第二章 烃（复习讲义）化学人教版选择性必修3

该高中化学“烃”单元复习讲义通过表格对比、实验装置图及知识框架图系统构建知识体系，梳理脂肪烃（烷烃、烯烃、炔烃）和芳香烃的结构特点、性质递变规律、实验室制法及命名方法，突出化学性质、燃烧规律计算等重难点，呈现知识内在逻辑。 讲义亮点在于“知识点-效果检测-考点突破”三层设计，如通过对比硝基苯与溴苯制备实验培养科学探究能力，结合加成反应规律题训练科学思维，基础题夯实概念，综合题提升应用能力，助力学生自主复习和教师精准教学。

第二章 烃 复习讲义 复习目标 1.理解烷烃的结构特点及同系物概念及性质。 2.掌握烷烃物理性质的递变规律以及烷烃的化学性质。 3.了解烯烃物理性质的变化规律，熟悉烯烃的化学性质。 4.了解炔烃物理性质的变化规律，熟悉炔烃的化学性质。 5.熟悉苯的物理化学性质，掌握硝基苯与溴苯的实验室制法比较。 6.掌握苯的同系物的性质，了解有机反应类型与分子结构特点的关系。 7.掌握烃的命名方法。 重点和难点 重点： 1.烃的物理化学性质 2.烯烃、炔烃的实验室制法 3.硝基苯与溴苯的实验室制法比较 难点： 1.烃的化学性质 2.烃燃烧规律的计算 3.硝基苯与溴苯的实验室制法 █知识点一 脂肪烃的结构特点和通式及同系物 1.烷烃、烯烃、炔烃的组成和通式 2.甲烷、乙烯、乙炔的分子结构 名称 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 空间结构 H—C≡C—H 结构特点 正四面体 平面形 直线形 键角 109°28′ 120° 180° 3.烷烃、烯烃、炔烃的结构特点 烷烃 ①杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取 杂化，以伸向四面体4个顶点方向的 杂化轨道与其他 或 结合，形成 键。 ②空间结构：以 为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈 排列。 ③键的类型：烷烃分子中的共价键全部是 (C—C、C—H)。 烯烃 ①成键特点：碳碳双键两端的碳原子采取 杂化；其余具有四条单键的碳原子采取 杂化。碳碳双键与相邻键之间的夹角约为120°，碳碳双键中有一个σ键、一个π键，其中π键键能较 ，易 ，易发生 反应。 ②空间结构：碳碳双键两端的碳原子以及与之相连的四个原子一定在 。 炔烃 ①乙炔分子为 结构，相邻两个键之间的夹角为 。碳原子均采取 杂化，碳原子和氢原子之间均以单键( )相连接，碳原子与碳原子之间以三键(1个 键和2个 键)相连接。 ②炔烃：碳原子的杂化方式为 、 ；碳碳三键两端的碳原子以及与之直接连接的两个原子 。 4.烯烃的顺反异构 （1）顺反异构现象 ①定义：通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间 不同，产生顺反异构现象。以2-丁烯为例： 特点 的原子或原子团位于双键 侧 的原子或原子团位于双键 侧 结构 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 ②产生顺反异构体的条件 a．具有 ； b．组成双键的每个碳原子必须连接 个不同的 或 。 （2）性质特点 顺反异构体的化学性质 ，物理性质有一定的 。 5.同系物 （1）概念： 相似、分子组成上相差一个或若干个 原子团的化合物互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互为同系物。 （2）性质：同系物因组成和结构相似，化学性质 ，而物理性质一般呈 变化，如烷烃的熔点、沸点、密度等。 效果检测 1．（24-25高二下·浙江台州·期中）关于乙炔的说法不正确的是 A．碳原子的价层电子的轨道表示式，违反了泡利原理 B．基态碳原子核外有3种能量不同的电子 C．乙炔分子中含有一个键和两个键 D．乙炔分子内含极性键、非极性键，是非极性分子 2．下列化学用语正确的是 A．乙烷的键线式： B．丙烯的结构简式： C．乙醇分子的球棍模型： D．碳骨架为的烃的分子式： 3．下列几种结构简式中，互为顺反异构体的是 ①    ②     ③    ④ A．①② B．③④ C．②③ D．①③ █知识点二 脂肪烃的性质 1.脂肪烃的物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有1～4个碳原子的烃都是 态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到 态、 态 沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐 ；同分异构体之间，支链越多，沸点越 相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐 ，密度均比水 水溶性 均 溶于水 2.烷烃的化学性质 ①稳定性 常温下烷烃的化学性质 ，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 ②氧化反应 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，链状烷烃燃烧的通式为： 。 ③取代反应 烷烃可与卤素 在 条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。烷烃与卤素单质发生一卤代反应的通式为： 。 如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为 。 ①看产物中是否有单质生成：若产物中有单质生成，一定 取代反应。 ②取代反应的特点是“一上一下”，即分子中加上一个原子或原子团的同时，下来一个原子或原子团。　 ③烷烃的取代反应是在 条件下与纯净的 的反应。 ④烷烃的取代反应是 反应，反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。⑤定量关系：1 mol卤素单质只能取代 mol H，同时生成 mol HX。 ④分解反应——高温裂化或裂解 甲烷高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃。如： ； ； C8H18C4H10＋C4H8 3.烯烃的化学性质 （1）氧化反应 ①将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中，会使溶液的紫红色 直至消失，可用该反应鉴别烷烃和烯烃。 ②燃烧反应 烯烃都可燃烧，由于其分子的含碳量较高，所以在燃烧时火焰明亮，伴有黑烟。链状单烯烃完全燃烧的通式为： 燃烧通式为 。 ③烯烃的催化氧化 在催化剂作用下，烯烃可直接被氧气氧化。如 2CH3CH==CH2＋O22 （2）加成反应 烯烃可与氢气(H2)、卤素单质(X2)、卤化氢(HX)、水(H2O)等在适宜的条件下发生加成反应。 反应物 与烯烃（R—CH==CH2，R为H原子或烃基）反应的化学方程式 H2 。 卤素单质(如溴水、Br2/CCl4等) 。 （工业上制备二卤代烃） 卤化氢(如HCl,HBr等) 。 （工业上制备单卤代烃） H2O 。 （工业上制备一元醇） 烯烃和烷烃的鉴别 碳碳双键与卤素单质的加成反应不需要反应条件，二者“混合”即反应。因此， 或 的CCl4溶液是检验碳碳双键的常用试剂。需要注意的是，当烷烃为液态时，与溴水混合会因发生 而使溴水褪色，此时有机层(上层)有色，而水层(下层)无色；烯烃与溴水混合，充分反应后液体也分层，但均为 色。 （3）加聚反应 ①本质：单体中碳碳双键中的一个键断裂，碳原子相互结合形成碳链，生成相对分子质量很大的聚合物，产物是混合物而不是纯净物。 ②相关概念(以CH2==CH2的加聚反应为例): ③加聚反应产物的书写： 原不饱和碳原子间碳碳双键中π键打开，从两个碳原子上各引出一条短线，得到链节，链节中碳原子的空间排列方式、每个碳原子上结合的原子或原子团数目、种类与单体完全相同，若干链节结合形成高聚物。如：CH2==CHCH3发生加聚反应生成。 烯烃的加成加聚规律 1.烯烃的加成反应 （1）单烯烃的加成 ①对称单烯烃的加成 CH3—CH==CH—CH3＋HBr ②不对称单烯烃的加成 CH3—CH==CH2＋HBrCH3—CHBrCH3 加成规律 研究发现，当不对称单烯烃与卤化氢发生加成反应时，通常“氢加到含氢 的不饱和碳原子的一侧”，即遵循马尔科夫尼科夫规则(简称马氏规则)。 （2）共轭二烯烃的加成 二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。链状二烯烃的通式为CnH2n－2(n≥3)。若二烯烃中两个碳碳双键中间间隔一个碳碳单键，则称为共轭二烯烃，如1,3-丁二烯，其结构简式为CH2==CH—CH==CH2。 ①1∶1加成的两种方式 ②二烯烃的全加成 CH2==CH—CH==CH2＋2Br2―→ ③第尔斯-阿尔德反应 共轭二烯烃可以与含有双键(或三键)的化合物发生1,4-加成生成六元环状化合物，这个反应称为第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应。如： 2.烯烃的加聚反应 （1）单烯烃的加聚：n。 （2）二烯烃的加聚：nCH2==CH—CH==CH2 （3）多种烯烃的加聚：nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3或。 3.烯烃的氧化规律 烯烃中双键容易被氧化。其氧化反应较复杂，随烯烃的结构、氧化剂、反应条件和催化剂的不同，氧化产物不同。 （1）酸性KMnO4溶液氧化 烯烃被酸性KMnO4溶液氧化的产物的对应关系： 烯烃被氧化的部分 CH2== RCH== 氧化产物 CO2 RCOOH 如：RCH==CH2RCOOH＋CO2＋H2O （2）臭氧氧化 烯烃经臭氧氧化后，在Zn存在的条件下水解，可得到醛或酮。如 和。 4.炔烃的化学性质——以乙炔为例 ①氧化反应 a．燃烧：乙炔在氧气中燃烧的化学方程式为 。燃烧时火焰 并伴有 ，且能放出大量的热，可用于焊接或切割金属。 b．乙炔能被酸性KMnO4溶液 ，从而使之褪色。 ②加成反应 乙炔能与溴的四氯化碳溶液、卤素单质、氢气、HCN、HX、水等在一定条件下发生 。如： 乙炔与溴的四氯化碳溶液（或溴单质）： (1,2-二溴乙烯)； 乙炔与溴的四氯化碳溶液（或溴单质）： (1,1,2,2-四溴乙烷)。 乙炔与氢气： （乙烯）； 乙炔与氢气： （乙烷）。 乙炔与氯化氢： (氯乙烯)。 乙炔与水： 。 乙炔与水加成的过程乙炔与水加成的直接产物是乙烯醇(CH2==CH—OH),但羟基与碳碳双键上的碳原子相连时，分子不稳定，很快转化为醛基或酮羰基，因此乙炔与水反应可以得到乙醛： ③加聚反应 含有碳碳三键的有机化合物相互加成，聚合生成含有碳碳双键的高分子，制得的高分子中仍含有不饱和键，故还能发生加成反应。如： 制备导电高分子材料 5.有机物燃烧定量规律 （1）一定温度下的气态烃完全燃烧前后气体体积的变化 ①当燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态时：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) V后－V前＝ －1 a．y＝4，气体总体积不变； b．y<4，气体总体积减小； c．y>4，气体总体积增大。 ②当燃烧后温度低于100 ℃，即水为液态时：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(l) V前－V后＝＋1，气体体积总是减小。 （2）有机物完全燃烧耗氧量规律 ①等物质的量的有机物完全燃烧耗氧量计算 CxHyOz＋(x＋－)O2xCO2＋H2O，耗氧量可根据(x＋－)的值来比较，此值越大，耗氧量越多。 ②等质量的烃完全燃烧耗氧量计算 等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于的值大小。比值越大，燃烧时耗氧量越大。 （3）有机物完全燃烧产生CO2和H2O的规律 ①若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。 ②等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。 效果检测 4．（23-24高二下·北京·期中）在相同条件下，下列比较中正确的是 ①沸点：乙烷<乙醇                                ②沸点：正戊烷>异戊烷 ③沸点：乙烷>己烷                                ④相对密度：1-丁烯>1-庚烯 A．①②③④ B．①② C．①②③ D．②④ 5．（24-25高二下·宁夏吴忠·期中）下列关于烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1 B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应 C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷 D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 6．（25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中）四氯乙烯()是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯()是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是 A．它们都可以由乙烯发生加成反应得到 B．它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．它们的分子中都不含氢原子 D．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼 7．（24-25高二上·江苏无锡·月考）0.2mol某气态烃能与0.4mol氯化氢完全加成，加成后产物分子中的氢原子又可与1.6mol氯气发生完全取代反应。下列关于该气态烃的说法正确的是 A．分子式为C4H8 B．分子中的碳原子不可能全部在一条直线上 C．分子中的所有原子可能全部共面 D．该烃1mol完全燃烧需要6mol O2 █知识点三 乙烯和乙炔的实验室制法 1.乙烯的实验室制法 药品 乙醇、浓硫酸 反应原理 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 装置 液—液加热 收集方法 排水集气法 注意事项 ①浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂。 ②温度计的位置：插入反应液中但不能触及烧瓶底部，目的在于控制反应液的温度在170℃，避免发生副反应。  ③加入碎瓷片是为了防止液体暴沸。 ④点燃乙烯前要验纯。 ⑤反应液变黑是因浓硫酸使乙醇脱水碳化，碳把硫酸还原为SO2，故乙烯中混有SO2。 C + 2H2SO4（浓）== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 2.乙炔的实验室制法 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 实验装置 实验步骤 装置 实验步骤 实验现象 解释或结论 ① 将饱和氯化钠溶液滴人盛有电石的烧瓶 反应迅速、有大量 生成 反应生成乙炔 ② 将制得的乙炔通入CuSO4溶液中 有 产生 CuSO4＋H2S===CuS↓+H2SO4， ③ 将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中 溶液 褪去 乙炔被酸性高锰酸钾溶液 ④ 将纯净的乙炔通入盛有溴的四氧化碳溶液的试管中 溶液 褪去 乙炔与溴发生 反应 ⑤ 尾气处理：点燃纯净的乙炔 火焰 ，并伴有 乙炔 且 高 ①实验室制取乙炔时，不能用 收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 ②电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用 代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。 ③CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导管，应在导管口塞入少许 (如图所示)。 ④生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有 、 等杂质，将混合气体通过盛有 或 的洗气瓶可将杂质除去。 ⑤制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是： a．碳化钙吸水性 ，与水反应 ，不能随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器 ； c．反应后生成的石灰乳是 状， 球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用。 ⑥盛电石的试剂瓶要及时 并放于 处，严防电石吸水而失效。取电石要用 夹取，切忌用手拿。 效果检测 8．如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 A．逐滴加入饱和食盐水的目的是控制生成乙炔的速率 B．硫酸铜溶液可以除去杂质， C．若需制备较多乙炔，可用启普发生器 D．与水反应生成乙炔，则与水反应生成丙炔 9．下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是 A．制备乙炔的反应原理是 B．a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率 C．c的作用是除去，f处火焰明亮伴有黑色浓烟 D．d、e褪色原理相同 10．下列关于实验室制取乙烯和乙炔的装置说法正确的是(夹持仪器未画出) A．①装置完全正确 B．①装置中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂 C．②装置制备乙炔的反应方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ D．②装置中酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔具有还原性 █知识点四 芳香烃的概念、分类及结构 1.概念 分子里含有一个或多个 的烃类化合物属于芳香烃， 是最简单的芳香烃。 2.结构特点 含有苯环，无论多少，侧链可有可无，可多可少，可长可短，可直可环。 3.稠环芳香烃 通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫稠环芳香烃。稠环芳香烃最典型的代表物是萘()。 4.分类 5.苯的分子结构 分子式 结构式 结构简式 空间充填模型 C6H6 或 化学键 形成 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，每个碳的杂化轨道分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧 结构特点 ①6个碳碳键键长完全相同。 ②是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。 ③苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同。 ④分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。 ⑤苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子，在同一条直线上。 效果检测 11．已知芳香烃A、B的结构模型如图所示，相关叙述正确的是 A．A的结构简式为，其一氯代物有3种 B．A中有两种不同类型的碳碳键 C．B与A互为同系物，通式为(n为苯环数) D．与B互为同类别物质的同分异构体共有4种 12．并五苯的结构简式为。关于它们下列说法中不正确的是 A．并五苯由22个碳原子和14个氢原子组成 B．并五苯属于芳香烃 C．并五苯的一氯代物有4种同分异构体 D．并五苯是苯的同系物 █知识点五 苯的性质 1.苯的物理性质 颜色状态 气味 密度、溶解性 毒性 熔、沸点 挥发性 色 体 溶于水且密度比水 毒 较 挥发 2.苯的化学性质 （1）苯的氧化反应 ①与氧气的燃烧反应： 实验现象：空气里燃烧产生浓重的黑烟，同时放出大量的热 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化 （2）取代反应： ①卤代反应： 在催化剂FeBr3存在时，苯与 发生反应，苯环上的氢原子被溴原子取代，生成溴苯。 ； 溴苯 ①纯净的溴苯是一种 液体，有 的气味， 溶于水，密度比水的 。但溴苯常因溶有溴单质而显 色。 ②在催化剂作用下，苯也可以与其他 卤素单质发生此类反应。 ③苯只与纯卤素单质发生此反应，遇到溴水发生 ，液体 。 ②苯的硝化反应： 在浓硫酸的作用下，苯与浓硝酸在 时可发生反应，苯环上的氢原子被硝基（—NO2）取代生成硝基苯。 ； ①纯净的硝基苯是一种 液体，有 气味， 溶于水，密度比水的 。油状液体，有 ，因溶有NO2而显 色。 ②可写成 ,不能写成。 ③—NO2是硝基，与NO2、NO2-不同，—NO2显电中性，但无法独立存在。 ③苯的磺化反应 苯能与浓硫酸在 时发生反应，生成苯磺酸。苯磺酸是 溶于水的 酸，可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。磺化反应可用于制备合成洗涤剂。 ； （3）加成反应： 在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应，生成环己烷。 。 3.硝基苯与溴苯的实验室制法比较 硝基苯制取实验 溴苯制取实验 装置图 反应原理 ＋HO—NO2＋H2O ＋Br2＋HBr↑ 条件 50~60℃, 加热 液溴，FeBr3催化 催化剂 浓H2SO4(还作吸水剂) 在液溴中加入铁屑与Br2反应生成FeBr3,FeBr3起催化作用 长导管的作用 ①冷凝回流；②平衡气压 ①导气；②冷凝回流 混合顺序 浓硝酸、浓硫酸、苯 苯、液溴(将液溴加入苯中混合均匀)、铁屑 分离提纯 ①水洗：除去大部分 和 ； ②碱洗(用NaOH溶液):洗去 和残留的 ③水洗：除去残留的 、 、 ; ④干燥：加无水 除去水分，并过滤； ⑤蒸馏：除去硝基苯中残留的 ①过滤：除去未反应的 ； ②水洗：除去 和部分 ; ③碱洗：除去 和未反应的 ; ④水洗：除去残留的 、 和 ; ⑤干燥：加无水 吸水，并过滤； ⑥蒸馏：除去残留的 效果检测 13．苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是 A．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物 B．反应②为氧化反应，现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应①为取代反应，试剂是浓溴水 D．反应④在加热、催化剂作用下与H2发生反应生成环己烷 14．工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物，该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种，1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气，判断这种化合物可能是 A． B． C． D． 15．芳香烃Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍，且1molQ最多可与4molH2发生加成反应。已知Q分子中只有一个环状结构，则Q（不考虑立体异构）有 A．8种 B．6种 C．5种 D．4种 16．已知：苯环引入取代基会改变苯环的电子云密度，从而改变苯环再次取代反应的难易以及取代的位置。苯环上的电子云密度越大，取代越容易。 ⅰ. ⅱ. ⅲ. 下列说法不正确的是 A．浓硫酸在反应中起催化剂和吸水剂的作用 B．由反应ⅰ和ⅲ的反应条件对比可得：硝基使苯环再次取代变得困难 C．发生硝化反应生成取代物的主要产物是 D．由以上实验可知甲基和硝基使苯环上的电子云密度减小 17.溴是一种重要的化工原料，可广泛应用于化工生产，可合成药物、香料、染料等有机化合物。 实验小组制备溴苯。实验物质相关物理常数见表格： 名称 密度 沸点 水中溶解度 相对分子质量 苯 80 微溶 78 液溴 3 59 微溶 160 溴苯 156 微溶 157 实验装置如下图所示： 在三颈烧瓶中加入足量苯和适量铁粉，缓慢滴加液溴，A中有微沸现象，至反应结束，总共滴加，反应结束后，向装置中通入一段时间(已知水层体积为，反应前后体积保持不变)。 （1）仪器a的名称为_______，B中的作用是_______。 （2）A中发生的反应方程式为_______，可证明发生该反应的现象是_______。 （3）．冷凝水的流向是_______。 A．下进上出    B．上进下出 （4）实验结束后，取C中水层溶液进行沉淀滴定，消耗标准液，则本实验的产率为_______。 反应结束后，将A中物质经下列操作进行分离提纯。 （5）水层①中加入溶液后的现象是_______。 （6）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是_______。操作Ⅴ是_______。 （7）操作Ⅱ加入溶液的目的是_______。(用离子方程式表示)。 （8）操作Ⅳ中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_______。 █知识点六 苯的同系物性质 1.物理性质 苯的同系物通常状况下都是 色 体，有类似苯的气味，密度比水的 ， 溶于水， 溶于有机溶剂，同时它们本身也是有机溶剂。随着分子中碳原子数的增加，苯的同系物的熔、沸点逐渐 。 2.化学性质(以甲苯为例) 苯的同系物都含有苯环和烷基，其化学性质与苯和烷烃类似，由于苯环与烷基之间存在相互作用，所以化学性质又有差异，如甲苯中甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被取代，而苯环也使甲基活化，易被氧化。 （1）苯的同系物与苯在化学性质上的相似之处 ①燃烧反应 苯和苯的同系物都能燃烧，且燃烧时火焰 并伴有 。苯的同系物的燃烧通式： 。 ②取代反应 苯和苯的同系物都能与卤素单质（X2）、浓硝酸等发生取代反应。 与卤素单质（X2）发生取代反应时，取代位置与反应条件有关。在催化剂作用下，取代的是苯环上烷基 、 位上的氢原子，而在光照条件下，取代的是侧链 上的氢原子。如： ③加成反应 苯和苯的同系物都能与氢气发生加成反应生成环己烷和环己烷的同系物。如： 。 （2）苯的同系物与苯在化学性质上的不同之处 ①受侧链烷基的影响，苯的同系物中苯环上烷基 、 位上的氢原子活性增强，易被 。例如，甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主，其中生成三硝基取代物的化学方程式为 。 ②受苯环的影响，部分苯的同系物的侧链 被强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液）氧化。在苯的同系物中，如果侧链烷基中与苯环直接相连的碳原子上有 ，则该侧链烷基就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，通常被氧化为 （—COOH）；若与苯环直接相连的碳原子上 氢原子，则不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。如： 苯环对侧链上的烷基产生的影响，使与苯环直接相连的碳原子上的氢原子非常活泼，失去氢原子后，可以形成具有反应活性的中间体，导致侧链容易被强氧化剂氧化。当与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子时，无法形成具有反应活性的中间体，导致侧链不能被氧化。 效果检测 18．如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出)，有关叙述正确的是 A．反应①为取代反应，其产物可能是 B．反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应③为取代反应，反应条件是50～60 ℃ D．反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应 19．芳香族化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示： 请回答下列问题： （1）A的名称是_____；E属于_____(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。 （2）A→E的反应类型是_____。B分子所含的官能团名称为_____。 （3）在A→B反应的副产物中，与B互为同分异构体的副产物的结构简式为_____。 （4）A→C的化学方程式为_____。 （5）A→D的反应类型是_____，写出D的结构简式：_____。 █知识点七 烃的命名 一．烷烃的命名 1.习惯命名法 烷烃可以根据分子中所含碳原子的数目来命名，碳原子数后加“烷”字，就是简单烷烃的命名。 ①碳原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n≤10 ②碳原子数在十以上的用 数字表示；如：C4H10的名称为丁烷、C9H20的名称为 烷、C17H36叫 烷。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： 戊烷 戊烷 戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 分子结构中 支链 分子结构中有一条支链 分子主链上有 条支链 2.系统命名法 （1）选主链，称某烷 ①最长：含碳原子数 的碳链作主链。 ②最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，要选择连有 数目最多的碳链为主链。根据主链中碳原子数目称为“某烷”。 （2）编序号，定支链 按照“近、简、小”的原则给主链上碳原子进行编号，用1、2、3等阿拉伯数字表示，以此来确定取代基的位置。 当“简”“小”和“近”发生冲突的时候，优先考虑“ ”,再考虑“ ”,最后考虑当“ ”。 ①最“近”原则：从主链中离取代基最 的一端的碳原子开始编号，将其定为1号碳原子。 ②最“简”原则：若有两个不同的取代基，分别处于距主链两端等距离的位置，则从离较 的取代基近的一端开始编号。 ③最“小”原则：若有两个相同的取代基，分别处于距主链两端等距离且最近的位置，同时还有其他的取代基，从主链的两端分别开始编号，可得两种不同的编号系列，两系列中取代基位次和 即为正确的编号系列。 （3）写名称，简到繁 ①将取代基的名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明其在主链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用短线隔开。 ②如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用“二”“三”等汉字数字表示取代基的个数(只有一个取代基时取代基的个数省略),表示取代基位置的阿拉伯数字之间需用逗号隔开，汉字数字与阿拉伯数字之间用短线隔开。 ③如果主链上有几个不同的取代基，把简单的写在前面，复杂的写在后面，中间用短线相连。 ①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示，位号没有“1”； ②相同取代基合并算，必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数，“一”省略不写； ③表示取代基位号的阿拉伯数字“2，3，4......”等数字相邻时，必须用“，”相隔，不能用“、”； ④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时，必须用短线“—”隔开； ⑤若有多种取代基，不管其位号大小如何，都必须把简单的写在前面，复杂的写在后面； ⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基，3—丙基”这样的取代基。 二.烯烃的命名 1.命名方法 烯烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最 、最 、最 、最 、最 原则。但不同点是主链必须含有 ，编号时起始点必须离 最近。 2.命名步骤 ①选主链，称某烯：将含有 的最长碳链作为主链，并按主链中所含 称为“某烯” ②编号位，定支链：从距离 最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使双键碳原子的编号为最 ，以确定 、 的位次 ③按规则，写名称 系统命名法书写名称，从前到后的顺序依次为 取代基位置、数目、名称→ 取代基位置、数目、名称→ 双键(或三键)位置→主链 。 ①给烯烃命名时，最长的碳链 是主链。 ②烯烃命名时应从距离 最近的一端开始编号，而不能以支链为依据。 三.炔烃的命名 （1）命名方法：炔烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最 、最 、最 、最 、最 原则。但不同点是主链必须含有 ，编号时起始点必须离 最近 （2）命名步骤 ①选主链，称某炔：将含有 的最长碳链作为主链，并按 中所含碳原子数称为“某炔”。 ②编号位，定支链：从距离 最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使 键碳原子的编号为最 ，以确定 、 的位次。 ③按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—三键位次—某炔。用阿拉伯数字标明 的位置(只需标明三键碳原子编号较 的数字) 四.苯的同系物的命名 （1）苯的一元烷基取代物 ①以苯环作为命名的母体，苯环上的侧链烷基为取代基进行命名，称为某苯。如苯环上的一个氢原子被甲基取代的产物称为甲苯，苯环上的一个氢原子被乙基取代的产物称为乙苯。 ②苯环所连的烷基较复杂时，则将 作为取代基，称为苯基。 （2）苯的二元烷基取代物 ①当苯环上有两个相同的取代基时，可分别用“邻”“间”“对”来表示取代基的三种相对位置，或用“1,2”“1,3”“1,4”表示。如 ②当苯环上有两个不同取代基时，以较 的取代基和 为主体来命名，可用“邻”“间”“对”表示另一取代基与较复杂取代基的相对位置。如 （3）苯的多元烷基取代物 ①当苯环上有3个相同的取代基时，可用“连”“偏”“均”分别表示“1，2，3”“1，2，4”“1，3，5”三个取代基的相对位置关系，以三甲苯为例： ②当苯环上有多个取代基时，采用系统命名法命名，苯环上的编号必须符合取代基位次之和 的原则。当用取代基位次之和最小原则无法确定哪一种编号正确时，应保证较简单的取代基位次尽可能 。 效果检测 20．下列各有机化合物的命名正确的是 A．    1，3—二丁烯 B．    2-甲基戊烷 C．    邻二甲苯 D．    2，2—二甲基—3，5—二乙基己烷 21下列有机物的命名正确的是 A．：2，3-二甲基-2-乙基丁烷 B．：聚乙烯 C．：顺-2-丁烯 D．：1，3，4-三甲苯 █考点一 脂肪烃的结构特点、命名、通式 【例1】下列说法不正确的是 A．丙烷和丁烷互称为同系物 B．CH3CH2CH(CH3)2的名称为3-甲基丁烷 C．沸点：正戊烷>甲烷 D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体 【变式1-1】下列化学用语表示不正确的是 A．NH3的空间填充模型： B．3，3-二甲基戊烷的键线式： C．顺-2-丁烯的结构简式： D．乙炔的电子式： 【变式1-2】下列化学用语正确的是 A．的名称为2-乙基丙烷 B．有手性碳原子 C．反-2-丁烯的结构简式为 D．CH2=CH2中碳原子的杂化方式为sp3杂化 █考点二 脂肪烃的物理化学性质 【例2】．如图所示为有机化合物①②③的结构简式。下列说法不正确的是 A．①②③都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．等物质的量的①②③分别与足量的反应，消耗的物质的量之比为2：3：4 C．②和③互为同分异构体 D．②与的溶液发生1：1加成时，所得产物有3种 【变式2-1】已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1：2发生加成反应后，生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代，则该炔烃可能是 A．丙炔 B．1-丁炔 C．3-己炔 D．2-庚炔 【变式2-2】下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃的密度比水大 B．烷烃不能使酸性溶液褪色 C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应 D．烷烃的熔、沸点随分子内碳原子数的增多而逐渐升高 █考点三 乙炔的实验室制法 【例3】已知： 乙炔是无色无臭的气体，实验室常以电石为原料制备乙炔。因电石中含有CaS、Ca3P2等，与水反应可产生H2S、PH3等气体，所以制得的乙炔气体会有难闻的臭味。如图所示是某课外小组制备乙炔并探究乙炔的某些性质的实验装置(部分夹持装置已省略)。请回答下列问题。 （1）写出实验室制备乙炔的化学方程式：_______。 （2）实验室制备乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是_______(填名称)。 （3）装置B中 溶液的作用是_______。 （4）装置D中的现象是_______。 （5）工业上常用乙炔合成聚氯乙烯，请写出相关反应的化学方程式：_______。 （6）若将乙炔气体通入足量的溴水中，溴水褪色，其发生反应的化学方程式为_______。 （7）装置E的作用是_______。 【变式3-1】1842年德国化学家维勒用电石(CaC2)和水反应制备乙炔。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是 A．制备C2H2 B．除掉C2H2中的H2S C．收集C2H2 D．验证C2H2的还原性 【变式3-2】某化学小组的同学利用电石(含和少量CaS)在实验室制备、净化乙炔并检验乙炔的性质。回答下列问题： Ⅰ．乙炔的制备。 该小组同学设计的两种气体发生装置(夹持装置省略)如图所示： （1）装置甲中发生主要反应的化学方程式为_____。 （2）装置甲用饱和食盐水代替水的目的是_____；装置乙可用50%酒精溶液代替饱和食盐水的原因是_____。 （3）装置乙中，检查气密性的具体操作为_____，与装置甲相比，装置乙的优点为_____。 Ⅱ．乙炔的净化与性质检验。 该小组同学选用的实验装置如图所示(夹持装置省略)，用装置A除杂，再将净化后的气体依次通过装置B、装置C、装置D。 （4）装置A中所用的除杂试剂为_____，目的是除去_____杂质(填化学式)。 （5）装置B、C中的溶液均褪色，装置B中生成物的结构简式为_____；装置C中发生的有机反应类型为_____；装置D中的现象为_____。 Ⅲ．测定电石纯度。 （6）称取g电石进行乙炔的制备实验，待发生装置中反应进行完全后，将生成的乙炔净化后全部通入足量溴的溶液中，若溶液增重g，则该电石的纯度为_____(用含、的代数式表示)。 █考点四 苯及其同系物的物理化学性质 【例4】苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A．苯中的6个碳碳键完全相同，M中的6个碳碳键不完全相同 B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C．生成Y的反应过程中，浓H2SO4作催化剂 D．未达平衡时，升高温度，Y在产物中的百分含量增加 【变式4-1】苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性，与给电子基团相连会增强稳定性，下列说法不正确的是 A．浓硫酸在反应中作催化剂 B．反应②破坏了苯环的芳香性，可推测反应②活化能大于反应③ C．发生硝化反应的容易程度：甲苯硝基苯苯 D．通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率 【变式4-2】下列反应能说明苯环对取代基的影响的是 A．甲苯可与氢气发生加成反应 B．甲苯和浓硝酸、浓硫酸反应生成TNT C．甲苯在一定条件下反应生成对氯甲苯 D．甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化 █考点五 溴苯、硝基苯的实验室制法 【例5】实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体不变色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．作催化剂，可用铁粉代替 【变式5-1】溴苯是一种常用的化工原料，通常情况下为无色油状液体，不溶于水，溶于多数有机溶剂。沸点156.2°C，较难挥发。某同学拟用如下装置制备溴苯（已检查气密性）： 先将铁粉和苯加入圆底烧瓶，再慢慢加入液溴，振荡均匀后塞好单孔塞，反应一段时间。取出圆底烧瓶中褐棕色液体，先水洗分液，再用溶液碱洗分液，即可得到无色有机液体。该无色有机液水洗干燥后，再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。 回答如下问题： （1）制备溴苯的化学方程式为_____。 （2）B中CCl4既可以防止_____，还可以除去HBr气体中的_____。 （3）请写出碱洗时主要反应的离子方程式_____。 （4）使用无水硫酸钠干燥的操作方法是向无色有机液中加入干燥剂后先搅拌再_____。 （5）后续处理的操作是_____（填操作名称），目的是除去溴苯中的_____。 （6）烧杯中的液体经搅拌、静置后，_____（填简要操作和现象）。即可证明制备溴苯的反应为取代反应，而非加成反应。 【变式5-2】某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示，相关数据如下表。 已知该实验中存在的主要副反应是在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性 苯 5.5 80 0.88 不溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水 浓硝酸 -42 83 1.4 易溶于水 浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： 取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴加边搅拌，混合均匀加热，使其在50~60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量蒸馏水、5%NaOH溶液和蒸馏水洗涤。在分离出的产物中加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，过滤，对滤液进行蒸馏纯化，收集205~210℃的馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________，图中装置C的作用是___________。 （2）制备硝基苯的化学方程式为___________。 （3）配制混合酸时，___________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中，原因是___________。 （4）为了使反应在50~60℃下进行，常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是___________。 （5）在洗涤操作中，第二次水洗的目的是___________。 （6）本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g·mol-1)的产率是___________(保留两位有效数字)。 基础应用 1．下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B． 和 互为互为同分异构体 C． 的名称：3，3，4-三甲基己烷 D．新戊烷、正丁烷和异丁烷的沸点依次升高 2．下列说法正确的是 A．沸点：正戊烷＜异戊烷＜新戊烷 B．在光照条件下与氯气反应，生成两种一氯代物 C．符合通式的烃都是烷烃，通式的共价键数为3n＋2 D．的系统命名为3，4-二甲基戊烷 3．《名医别录》记载广藿香：“疗风水毒肿，去恶气，疗霍乱、心痛”。愈创木烯(结构简式如图所示)是广藿香的重要提取物之一、下列有关愈创木烯的说法正确的是 A．属于芳香烃 B．与乙烯互为同系物 C．分子中所有的碳原子可能共平面 D．1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应 4．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法正确的是 A．有两种官能团 B．可以发生加聚反应 C．可以与溴水发生取代反应 D．易溶于水及甲苯 5．关于有机物的说法正确的是 A．该有机物分子中所有碳原子一定在同一平面上 B．在一定条件下能发生氧化反应、取代反应、加聚反应 C．该有机物的官能团为苯环和碳碳双键 D．1mol该有机物最多可与3molH2反应 6．异辛烷含量是汽油抗爆性能的重要指标，下列关于异辛烷说法错误的是 A．难溶于水 B．一氯代物有4种 C．可由3种烯烃催化加氢制取 D．不可由炔烃催化加氢制取 7．下列说法不正确的是 A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低 C．甲烷分子中最多有3个原子共平面 D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与溴水发生取代反应 8．下列说法中，正确的是 A．和互为同系物 B．乙醇和乙醚互为同分异构体 C．可用溴水来区分乙烷和乙烯 D．甲醇、乙二醇、丙三醇互为同系物 9．对于苯乙烯（）有下列叙述：①能使酸性溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤ 10．已知v某烃与发生加成反应后，所得产物又能与发生取代反应，所得有机产物只含C、两种元素，则该烃可能为 A．2-丁烯 B．2-甲基丁烷 C．1，3-丁二烯 D．3-甲基-丁炔 11．狄尔斯-阿尔德反应可用于构建六元环状烃，其转化关系如图所示。 下列说法错误的是 A．X与Y互为同分异构体 B．Y与溴的四氯化碳溶液反应会发生键断裂 C．Z分子不属于芳香族化合物 D．X、Y、Z均能发生加成、氧化反应 12．丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材，具有镇痛、消炎、解热的功效，乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是 A．存在顺反异构 B．可发生取代反应和加成反应 C．不含手性碳原子 D．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 13．图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 A．逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率 B．酸性溶液褪色，说明乙炔有还原性 C．用溴水验证乙炔的性质，不需要除杂 D．将纯净的乙炔点燃，有浓烈的黑烟，说明乙炔不饱和程度高 14．环戊烷是一种无色透明液体，具有广泛的用途，可用作溶剂、汽油添加剂、制冷剂、橡胶软化剂等，它是石油裂解的副产物，也可以通过环戊二烯制得，下列说法正确的是 A．环戊二烯的分子式为 B．环戊烷属于饱和脂环烃 C．环戊烷的制冷原理是由于其中碳碳键断裂吸收大量的热，使环境温度降低。 D．环戊烷与环戊二烯二者互为同系物 15．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法正确的是 A．X分子中可能含有三个甲基 B．X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构) C．标况下2.24LX完全燃烧，生成0.6molCO2 D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色 16．实验室探究甲烷与氯气反应的装置如图。下列说法正确的是 A．饱和溶液可以换成溶液 B．光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升 C．甲烷与氯气反应时，能生成五种有机物 D．若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内充满液体 能力提升 17．铜催化乙炔选择性氢化制1，3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用＊标注)。 下列说法错误的是 A．反应Ⅰ的速率大于反应Ⅲ的速率 B．转化成过程中，有非极性键的断裂和形成 C．若原料用丙炔，则会有2种分子式为的有机物生成 D．增大的表面积，反应速率加快，的转化率可能增大 18．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1molOH-所含的电子总数为9NA B．16gCH3OH含有的极性键数目为2.5NA C．1molSiO2中含有Si-O键的数目为2NA D．1.12L庚烷(C7H16)完全燃烧所生成的气态产物的分子数为0.3NA 19．常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。 实验步骤： ①按体积比1：3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL； ②在三颈烧瓶中加入15mL(13g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器； ③向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)； ④控制温度约为50℃，反应大约10min，三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出一硝基甲苯的总质量17.42g。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是_______，进水口为_______填(“a”或“b”)。 （2）若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少，可能的原因是_______。 分离产品方案如图： （3）操作Ⅰ需要的主要玻璃仪器是_______，操作VI的名称是_______。 （4）操作V中加入无水CaCl2的目的是_______。 （5）本实验中一硝基甲苯的产率为_______(结果保留三位有效数字)。 （6）已知苯发生取代反应时，新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。如果原取代基为-X(卤原子)、-CH3时，新的取代基进入它的邻位或对位；如果原取代基为-NO2时，新取代基进入它的间位。根据定位规则，由合成共两步反应，第2步反应的化学方程式为_______。 20．我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品，为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题： 已知①R-NO2R-NH2 ② ③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如-NO2、-SO3H等。 （1）乙烯分子中碳碳键的键能σ键_______π键(填“>”“＜”或“=”)，乙烯的最简式为_______。 （2）反应②的化学反应类型为_______。 （3）聚苯乙烯的结构简式为 _______。 （4）写出反应⑤的化学方程式_______。 （5）乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比为6∶2∶1∶1，该同分异构体的名称为_______。 （6）写出以苯为原料合成 路线流程图_______(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 21．某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题： （1）写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式______，其中冷凝管所起的作用为导气和_____，Ⅳ中球形干燥管的作用是_____。 （2）实验开始时，关闭、开启和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_______。能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是_______。纯净的溴苯是无色油状的液体，这个装置制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有_______，将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用_______洗涤，振荡，分液；③蒸馏。 （3）某有机物A含C、H、O三种元素，为了确定A的结构，进行如下实验：取3.4gA在(中充分燃烧，将燃烧的产物依次通入浓硫酸和碱石灰，分别增重1.8g和8.8g，质谱法对A进行分析，其质谱图如图，则有机物A的分子式是_______。 用红外光谱法分析，有机物A中含有苯环、羧基、甲基；用核磁共振氢谱法分析该物质，该磁共振氢谱图如下，峰面积之比为由此推断有机物A的结构简式为_______。 B与A互为同系物，且相对分子量比A大14，请写出满足下列要求的B的同分异构体的有结构简式：_______。 ①属于芳香族化合物；②与A具有相同的官能团；③分子中有4种氢原子，个数比为 22．I.某烷烃的结构简式为： （1）若该烷烃是由烯烃和1mol加成得到的，则原烯烃的结构有_______种。(不包括立体异构，下同) （2）若该烷烃是由炔烃和2加成得到的，则原炔烃的结构有_______种。 （3）该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有_______种。 II.某课外小组利用乙炔与酸性溶液反应，测定乙炔的相对分子质量。下图是测定装置示意图。(忽略空气中和对实验的影响) 已知：乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化为。 （4）为使液体a顺利加入烧瓶，调节玻璃旋塞前的操作为：_______。 （5）溶液B的作用是：_______。 （6）写出制取乙炔的反应原理化学方程式：_______。 （7）若该小组实验原理及所有操作均正确，则下列各因素对所测乙炔的相对分子质量没有影响的是：_______(填选项) A．装置A中产生的气体直接通入酸性溶液 B．乙炔通过酸性溶液的速率过快，少量乙炔未被氧化而逸出 C．将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶 （8）用系统命名法给有机物命名为：_______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 烃 复习讲义 复习目标 1.理解烷烃的结构特点及同系物概念及性质。 2.掌握烷烃物理性质的递变规律以及烷烃的化学性质。 3.了解烯烃物理性质的变化规律，熟悉烯烃的化学性质。 4.了解炔烃物理性质的变化规律，熟悉炔烃的化学性质。 5.熟悉苯的物理化学性质，掌握硝基苯与溴苯的实验室制法比较。 6.掌握苯的同系物的性质，了解有机反应类型与分子结构特点的关系。 7.掌握烃的命名方法。 重点和难点 重点： 1.烃的物理化学性质 2.烯烃、炔烃的实验室制法 3.硝基苯与溴苯的实验室制法比较 难点： 1.烃的化学性质 2.烃燃烧规律的计算 3.硝基苯与溴苯的实验室制法 █知识点一 脂肪烃的结构特点和通式及同系物 1.烷烃、烯烃、炔烃的组成和通式 2.甲烷、乙烯、乙炔的分子结构 名称 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 空间结构 H—C≡C—H 结构特点 正四面体 平面形 直线形 键角 109°28′ 120° 180° 3.烷烃、烯烃、炔烃的结构特点 烷烃 ①杂化方式：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp3杂化，以伸向四面体4个顶点方向的sp3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。 ②空间结构：以碳原子为中心形成若干四面体空间结构，碳链呈锯齿状排列。 ③键的类型：烷烃分子中的共价键全部是单键(C—C、C—H)。 烯烃 ①成键特点：碳碳双键两端的碳原子采取sp2杂化；其余具有四条单键的碳原子采取sp3杂化。碳碳双键与相邻键之间的夹角约为120°，碳碳双键中有一个σ键、一个π键，其中π键键能较小，易断裂，易发生加成反应。 ②空间结构：碳碳双键两端的碳原子以及与之相连的四个原子一定在同一平面内。 炔烃 ①乙炔分子为直线形结构，相邻两个键之间的夹角为180°。碳原子均采取sp杂化，碳原子和氢原子之间均以单键(σ键)相连接，碳原子与碳原子之间以三键(1个σ键和2个π键)相连接。 ②炔烃：碳原子的杂化方式为sp、sp3；碳碳三键两端的碳原子以及与之直接连接的两个原子共线。 4.烯烃的顺反异构 （1）顺反异构现象 ①定义：通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。以2-丁烯为例： 顺式结构 反式结构 特点 相同的原子或原子团位于双键同一侧 相同的原子或原子团位于双键两侧 结构 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 ②产生顺反异构体的条件 a．具有碳碳双键； b．组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团。 （2）性质特点 顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。 5.同系物 （1）概念：结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。如甲烷、乙烷、丙烷互为同系物。 （2）性质：同系物因组成和结构相似，化学性质相似，而物理性质一般呈规律性变化，如烷烃的熔点、沸点、密度等。 效果检测 1．（24-25高二下·浙江台州·期中）关于乙炔的说法不正确的是 A．碳原子的价层电子的轨道表示式，违反了泡利原理 B．基态碳原子核外有3种能量不同的电子 C．乙炔分子中含有一个键和两个键 D．乙炔分子内含极性键、非极性键，是非极性分子 【答案】C 【解析】A．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子；碳原子的价层电子的轨道表示式，违反了泡利原理，A正确； B．基态碳原子核外电子排布式为：1s22s22p2，有3种能量不同的电子，B正确； C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，叁键含有1个σ键2个π键；乙炔分子中含有3个键和2个键，C错误； D．乙炔分子内含C-H极性键、C-C非极性键，由于分子空间对称，为非极性分子，D正确； 故选C。 2．下列化学用语正确的是 A．乙烷的键线式： B．丙烯的结构简式： C．乙醇分子的球棍模型： D．碳骨架为的烃的分子式： 【答案】D 【解析】A．键线式中端点和转折点代表碳原子，碳氢键省略不写，线段表示碳碳键，乙烷中含有2个碳原子，其正确的键线式为：，A错误； B．结构简式要体现官能团，即烯烃的结构简式不能省略碳碳双键，故丙烯正确的结构简式为CH3CH＝CH2，B错误； C．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，题中为乙醇的空间填充模型，其球棍模型为：，C错误； D．题中碳骨架存在碳碳双键，含有4个碳原子，可知碳骨架为的烃的结构简式为(CH3)2C＝CH2，分子式为：C4H8，D正确； 答案选D。 3．下列几种结构简式中，互为顺反异构体的是 ①    ②    ③    ④ A．①② B．③④ C．②③ D．①③ 【答案】D 【解析】A．②中双键碳都连接两个相同基团，不存在顺反异构，A错误； B．③分子与④分子中双键碳连接的基团种类不同，二者分子式不同，不可能互为顺反异构，B错误； C．②中双键碳都连接两个相同基团，不存在顺反异构，C错误； D．①分子为反式结构，③分子为顺式结构，且双键碳上基团种类相同，所以①与③互为顺反异构，D正确； 故选D。 █知识点二 脂肪烃的性质 1.脂肪烃的物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低 相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小 水溶性 均难溶于水 2.烷烃的化学性质 ①稳定性 常温下烷烃的化学性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 ②氧化反应 烷烃可在空气或氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，链状烷烃燃烧的通式为： CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O ③取代反应 烷烃可与卤素单质在光照条件下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。烷烃与卤素单质发生一卤代反应的通式为： CnH2n＋2＋X2CnH2n＋1X＋HX。 如乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。 ①看产物中是否有单质生成：若产物中有单质生成，一定不是取代反应。 ②取代反应的特点是“一上一下”，即分子中加上一个原子或原子团的同时，下来一个原子或原子团。　 ③烷烃的取代反应是在光照条件下与纯净的卤素单质的反应。 ④烷烃的取代反应是连续反应，反应过程不会停留在某一步，所以产物较为复杂，不适合制备物质。⑤定量关系：1 mol卤素单质只能取代1 mol H，同时生成1 mol HX。 ④分解反应——高温裂化或裂解 甲烷高温下可分解成碳和氢气；长链烷烃高温下可分解成短链烷烃和烯烃。如： CH4C＋2H2； C16H34C8H16＋C8H18； C8H18C4H10＋C4H8 3.烯烃的化学性质 （1）氧化反应 ①将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中，会使溶液的紫红色变浅直至消失，可用该反应鉴别烷烃和烯烃。 ②燃烧反应 烯烃都可燃烧，由于其分子的含碳量较高，所以在燃烧时火焰明亮，伴有黑烟。链状单烯烃完全燃烧的通式为： 燃烧通式为CnH2n＋O2nCO2＋nH2O。 ③烯烃的催化氧化 在催化剂作用下，烯烃可直接被氧气氧化。如 2CH3CH==CH2＋O22 （2）加成反应 烯烃可与氢气(H2)、卤素单质(X2)、卤化氢(HX)、水(H2O)等在适宜的条件下发生加成反应。 反应物 与烯烃（R—CH==CH2，R为H原子或烃基）反应的化学方程式 H2 R—CH==CH2＋H2R—CH2—CH3 卤素单质(如溴水、Br2/CCl4等) R—CH==CH2＋Br2―→R—CHBr—CH2Br （工业上制备二卤代烃） 卤化氢(如HCl,HBr等) R—CH==CH2＋HClR—CHCl—CH3或R—CH2—CH2Cl （工业上制备单卤代烃） H2O R—CH==CH2＋H2OR—CHOH—CH3或R—CH2—CH2OH （工业上制备一元醇） 烯烃和烷烃的鉴别 碳碳双键与卤素单质的加成反应不需要反应条件，二者“混合”即反应。因此，溴水或溴的CCl4溶液是检验碳碳双键的常用试剂。需要注意的是，当烷烃为液态时，与溴水混合会因发生萃取而使溴水褪色，此时有机层(上层)有色，而水层(下层)无色；烯烃与溴水混合，充分反应后液体也分层，但均为无色。 （3）加聚反应 ①本质：单体中碳碳双键中的一个键断裂，碳原子相互结合形成碳链，生成相对分子质量很大的聚合物，产物是混合物而不是纯净物。 ②相关概念(以CH2==CH2的加聚反应为例): ③加聚反应产物的书写： 原不饱和碳原子间碳碳双键中π键打开，从两个碳原子上各引出一条短线，得到链节，链节中碳原子的空间排列方式、每个碳原子上结合的原子或原子团数目、种类与单体完全相同，若干链节结合形成高聚物。如：CH2==CHCH3发生加聚反应生成。 烯烃的加成加聚规律 1.烯烃的加成反应 （1）单烯烃的加成 ①对称单烯烃的加成 CH3—CH==CH—CH3＋HBr ②不对称单烯烃的加成 CH3—CH==CH2＋HBrCH3—CHBrCH3 加成规律 研究发现，当不对称单烯烃与卤化氢发生加成反应时，通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子的一侧”，即遵循马尔科夫尼科夫规则(简称马氏规则)。 （2）共轭二烯烃的加成 二烯烃是分子中含有两个碳碳双键的烯烃。链状二烯烃的通式为CnH2n－2(n≥3)。若二烯烃中两个碳碳双键中间间隔一个碳碳单键，则称为共轭二烯烃，如1,3-丁二烯，其结构简式为CH2==CH—CH==CH2。 ①1∶1加成的两种方式 ②二烯烃的全加成 CH2==CH—CH==CH2＋2Br2―→ ③第尔斯-阿尔德反应 共轭二烯烃可以与含有双键(或三键)的化合物发生1,4-加成生成六元环状化合物，这个反应称为第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应。如： 2.烯烃的加聚反应 （1）单烯烃的加聚：n。 （2）二烯烃的加聚：nCH2==CH—CH==CH2 （3）多种烯烃的加聚：nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3或。 3.烯烃的氧化规律 烯烃中双键容易被氧化。其氧化反应较复杂，随烯烃的结构、氧化剂、反应条件和催化剂的不同，氧化产物不同。 （1）酸性KMnO4溶液氧化 烯烃被酸性KMnO4溶液氧化的产物的对应关系： 烯烃被氧化的部分 CH2== RCH== 氧化产物 CO2 RCOOH 如：RCH==CH2RCOOH＋CO2＋H2O （2）臭氧氧化 烯烃经臭氧氧化后，在Zn存在的条件下水解，可得到醛或酮。如 和。 4.炔烃的化学性质——以乙炔为例 ①氧化反应 a．燃烧：乙炔在氧气中燃烧的化学方程式为2C2H2＋5O24CO2＋2H2O。燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，且能放出大量的热，可用于焊接或切割金属。 b．乙炔能被酸性KMnO4溶液氧化，从而使之褪色。 ②加成反应 乙炔能与溴的四氯化碳溶液、卤素单质、氢气、HCN、HX、水等在一定条件下发生加成反应。如： 乙炔与溴的四氯化碳溶液（或溴单质）：HC≡CH＋Br2―→CHBr==CHBr(1,2-二溴乙烯)； 乙炔与溴的四氯化碳溶液（或溴单质）：CHBr==CHBr＋Br2―→CHBr2—CHBr2(1,1,2,2-四溴乙烷)。 乙炔与氢气：CH≡CH＋H2CH2==CH2（乙烯）； 乙炔与氢气：CH≡CH＋2H2CH3CH3（乙烷）。 乙炔与氯化氢：CH≡CH＋HClCH2==CHCl(氯乙烯)。 乙炔与水：CH≡CH＋H2OCH3CHO。 乙炔与水加成的过程乙炔与水加成的直接产物是乙烯醇(CH2==CH—OH),但羟基与碳碳双键上的碳原子相连时，分子不稳定，很快转化为醛基或酮羰基，因此乙炔与水反应可以得到乙醛： ③加聚反应 含有碳碳三键的有机化合物相互加成，聚合生成含有碳碳双键的高分子，制得的高分子中仍含有不饱和键，故还能发生加成反应。如： 制备导电高分子材料 5.有机物燃烧定量规律 （1）一定温度下的气态烃完全燃烧前后气体体积的变化 ①当燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态时：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) V后－V前＝ －1 a．y＝4，气体总体积不变； b．y<4，气体总体积减小； c．y>4，气体总体积增大。 ②当燃烧后温度低于100 ℃，即水为液态时：CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(l) V前－V后＝＋1，气体体积总是减小。 （2）有机物完全燃烧耗氧量规律 ①等物质的量的有机物完全燃烧耗氧量计算 CxHyOz＋(x＋－)O2xCO2＋H2O，耗氧量可根据(x＋－)的值来比较，此值越大，耗氧量越多。 ②等质量的烃完全燃烧耗氧量计算 等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于的值大小。比值越大，燃烧时耗氧量越大。 （3）有机物完全燃烧产生CO2和H2O的规律 ①若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。 ②等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。 效果检测 4．（23-24高二下·北京·期中）在相同条件下，下列比较中正确的是 ①沸点：乙烷<乙醇                                ②沸点：正戊烷>异戊烷 ③沸点：乙烷>己烷                                ④相对密度：1-丁烯>1-庚烯 A．①②③④ B．①② C．①②③ D．②④ 【答案】B 【解析】①乙烷和乙醇均为分子晶体，但乙醇分子间存在氢键，则乙醇的沸点高于乙烷，故①正确； ②互为同分异构体的烷烃，支链越多，熔沸点越低，则沸点：正戊烷＞异戊烷，故②正确； ③互为同系物的烷烃，碳原子数越多，熔沸点越高，乙烷中含2个碳原子，而己烷中含6个碳原子，则沸点：乙烷＜己烷，故③错误； ④在相同状态下，密度之比等于摩尔质量之比，由于1-丁烯的相对分子质量小于1-庚烯，则相对密度：1-丁烯＜1-庚烯，故④错误； 故选：B。 5．（24-25高二下·宁夏吴忠·期中）下列关于烷烃的结构及性质的说法错误的是 A．烷烃均难溶于水，相对密度均小于1 B．烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此，烷烃不能发生氧化反应 C．物质的沸点：正戊烷>异戊烷>正丁烷>丙烷 D．所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应 【答案】B 【解析】A．烷烃密度均小于水，为有机物，依据相似相溶的原理可知，烷烃均难溶于水，故A正确； B．烷烃虽不能使酸性高锰酸钾褪色，但燃烧属于氧化反应，B错误； C．碳数越多沸点越高，同碳数支链越少沸点越高，顺序正确，C正确； D．烷烃均含C-H键，光照下均可与Cl2发生取代反应，D正确； 答案选B。 6．（25-26高二上·内蒙古乌兰察布·期中）四氯乙烯()是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯()是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是 A．它们都可以由乙烯发生加成反应得到 B．它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．它们的分子中都不含氢原子 D．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼 【答案】C 【解析】A．四氯乙烯可由乙炔和Cl2发生加成反应得到，聚四氟乙烯是由四氟乙烯发生加聚反应得到，所以二者都不能用乙烯发生加成反应得到，故A错误； B．四氯乙烯中含有碳碳双键，能够发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，聚四氟乙烯中不含碳碳双键，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误； C．由四氯乙烯和聚四氟乙烯的结构式可知，其中只含C元素和卤族元素，都不含氢原子，故C正确； D．四氯乙烯是‌非极性溶剂，对油脂确实有较好的溶解作用，聚四氟乙烯中不含碳碳不饱和键，性质较稳定，故D错误； 故选C。 7．（24-25高二上·江苏无锡·月考）0.2mol某气态烃能与0.4mol氯化氢完全加成，加成后产物分子中的氢原子又可与1.6mol氯气发生完全取代反应。下列关于该气态烃的说法正确的是 A．分子式为C4H8 B．分子中的碳原子不可能全部在一条直线上 C．分子中的所有原子可能全部共面 D．该烃1mol完全燃烧需要6mol O2 【答案】C 【分析】某气态烃0.2mol能与0.4mol氯化氢完全加成，说明分子中含有1个C≡C或2个C=C键，所得产物又能与1.6mol氯气发生完全取代反应，得到一种只含碳氯元素的化合物，说明加成产物中含有8个H原子，则原气态烃为炔烃或二烯烃，且有6个H原子。 【解析】A．据以上分析可知，其分子中氢原子个数为6，分子式为C4H6，故A错误； B．若原气态烃为炔烃，且有6个H原子，分子式为C4H6，当其为时，分子中的碳原子全部在一条直线上，故B错误； C．若原气态烃为二烯烃，且有6个H原子，分子式为C4H6，当其为CH2=CHCH=CH2时，分子中的所有原子可能全部共面，若原气态烃为炔烃，当其为时，分子中的所有原子不可能全部共面，故C正确； D．据烃的完全燃烧通式可知，该烃分子式为C4H6，1mol C4H6完全燃烧需要4+×6=5.5mol，故D错误； 故选：C。 █知识点三 乙烯和乙炔的实验室制法 1.乙烯的实验室制法 药品 乙醇、浓硫酸 反应原理 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 装置 液—液加热， 收集方法 排水集气法 注意事项 ①浓硫酸的作用：催化剂和脱水剂。 ②温度计的位置：插入反应液中但不能触及烧瓶底部，目的在于控制反应液的温度在170℃，避免发生副反应。  ③加入碎瓷片是为了防止液体暴沸。 ④点燃乙烯前要验纯。 ⑤反应液变黑是因浓硫酸使乙醇脱水碳化，碳把硫酸还原为SO2，故乙烯中混有SO2。 C + 2H2SO4（浓）== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 2.乙炔的实验室制法 反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水 实验原理 主反应 CaC2＋2H2OC2H2↑＋Ca(OH)2 (不需要加热) 副反应 CaS＋2H2O==Ca(OH)2＋H2S↑ Ca3P2＋6H2O==3Ca(OH)2＋2PH3↑ 实验装置 实验步骤 装置 实验步骤 实验现象 解释或结论 ① 将饱和氯化钠溶液滴人盛有电石的烧瓶 反应迅速、有大量气泡生成 反应生成乙炔 ② 将制得的乙炔通入CuSO4溶液中 有黑色沉淀产生 CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，乙炔中的杂质气体H2S被除去 ③ 将纯净的乙炔通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中 溶液紫红色褪去 乙炔被酸性高锰酸钾溶液氧化 ④ 将纯净的乙炔通入盛有溴的四氧化碳溶液的试管中 溶液橙色褪去 乙炔与溴发生加成反应 ⑤ 尾气处理：点燃纯净的乙炔 火焰明亮，并伴有浓烈的黑烟 乙炔可燃且含碳量高 ①实验室制取乙炔时，不能用排空气法收集乙炔：乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔。 ②电石与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用饱和氯化钠溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入。 ③CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为防止产生的泡沫涌入导管，应在导管口塞入少许棉花 (如图所示)。 ④生成的乙炔有臭味的原因：由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。 ⑤制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因是： a．碳化钙吸水性强，与水反应剧烈，不能随用、随停； b．反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂； c．反应后生成的石灰乳是糊状，堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用。 ⑥盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。 效果检测 8．如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 A．逐滴加入饱和食盐水的目的是控制生成乙炔的速率 B．硫酸铜溶液可以除去杂质， C．若需制备较多乙炔，可用启普发生器 D．与水反应生成乙炔，则与水反应生成丙炔 【答案】C 【解析】A．电石与水反应剧烈，逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率，A正确； B．硫酸铜溶液能与、反应：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4、24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4，可选其除去乙炔中的杂质，B正确； C．由于此反应为放热反应，易使启普发生器炸裂；CaC2能与水蒸气反应，不便于长期放置；且生成的Ca(OH)2是微溶物，易形成糊状附着在CaC2表面，不便于控制，故制备乙炔，不可用启普发生器，C错误； D．CaC2与水反应生成乙炔，方程式为：，则Mg2C3与水反应的方程式为：，生成丙炔，D正确； 故选C。 9．下图是制备和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是 A．制备乙炔的反应原理是 B．a中饱和食盐水的作用是减慢反应速率 C．c的作用是除去，f处火焰明亮伴有黑色浓烟 D．d、e褪色原理相同 【答案】D 【解析】 A．实验室用饱和食盐水与电石反应生成氢氧化钙和乙炔气体，制备乙炔的反应原理是CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 +CHCH↑，A正确； B．饱和食盐水滴到电石的表面上后，水迅速跟电石作用，使原来溶于其中的食盐析出，附着在电石表面，能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触，从而降低反应的速率，B正确； C．电石中混有硫化物和磷化物，与水反应生成的乙炔气体中混有的硫化氢和磷化氢；乙炔的含碳量高，在f处燃烧时会产生明亮、伴有浓烟的火焰，C正确； D．d中溴和乙炔发生加成反应使其褪色，e中的酸性高锰酸钾溶液与乙炔发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误； 故选D。 10．下列关于实验室制取乙烯和乙炔的装置说法正确的是(夹持仪器未画出) A．①装置完全正确 B．①装置中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂 C．②装置制备乙炔的反应方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ D．②装置中酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔具有还原性 【答案】C 【解析】A．装置①为实验室制乙烯装置，需将反应液迅速升温到170℃，故温度计应插入液面以下，A错误； B．在乙醇消去制乙烯中，浓硫酸起催化剂和脱水剂作用，B错误； C．电石CaC2和水反应方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑，C正确； D．电石中常含有CaS等杂质，CaS与水反应生成H2S气体也能使酸性KMnO4溶液褪色，即此时KMnO4溶液褪色不一定是因为C2H2，D错误；正确操作应该将气体先通过盛有FeCl3溶液或CuSO4溶液的洗气装置，再通入KMnO4溶液； 故答案选C。 █知识点四 芳香烃的概念、分类及结构 1.概念 分子里含有一个或多个苯环的烃类化合物属于芳香烃，苯是最简单的芳香烃。 2.结构特点 含有苯环，无论多少，侧链可有可无，可多可少，可长可短，可直可环。 3.稠环芳香烃 通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫稠环芳香烃。稠环芳香烃最典型的代表物是萘()。 4.分类 5.苯的分子结构 分子式 结构式 结构简式 空间充填模型 C6H6 或 化学键 形成 苯分子中的6个碳原子均采取sp2杂化，每个碳的杂化轨道分别与氢原子及相邻碳原子的sp2杂化轨道以σ键结合，键间夹角均为120°，连接成六元环。每个碳碳键的键长相等，都是139 pm，介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面，相互平行重叠形成大π键，均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧 结构特点 ①6个碳碳键键长完全相同。 ②是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。 ③苯的6个氢原子所处的化学环境完全相同。 ④分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。 ⑤苯分子中处于对位的两个碳原子及与它们相连的两个氢原子，在同一条直线上。 效果检测 11．已知芳香烃A、B的结构模型如图所示，相关叙述正确的是 A．A的结构简式为，其一氯代物有3种 B．A中有两种不同类型的碳碳键 C．B与A互为同系物，通式为(n为苯环数) D．与B互为同类别物质的同分异构体共有4种 【答案】B 【解析】 A．由物质A可以看出其结构简式为，其一氯代物有3种，A错误； B．A物质中有和苯分子中特殊的碳碳键，B正确； C．物质A和B所含有的苯环数量不同，所以不是同系物，C错误； D．B物质中两侧的苯环可以以邻、间、对的连接方式连接，所以B的同分异构体有2种，D错误； 故选B。 12．并五苯的结构简式为。关于它们下列说法中不正确的是 A．并五苯由22个碳原子和14个氢原子组成 B．并五苯属于芳香烃 C．并五苯的一氯代物有4种同分异构体 D．并五苯是苯的同系物 【答案】D 【解析】A．由并五苯的结构简式可知其分子式为C22H14，A正确； B．芳香烃是指含有苯环的烃，由并五苯的结构简式可知其是含有若干个苯环的烃，应属芳香烃，B正确； C．根据对称性原则，易知其分子中只有4种类型的氢原子，即其一氯代物只有4种，如图所示：，C正确； D．苯的同系物是含有一个苯环，苯环上的侧链都是烷基的一类芳香烃，结构上相差n个“-CH2-”，显然并五苯不是苯的同系物，D错误； 故答案为：D。 █知识点五 苯的性质 1.苯的物理性质 颜色状态 气味 密度、溶解性 毒性 熔、沸点 挥发性 无色液体 特殊气味 不溶于水且密度比水小 有毒 较低 易挥发 2.苯的化学性质 （1）苯的氧化反应 ①与氧气的燃烧反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O 实验现象：空气里燃烧产生浓重的黑烟，同时放出大量的热 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能被酸性KMnO4溶液氧化 （2）取代反应： ①卤代反应： 在催化剂FeBr3存在时，苯与液溴发生反应，苯环上的氢原子被溴原子取代，生成溴苯。 ＋Br2＋HBr↑； 溴苯 ①纯净的溴苯是一种无色液体，有特殊的气味，不溶于水，密度比水的大。但溴苯常因溶有溴单质而显红褐色。 ②在催化剂作用下，苯也可以与其他纯净卤素单质发生此类反应。 ③苯只与纯卤素单质发生此反应，遇到溴水发生萃取，液体分层。 ②苯的硝化反应： 在浓硫酸的作用下，苯与浓硝酸在50~60℃时可发生反应，苯环上的氢原子被硝基（—NO2）取代生成硝基苯。 ＋HO—NO2＋H2O； ①纯净的硝基苯是一种无色液体，有苦杏仁气味，不溶于水，密度比水的大。油状液体，有毒，因溶有NO2而显黄色。 ②可写成 ,不能写成。 ③—NO2是硝基，与NO2、NO2-不同，—NO2显电中性，但无法独立存在。 ③苯的磺化反应 苯能与浓硫酸在70~80℃时发生反应，生成苯磺酸。苯磺酸是易溶于水的一元强酸，可以看作是硫酸分子里的一个羟基被苯环取代的产物。磺化反应可用于制备合成洗涤剂。 ＋HO—SO3H＋H2O； （3）加成反应： 在以Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下，苯能与氢气发生加成反应，生成环己烷。 ＋3H2。 3.硝基苯与溴苯的实验室制法比较 硝基苯制取实验 溴苯制取实验 装置图 反应原理 ＋HO—NO2＋H2O ＋Br2＋HBr↑ 条件 50~60℃,水浴加热 液溴，FeBr3催化 催化剂 浓H2SO4(还作吸水剂) 在液溴中加入铁屑与Br2反应生成FeBr3,FeBr3起催化作用 长导管的作用 ①冷凝回流；②平衡气压 ①导气；②冷凝回流 混合顺序 浓硝酸、浓硫酸、苯 苯、液溴(将液溴加入苯中混合均匀)、铁屑 分离提纯 ①水洗：除去大部分硫酸和硝酸； ②碱洗(用NaOH溶液):洗去NO2和残留的酸③水洗：除去残留的NaNO2、NaNO3、NaOH; ④干燥：加无水MgSO4除去水分，并过滤； ⑤蒸馏：除去硝基苯中残留的苯 ①过滤：除去未反应的铁屑； ②水洗：除去FeBr3和部分HBr; ③碱洗：除去HBr和未反应的Br2; ④水洗：除去残留的NaBr、NaBrO和NaOH; ⑤干燥：加无水氯化钙吸水，并过滤； ⑥蒸馏：除去残留的苯 效果检测 13．苯可发生如图所示反应，下列叙述错误的是 A．反应③为取代反应，有机产物是一种芳香化合物 B．反应②为氧化反应，现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应①为取代反应，试剂是浓溴水 D．反应④在加热、催化剂作用下与H2发生反应生成环己烷 【答案】C 【解析】A．反应③苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯和水，为取代反应，有机产物硝基苯是一种芳香化合物，故A正确； B．苯具有还原性，能够在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应②为氧化反应，苯含碳量高，反应现象是火焰明亮并伴有浓烟，故B正确； C．反应①为苯的溴代反应，试剂为液溴、溴化铁作催化剂，故C错误； D．反应④中1mol苯最多与3molH2在加热、催化剂作用下发生加成反应生成环己烷，故D正确； 答案选C。 14．工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作传热载体的化合物，该化合物分子中苯环上的一氯代物有3种，1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气，判断这种化合物可能是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 A．的苯环上的一氯代物有3种，如图：，但是催化加氢时最多消耗3 mol氢气，A不合题意； B．的苯环上的一氯代物有3种，如图：，分子中含有2个苯环，则1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气，B符合题意； C．的苯环上的一氯代物有2种，如图：，1 mol该化合物催化加氢时最多消耗5 mol氢气，C不合题意； D．分子高度对称，苯环上的一氯代物只有1种，1 mol该化合物催化加氢时最多消耗6 mol氢气，D不合题意； 故答案为：B。 15．芳香烃Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍，且1molQ最多可与4molH2发生加成反应。已知Q分子中只有一个环状结构，则Q（不考虑立体异构）有 A．8种 B．6种 C．5种 D．4种 【答案】B 【解析】1mol芳香经Q最多可与4moH2发生加成反应，且Q分子中只有一个环状结构，则Q中侧链上有一个碳碳双键，设Q的分子式为CnH2n-8，由于Q完全燃烧时消耗氧气的物质的量是自身的11.5倍，则=11.5，解得n=9，则Q的分子式为C9H10；当苯环上只有1个取代基时，取代基有-CH=CHCH3、-CH2CH=CH2、-C(CH3) =CH2三种，可形成3种同分异构体；当苯环上有2个取代基时，取代基为-CH3和-CH=CH2，可形成邻、间、对3种同分异构体，则共有6种符合条件的同分异构体，故选B。 16．已知：苯环引入取代基会改变苯环的电子云密度，从而改变苯环再次取代反应的难易以及取代的位置。苯环上的电子云密度越大，取代越容易。 ⅰ. ⅱ. ⅲ. 下列说法不正确的是 A．浓硫酸在反应中起催化剂和吸水剂的作用 B．由反应ⅰ和ⅲ的反应条件对比可得：硝基使苯环再次取代变得困难 C．发生硝化反应生成取代物的主要产物是 D．由以上实验可知甲基和硝基使苯环上的电子云密度减小 【答案】D 【解析】A．浓硫酸在反应中的作用为催化剂以及吸水剂，促进反应正向进行，故A正确； B．反应i的条件为浓硫酸、50～60℃，反应iii的条件为浓硫酸、95℃，则硝基使苯环再次取代变得困难，故B正确； C．由反应iii可知，硝基苯的主要取代位置为间位，则发生硝化反应主要取代硝基的间位，则生成的主要产物是，故C正确； D．对比试验i和ii可知，甲基使得苯环的取代反应更容易，则甲基使得苯环上的电子云密度增大，故D错误； 故选D。 17.溴是一种重要的化工原料，可广泛应用于化工生产，可合成药物、香料、染料等有机化合物。 实验小组制备溴苯。实验物质相关物理常数见表格： 名称 密度 沸点 水中 溶解度 相对分 子质量 苯 80 微溶 78 液溴 3 59 微溶 160 溴苯 156 微溶 157 实验装置如下图所示： 在三颈烧瓶中加入足量苯和适量铁粉，缓慢滴加液溴，A中有微沸现象，至反应结束，总共滴加，反应结束后，向装置中通入一段时间(已知水层体积为，反应前后体积保持不变)。 （1）仪器a的名称为_______，B中的作用是_______。 （2）A中发生的反应方程式为_______，可证明发生该反应的现象是_______。 （3）．冷凝水的流向是_______。 A．下进上出    B．上进下出 （4）实验结束后，取C中水层溶液进行沉淀滴定，消耗标准液，则本实验的产率为_______。 反应结束后，将A中物质经下列操作进行分离提纯。 （5）水层①中加入溶液后的现象是_______。 （6）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ用到的主要玻璃仪器是_______。操作Ⅴ是_______。 （7）操作Ⅱ加入溶液的目的是_______。(用离子方程式表示)。 （8）操作Ⅳ中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_______。 【答案】（1）恒压滴液漏斗 吸收未反应的溴单质 （2）、 C中保持无色，紫色石蕊试液变红 （3）A （4） （5）溶液变血红色 （6）分液漏斗，烧杯 蒸馏 （7） （8）除去有机层中的水 【分析】本实验为苯的溴代反应制备溴苯：苯与液溴在FeBr3（由加入的铁粉和液溴反应生成）催化下发生亲电取代，生成溴苯和HBr，该反应为放热反应。装置B中CCl4用于吸收挥发出来的Br2蒸气，避免Br2干扰后续HBr的检验，可通过检验产物HBr证明取代反应发生； 粗溴苯混有FeBr3、Br2、苯等杂质，先加水分液除去可溶性FeBr3；再加NaOH除去残留溴单质，分液后水洗除去有机层中残留的NaOH和钠盐；之后加干燥剂除去有机层中残留的水，最后利用苯和溴苯的沸点差异，蒸馏分离得到纯净溴苯。 （1）由图可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗；B中的作用是吸收未反应的溴单质，因为溴易溶于，而生成的HBr不溶于，这样可以避免溴蒸气进入C装置干扰实验现象； （2）A中苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，方程式为、；C装置中紫色石蕊试液变红（生成的HBr溶于水形成氢溴酸，使石蕊试液变红），层无色（挥发出的溴完全被装置B吸收）； （3）冷凝水的流向是下进上出，选A； （4）溴的密度为3 g/mL，体积8.00 mL，则溴的质量m=3 g/cm38.00 mL=24 g， 溴的摩尔质量为160 g/mol，则物质的量n(Br2)=， 再计算生成的HBr的物质的量： 滴定消耗AgNO3的物质的量n(AgNO3)=2.0 mol/L0.012 L=0.024 mol， 20.00 mL溶液中HBr的物质的量为0.024mol，则100 mL溶液中HBr的总物质的量n(HBr)=0.024 mol5=0.12 mol， 根据反应，HBr的物质的量等于溴苯的物质的量， 产率= （5）水层①中含有Fe3+（由FeBr3溶解产生），Fe3+与SCN-反应生成血红色的Fe(SCN)3，现象是溶液变血红色； （6）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为分液操作，用到的主要玻璃仪器是分液漏斗、烧杯；操作Ⅴ是分离互溶的苯和溴苯，二者沸点不同，采用蒸馏操作； （7）NaOH溶液用于除去有机层①中残留的Br2，离子方程式为； （8）无水氯化钙是常用的干燥剂，作用是除去有机层③中残留的少量水分。 █知识点六 苯的同系物性质 1.物理性质 苯的同系物通常状况下都是无色液体，有类似苯的气味，密度比水的小，不溶于水，易溶于有机溶剂，同时它们本身也是有机溶剂。随着分子中碳原子数的增加，苯的同系物的熔、沸点逐渐升高。 2.化学性质(以甲苯为例) 苯的同系物都含有苯环和烷基，其化学性质与苯和烷烃类似，由于苯环与烷基之间存在相互作用，所以化学性质又有差异，如甲苯中甲基使苯环上与甲基处于邻、对位的氢原子活化而易被取代，而苯环也使甲基活化，易被氧化。 （1）苯的同系物与苯在化学性质上的相似之处 ①燃烧反应 苯和苯的同系物都能燃烧，且燃烧时火焰明亮并伴有浓烟。苯的同系物的燃烧通式： CnH2n－6＋O2nCO2＋(n－3)H2O。 ②取代反应 苯和苯的同系物都能与卤素单质（X2）、浓硝酸等发生取代反应。 与卤素单质（X2）发生取代反应时，取代位置与反应条件有关。在催化剂作用下，取代的是苯环上烷基邻、对位上的氢原子，而在光照条件下，取代的是侧链烷基上的氢原子。如： ③加成反应 苯和苯的同系物都能与氢气发生加成反应生成环己烷和环己烷的同系物。如： ＋3H2 。 （2）苯的同系物与苯在化学性质上的不同之处 ①受侧链烷基的影响，苯的同系物中苯环上烷基邻、对位上的氢原子活性增强，易被取代。例如，甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可以发生取代反应，生成一硝基取代物、二硝基取代物和三硝基取代物，硝基取代的位置均以甲基的邻、对位为主，其中生成三硝基取代物的化学方程式为 ＋3HO—NO2 ＋ 3H2O。 ②受苯环的影响，部分苯的同系物的侧链能被强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液）氧化。在苯的同系物中，如果侧链烷基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子，则该侧链烷基就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，通常被氧化为羧基（—COOH）；若与苯环直接相连的碳原子上无氢原子，则不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。如： 苯环对侧链上的烷基产生的影响，使与苯环直接相连的碳原子上的氢原子非常活泼，失去氢原子后，可以形成具有反应活性的中间体，导致侧链容易被强氧化剂氧化。当与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子时，无法形成具有反应活性的中间体，导致侧链不能被氧化。 效果检测 18．如图是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出)，有关叙述正确的是 A．反应①为取代反应，其产物可能是 B．反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C．反应③为取代反应，反应条件是50～60 ℃ D．反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应 【答案】B 【解析】A．在光照条件下氯气与甲苯发生取代反应，取代的是甲基上的H原子，在催化剂条件下，取代苯环上的H原子，A错误； B．由于甲苯分子中含碳量比较高，故甲苯燃烧时，燃烧不充分有浓烟，所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟，B正确； C．甲苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂、50～60 ℃条件下发生取代反应生成三硝基甲苯，C错误； D．反应④是1 mol甲苯与 3 mol H2发生加成反应，D错误； 故选B。 19．芳香族化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示： 请回答下列问题： （1）A的名称是_____；E属于_____(填“饱和烃”或“不饱和烃”)。 （2）A→E的反应类型是_____。B分子所含的官能团名称为_____。 （3）在A→B反应的副产物中，与B互为同分异构体的副产物的结构简式为_____。 （4）A→C的化学方程式为_____。 （5）A→D的反应类型是_____，写出D的结构简式：_____。 【答案】（1）邻二甲苯或1，2-二甲苯 饱和烃 （2）加成反应 碳溴键或溴原子 （3）    （4）+Br2(或) （5）氧化反应 【分析】 A为，与溴光照条件发生取代反应生成B，苯环上的H原子与溴单质发生取代反应生成C为，苯甲基被酸性高锰酸钾氧化为，与氢气发生加成反应生成E为。 【解析】（1）A→B的变化，可知A为，命名为邻二甲苯或1，2-二甲苯；E为，无不饱和键，为饱和烃。 （2）根据分析可知为加成反应；根据B结构可知官能团为碳溴键或溴原子。 （3）A→B为光卤代，只能取代甲基上的氢原子，2个甲基上有4个溴原子的同分异构只有。 （4）溴单质在三溴化铁作为催化剂是取代甲基的邻位或者对位并生成溴化氢，故方程式为：+Br2(或)； （5）A可被酸性溶液氧化，发生氧化反应，生成。 █知识点七 烃的命名 一．烷烃的命名 1.习惯命名法 烷烃可以根据分子中所含碳原子的数目来命名，碳原子数后加“烷”字，就是简单烷烃的命名。 ①碳原子数在10以内的，从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n≤10 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷 ②碳原子数在十以上的用汉字数字表示；如：C4H10的名称为丁烷、C9H20的名称为壬烷、C17H36叫十七烷。 ③当碳原子数相同时，存在同分异构体时，在(碳原子数)烷名前面加正、异、新等，分子式为C5H12的同分异构体有3种，写出它们的名称和结构简式： 正戊烷 异戊烷 新戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 分子结构中无支链 分子结构中有一条支链 分子主链上有两条支链 2.系统命名法 （1）选主链，称某烷 ①最长：含碳原子数最多的碳链作主链。 ②最多：当有几条不同的碳链含碳原子数相同时，要选择连有取代基数目最多的碳链为主链。根据主链中碳原子数目称为“某烷”。 （2）编序号，定支链 按照“近、简、小”的原则给主链上碳原子进行编号，用1、2、3等阿拉伯数字表示，以此来确定取代基的位置。 当“简”“小”和“近”发生冲突的时候，优先考虑“近”,再考虑“简”,最后考虑当“小”。 ①最“近”原则：从主链中离取代基最近的一端的碳原子开始编号，将其定为1号碳原子。 ②最“简”原则：若有两个不同的取代基，分别处于距主链两端等距离的位置，则从离较简单的取代基近的一端开始编号。 ③最“小”原则：若有两个相同的取代基，分别处于距主链两端等距离且最近的位置，同时还有其他的取代基，从主链的两端分别开始编号，可得两种不同的编号系列，两系列中取代基位次和最小者即为正确的编号系列。 （3）写名称，简到繁 ①将取代基的名称写在主链名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明其在主链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用短线隔开。 ②如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用“二”“三”等汉字数字表示取代基的个数(只有一个取代基时取代基的个数省略),表示取代基位置的阿拉伯数字之间需用逗号隔开，汉字数字与阿拉伯数字之间用短线隔开。 ③如果主链上有几个不同的取代基，把简单的写在前面，复杂的写在后面，中间用短线相连。 ①取代基的位号必须用阿拉伯数字“2、3、4......”表示，位号没有“1”； ②相同取代基合并算，必须用中文数字“二、三、四......”表示其个数，“一”省略不写； ③表示取代基位号的阿拉伯数字“2，3，4......”等数字相邻时，必须用“，”相隔，不能用“、”； ④名称中阿拉伯数字与汉字相邻时，必须用短线“—”隔开； ⑤若有多种取代基，不管其位号大小如何，都必须把简单的写在前面，复杂的写在后面； ⑥在烷烃命名中不可能出现“1—甲基、2—乙基，3—丙基”这样的取代基。 二.烯烃的命名 1.命名方法 烯烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有双键，编号时起始点必须离双键最近。 2.命名步骤 ①选主链，称某烯：将含有双键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某烯” ②编号位，定支链：从距离双键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使双键碳原子的编号为最小，以确定双键、支链的位次 ③按规则，写名称 系统命名法书写名称，从前到后的顺序依次为简单取代基位置、数目、名称→复杂取代基位置、数目、名称→碳碳双键(或三键)位置→主链名称。 ①给烯烃命名时，最长的碳链不一定是主链。 ②烯烃命名时应从距离双键最近的一端开始编号，而不能以支链为依据。 三.炔烃的命名 （1）命名方法：炔烃的命名与烷烃的命名相似，即遵循最长、最多、最近、最小、最简原则。但不同点是主链必须含有三键，编号时起始点必须离三键最近 （2）命名步骤 ①选主链，称某炔：将含有三键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。 ②编号位，定支链：从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使三键碳原子的编号为最小，以确定三键、支链的位次。 ③按规则，写名称：取代基位次—取代基名称—三键位次—某炔。用阿拉伯数字标明三键的位置(只需标明三键碳原子编号较小的数字) 四.苯的同系物的命名 （1）苯的一元烷基取代物 ①以苯环作为命名的母体，苯环上的侧链烷基为取代基进行命名，称为某苯。如苯环上的一个氢原子被甲基取代的产物称为甲苯，苯环上的一个氢原子被乙基取代的产物称为乙苯。 ②苯环所连的烷基较复杂时，则将苯环作为取代基，称为苯基。 （2）苯的二元烷基取代物 ①当苯环上有两个相同的取代基时，可分别用“邻”“间”“对”来表示取代基的三种相对位置，或用“1,2”“1,3”“1,4”表示。如 ②当苯环上有两个不同取代基时，以较复杂的取代基和苯环为主体来命名，可用“邻”“间”“对”表示另一取代基与较复杂取代基的相对位置。如 （3）苯的多元烷基取代物 ①当苯环上有3个相同的取代基时，可用“连”“偏”“均”分别表示“1，2，3”“1，2，4”“1，3，5”三个取代基的相对位置关系，以三甲苯为例： ②当苯环上有多个取代基时，采用系统命名法命名，苯环上的编号必须符合取代基位次之和最小的原则。当用取代基位次之和最小原则无法确定哪一种编号正确时，应保证较简单的取代基位次尽可能小。 效果检测 20．下列各有机化合物的命名正确的是 A．    1，3—二丁烯 B．    2-甲基戊烷 C．    邻二甲苯 D．    2，2—二甲基—3，5—二乙基己烷 【答案】C 【解析】A．是二烯烃，命名为1，3—丁二烯，A错误； B．主链5个碳，3号碳上有1个甲基，命名为3-甲基戊烷，B错误； C．2个甲基处于邻位，命名为邻二甲苯，C正确； D．主链7个C，从离支链最近的一端编号，2号碳上有2个甲基，5号碳上有1个甲基，3号碳上有1个乙基，命名为2，2，5—三甲基—3—乙基庚烷，D错误； 故选C。 21下列有机物的命名正确的是 A．：2，3-二甲基-2-乙基丁烷 B．：聚乙烯 C．：顺-2-丁烯 D．：1，3，4-三甲苯 【答案】C 【解析】 A． 主链上最长有5个C原子，命名为2，3，3-三甲基戊烷，A错误； B．是由乙炔加聚生成的聚乙炔，B错误； C．命名为顺-2-丁烯，C正确； D．命名为三甲苯，D错误； 故选C。 █考点一 脂肪烃的结构特点、命名、通式 【例1】下列说法不正确的是 A．丙烷和丁烷互称为同系物 B．CH3CH2CH(CH3)2的名称为3-甲基丁烷 C．沸点：正戊烷>甲烷 D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．丙烷和丁烷均为烷烃，同时均满足CnH2n+2，即结构相似，组成上相差一个CH2，则互称为同系物，A正确； B．CH3CH2CH(CH3)2的名称为2-甲基丁烷，原命名时编号错误，B错误； C．已知烷烃随着碳原子数增多，熔沸点依次升高，则沸点：正戊烷>甲烷，C正确； D．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2的分子式均为C4H10，结构不同，二者互为同分异构体，D正确； 故答案为：B。 【变式1-1】下列化学用语表示不正确的是 A．NH3的空间填充模型： B．3，3-二甲基戊烷的键线式： C．顺-2-丁烯的结构简式： D．乙炔的电子式： 【答案】D 【解析】A．NH3为三角锥形，空间填充模型为：，A正确； B．选择最长的碳链作主链，3，3-二甲基戊烷的键线式为：，B正确； C．顺-2-丁烯中，2个甲基位于同侧，其结构简式为：，C正确；     D．乙炔的电子式为：，D错误； 故选D。 【变式1-2】下列化学用语正确的是 A．的名称为2-乙基丙烷 B．有手性碳原子 C．反-2-丁烯的结构简式为 D．CH2=CH2中碳原子的杂化方式为sp3杂化 【答案】C 【解析】A．由该分子的结构简式可知，主链由4个碳原子，甲基在2号碳原子上，则其名称为：2-甲基-丁烷，A错误； B．手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子，中无手性碳原子，B错误； C．反-2-丁烯分子中两个甲基位于碳碳双键的异侧，其结构简式为：，C正确； D．CH2=CH2中含有每个碳原子形成3个σ键，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，D错误； 故选C。 █考点二 脂肪烃的物理化学性质 【例2】．如图所示为有机化合物①②③的结构简式。下列说法不正确的是 A．①②③都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．等物质的量的①②③分别与足量的反应，消耗的物质的量之比为2：3：4 C．②和③互为同分异构体 D．②与的溶液发生1：1加成时，所得产物有3种 【答案】D 【解析】A．①②③中都含有碳碳双键，都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色，A正确； B．①②③中的官能团只有碳碳双键，分子中碳碳双键的数目之比为2：3：4，则等物质的量的①②③分别与足量的反应，消耗的物质的量之比为2：3：4，B正确； C．②③是碳原子数均为9，不饱和度均为4的烃，分子式相同而结构不同，二者互为同分异构体，C正确； D．②与发生1：1加成时，左侧和中间碳碳双键为共轭二烯烃结构，可能发生1，2-加成或1，4-加成，则加成产物有4种，D错误； 故选D。 【变式2-1】已知某炔烃与卤化氢按物质的量为1：2发生加成反应后，生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把其分子中的氢原子全部取代，则该炔烃可能是 A．丙炔 B．1-丁炔 C．3-己炔 D．2-庚炔 【答案】A 【解析】某炔烃与卤素按物质的量为1：2发生加成反应，则该炔烃中含有1个碳碳三键，根据“生成的有机物至少需6mol的卤素单质才能把生成的有机物中的氢全部取代”可知，生成的有机物分子中含有6个氢原子，则原分子中含有6-2=4个氢原子，根据炔烃的通式CnH2n-2，则2n-2=4，解得：n=3，所以该炔烃中含有三个C，为丙炔，故答案为：A。 【变式2-2】下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是 A．烷烃的密度比水大 B．烷烃不能使酸性溶液褪色 C．烷烃跟卤素单质在光照下能发生取代反应 D．烷烃的熔、沸点随分子内碳原子数的增多而逐渐升高 【答案】A 【解析】A．烷烃的密度比水小，而非比水大，故A错误； B．烷烃结构稳定，不能被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液氧化，故B正确； C．烷烃与卤素单质在光照条件下可发生取代反应，这是其特性之一，故C正确； D．随着碳原子数增加，烷烃分子间作用力增强，熔、沸点逐渐升高，故D正确； 故答案为：A █考点三 乙炔的实验室制法 【例3】已知： 乙炔是无色无臭的气体，实验室常以电石为原料制备乙炔。因电石中含有CaS、Ca3P2等，与水反应可产生H2S、PH3等气体，所以制得的乙炔气体会有难闻的臭味。如图所示是某课外小组制备乙炔并探究乙炔的某些性质的实验装置(部分夹持装置已省略)。请回答下列问题。 （1）写出实验室制备乙炔的化学方程式：_______。 （2）实验室制备乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是_______(填名称)。 （3）装置B中 溶液的作用是_______。 （4）装置D中的现象是_______。 （5）工业上常用乙炔合成聚氯乙烯，请写出相关反应的化学方程式：_______。 （6）若将乙炔气体通入足量的溴水中，溴水褪色，其发生反应的化学方程式为_______。 （7）装置E的作用是_______。 【答案】（1） （2）饱和食盐水 （3）吸收杂质气体H₂S、PH₃等 （4）酸性高锰酸钾溶液褪色 （5）CH≡CH+HClCH₂=CHCl、 （6）CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2 （7）除去乙炔中的水(或干燥乙炔) 【分析】实验室用电石与水反应制备乙炔，为减慢反应速率，通常用饱和食盐水与电石反应，装置B用于吸收杂质气体H2S、PH3等气体，防止干扰乙炔性质的检验，装置D用于乙炔性质的检验，装置E干燥乙炔。 【解析】（1）电石与水反应生成乙炔和氢氧化钙，则实验室制取乙炔的化学方程式为：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。 （2）电石与水反应速率太快，通常用饱和食盐水代替水减慢化学反应速率，则分液漏斗中的液体a通常是饱和食盐水。 （3）实验中产生的、等杂质气体，会对乙炔性质实验造成干扰，利用硫酸铜溶液吸收H2S、PH3等气体，以避免干扰。 （4）乙炔含有碳碳三键，能与高锰酸钾溶液反应使其褪色。 （5）乙炔和氯化氢发生加成反应生成氯乙烯CH≡CH+HClCH₂=CHCl，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯。 （6）乙炔含有碳碳三键，能与溴水发生加成反应，则若将乙炔气体通入足量的溴水溶液中，溴水褪色，其反应的化学反应方程式为：CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2。 （7）装置E为碱石灰，为干燥剂，可除去乙炔中的水(或干燥乙炔)。 【变式3-1】1842年德国化学家维勒用电石(CaC2)和水反应制备乙炔。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是 A．制备C2H2 B．除掉C2H2中的H2S C．收集C2H2 D．验证C2H2的还原性 【答案】C 【解析】A．碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔，由图可知，该装置为固液不加热的装置，分液漏斗中盛放饱和食盐水，锥形瓶中盛放电石，可以用于用电石和饱和食盐水反应制备乙炔，故A正确； B．硫酸铜与硫化氢反应生成硫化铜和硫酸，可以将混合气体通入到硫酸铜溶液中，可以除掉C2H2中的H2S，故B正确； C．乙炔的相对分子质量为26，空气的平均相对分子质量为29，二者密度相差不大，难以收集到纯净的乙炔，不能采用排空气法收集，故C错误； D．乙炔中含有碳碳三键，能与酸性高锰酸钾溶液反应，酸性高锰酸钾褪色，说明C2H2具有还原性，故D正确； 答案选C。 【变式3-2】某化学小组的同学利用电石(含和少量CaS)在实验室制备、净化乙炔并检验乙炔的性质。回答下列问题： Ⅰ．乙炔的制备。 该小组同学设计的两种气体发生装置(夹持装置省略)如图所示： （1）装置甲中发生主要反应的化学方程式为_____。 （2）装置甲用饱和食盐水代替水的目的是_____；装置乙可用50%酒精溶液代替饱和食盐水的原因是_____。 （3）装置乙中，检查气密性的具体操作为_____，与装置甲相比，装置乙的优点为_____。 Ⅱ．乙炔的净化与性质检验。 该小组同学选用的实验装置如图所示(夹持装置省略)，用装置A除杂，再将净化后的气体依次通过装置B、装置C、装置D。 （4）装置A中所用的除杂试剂为_____，目的是除去_____杂质(填化学式)。 （5）装置B、C中的溶液均褪色，装置B中生成物的结构简式为_____；装置C中发生的有机反应类型为_____；装置D中的现象为_____。 Ⅲ．测定电石纯度。 （6）称取g电石进行乙炔的制备实验，待发生装置中反应进行完全后，将生成的乙炔净化后全部通入足量溴的溶液中，若溶液增重g，则该电石的纯度为_____(用含、的代数式表示)。 【答案】（1） （2）避免剧烈反应 块状的电石不溶于50%的酒精溶液，且能降低反应速率 （3）关闭止水夹，向长颈漏斗中缓慢加水，若水在长颈漏斗下端形成一段水柱，且一段时间后水柱的水位不会下降，则说明装置气密性良好 可以随时控制反应的开始与停止 （4）溶液(或NaOH溶液) （5）或 氧化反应 澄清石灰水变浑浊，并有液体排入量筒 （6） 【分析】甲装置用饱和食盐水和电石发生制备乙炔气体，在装置A中用溶液(或NaOH溶液)除去气体，将净化后的气体通入到溴的四氯化碳溶液中，发生加成反应，溴水褪色，在通入酸性高锰酸钾溶液中，发生氧化反应，高锰酸钾溶液褪色，最后D装置用排澄清石灰水的方法收集未反应的乙炔，据此回答。 【解析】（1）电石与水反应主要生成乙炔和氢氧化钙，反应的化学方程式为； （2）电石和水反应剧烈，饱和食盐水代替水的目的是避免剧烈反应；块状的电石不溶于50%酒精溶液，且能降低反应速率，所以装置乙可用50%酒精溶液代替饱和食盐水； （3）装置乙中，检查气密性的具体操作为关闭排气导管止水夹，向长颈漏斗中缓慢加水，若水在长颈漏斗下端形成一段水柱，且一段时间后水柱的水位不会下降，则说明装置气密性良好；与装置甲相比，装置乙的优点是可以随时控制反应的开始与停止； （4）可以用溶液(或NaOH溶液等)除去杂质 （5）装置B中发生反应的化学方程式为或，装置C中酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，乙炔被氧化为，装置D的作用为检验乙炔被酸性高锰酸钾溶液氧化生成的，与澄清石灰水反应生成白色沉淀，由于是“短进长出”，所以会有液体进入量筒 （6）乙炔与溴的溶液发生加成反应，完全反应后，测得溴的溶液增重g，则乙炔的质量为g，设参加反应的为g，列关系式： 所以有，解得，则电石的纯度为。 █考点四 苯及其同系物的物理化学性质 【例4】苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A．苯中的6个碳碳键完全相同，M中的6个碳碳键不完全相同 B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C．生成Y的反应过程中，浓H2SO4作催化剂 D．未达平衡时，升高温度，Y在产物中的百分含量增加 【答案】D 【解析】A．苯中的6个碳都采用杂化形成大键，使苯形成正六边形结构导致苯中的6个碳碳键完全相同；在M中因存在，使得与连接的C原子变为杂化，破坏了大键结构，使M中的6个碳碳键变得不完全相同， A正确； B．根据基元流程图可知，X是在苯的C、H原子数不变的情况下增加了和基团，属于加成产物；而Y是在苯环结构不变的情况下用取代了苯环上的1个H原子得到的产物，属于取代产物，B正确； C．Y为硝基苯，是用苯与浓硝酸反应在苯环上取代所得，要发生该取代反应，通常还需要使用浓作催化剂，C正确； D．根据基元流程图可知，生成Y的反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y在产物中的百分含量将降低，D错误； 故答案为：D。 【变式4-1】苯的硝化反应机理如下图。已知碳正离子与吸电子基团相连会降低稳定性，与给电子基团相连会增强稳定性，下列说法不正确的是 A．浓硫酸在反应中作催化剂 B．反应②破坏了苯环的芳香性，可推测反应②活化能大于反应③ C．发生硝化反应的容易程度：甲苯硝基苯苯 D．通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率 【答案】C 【解析】A．根据反应机理可知，浓硫酸在反应中参与反应，前后不变，起催化剂作用，A正确； B．反应②中，苯环与结合形成一个带正电荷的中间体，破坏了苯环的芳香性，由于形成不稳定结构需要克服较大的能量障碍，反应②活化能大于反应③，B正确； C．甲基是供电子基，使苯环上电子云密度增加，更容易被硝化，硝基是吸电子基，使苯环上电子云密度降低，难以被硝化，发生硝化反应的容易程度：甲苯苯硝基苯，C错误； D．浓硫酸不仅是催化剂，还提供质子环境，影响反应速率，通过控制酸的浓度可以调控硝化反应的速率，D正确； 答案选C。 【变式4-2】下列反应能说明苯环对取代基的影响的是 A．甲苯可与氢气发生加成反应 B．甲苯和浓硝酸、浓硫酸反应生成TNT C．甲苯在一定条件下反应生成对氯甲苯 D．甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化 【答案】D 【解析】A．甲苯可与氢气发生加成反应，是苯环具有的性质，与苯的性质相似，没有体现苯环对取代基的影响，A不符合题意； B．甲苯和浓硝酸、浓硫酸反应生成TNT，是甲基影响苯环，使甲基所连苯环碳邻、对位上的氢原子变得活泼，B不符合题意； C．甲苯在一定条件下反应生成对氯甲苯，与苯的性质相似，没有体现苯环对取代基的影响，C不符合题意； D．甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则表明苯环使甲基变得活泼，D符合题意； 故选D。 █考点五 溴苯、硝基苯的实验室制法 【例5】实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体不变色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D．作催化剂，可用铁粉代替 【答案】B 【分析】在溴化铁作催化剂作用下，苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢，装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，装置c中碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，倒置漏斗的作用是防止倒吸。 【解析】A．若关闭K时向烧瓶中加注液体，会使烧瓶中气体压强增大，苯和溴混合液不能顺利流下。打开K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，A不符合题意； B．装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，B符合题意； C．装置c中碳酸钠溶液呈碱性，且氢溴酸是强酸、酸性比碳酸强，故碳酸钠溶液能够吸收反应生成的溴化氢气体，C不符合题意； D．铁和溴反应生成溴化铁，故可用铁粉代替溴化铁，D不符合题意； 故选B。 【变式5-1】溴苯是一种常用的化工原料，通常情况下为无色油状液体，不溶于水，溶于多数有机溶剂。沸点156.2°C，较难挥发。某同学拟用如下装置制备溴苯（已检查气密性）： 先将铁粉和苯加入圆底烧瓶，再慢慢加入液溴，振荡均匀后塞好单孔塞，反应一段时间。取出圆底烧瓶中褐棕色液体，先水洗分液，再用溶液碱洗分液，即可得到无色有机液体。该无色有机液水洗干燥后，再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。 回答如下问题： （1）制备溴苯的化学方程式为_____。 （2）B中CCl4既可以防止_____，还可以除去HBr气体中的_____。 （3）请写出碱洗时主要反应的离子方程式_____。 （4）使用无水硫酸钠干燥的操作方法是向无色有机液中加入干燥剂后先搅拌再_____。 （5）后续处理的操作是_____（填操作名称），目的是除去溴苯中的_____。 （6）烧杯中的液体经搅拌、静置后，_____（填简要操作和现象）。即可证明制备溴苯的反应为取代反应，而非加成反应。 【答案】（1） +Br2 +HBr↑ （2）倒吸 苯蒸汽和溴蒸汽 （3）或 （4）过滤 （5）蒸馏 苯 （6）取上层无色清液，滴加硝酸银溶液，若产生淡黄色沉淀或滴加紫色石蕊，石蕊变红 【分析】实验室制备溴苯是用苯和液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，碱洗时，溴与NaOH反应，而有机物不能，再经过后续处理就可以得到纯净的溴苯。 【解析】（1）苯与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，三颈烧瓶中反应的方程式为 +Br2 +HBr↑； （2）B中四氯化碳可以隔绝HBr气体和水直接接触，可以防止倒吸；还可以除去HBr气体中的苯蒸气和溴蒸气； （3）碱洗时，溴与NaOH反应,而有机物不能，发生的离子反应为或发生反应：； （4）加入干燥剂吸水后，过滤即可除去干燥剂，故应先搅拌再过滤； （5）溴苯中混有杂质苯，则后续处理的操作是蒸馏或分馏，目的是除去溴苯中的苯； （6）制备溴苯的反应为取代反应，则生成HBr，溴化氢遇到石蕊溶液，能使石蕊溶液变红色；溴离子与硝酸银溶液反应能产生浅黄色沉淀，则烧杯中的液体经搅拌、静置后，取上层无色清液，滴加硝酸银溶液(紫色石蕊)，若产生淡黄色沉淀(石蕊变红)，即可证明该反应为取代反应。 【变式5-2】某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示，相关数据如下表。 已知该实验中存在的主要副反应是在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 溶解性 苯 5.5 80 0.88 不溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水 间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水 浓硝酸 -42 83 1.4 易溶于水 浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水 实验步骤如下： 取20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心加入B中。取17.7mL(约15.60g)苯加入A中。在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴加边搅拌，混合均匀加热，使其在50~60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量蒸馏水、5%NaOH溶液和蒸馏水洗涤。在分离出的产物中加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，过滤，对滤液进行蒸馏纯化，收集205~210℃的馏分，得到纯硝基苯18g。 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________，图中装置C的作用是___________。 （2）制备硝基苯的化学方程式为___________。 （3）配制混合酸时，___________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入浓硫酸中，原因是___________。 （4）为了使反应在50~60℃下进行，常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是___________。 （5）在洗涤操作中，第二次水洗的目的是___________。 （6）本实验所得到的硝基苯(硝基苯的摩尔质量为123g·mol-1)的产率是___________(保留两位有效数字)。 【答案】（1）分液漏斗 冷凝回流，以提高原料利用率 （2）+HO-NO2+H2O （3）不能 浓硝酸与浓硫酸混合时放出大量的热，若将浓硝酸加入浓硫酸中，浓硝酸密度小于浓硫酸，导致液体飞溅发生危险 （4）水浴加热 浓硝酸受热后发生分解产生的二氧化氮气体溶在硝基苯中，导致粗硝基苯呈黄色 （5）洗去残留的NaOH及生成的钠盐 （6）73% 【分析】配制混合酸时，应先将浓硝酸倒入容器，再缓缓倒入浓硫酸，加入苯后，均匀混合，用50-60℃的水浴加热；为防止浓硝酸、苯及生成的硝基苯挥发，实验过程中需进行冷凝回流。反应结束后，将混合液倒入盛有水的烧杯中，依次水洗、碱洗、水洗，再加入无水CaCl2干燥、过滤后进行蒸馏，以分离出硝基苯，据此分析； 【解析】（1）仪器B的名称是分液漏斗，为防止浓硝酸、苯及生成的硝基苯挥发，实验过程中需进行冷凝回流，则图中装置C的作用是：冷凝回流，以提高原料利用率； （2） 苯与混合酸在50~60℃下进行反应，可制备硝基苯，化学方程式为+HO-NO2+H2O； （3）浓硫酸与浓硝酸混合时会放出大量的热，若将浓硝酸加入浓硫酸中，由于浓硝酸的密度小于浓硫酸，会造成液体溅出。所以配制混合酸时，不能将浓硝酸加入浓硫酸中； （4）为了使反应在50~60℃下进行，常采用的加热方法是：水浴加热；反应过程中，有部分硝酸发生分解，生成的NO2溶于混合液中，则反应结束并冷却至室温后A中液体为粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是：粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的NO2； （5）先用水洗除去浓硫酸、浓硝酸，再用溶液除去溶解的少量的酸，最后水洗除去未反应的及生成的钠盐，所以第二次水洗的目的是洗去残留的及生成的钠盐； （6） 制备硝基苯的反应为：+HO-NO2+H2O；据反应可知，苯完全反应生成硝基苯的理论产量为g，故硝基苯的产率为×100%=73%。 基础应用 1．下列说法正确的是 A．正戊烷分子中所有的碳原子在同一条直线上 B． 和 互为互为同分异构体 C． 的名称：3，3，4-三甲基己烷 D．新戊烷、正丁烷和异丁烷的沸点依次升高 【答案】C 【解析】A．烷烃中所有碳原子均为杂化，键角约为，正戊烷中碳原子呈锯齿形排列，所有碳原子不可能共直线，A错误； B．二者分子式均为，且结构完全相同，都为2-甲基丁烷，属于同一种物质，不是同分异构体，B错误； C．烃命名规则：选最长碳链为主链，本题最长碳链含6个碳原子；从靠近取代基的一端编号，取代基位次和最小，编号后：3号碳连2个甲基，4号碳连1个甲基，因此名称为：3，3，4-三甲基己烷，C正确； D．碳原子数越多，沸点越高；碳原子数相同时，支链越多沸点越低。碳原子数：新戊烷(5个碳) > 正丁烷、异丁烷(4个碳)，正丁烷支链少于异丁烷，沸点：正丁烷>异丁烷，因此沸点顺序为：新戊烷 > 正丁烷 > 异丁烷，D错误； 故选C。 2．下列说法正确的是 A．沸点：正戊烷＜异戊烷＜新戊烷 B．在光照条件下与氯气反应，生成两种一氯代物 C．符合通式的烃都是烷烃，通式的共价键数为3n＋2 D．的系统命名为3，4-二甲基戊烷 【答案】B 【解析】A．相同C原子的烷烃，支链越多，沸点越低，则正戊烷、异戊烷和新戊烷互为同分异构体，沸点依次降低，正戊烷>异戊烷>新戊烷，A错误； B．在光照条件下与氯气反应，生成一氯代物分别有和两种，B正确； C．符合通式的烃都是饱和烷烃，根据有机结构可知有多少个H原子就有多少个共价键，然后还有键，则共价键总数为：个，C错误； D．命名时要从左边开始编号，则其系统命名为2，3-二甲基戊烷，D错误； 故答案为：B。 3．《名医别录》记载广藿香：“疗风水毒肿，去恶气，疗霍乱、心痛”。愈创木烯(结构简式如图所示)是广藿香的重要提取物之一、下列有关愈创木烯的说法正确的是 A．属于芳香烃 B．与乙烯互为同系物 C．分子中所有的碳原子可能共平面 D．1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应 【答案】D 【解析】A.由愈创木烯的结构简式可知，分子中不含有苯环，不属于芳香烃，A项错误； B.该物质中含有两个碳碳双键，同时含有环状结构，和乙烯的结构不相似，与乙烯不互为同系物，B项错误； C.愈创木烯含有多个饱和碳原子，所有碳原子不共面，C项错误； D.愈创木烯分子中含有两个碳碳双键，1mol愈创木烯分子最多能与2mol 发生加成反应，D项正确； 故选D。 4．关于化合物2-苯基丙烯()，下列说法正确的是 A．有两种官能团 B．可以发生加聚反应 C．可以与溴水发生取代反应 D．易溶于水及甲苯 【答案】B 【解析】A．分子内只含有碳碳双键这一种官能团，A不符合题意； B．分子内含碳碳双键，可以发生加聚反应，B符合题意； C．苯环上发生取代反应，应该用液溴而不是溴水，分子内含碳碳双键，可以和溴水发生加成反应，C不符合题意； D．该化合物属于烃，烃难溶于水，易溶于苯、甲苯等有机溶剂，D不符合题意； 故选B。 5．关于有机物的说法正确的是 A．该有机物分子中所有碳原子一定在同一平面上 B．在一定条件下能发生氧化反应、取代反应、加聚反应 C．该有机物的官能团为苯环和碳碳双键 D．1mol该有机物最多可与3molH2反应 【答案】B 【解析】A．分子中苯环的平面与双键的平面通过碳碳单键相连，碳碳单键可以绕轴旋转，两个平面不一定共面，故A错误； B．甲基和苯环上的H可以被取代，碳碳双键可以发生加聚、氧化反应，故B正确； C．苯环不是官能团，故C错误； D．苯环和碳碳双键都能与H2加成，1mol该有机物最多可与4molH2反应，故D错误； 答案选B。 6．异辛烷含量是汽油抗爆性能的重要指标，下列关于异辛烷说法错误的是 A．难溶于水 B．一氯代物有4种 C．可由3种烯烃催化加氢制取 D．不可由炔烃催化加氢制取 【答案】C 【解析】A．烃基为疏水基团，烃类均难溶于水，A正确； B．由题干异辛烷的结构简式可知，分子中含有4种不同环境的氢原子，故其一氯代物有4种，如图所示： ，B正确； C．由题干异辛烷的结构简式可知，可由2种烯烃催化加氢制取，如图所示：，C错误； D．由题干异辛烷的结构简式可知，碳碳之间不能放三键，即不可由炔烃催化加氢制取，D正确； 故答案为：C。 7．下列说法不正确的是 A．所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 B．所有烷烃中，甲烷的沸点最低 C．甲烷分子中最多有3个原子共平面 D．甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与溴水发生取代反应 【答案】D 【解析】A．所有碳氢化合物中，甲烷的碳质量分数为=75%，而其他碳氢化合物（如乙烷、丙烷等）的碳质量分数随碳链增长而升高，A正确； B．烷烃的沸点随碳原子数增加而升高，甲烷是分子量最小的烷烃，沸点最低，B正确； C．甲烷是正四面体结构，任意三个氢原子可构成一个平面（如正四面体的一个面），但碳原子位于该平面外，因此最多有3个原子共平面，C正确； D．烷烃的取代反应需与卤素单质（如Cl2或Br2蒸气）在光照下反应，D错误； 故选D。 8．下列说法中，正确的是 A．和互为同系物 B．乙醇和乙醚互为同分异构体 C．可用溴水来区分乙烷和乙烯 D．甲醇、乙二醇、丙三醇互为同系物 【答案】C 【解析】A．第一个物质为苯酚，第二个为苯甲醇，官能团位置不同，结构不相似，分子组成虽相差，但结构不相似，不互为同系物，A错误； B．乙醇分子式为，乙醚()分子式为，分子式不同，不互为同分异构体，B错误； C．乙烷与溴水不反应(烷烃性质稳定)，乙烯含碳碳双键与溴水发生加成反应使溴水褪色，可区分，C正确； D．甲醇含1个羟基，乙二醇含2个，丙三醇含3个，官能团数目不同，结构不相似，不互为同系物，D错误； 故选C。 9．对于苯乙烯（）有下列叙述：①能使酸性溶液褪色；②能使溴的四氯化碳溶液褪色；③可溶于水；④可溶于苯中；⑤能与浓硝酸发生取代反应；⑥所有的原子可以共平面。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤ 【答案】C 【解析】①苯乙烯分子中有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，出现褪色，①正确； ②苯乙烯子中有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应，出现褪色，②正确； ③苯乙烯不溶于水，③不正确； ④有机物通常都易溶于有机溶剂，苯乙烯可溶于苯中，④正确； ⑤苯乙烯能与浓硝酸发生硝化反应，即取代反应，⑤正确； ⑥根据苯环和乙烯分子都是平面结构，可以判断苯乙烯所有的原子可能共平面，⑥正确。综上所述，其中正确的是①②④⑤⑥； 故选C。 10．已知v某烃与发生加成反应后，所得产物又能与发生取代反应，所得有机产物只含C、两种元素，则该烃可能为 A．2-丁烯 B．2-甲基丁烷 C．1，3-丁二烯 D．3-甲基-丁炔 【答案】C 【分析】根据题意，该烃能与发生加成反应，说明其分子中含有两个碳碳双键或一个碳碳三键。所得产物能与发生取代反应，说明加成产物分子中含有8个氢原子。 设该烃的分子式为，其与加成后的产物分子式为。因此，氢原子数为，解得。该烃的分子式应为。 【解析】A．2-丁烯的分子式为，不符合氢原子数为6的条件，且其只能与反应，故A错误； B．2-甲基丁烷为饱和烷烃，不能发生加成反应，故B错误； C．1，3-丁二烯的分子式为，符合条件。其结构简式为，含有两个双键，能与加成生成，该产物含有8个氢原子，能与发生取代反应，故C正确； D．3-甲基-1-丁炔的分子式为，不符合氢原子数为6的条件，故D错误； 综上所述，答案选C。 11．狄尔斯-阿尔德反应可用于构建六元环状烃，其转化关系如图所示。 下列说法错误的是 A．X与Y互为同分异构体 B．Y与溴的四氯化碳溶液反应会发生键断裂 C．Z分子不属于芳香族化合物 D．X、Y、Z均能发生加成、氧化反应 【答案】B 【解析】A．X、Y的分子式均为，结构不同，两物质互为同分异构体，A正确； B．Y中含有碳碳三键，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，断裂C－C键，B错误； C．Z分子中不含有苯环，故不属于芳香族化合物，C正确； D．X、Z中含有碳碳双键能发生加成反应和氧化反应，Y分子中含有碳碳三键能发生加成反应和氧化反应，D正确。 故选B。 12．丹皮酚是从牡丹花的根皮中提取的一种中药材，具有镇痛、消炎、解热的功效，乙基丹皮酚的一种衍生物X的结构简式如图。下列有关化合物X的说法错误的是 A．存在顺反异构 B．可发生取代反应和加成反应 C．不含手性碳原子 D．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 【答案】D 【解析】A．化合物中存在C=N双键，该双键的C原子连接苯环侧链和-CH3（两个不同基团），N原子连接-O-R（R为后续链状结构）和孤对电子（两个不同“基团”），满足顺反异构条件，A正确； B．苯环可发生取代反应（如卤代），烷基H可发生取代；C=N双键和苯环可发生加成反应（如加氢），B正确； C．手性碳原子需连有四个不同基团，该分子中所有sp3杂化的C原子均连接重复基团（如-CH2-连两个H），无手性碳原子，C正确； D．分子中含六元含N环（如哌嗪环），环中N、C原子为sp3杂化，呈椅式构象（立体结构），不可能共平面，故除H外其他原子不可能共平面，D错误； 故选D。 13．图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是 A．逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率 B．酸性溶液褪色，说明乙炔有还原性 C．用溴水验证乙炔的性质，不需要除杂 D．将纯净的乙炔点燃，有浓烈的黑烟，说明乙炔不饱和程度高 【答案】C 【解析】A．实验室用电石与水反应制取乙炔，反应剧烈，用饱和食盐水代替水可减慢反应速率，而且逐滴加入饱和食盐水能控制乙炔的生成速率，故A正确； B．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，乙炔使其褪色，说明乙炔被氧化，体现乙炔的还原性，故B正确； C．电石中含杂质（如CaS、Ca3P2），与水反应生成H2S、PH3等还原性气体，H2S能与溴水反应（H2S+Br2=2HBr+S↓），干扰乙炔与溴水的加成反应，所以用溴水验证乙炔的性质，也需用CuSO4溶液除杂，故C错误； D．乙炔含碳量高（92.3%），不饱和程度高，燃烧时碳不完全燃烧生成炭黑，产生浓烈黑烟，故D正确； 故答案选C。 14．环戊烷是一种无色透明液体，具有广泛的用途，可用作溶剂、汽油添加剂、制冷剂、橡胶软化剂等，它是石油裂解的副产物，也可以通过环戊二烯制得，下列说法正确的是 A．环戊二烯的分子式为 B．环戊烷属于饱和脂环烃 C．环戊烷的制冷原理是由于其中碳碳键断裂吸收大量的热，使环境温度降低。 D．环戊烷与环戊二烯二者互为同系物 【答案】B 【解析】A．环戊二烯含1个五元环、2个碳碳双键，不饱和度为3，分子式应为，不是，A错误； B．环戊烷中碳原子均以碳碳单键成环，无不饱和键，属于饱和脂环烃，B正确； C．环戊烷制冷是汽化吸热的物理变化，过程中没有碳碳键断裂，C错误； D．同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团；环戊烷是饱和环烃，环戊二烯含碳碳双键，结构不相似，不互为同系物，D错误； 故选B。 15．正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型为，X是它的一种同分异构体，且X分子的主链上含有4个碳原子，下列有关说法正确的是 A．X分子中可能含有三个甲基 B．X的一氯代物可能有三种(不考虑立体异构) C．标况下2.24LX完全燃烧，生成0.6molCO2 D．X能使溴的四氯化碳溶液褪色 【答案】B 【分析】根据题意X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3。 【解析】A．X可能为(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3，均含4个甲基，A错误； B．(CH3)2CHCH(CH3)2中有2种氢原子，一氯代物只有2种，(CH3)3CCH2CH3中有3种氢原子，一氯代物有3种，B正确； C．标准状况下X为液态，无法用气体摩尔体积进行计算，C错误； D．(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3都属于烷烃，与溴不反应，且发生互溶，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，D错误； 故选B。 16．实验室探究甲烷与氯气反应的装置如图。下列说法正确的是 A．饱和溶液可以换成溶液 B．光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升 C．甲烷与氯气反应时，能生成五种有机物 D．若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内充满液体 【答案】B 【解析】A．溶液能吸收，A错误； B．光照时，和发生取代反应，为黄绿色气体，不断减少，颜色变浅，反应生成的能溶于水，液面不断上升，B正确； C．甲烷与氯气反应时，能生成四种有机物，分别为、、、，C错误； D．若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内有剩余，无法充满液体，D错误； 故选B。 能力提升 17．铜催化乙炔选择性氢化制1，3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用＊标注)。 下列说法错误的是 A．反应Ⅰ的速率大于反应Ⅲ的速率 B．转化成过程中，有非极性键的断裂和形成 C．若原料用丙炔，则会有2种分子式为的有机物生成 D．增大的表面积，反应速率加快，的转化率可能增大 【答案】C 【解析】A．反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅲ，则反应Ⅰ的速率大于反应Ⅲ，A正确； B．根据图示，转化成过程中，先碳碳双键中有1条键断裂，后又有碳碳双键和碳碳单键的形成，所以有非极性键的断裂和形成， B正确； C．若原料用丙炔，则会有CH3CH=CH-CH=CHCH3、CH2=C(CH3)-C(CH3)=CH2、CH3CH=CH-C(CH3)=CH2共3种分子式为C6H10的有机物生成，C错误； D．增大Cu的表面积，可加快反应速率，可能提高单位时间内的转化率，D正确； 故选C。 18．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1molOH-所含的电子总数为9NA B．16gCH3OH含有的极性键数目为2.5NA C．1molSiO2中含有Si-O键的数目为2NA D．1.12L庚烷(C7H16)完全燃烧所生成的气态产物的分子数为0.3NA 【答案】B 【解析】A．OH⁻的电子数为8（O）+1（H）+1（额外电子）=10，1molOH⁻含10NA电子，A错误； B．CH3OH的摩尔质量为32g/mol，16g对应0.5mol，每个CH3OH含5个极性键（3个C-H、1个C-O、1个O-H），总数为0.5×5NA=2.5NA，B正确； C．SiO2中每个Si原子连接4个O原子，1molSiO2含4NA个Si-O键，C错误； D．庚烷在标准状况下为液体，体积无法直接换算为物质的量，且题目未指明条件，D错误； 故选B。 19．常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种，均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。 实验步骤： ①按体积比1：3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL； ②在三颈烧瓶中加入15mL(13g)甲苯，按图所示装好药品和其他仪器； ③向三颈烧瓶中加入混酸，并不断搅拌(磁力搅拌器已略去)； ④控制温度约为50℃，反应大约10min，三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现； ⑤分离出一硝基甲苯的总质量17.42g。 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是_______，进水口为_______填(“a”或“b”)。 （2）若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少，可能的原因是_______。 分离产品方案如图： （3）操作Ⅰ需要的主要玻璃仪器是_______，操作VI的名称是_______。 （4）操作V中加入无水CaCl2的目的是_______。 （5）本实验中一硝基甲苯的产率为_______(结果保留三位有效数字)。 （6）已知苯发生取代反应时，新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。如果原取代基为-X(卤原子)、-CH3时，新的取代基进入它的邻位或对位；如果原取代基为-NO2时，新取代基进入它的间位。根据定位规则，由合成共两步反应，第2步反应的化学方程式为_______。 【答案】（1）球形冷凝管 a （2）温度过高，导致HNO3大量分解、挥发 （3）分液漏斗、烧杯 蒸馏或分馏 （4）除去有机物中的水分，起干燥作用 （5）90.0% （6）+HNO3(浓) +H2O 【分析】甲苯和浓硝酸、浓硫酸的混合液发生取代反应生成一硝基甲苯，反应后的混合液先分液得有机混合液，有机混合液依次水洗除酸、氢氧化钠中和酸、再水洗除去水溶性盐和碱，用无水CaCl2除去有机物中的水分，最后蒸馏得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯。 【解析】（1）根据装置图，仪器A的名称是球形冷凝管，为提高冷凝效果，冷凝水“低进高出”，进水口为a。 （2）硝酸易挥发、不稳定，受热易分解，若实验后在三颈烧瓶中收集到的产物较少，可能的原因是温度过高，导致HNO3大量分解、挥发； （3）操作Ⅰ为分离有机层和水层，该操作是分液，需要的主要玻璃仪器是分液漏斗、烧杯；操作Ⅵ是分离沸点不同的互溶液体混合物，操作的名称是蒸馏。 （4）无水CaCl2具有吸水性，操作Ⅴ中加入无水CaCl2的目的是除去有机物中的水分，起干燥作用； （5）15mL(13g)甲苯的物质的量为0.1413mol，理论上生成一硝基甲苯0.1413mol，本实验中一硝基甲苯的产率为 。 （6） 如果原取代基为-X(卤原子)、-CH3时，新的取代基进入它的邻位或对位；如果原取代基为-NO2时，新取代基进入它的间位。根据定位规则，由合成共两步反应，第一步苯和氯气发生取代反应生成氯苯，第2步氯苯发生硝化反应生成，第2步反应的化学方程式为+HNO3(浓) +H2O。 20．我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品，为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去)，回答下列问题： 已知①R-NO2R-NH2 ② ③苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响：第一类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的邻位和对位，如-OH、-CH3(或烃基)、-Cl等；第二类取代基主要使新导入的取代基进入苯环的间位，如-NO2、-SO3H等。 （1）乙烯分子中碳碳键的键能σ键_______π键(填“>”“＜”或“=”)，乙烯的最简式为_______。 （2）反应②的化学反应类型为_______。 （3）聚苯乙烯的结构简式为 _______。 （4）写出反应⑤的化学方程式_______。 （5）乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比为6∶2∶1∶1，该同分异构体的名称为_______。 （6）写出以苯为原料合成 路线流程图_______(无机试剂、两个碳以下的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）> CH2 （2）加成反应 （3） （4）+Br2+HBr↑ （5）间二甲苯（或1，3-二甲苯) （6） 【分析】甲烷在催化剂的作用下可生成乙烯和苯，苯与液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯；乙烯与苯发生加成反应生成乙苯，乙苯去氢生成苯乙烯，苯乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚苯乙烯，据此分析回答。 【解析】（1）乙烯是平面型结构，含有碳碳双键，所以乙烯分子碳碳双键中有1个σ键和1个π键，原子轨道形成共价键时，σ键为p轨道头碰头的形式现成，π键为p轨道肩并肩，因此σ键键长会小于π键，所以键能σ大于π键；乙烯分子式为：C2H4，则其最简式为：CH2；答案为：>；CH2； （2）反应②为乙烯与苯发生加成反应生成乙苯，反应类型为加成反应； （3）苯乙烯发生加聚反应生成聚苯乙烯，聚苯乙烯的结构简式为：； （4）反应⑤为苯与液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和HBr，化学方程式为：+Br2+HBr↑； （5）乙苯有多种同分异构体，其中一种同分异构体中不同化学环境的氢原子数目比6∶2∶1∶1，可以考虑对称结构，则该同分异构体的结构简式为，名称为：间二甲苯（或1，3-二甲苯)； （6）苯与浓硝酸在浓硫酸催化、加热条件下反应生成，根据已知信息②③可知，与一氯甲烷可在AlCl3的作用下反应生成，根据已知信息①可知，中的硝基在Fe/HCl作用下被还原为氨基生成，则合成路线流程图为： 。 21．某校学生用下图所示装置进行实验。以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题： （1）写出装置Ⅱ中发生的主要化学反应方程式______，其中冷凝管所起的作用为导气和_____，Ⅳ中球形干燥管的作用是_____。 （2）实验开始时，关闭、开启和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。Ⅲ中小试管内苯的作用是_______。能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是_______。纯净的溴苯是无色油状的液体，这个装置制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有_______，将三颈烧瓶内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；②用_______洗涤，振荡，分液；③蒸馏。 （3）某有机物A含C、H、O三种元素，为了确定A的结构，进行如下实验：取3.4gA在(中充分燃烧，将燃烧的产物依次通入浓硫酸和碱石灰，分别增重1.8g和8.8g，质谱法对A进行分析，其质谱图如图，则有机物A的分子式是_______。 用红外光谱法分析，有机物A中含有苯环、羧基、甲基；用核磁共振氢谱法分析该物质，该磁共振氢谱图如下，峰面积之比为由此推断有机物A的结构简式为_______。 B与A互为同系物，且相对分子量比A大14，请写出满足下列要求的B的同分异构体的有结构简式：_______。 ①属于芳香族化合物；②与A具有相同的官能团；③分子中有4种氢原子，个数比为 【答案】（1） 冷凝回流（冷凝苯和Br2蒸气） 防倒吸 （2）除去溴化氢中的溴蒸气，避免干扰溴离子检验 Ⅲ中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀 溴 NaOH溶液 （3）C8H8O2 或 【分析】本题主要考查溴苯的制备与分离实验。苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，由于液溴易挥发，会干扰溴化氢的检验，需要利用苯除去溴。利用氢氧化钠溶液吸收尾气，由于溴化氢极易溶于水，需要有防倒吸装置，根据生成的溴苯中含有未反应的溴，选择合适的分离提纯方法，据此作答。 【解析】（1）Ⅱ中在溴化铁作催化剂条件下，液溴和苯发生取代反应生成溴苯和HBr，反应方程式为：；由于苯和液溴易挥发，则其中冷凝管所起的作用为冷凝回流（冷凝苯和Br2蒸气）；由于溴化氢极易溶于水，则Ⅳ中球形干燥管的作用是防倒吸； （2）Ⅲ中小试管内苯的作用是除去溴化氢中的溴蒸气，避免干扰溴离子检验；因从冷凝管出来的气体为溴化氢，溴化氢不溶于苯，溴化氢能与硝酸银反应生成溴化银沉淀，因此能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是：Ⅲ中硝酸银溶液内出现淡黄色沉淀；制得的溴苯呈红棕色，原因是里面混有溴；因制得的溴苯中含有溴，通过用蒸馏水洗涤，振荡，分液后，有机层中含有溴单质，因溴苯不与水和NaOH溶液反应，且不溶于水，故可加入NaOH溶液将溴反应掉，再进行后续操作，从而除去溴苯中的溴，以此得到较纯净的溴苯； （3）某有机物A在足量O2中充分燃烧，生成的水1.8g，n(H2O)==0.1mol，生成二氧化碳气体8.8g，n(CO2)==0.2mol，由质量守恒定律，则3.4g有机物C中含有O原子物质的量为：，故有机物A中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.2mol∶(0.1mol×2)∶0.05mol=4∶4∶1，最简式为C4H4O，从质谱图中可知A的相对分子质量为136，可以确定有机物A的分子式为C8H8O2； 有机物A的分子式为C8H8O2，有机物A中含有苯环、羧基、甲基，核磁共振氢谱显示有4个吸收峰，说明有4种氢原子，峰面积之比为1∶2∶2∶3，即4种氢原子数目之比为1∶2∶2∶3，苯环含的甲基与羧基处于对位位置，有机物A的结构简式为： ； B与A互为同系物，且相对分子量比A大14，说明B比A多1个CH2原子团，B的同分异构体属于芳香族化合物，说明含有苯环，且与B具有相同的官能团，即含有羧基，而分子中有4种氢原子，个数比为1:1:2:6，说明存在对称结构，应含有2个甲基，符合条件的同分异构体为：或 。 22．I.某烷烃的结构简式为： （1）若该烷烃是由烯烃和1mol加成得到的，则原烯烃的结构有_______种。(不包括立体异构，下同) （2）若该烷烃是由炔烃和2加成得到的，则原炔烃的结构有_______种。 （3）该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有_______种。 II.某课外小组利用乙炔与酸性溶液反应，测定乙炔的相对分子质量。下图是测定装置示意图。(忽略空气中和对实验的影响) 已知：乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化为。 （4）为使液体a顺利加入烧瓶，调节玻璃旋塞前的操作为：_______。 （5）溶液B的作用是：_______。 （6）写出制取乙炔的反应原理化学方程式：_______。 （7）若该小组实验原理及所有操作均正确，则下列各因素对所测乙炔的相对分子质量没有影响的是：_______(填选项) A．装置A中产生的气体直接通入酸性溶液 B．乙炔通过酸性溶液的速率过快，少量乙炔未被氧化而逸出 C．将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶 （8）用系统命名法给有机物命名为：_______。 【答案】（1）5 （2）1 （3）6 （4）打开分液漏斗上口活塞 （5）除去混在乙炔中的硫化氢等杂质 （6） （7）B （8）2，3-二甲基-2-戊烯 【分析】装置A中，电石与分液漏斗中的饱和食盐水反应，生成氢氧化钙和乙炔；电石中常混有CaS等杂质，用装置B中CuSO4溶液除去H2S气体；用装置C中浓硫酸除去混在乙炔气体中的水蒸气；用装置D中酸性KMnO4溶液将乙炔氧化为二氧化碳和水，用装置E中的碱石灰吸收反应生成的二氧化碳和部分水蒸气。通过测定装置D和E在反应前后的质量变化，可确定参加反应乙炔的质量，利用乙炔与KMnO4的化学反应方程式及KMnO4的物质的量，可求出参加反应乙炔的物质的量，从而求出乙炔的相对分子质量。 【解析】（1）只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H，该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置，除去重复的结构，不包括立体异构，该烃分子中这样的位置、、、、共有5种，故答案为：5； （2）只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H，该位置就有可能是原来存在碳碳三键的位置，该烃分子中这样的位置一共有1种，故答案为：1； （3）该烷烃分子中有6种等效氢原子，故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种，故答案为：6； （4）为使液体a顺利加入烧瓶，打开分液漏斗上口活塞，再打开下口旋塞，故答案为：打开分液漏斗上口活塞； （5）由分析可知，装置B中CuSO4溶液用于除去H2S气体，则其作用是：除去混在乙炔中的硫化氢等杂质，故答案为：除去混在乙炔中的硫化氢等杂质； （6）电石与饱和食盐水反应，生成氢氧化钙和乙炔，则制取乙炔反应原理的化学方程式：，故答案为：； （7）A．装置A中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液，则H2S等杂质气体也会被吸收，从而产生误差，A不符合题意； B．乙炔通过酸性KMnO4溶液的速率过快，少量乙炔未被氧化而逸出，不影响参加反应乙炔的质量和物质的量，不产生误差，B符合题意； C．将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶，不能吸收反应生成的CO2，使实验产生误差，C不符合题意； 故答案为：B； （8）有机物 属于烯烃，主链碳原子数为5，碳碳双键在2、3两个碳原子之间，在2、3两个主链碳原子上，各连有1个甲基取代基，则名称为：2，3-二甲基-2-戊烯，故答案为：2，3-二甲基-2-戊烯。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $