】(1)
A→B时,发生反应+Br2,反应类型是加成反应,故选B。
(2)B与Br2在FeBr3的催化作用下发生取代反应生成C,则B→C需要加入的反应试剂和条件是液溴,Fe/FeBr3,故选C。
(3)
A为,能在一定条件下发生加聚反应:,所以该反应的产物:。
(4)
B为,所含官能团的名称是碳溴键。
(5)
+3NaOH+3NaBr,则生成1molE至少需要3molNaOH。
(6)
F为,分子中含有8个C原子,不饱和度为1,分子式为C8H16,F的不含环的同分异构体为烯烃,则1种F的不含环的同分异构体可能为CH2=CH(CH2)5CH3(答案不唯一)。
(7)
D为,已知-C=C=C-的结构不稳定,则D与足量的NaOH发生消去反应生成等,化学方程式为+3NaOH+3NaBr+3H2O。
【点睛】计算分子式时,通常与同数碳原子的烷烃相比较,每增加一个不饱和度,就减少2个氢原子。
突破四 卤代烃的同分异构体命名等
9.分子式为的同分异构体有多少种(不考虑立体异构)
A.9 B.10 C.12 D.16
【答案】C
【解析】
丁烷分子的一溴代物有4种,一溴代物的一氯代物有如下示意图所示的12种:、、、,故选C。
10.下列有机物命名正确的是
A.3-甲基丁醛
B.3-甲基-4-乙基丁烷
C.4-氯-2-丁烯
D.2,2,4-三甲基-3-戊烯
【答案】A
【解析】A.根据醛的系统命名可知,该有机物的系统命名为3-甲基丁醛,A正确;
B.根据烷烃的系统命名法可知,该有机物的系统命名为3,4-二甲基己烷,B错误;
C.根据卤代烃的系统命名法可知,该有机物的系统命名为1-氯-2-丁烯,C错误;
D.根据烯烃的系统命名法可知,该有机物的系统命名为2,4,4-三甲基-2-戊烯,D错误;
故答案为:A。
11.碳正离子作为高活性中间体,在有机合成中扮演着关键角色。已知:
①一氯代烃在NaOH溶液中发生取代反应的其中一种反应机理如图所示。该反应中步骤Ⅰ是决速步
②甲基是推电子基,碳正离子的稳定性:
③叔丁基氯的键线式为
下列说法不正确的是
A.根据②可以推测,碳正离子的稳定性:大于
B.假设一定条件下,叔丁基氯和NaOH溶液仅发生如图所示的取代反应,叔丁基氯的浓度不变的情况下,若NaOH溶液的浓度越大,总反应的反应速率越大
C.假设一定条件下,一氯代烃只发生如图取代反应,则叔丁基氯水解的相对速率大于2-氯丙烷
D.叔丁基氯在NaOH和NaF的混合溶液中发生反应,可能生成或
【答案】B
【解析】A.根据②,甲基能增强碳正离子的稳定性越强,甲基是推电子基,F是吸电子原子,会通过诱导效应导致碳正离子不稳定,因此稳定性大于,A正确;
B.步骤Ⅰ是叔丁基氯发生反应的决速步骤,决速步骤Ⅰ不涉及氢氧根离子,因此总反应速率与氢氧化钠浓度无关,增加氢氧化钠浓度,总反应速率不变,B错误;
C.已知决速步骤是步骤Ⅰ,因此中间产物越稳定,越有利于步骤Ⅰ发生,由于碳正离子稳定性,则叔丁基氯的步骤Ⅰ相对更易发生,水解相对速率大,C正确;
D.叔丁基氯在氢氧化钠和氟化钠的混合溶液中发生反应,得到的叔丁基碳正离子,由于体系中的阴离子有,因此可能得到或,D正确;
故选B。
建议时间:20分钟
1.下列化学用语使用正确的是
A.H2S、PCl3的VESPR模型一致
B.异戊烷的空间填充模型:
C.用系统命名法命名CH2ClCH2Cl:二氯乙烷
D.基态As原子简化电子排布式:[Ar]4s24p3
【答案】A
【解析】A.H2S中心原子价层电子对数、PCl3中心原子价层电子对数,VESPR模型一致,A正确;
B.图示为异戊烷的球棍模型,不是空间填充模型,B错误;
C.CH2ClCH2Cl中两个Cl原子分别位于1、2号碳上,名称为1,2—二氯乙烷,C错误;
D.As元素为33号元素,原子核外有33个电子,简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,D错误;
故选A;
2.已知为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2L的溴乙烷所含的分子数为0.5
B.2mol 中的键的数目为6
C.0.5mol 的价层电子对数为2
D.28g 中所含共价键数为6
【答案】D
【解析】A.溴乙烷在标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算分子数,A错误;
B.每个N2分子含有1个σ键,2mol N2含2NA个σ键,B错误;
C.CO2中每个分子中心C的价层电子对数为2(无孤对电子),0.5mol CO2的价层电子对数为NA,C错误;
D.C2H4分子含5个σ键(4个C-H、1个碳碳σ键)和1个π键,共6个共价键,28g(1mol)C2H4含6NA个共价键,D正确;
故选D。
3.在水溶液的作用下,反应过程中能量变化示意图如下所示(其中、代表过渡态1或过渡态2中的一种)。
下列说法错误的是
A.从反应物到产物,产物稳定性:产物2>产物1
B.从反应物到产物,反应速率:产物2<产物1
C.溴原子的电负性较大且原子半径大,形成极性较强的,较易断裂
D.a代表过渡态2,经历该过渡态生成
【答案】B
【解析】A.物质能量越低稳定性越强,由图可知产物2的能量低于产物1,因此稳定性:产物2>产物1,A正确;
B.反应速率由活化能决定,活化能越低反应速率越快,由图可知生成产物1的活化能(反应物到过渡态1的能量差)大于生成产物2的活化能,因此反应速率:,B错误;
C.溴原子电负性大于碳,且原子半径较大,因此C-Br键极性较强,同时键长更长、键能更小,更容易断裂,C正确;
D.a结构中进攻连的碳原子,是水解取代反应生成的过渡态;生成产物2(乙醇)的过渡态能量更低,对应图中的过渡态2,因此a代表过渡态2,D正确;
故选B。
4.某化合物可用作酶抑制剂,其由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、U组成(结构如图),其中Y、Z、U、W的主族序数依次增大。下列有关说法正确的是
A.第一电离能: B.Z的氧化物对应的水化物为强酸
C.是直线形分子 D.是一种易燃性物质
【答案】C
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、U,其中Y、Z、U、W的主族序数依次增大,由结构,X形成1个共价键,X为氢;Y形成4个共价键,为碳;Z形成3个共价键,为氮;W形成1个共价键、U形成2个共价键,且原子序数W小于U、主族序数W大于U,W为氟、U为硫;
【解析】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能氟大于氮大于硫,故第一电离能:,A错误;
B.亚硝酸不是强酸,B错误;
C.CS2中碳为sp杂化,为直线形分子,C正确;
D.CF4不是易燃性物质,D错误;
故选C。
5.下列关于卤代烃的叙述中正确的是
A.所有卤代烃都是难溶于水、密度比水小的液体 B.所有卤代烃的沸点比相应烃的沸点低
C.与的沸点前者低 D.与的密度前者小
【答案】C
【解析】A.卤代烃不都是液体(如一氯甲烷为气体),且密度不一定比水小(如溴乙烷密度大于水),A错误;
B.卤代烃因极性较强,沸点通常比相应烃高,B错误;
C. CH3CH2Cl(氯乙烷,沸点12.3°C)沸点低于CH3CH2CH2Cl(1-氯丙烷,沸点46.6°C),因后者碳链更长,分子间作用力更强,C正确;
D.CH3CH2Cl密度约0.92 g/cm³,CH3CH2CH2Cl密度约0.89 g/cm³,前者密度较大,故D错误;
答案选C。
6.2,6-二溴吡啶是合成阿伐斯汀(抗组胺药)中间体,实验室制备过程如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入2,6-二氯吡啶、冰乙酸,搅拌,溶解后,在110℃下,通入HBr。
步骤2:反应完毕,利用如图装置回收乙酸。
步骤3:冷却至室温,析出晶体,过滤。母液回收溶剂,冷却,析出晶体,过滤,合并两次晶体,空气干燥。
已知:乙酸、2,6-二氯吡啶、2,6-二溴吡啶的沸点依次为117.9℃、206℃、249℃。油浴温度:100~250℃;砂浴温度:220~350℃。
下列叙述错误的是
A.步骤1中采用“油浴”加热三颈烧瓶 B.如图装置中毛细管起防暴沸和搅拌作用
C.接收瓶最先收集到2,6-二溴吡啶 D.实验中乙酸作溶剂,回收可循环利用
【答案】C
【解析】A.步骤1反应温度为110℃,在油浴温度范围内,A项正确;
B.通过调节“螺口夹”,微量空气进入烧瓶,产生的小气泡可起到防暴沸、搅拌等作用,B项正确;
C.蒸馏时沸点最低的物质最先气化,接收瓶最先收集到乙酸,C项错误;
D.步骤1中2,6-二氯吡啶溶于乙酸(相似相溶),乙酸作溶剂,回收乙酸可循环利用,D项正确;
本题选C。
7.1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到9 mol CO2和5 mol H2O,该烃苯环上的一氯代物有2种。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
下列说法正确的是
A.A的结构简式为,C的结构简式为
B.反应①是加成反应,反应②是取代反应
C.D 的结构简式可能是,能使酸性KMnO4溶液褪色
D.向⑥反应后的溶液直接滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,可以证明D为溴代烃
【答案】C
【分析】
1 mol某芳香烃A充分燃烧后可以得到9 mol CO2和5 mol H2O,该烃的分子式为C9H10,苯环上的一氯代物有2种,所以A的结构简式是。A与溴发生加成反应生成B(),B在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E(),E与溴发生加成反应生成,A与HBr发生加成反应生成D,则D为或 ,D在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成F,则F为或,F与乙酸发生酯化反应生成H,故H为 或,A含有碳碳双键,能发生加聚反应生成C()
【解析】
A.根据分析,A的结构简式是,C的结构简式为,A错误;
B.根据分析,反应①是加成反应,反应②是消去反应,B错误;
C.根据分析,D 的结构简式可能是,甲基连在苯环上,可以被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色,C正确;
D.根据分析,D水解后溶液为碱性,直接滴加AgNO3溶液会与OH-反应生成AgOH沉淀进而转化为棕黑色的Ag2O,无法看到淡黄色沉淀,D错误;
故选C。
8.室温下,下列实验操作及现象能达到实验目的的是
选项
实验操作及现象
实验目的
A
向溶液中滴入酸性溶液,再滴加溶液,观察到有白色沉淀生成
探究被氧化为
B
取两份溶液,分别加入酸性溶液和1 mL酸性溶液中,记录褪色时间
探究浓度对化学反应速率的影响
C
将2-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,产生的气体使酸性溶液褪色
探究2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯
D
溶液滴加到酸性溶液中,溶液褪色
探究的还原性
【答案】D
【解析】A.酸性溶液一般用硫酸酸化,本身就含有,加入一定会生成白色沉淀,无法证明被氧化为,不能达到实验目的,A错误;
B.探究浓度对反应速率的影响时,需要控制变量,正确设计应为:保持的浓度、体积相同,改变的浓度。本实验中浓度不同,本身颜色深浅不同,褪色时间的对比不严谨,不能达到实验目的,B错误;
C.2-溴丙烷与乙醇溶液共热时,乙醇易挥发,挥发出来的乙醇也可以还原酸性使溶液褪色,干扰了丙烯的检验,不能证明生成丙烯,不能达到实验目的,C错误;
D.滴入酸性中,溶液褪色说明被还原,中-1价被氧化为0价,体现了的还原性,能达到实验目的,D正确;
故选D。
9.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 和45 g ,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)①、②、③的反应类型依次是___________、___________、___________。
(6)写出②、③反应的化学方程式:②___________、③___________。
【答案】(1)
(2)2-甲基-1-氯丙烷和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)
【分析】
88 g 为2 mol,45 g 为2.5 mol,标准状况下的气态烃A11.2 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A的分子式为。A与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;异丁烷与氯气取代后的一氯代物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷,2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应的产物为,与溴发生加成反应的产物为,在NaOH的水溶液中水解反应生成。
【解析】(1)88 g 为2 mol,45 g 为2.5 mol,标准状况下11.2L气态烃A的物质的量为 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A的分子式为。
(2)存在正丁烷和异丁烷两种,但从框图上看,A与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)
2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应的产物为,所以D的结构简式为;乙烯为平面结构,D可以看作乙烯中2和H被2个甲基代替的产物,所以碳原子一定都处于同一平面。
(4)
E是,E的同分异构体的结构简式是、CH3CH2CHBrCH2Br等。
(5)
2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应的产物为,反应①为消去反应;与溴发生加成反应生成,反应②为加成反应;在NaOH的水溶液中发生水解反应生成,反应③的反应类型为取代反应。
(6)
与溴发生加成反应生成,反应②的方程式为;
在NaOH的水溶液中水解反应生成,反应③反应的化学方程式为。
10.二乙酸-1,4-环己二醇酯可通过下列路线合成:
(1)写出流程中“试剂”的成分:___________。
(2)、的反应类型分别为___________、___________。
(3)的结构简式为___________,若用量过多,和反应生成另一产物的结构简式为___________。
(4)E转化为产物二乙酸-1,4-环己二醇酯的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2)消去反应 取代反应
(3)
(4)+2CH3COOH+2H2O
【分析】
环己烷与Cl2在光照下发生取代反应生成A和HCl,A为,A在NaOH的醇溶液中发生消去反应生成环己烯,环己烯与Cl2发生加成反应生成B,B的结构简式为,B在NaOH的醇溶液中发生消去反应生成C,C为,C与Br2发生1,4-加成反应生成,再与H2发生加成反应生成D,D的结构简式为,D在NaOH的水溶液中发生取代反应生成E,E的结构简式为,D与乙酸发生酯化反应生成二乙酸-1,4-环己二醇酯;
【解析】(1)由分析可知,“试剂”的成分是;
(2)由分析可知,B→C是卤代烃的消去反应,D→E是卤代烃的水解反应,属于取代反应;
(3)
由分析可知,C的结构简式为;若Br2用量过多,则C中两个碳碳双键被完全加成,生成另一产物的结构简式为;
(4)
E的结构简式为,E与2分子乙酸发生酯化反应生成二乙酸-1,4-环己二醇酯的化学方程式为:+2CH3COOH+2H2O。
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1.(2025·四川·高考真题)下列实验装置使用正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.实验室制备乙酸乙酯
D.实验室制备溴乙烷
【答案】C
【解析】A.氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气,氨气密度小于空气,利用向下排空气法收集,图中收集装置不合理,故A错误;
B.实验室制取氯气,尾气应该选取氢氧化钠溶液,故B错误;
C.酯化反应装置中,吸收乙酸乙酯的导管不能插入饱和碳酸钠溶液的液面以下,以免发生倒吸,故C正确;
D.实验室制备溴乙烷,冷凝管的进水方向错误,应该是下进上出,故D错误;
答案选C。
2.(2017·海南·高考真题)已知苯可以进行如下转化:
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为________,化合物A的化学名称为___________。
(2)化合物B的结构简式为_________,反应②的反应类型为_______。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯__________。
【答案】(1)加成 环己烷
(2) 消去
(3)在试管中加入少量水,向其中滴入几滴苯或溴苯未知液体,若沉入水底,则该液体为溴苯,若浮在水面上,则该液体为苯
【解析】(1)
苯的分子式为C6H6,与氢气反应后生成A,A的分子式为C6H12,即此反应类型为加成反应,A的结构简式为,此有机物为环己烷;
(2)
根据A和B分子式确定,A生成B发生取代反应,即B的结构简式为,对比B和C的结构简式,去掉一个氯原子,添加一个碳碳双键,B→C发生消去反应;
(3)苯为密度小于水且不溶于水的液体,溴苯是密度大于水,且不溶于水的液体,因此用水进行鉴别,操作是:在试管中加入少量水,向其中滴入几滴苯或溴苯未知液体,若沉入水底,则该液体为溴苯,若浮在水面上,则该液体为苯。
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