内容正文:
3.1 卤代烃
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.氟氯代烷()一般情况下性质稳定,它进入大气后上升到平流层,对臭氧层有破坏作用。下列关于氟氯代烷的说法错误的是
A.属于有机物 B.有两种结构
C.分子中含有氟原子和氯原子 D.属于卤代烃中的一类
【答案】B
【解析】A.氟氯代烷属于卤代烃,卤代烃属于有机物,A正确;B.为的二取代物,因为为空间正四面体结构,4个H完全一样,所以F和取代其中任意两个H形成的结构相同,只有1种结构,B错误;C.氟氯代烷分子中含有氟原子和氯原子,C正确;D.氟氯代烷属于卤代烃,D正确;答案选B。
2.下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
【答案】B
【解析】A.随着碳原子数越多,一氯代烃的相对分子质量越大,从而分子间作用力越大,则沸点越高,故A正确;B.随着碳原子数越多,一氯代烃的相对分子质量越大,则密度越小,故B错误;C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,分子间距离越大,分子间作用力越小,沸点越低,故C正确;D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,分子间作用力越大,沸点越高,故D正确。故选B。
3.卤代烃的取代反应,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子,例如:CH3Br+OH-(或NaOH)→ CH3OH+Br-(或NaBr)(反应条件已略去),下列反应的化学方程式中,不正确的是
A.CH3CH2Br+NaHS → CH3CH2SH+NaBr
B.CH3I+NaCN → CH3CN+NaI
C.CH3CH2Cl+CH3ONa → CH3Cl+CH3CH2ONa
D.CH3CH2Cl+NH3 → CH3CH2NH2+HCl
【答案】C
【解析】A.NaHS中HS-带负电荷,取代溴代烃中的溴原子,故A正确;B.NaCN中CN-带负电荷,取代碘代烃中的碘原子,故B正确;C.CH3ONa中CH3O-带负电荷,取代氯代烃中的氯原子,故C错误;D.NH3中带负电荷,取代氯代烃中的氯原子,故D正确。本题答案C。
4.为了检验某氯代烃中的氯元素,现进行如下操作。其中合理的是
①取氯代烃少许与NaOH水溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液 ②取氯代烃少许,加入AgNO3溶液 ③取氯代烃少许与NaOH水溶液共热,然后加入AgNO3溶液 ④取氯代烃少许与NaOH乙醇溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液
A.①③ B.①④ C.③④ D.②④
【答案】B
【解析】检验氯代烃中的氯元素,水解反应:方法步骤是加NaOH水溶液→冷却→加硝酸酸化→AgNO3溶液→观察沉淀颜色; 消去反应:方法步骤是加入NaOH乙醇溶液共热后,冷却,加入硝酸酸化→AgNO3溶液→观察沉淀颜色;因此选项B正确。
5.下图表示4—溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是
A.①④ B.③④ C.②③ D.①②
【答案】B
【解析】由结构可知,有机物中含C=C和-Br。为碳碳双键被氧化生成羧基,得到-Br和-COOH两种官能团;为碳碳双键与水发生加成反应,得到-Br和-OH两种官能团;为溴原子与相邻碳原子上的氢原子发生消去反应,产物中只有C=C一种官能团;为碳碳双键与HBr发生加成反应,产物中只有-Br一种官能团;则有机产物只含有一种官能团的反应是③④,故选B项。综上所述,本题正确答案为B。
6.以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应是
A.加成-消去-取代 B.消去-加成-取代
C.消去-取代-加成 D.取代-消去-加成
【答案】B
【解析】以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,步骤为①2-溴丙烷在NaOH醇溶液中发生消去反应生成丙烯;②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷;③1,2-二溴丙烷在NaOH水溶液条件水解(取代反应)生成1,2-丙二醇。故选:B。
7.下图所示的实验装置或者操作不能达到相应目的的是
A.证明苯和溴发生了取代反应
B.检验1-溴丙烷消去反应的产物
C.探究苯环使甲基活化
D.检验溴乙烷消去产物乙烯
【答案】B
【解析】A.苯和溴在适当的催化剂如FeBr3催化下,若发生取代反应会生成HBr,挥发出来的溴单质可被CCl4吸收,HBr进入AgNO3溶液生成淡黄色AgBr沉淀,可证明发生取代反应,能达到实验目的,A不符合题意;B.1-溴丙烷消去反应过程中,乙醇受热会挥发出来,乙醇也可以还原酸性K2Cr2O7使溶液变色,会对消去产物丙烯的检验造成干扰,不能达到实验目的,B符合题意;C.甲苯中的甲基受苯环影响,性质变得活泼,从而能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致溶液褪色,而苯无此现象,故该实验可达到探究苯环使甲基活化的目的,C不符合题意;D.溴乙烷消去产物中混有挥发出的乙醇蒸气,先通过水进行洗气除去乙醇蒸气,剩余的乙烯可使酸性KMnO4 溶液褪色,装置可检验,D不符合题意;故选B。
8.有机物A(甲苯)可发生以下反应生成有机物C(苯乙腈),反应过程(反应条件已略去)如下:
下列说法正确的是
A.反应①发生的条件是作催化剂并加热
B.反应②属于取代反应,可用分液的方法分离有机物B和C
C.有机物B与水溶液共热发生反应可生成苯甲醇
D.有机物B可以在醇溶液中发生消去反应
【答案】C
【解析】A.甲苯生成有机物B是烷基上的取代反应,作催化剂并加热,会发生苯环上的取代反应,正确的反应条件为光照,A错误;B.有机物B中的原子被取代,生成苯乙腈,两种有机物混溶,不能用分液法分离,B错误;C.有机物B与水溶液共热发生卤代烃的水解反应生成苯甲醇,C正确;D.卤代烃发生消去反应前提条件是与卤原子相连的C的邻位C上有H,而有机物B与相连的C的邻位C上没有H,不能发生消去反应,D错误;故合理选项为C。
9.如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯,下列说法不正确的是
A.该反应为消去反应
B.实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色
C.乙烯难溶于水,故此装置②可以省去
D.可用溴水代替酸性KMnO4溶液
【答案】C
【解析】A.溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,故A正确;B.乙烯能被高锰酸钾氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;C.因乙醇、乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙醇干扰乙烯的检验,装置②是除去挥发出来的乙醇杂质的,不能省去,故C错误;D.乙烯与溴水发生加成反应,可用溴水代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯,故D正确;选C。
10.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性超过其他塑料,被称为“塑料王”。其合成路线如下:
三氯甲烷二氟一氯甲烷四氟乙烯聚四氟乙烯
下列说法中不正确的是
A.“塑料王”不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.三氯甲烷(CHCl3)可以用甲烷与氯气的取代反应制得
C.四氟乙烯(CF2=CF2)中所有的原子都在同一平面上
D.二氟一氯甲烷(CHClF2)中所有原子最外层电子都达到了8电子稳定结构
【答案】D
【解析】A.聚四氟乙烯分子中不含有碳碳双键,故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成三氯甲烷,B正确;C.四氟乙烯中氟原子取代了乙烯分子中的四个氢原子,所有原子共面,C正确;D.二氟一氯甲烷分子中含有一个氢原子,其最外层电子数只有两个,D错误。答案选D。
11.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是
A.的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
【答案】D
【解析】 与Cl2在光照时发生取代反应产生 , 在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生 , 与Br2发生加成反应产生 , 在NaOH的乙醇溶液中加热,发消去反应产生 ,据此分析解答。A.根据上述分析可知A是环戊烯 ,A错误;B.反应④是 变为 的反应,反应条件是NaOH的乙醇溶液,并加热,B错误;C.根据前面分析可知①是取代反应,②是消去反应,③是加成反应,C错误;D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成时,若发生1,4加成反应,可生成 ,D正确;故合理选项是D。
12.在NaOH水溶液中发生反应的机理如图所示。下列说法正确的是
A.取代反应是吸热反应,消去反应是放热反应
B.取代反应中羟基进攻H原子,消去反应中羟基进攻C原子
C.NaOH水溶液中发生取代反应比发生消去反应更难
D.水溶液中化学反应的选择性取代由Br原子电负性决定
【答案】D
【解析】A.取代反应产物能量为-127.6 kJ/mol,消去反应产物能量为-117.6 kJ/mol,两者均低于反应物(0 kJ/mol),故均为放热反应,A错误;B.取代反应中,水分子中的羟基进攻与Br相连的碳原子发生取代;消去反应中,水分子中羟基进攻β-氢原子,同时Br离去,形成双键,B错误;C.取代反应活化能,消去反应活化能较高。活化能越低,反应越易进行,因此取代反应比消去反应更容易发生,C错误;D.在水溶液中,由于溴原子电负性大,使C-Br键极化,碳原子带部分正电荷,易受亲核试剂进攻,主导发生取代反应。同时,是良好离去基团,进一步促进取代路径。因此,反应选择性由Br原子电负性决定,D正确;故答案选D。
13.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案,甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH溶液,加热煮沸,冷却后,加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用稀硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙同学的实验评价正确的是
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙同学的方案都有局限性
D.甲、乙两同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
【答案】C
【解析】甲同学利用卤代烃与氢氧化钠溶液在加热的条件下发生取代反应,生成卤化钠,反应时氢氧化钠过量,没有加入稀硝酸酸化,生成的沉淀不一定为卤化银;乙同学本意是利用卤代烃的消去反应,将卤代烃中的卤原子转换为卤素离子,再加硝酸银进行检验,但卤代烃的消去反应是有前提的,如CH3Br等就不能发生消去反应,则不会出现淡黄色沉淀。所以此法有局限性,两种方案均不合理。故选C。
14.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】根据能跟H2加成生成2-甲基丁烷,说明Y和Z均为分子中含5个C原子的不饱和烃,其碳骨架为 ,氯代烃发生消去反应生成烯烃和烯烃加氢生成烷烃,碳架不变,故所得有机产物的碳架有一个支链甲基。A.CH3CH2CH2CH2CH2OH没有支链,A错误;B. 对应X为 ,生成的烯烃有2种,符合题目要求,B正确;C. 对应的X发生消去反应生成一种烯烃,C错误;D. 对应的X为 ,不能发生消去反应,D错误。答案选B。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(14分)卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,回答下列问题。
(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物
相对速率
10.4
2.03
1.00
0.04
①下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与表中规律类似,其中反应速率最快的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
②烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
(主要产物) (次要产物)
请写出与HBr反应的主要产物的结构简式___________。
(2)乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
①
②
将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)已知NBS为溴代试剂,能使与双键碳原子相邻碳原子上的氢原子被溴原子取代(如图所示)。则分子式为的丁烯和NBS作用,得到的一溴代烯烃有___________种(不考虑对映异构,需考虑顺反异构)。
(4)对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如图:
已知:催化剂a为;D的分子式为,且分子中含甲基。回答下列问题:
①写出C→D反应的化学方程式:___________,其反应类型为___________。
②C的分子式为,则在的同分异构体中,含有苯环且有三种等效氢的结构简式为___________。
【答案】(1) B (2分) (2分)
(2)B(2分)
(3)4(2分)
(4) (2分) 取代反应 (2分) 、(2分)
【解析】(1)①从表中数据可知,烯类化合物中取代基越多,与溴发生加成反应的相对速率越大,即取代基对加成反应速率有促进作用,且取代基越多,促进作用越明显,对比、、、四种物质可知,的取代基最多,有4个甲基取代基,反应速率最快,故选B。
②由所给信息,烯烃与溴化氢、水加成时,所得主要产物遵循马氏规则,即H原子加到含H较多的双键碳原子上,溴原子或羟基加到含H较少的双键碳原子上。则与HBr反应的主要产物为。
(2)由反应机理可知,①生成,结合溶液中阴离子生成产物,而、、的水溶液中含有Cl-、I-、Br-,故可以生成、、,不会生成,答案选B。
(3)的同分异构体有3种:、、。与NBS反应生成,与NBS反应生成和、与NBS反应生成,共有4种一溴代物。
(4)苯与溴乙烷在AlCl3、加热条件下发生取代反应得到乙苯(B),B与Br2在催化下发生苯环上的取代反应生成C,结合E的结构简式可知,该反应为Br原子取代了苯环上乙基对位碳原子上的H原子,则C为,C与Br2在光照条件下发生苯环侧链上的取代反应,结合已知信息可知D为;D发生消去反应生成E。
①C→D反应的化学方程式为,反应类型为取代反应。
②在的同分异构体中,含有苯环且有3种等效氢,说明结构对称,则结构简式为、。
16.(16分)负载金属催化剂对有效提高产率、发展绿色化学技术和有机合成新方法意义重大。其参与合成化合物Ⅸ的路线如下:
(1)化合物Ⅲ中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(2)化合物Ⅱ发生水解反应生成有机产物的官能团名称为___________,根据生成新的有机产物的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂与条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(3)下列关于反应⑦正确的有___________(填序号)。
A.该反应为原子利用率100%的反应
B.反应过程中,有σ键、π键的断裂和形成
C.反应物Ⅷ的质谱图中最大质荷比为171.5
D.生成物Ⅸ不存在手性碳原子
(4)在Ⅷ的芳香同分异构体中,其中含-COOH和-Cl结构的有___________种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱图上有四组峰且峰面积之比为的结构简式为___________(写一种)。
(5)设计以和为原料合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)。
②从氯苯出发,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1)(1分)
(2) 羟基 (1分) ,催化剂,△ (1分) 加成反应 (1分) 或Cu或Ag,△或酸性溶液或酸性溶液 (1分) 或(1分)
(3)CD(2分)
(4) 17 (2分) 或或(2分)
(5) 和 (2分)(2分)
【解析】发生取代反应生成,与发生反应生成,在、DMF加热条件下发生消去反应生成,和NaN3反应生成;发生硝化反应生成,发生取代反应生成;和生成,据此分析;
【解析】(1)化合物III()中苯环上碳原子的杂化轨道类型为,碳碳双键上碳原子的杂化轨道类型为,故碳原子的杂化轨道类型为;
(2)化合物Ⅱ()发生水解反应,卤素位置即羟基位置,故生成,含有官能团名称为羟基;
a.含有苯环,在Ni作催化剂存在,加热的条件下与氢气发生加成反应,生成;
b.含有羟基,在铜或银作催化剂,加热的条件下发生催化氧化生成苯甲醛;含有羟基,酸性溶液或酸性溶液能把氧化为;故答案为:羟基;,催化剂,△;加成反应;或Cu或Ag,△或酸性溶液或酸性溶液;或;
(3)A.反应⑦有Ⅸ和氯化钠生成,所以该反应为原子利用率小于100%,故A错误;
B.反应过程中,没有π键的断裂和形成,故B错误;
C.反应物Ⅷ的分子式为C7H6NO2Cl,相对分子质量为171.5,质谱图中最大质荷比为171.5,故C正确;
D.生成物Ⅸ属于极性分子,无手性碳原子,故D正确;
选CD;
(4)在Ⅷ的芳香同分异构体中,含和,可能有1个取代基,有1种结构;可能有2个取代基-NHCOOH、-Cl或、-NHCl,有6种结构;可能有3个取代基、、-NH2,有10种结构,符合条件的结构有17种。核磁共振氢谱图上有四组峰且峰面积之比为的结构简式为或或;
(5)发生消去反应生成,和NaN3反应生成;发生硝化反应生成;和反应生成,
①根据以上分析,和反应生成,所以最后一步的反应物是和;
②从氯苯出发,第一步反应为发生硝化反应生成,化学方程式为。
17.(14分)有机化合物A是重要的有机化工基础原料,其产量被用作衡量一个国家石油化工水平发展的标志。A与其他化合物之间的转化关系如图所示。
(1)有机物A的结构简式为______。
(2)写出C→D的化学方程式______。
(3)物质E的官能团的名称为______。
(4)写出G→H需要的反应物和反应条件为______。
(5)物质G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构,该芳香烃的结构简式为______。
(6)上图中也可由B与在AlCl3作催化剂的条件下合成,反应的化学方程式是______。
【答案】(1)CH2=CH2(2分)
(2)(2分)
(3)碳碳双键、碳氯键(氯原子)(2分)
(4)、光照(2分)
(5)(3分)
(6)(3分)
【解析】有机化合物A的产量被用作衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志,则A是乙烯;乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,则B是CH3CH2Cl,乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,则C是CH2BrCH2Br,C在NaOH乙醇溶液加热条件下发生消去反应生成乙炔,则D为乙炔,E发生加聚反应生成聚氯乙烯,则E是CH2=CHCl;乙烯与苯发生加成反应生成G,G与氯气在光照条件下发生取代反应生成H,J发生加聚反应生成聚苯乙烯,则J是,据此解答:
(1)由分析可知,有机物A是乙烯,其结构简式为CH2=CH2;
(2)由分析可知,C是CH2BrCH2Br,D为乙炔,C→D发生卤代烃的消去反应,其化学方程式为:;
(3)由分析可知,E是CH2=CHCl,官能团的名称为碳碳双键、碳氯键或氯原子;
(4)由分析可知,G→H是取代反应,需要的反应物和反应条件为、光照;
(5)根据G的结构简式可知,G的分子式为,G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构,说明该结构高度对称,故该芳香烃的结构简式为;
(6)可由氯乙烷与苯在AlCl3作催化剂的条件下发生取代反应合成,反应的化学方程式是。
18.(14分)二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用作香料定香剂、紫外线吸收剂。实验室制备过程和有关数据如下所示:
已知:①
②苯的密度为,四氯化碳的密度为。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温装置和夹持装置已略去)。
①仪器X的名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②“操作1”的名称为___________。
(2)从节约实验试剂的原则考虑,“操作2”的萃取剂宜采用___________。
(3)“操作4”中加入无水的主要目的是___________。
(4)水解制二苯酮的化学方程式为___________。
(5)本实验中二苯酮的产率为___________(保留一位小数)。
【答案】(1) 球形冷凝管 (2分) a (2分) 分液(2分)
(2)四氯化碳(2分)
(3)干燥除水(2分)
(4)+H2O→+2HCl(2分)
(5)79.8%(2分)
【解析】由题给流程可知,在氯化铝做催化剂的条件下,苯与四氯化碳共热发生取代反应得到;向中加入100mL水在冰水浴中反应生成粗二苯酮,蒸馏出CCl4后分液得到有机相1和水相1;向水相1中加入四氯化碳萃取水相中二苯酮,分液得到有机相2和水相2;将有机相1、2混合后,向有机相中加入硫酸镁除去有机相中的水分,干燥有机物,过滤得到含有二苯酮和苯的滤液;滤液经蒸馏得到二苯酮和苯,收集得到的苯可以循环使用。
(1)①仪器X的名称为球形冷凝管,冷凝水应“下进上出”,即进水口为a;
②“操作1”为分离不互溶的水相和有机相,名称为分液。
(2)本实验中四氯化碳过量且在上一步中提前蒸出,从节约原则出发选用四氯化碳作萃取剂。
(3)无水硫酸镁为常见的干燥剂,主要目的是除水。
(4)中的-Cl水解为-OH,同一个碳上的两个羟基形成羰基并生成1个水分子,因此水解制二苯酮的化学方程式为:+H2O→+2HCl。
(5)本实验中四氯化碳过量(实验步骤有蒸出四氯化碳),以苯的量代入估算,苯的物质的量为,理论上产生二苯酮的物质的量为苯的二分之一,约为0.045mol,二苯酮的产率为。
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3.1 卤代烃
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共42分)
1.氟氯代烷()一般情况下性质稳定,它进入大气后上升到平流层,对臭氧层有破坏作用。下列关于氟氯代烷的说法错误的是
A.属于有机物 B.有两种结构
C.分子中含有氟原子和氯原子 D.属于卤代烃中的一类
2.下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A.随着碳原子数的增多,一氯代烃的沸点逐渐升高
B.随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大
C.等碳原子数的一氯代烃,支链越多,沸点越低
D.等碳原子数的一卤代烃,卤素的原子序数越大,沸点越高
3.卤代烃的取代反应,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子,例如:CH3Br+OH-(或NaOH)→ CH3OH+Br-(或NaBr)(反应条件已略去),下列反应的化学方程式中,不正确的是
A.CH3CH2Br+NaHS → CH3CH2SH+NaBr
B.CH3I+NaCN → CH3CN+NaI
C.CH3CH2Cl+CH3ONa → CH3Cl+CH3CH2ONa
D.CH3CH2Cl+NH3 → CH3CH2NH2+HCl
4.为了检验某氯代烃中的氯元素,现进行如下操作。其中合理的是
①取氯代烃少许与NaOH水溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液 ②取氯代烃少许,加入AgNO3溶液 ③取氯代烃少许与NaOH水溶液共热,然后加入AgNO3溶液 ④取氯代烃少许与NaOH乙醇溶液共热后,加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液
A.①③ B.①④ C.③④ D.②④
5.下图表示4—溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是
A.①④ B.③④ C.②③ D.①②
6.以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应是
A.加成-消去-取代 B.消去-加成-取代
C.消去-取代-加成 D.取代-消去-加成
7.下图所示的实验装置或者操作不能达到相应目的的是
A.证明苯和溴发生了取代反应
B.检验1-溴丙烷消去反应的产物
C.探究苯环使甲基活化
D.检验溴乙烷消去产物乙烯
8.有机物A(甲苯)可发生以下反应生成有机物C(苯乙腈),反应过程(反应条件已略去)如下:
下列说法正确的是
A.反应①发生的条件是作催化剂并加热
B.反应②属于取代反应,可用分液的方法分离有机物B和C
C.有机物B与水溶液共热发生反应可生成苯甲醇
D.有机物B可以在醇溶液中发生消去反应
9.如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯,下列说法不正确的是
A.该反应为消去反应
B.实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色
C.乙烯难溶于水,故此装置②可以省去
D.可用溴水代替酸性KMnO4溶液
10.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性超过其他塑料,被称为“塑料王”。其合成路线如下:
三氯甲烷二氟一氯甲烷四氟乙烯聚四氟乙烯
下列说法中不正确的是
A.“塑料王”不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.三氯甲烷(CHCl3)可以用甲烷与氯气的取代反应制得
C.四氟乙烯(CF2=CF2)中所有的原子都在同一平面上
D.二氟一氯甲烷(CHClF2)中所有原子最外层电子都达到了8电子稳定结构
11.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是
A.的结构简式为
B.反应④的反应试剂和反应条件是浓加热
C.①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
12.在NaOH水溶液中发生反应的机理如图所示。下列说法正确的是
A.取代反应是吸热反应,消去反应是放热反应
B.取代反应中羟基进攻H原子,消去反应中羟基进攻C原子
C.NaOH水溶液中发生取代反应比发生消去反应更难
D.水溶液中化学反应的选择性取代由Br原子电负性决定
13.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案,甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH溶液,加热煮沸,冷却后,加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用稀硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙同学的实验评价正确的是
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙同学的方案都有局限性
D.甲、乙两同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
14.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.
二、非选择题(共4小题,共58分)
15.(14分)卤代烃在生产生活中具有广泛的应用,回答下列问题。
(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物
相对速率
10.4
2.03
1.00
0.04
①下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与表中规律类似,其中反应速率最快的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
②烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
(主要产物) (次要产物)
请写出与HBr反应的主要产物的结构简式___________。
(2)乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
①
②
将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)已知NBS为溴代试剂,能使与双键碳原子相邻碳原子上的氢原子被溴原子取代(如图所示)。则分子式为的丁烯和NBS作用,得到的一溴代烯烃有___________种(不考虑对映异构,需考虑顺反异构)。
(4)对溴苯乙烯(E)是一种重要的化工原料,E的实验室制取流程如图:
已知:催化剂a为;D的分子式为,且分子中含甲基。回答下列问题:
①写出C→D反应的化学方程式:___________,其反应类型为___________。
②C的分子式为,则在的同分异构体中,含有苯环且有三种等效氢的结构简式为___________。
16.(16分)负载金属催化剂对有效提高产率、发展绿色化学技术和有机合成新方法意义重大。其参与合成化合物Ⅸ的路线如下:
(1)化合物Ⅲ中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(2)化合物Ⅱ发生水解反应生成有机产物的官能团名称为___________,根据生成新的有机产物的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂与条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
氧化反应(生成有机产物)
(3)下列关于反应⑦正确的有___________(填序号)。
A.该反应为原子利用率100%的反应
B.反应过程中,有σ键、π键的断裂和形成
C.反应物Ⅷ的质谱图中最大质荷比为171.5
D.生成物Ⅸ不存在手性碳原子
(4)在Ⅷ的芳香同分异构体中,其中含-COOH和-Cl结构的有___________种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱图上有四组峰且峰面积之比为的结构简式为___________(写一种)。
(5)设计以和为原料合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)。
②从氯苯出发,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
17.(14分)有机化合物A是重要的有机化工基础原料,其产量被用作衡量一个国家石油化工水平发展的标志。A与其他化合物之间的转化关系如图所示。
(1)有机物A的结构简式为______。
(2)写出C→D的化学方程式______。
(3)物质E的官能团的名称为______。
(4)写出G→H需要的反应物和反应条件为______。
(5)物质G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构,该芳香烃的结构简式为______。
(6)上图中也可由B与在AlCl3作催化剂的条件下合成,反应的化学方程式是______。
18.(14分)二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用作香料定香剂、紫外线吸收剂。实验室制备过程和有关数据如下所示:
已知:①
②苯的密度为,四氯化碳的密度为。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温装置和夹持装置已略去)。
①仪器X的名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②“操作1”的名称为___________。
(2)从节约实验试剂的原则考虑,“操作2”的萃取剂宜采用___________。
(3)“操作4”中加入无水的主要目的是___________。
(4)水解制二苯酮的化学方程式为___________。
(5)本实验中二苯酮的产率为___________(保留一位小数)。
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