(新課改省份專用)2022年高考化學一輪復習 第九章 第二節(jié) 烴 鹵代烴學案(含解析)
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1、(新課改省份專用)2022年高考化學一輪復習 第九章 第二節(jié) 烴 鹵代烴學案(含解析) 考點(一) 脂肪烴 【精講精練快沖關(guān)】 [知能學通] 1.結(jié)構(gòu)特點與通式 2.典型代表物的組成與結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 球棍模型 比例模型 空間構(gòu)型 CH4 CH4 正四面體形 C2H4 CH2===CH2 平面形 C2H2 直線形 3.物理性質(zhì) 4.化學性質(zhì) (1)烷烴、烯烴、炔烴的化學性質(zhì)比較 烷烴 烯烴 炔烴 活動性 較穩(wěn)定 較活潑 較活潑 取代反應 能夠與鹵素取代 —
2、 加成反應 不能發(fā)生 能與H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表鹵素原子) 氧化反應 燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰 燃燒火焰明亮,有黑煙 燃燒火焰明亮,有濃煙 不與酸性KMnO4溶液反應 能使酸性KMnO4溶液褪色 加聚反應 不能發(fā)生 能發(fā)生 鑒別 不能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 (2)書寫下列化學方程式 ①烷烴燃燒的通式: CnH2n+2+O2 nCO2+(n+1)H2O。 ②單烯烴燃燒的通式: CnH2n+O2nCO2+nH2O。 ③丙烯使溴的CCl4溶液褪色: 。 ④乙烯與H2O的加成反應: 。 ⑤丙
3、烯的加聚反應: 。 ⑥炔烴燃燒的通式: CnH2n-2+O2nCO2+(n-1)H2O。 ⑦乙炔和H2生成乙烷: +2H2CH3CH3。 ⑧乙炔和HCl生成氯乙烯: +HClCH2===CHCl。 ⑨氯乙烯的加聚反應: 。 ⑩CH2===CH—CH===CH2與Br2 1∶1加成可能的反應: 。 b.CH2===CH—CH===CH2+Br2―→Br—CH2—CH===CH—CH2—Br。 [題點練通] 1.(2018·全國卷Ⅰ)環(huán)之間共用一個碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物,螺[2.2]戊烷()是最簡單的一種。下列關(guān)于該化合物的說法錯誤的是( ) A.與環(huán)戊烯
4、互為同分異構(gòu)體 B.二氯代物超過兩種 C.所有碳原子均處同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 解析:選C 環(huán)戊烯的結(jié)構(gòu)簡式為,與分子式相同且結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,A項正確;如、、 都是螺[2.2]戊烷的二氯代物,B項正確;中每個碳原子都形成4個共價單鍵,這4個鍵呈四面體狀分布,所有碳原子不可能處于同一平面,C項錯誤;螺[2.2]戊烷的分子式是C5H8,在理論上,1 mol C5H8與2 mol H2反應生成 1 mol C5H12,D項正確。 2.(2018·全國卷Ⅱ)實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。光照下反應一段時間后,下列
5、裝置示意圖中能正確反映實驗現(xiàn)象的是( ) 解析:選D 甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生反應:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2CCl4+HCl。黃綠色的氯氣參加反應,逐漸減少,生成無色的氣體,因此試管內(nèi)氣體顏色逐漸變淺;反應生成的HCl極易溶于水,使試管內(nèi)氣體壓強減小,因此試管內(nèi)液面上升;生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均為無色油狀液體,附著在試管壁上,因此試管壁上出現(xiàn)油狀液滴;生成的HCl氣體遇到水蒸氣溶解生成鹽酸小液滴,形成白霧,因此試管中有少量白霧。 3.(2016·全國卷Ⅰ
6、)下列關(guān)于有機化合物的說法正確的是( ) A.2-甲基丁烷也稱為異丁烷 B.由乙烯生成乙醇屬于加成反應 C.C4H9Cl有3種同分異構(gòu)體 D.油脂和蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物 解析:選B A項,2-甲基丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH2CH3,也稱為異戊烷,錯誤;B項,乙烯(CH2===CH2)分子中含有碳碳雙鍵,在一定條件下,能與水發(fā)生加成反應生成乙醇(CH3CH2OH),正確;C項,C4H9Cl由—C4H9和—Cl構(gòu)成,而—C4H9有4種不同的結(jié)構(gòu),分別為—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3,故C4H9Cl有4種
7、同分異構(gòu)體,錯誤;D項,蛋白質(zhì)是有機高分子化合物,油脂不是高分子化合物,錯誤。 4.科學家在-100 ℃的低溫下合成一種烴X,此分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(圖中的連線表示化學鍵)。下列說法正確的是( ) A.X既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色 B.X是一種常溫下能穩(wěn)定存在的液態(tài)烴 C.X和乙烷類似,都容易發(fā)生取代反應 D.與乙炔互為同系物 解析:選A 觀察該烴的球棍模型可知X的結(jié)構(gòu)簡式為,該烴分子中含有碳碳雙鍵,A正確;由于是在低溫下合成的,故該分子在常溫下不能穩(wěn)定存在,B錯誤;X分子中含有碳碳雙鍵,易加成難取代,C錯誤;該烴的化學式為C5H4,不符合炔烴的分
8、子式通式CnH2n-2(n≥2),D錯誤。 5.檸檬烯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡式為,下列有關(guān)檸檬烯的分析正確的是( ) A.檸檬烯的一氯代物有7種 B.檸檬烯和丁基苯()互為同分異構(gòu)體 C.檸檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一個平面上 D.在一定條件下,檸檬烯可以發(fā)生加成、取代、氧代等反應 解析:選D 分子中有8種不同環(huán)境的H可被取代,因此一氯代物有8種,A錯誤;檸檬烯的分子式為C10H16,丁基苯的分子式為C10H14,二者分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,B錯誤;環(huán)狀結(jié)構(gòu)中單鍵上的C均為四面體構(gòu)型,故所有碳原子不可能在同一個平面上,C錯誤;檸檬烯中含有碳碳雙鍵,可發(fā)生加成、加聚、
9、氧化反應,—CH3在光照條件下可發(fā)生取代反應,D正確。 考點(二) 芳香烴 【點多面廣精細研】 1.常見的芳香烴 2.苯 (1)組成和結(jié)構(gòu) 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 比例模型 空間構(gòu)型 C6H6 或 平面正六邊形 (2)物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 水溶性 熔沸點 毒性 無色 液體 特殊氣味 比水小 難溶于水 低 有毒 3.苯及苯的同系物的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 苯 苯的同系物 化學式 C6H6 CnH2n-6(通式,n>6) 結(jié)構(gòu)特點 ①苯環(huán)上的碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的
10、一種獨特的化學鍵; ②分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”)在同一平面內(nèi) ①分子中含有一個苯環(huán);與苯環(huán)相連的是烷烴基; ②與苯環(huán)直接相連的原子在苯環(huán)平面內(nèi),其他原子不一定(填“一定”或“不一定”)在同一平面內(nèi) 主要化學性質(zhì) (1)能取代: ①硝化: +HNO3+H2O; ②鹵代: +Br2 +HBr。 (2)能加成: +3H2。 (3)可燃燒,難氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色 (1)能取代: ①硝化: +3HNO3+3H2O; ②鹵代: +Br2+HBr; +Cl2+HCl。 (2)能加成。 (3)可燃燒,易氧化,能使酸性KMnO4溶液
11、褪色, [小題練微點] 1.判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)標準狀況下,22.4 L甲苯中含有4NA個C—C單鍵( ) (2)苯和苯的同系物均能使酸性KMnO4溶液褪色( ) (3)苯乙烯和聚苯乙烯均能使溴水褪色( ) (4)某烴的分子式為C11H16,它不能與溴水反應,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子結(jié)構(gòu)中只含有一個烷基,符合條件的烴有7種( ) (5)甲苯與氯氣光照條件下反應,主要產(chǎn)物是2,4-二氯甲苯( ) (6)苯的二氯化物有三種( ) (7)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,
12、則證明己烯中混有甲苯( ) (8)乙炔和苯乙烯的最簡式相同( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)√ 2.有下列物質(zhì):①丙烷?、诒健、郗h(huán)己烷?、鼙病、菥郾揭蚁、蕲h(huán)己烯?、邔Χ妆健? (1)既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,又能使溴的CCl4溶液褪色的是________(填標號)。 (2)寫出對二甲苯與足量的氫氣發(fā)生反應的化學方程式: ________________________________________________________________________。 答案:(1)④⑥ (2) 3.PX是紡織工
13、業(yè)的基礎原料,其結(jié)構(gòu)簡式為,回答下列問題: (1)PX的分子式為________,名稱為____________,與乙苯互為____________。 (2)PX的一氯代物結(jié)構(gòu)簡式為___________________________。 (3)PX分子中處在同一平面上的原子數(shù)最多為________個。 (4)PX與酸性KMnO4溶液反應生成的有機物結(jié)構(gòu)簡式及名稱為________________________。 答案:(1)C8H10 1,4-二甲苯(或?qū)Χ妆? 同分異構(gòu)體 (2) (3)14 (4) ;對苯二甲酸 1.(2018·全國卷Ⅲ)苯乙烯是重要的化工原
14、料。下列有關(guān)苯乙烯的說法錯誤的是( ) A.與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應 B.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.與氯化氫反應可以生成氯代苯乙烯 D.在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯 解析:選C “鐵粉”“液溴”是苯乙烯()在苯環(huán)上發(fā)生溴代反應的條件,A項正確;含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B項正確;與氯化氫的反應是發(fā)生在碳碳雙鍵上的加成反應,產(chǎn)物是氯代苯乙烷,C項錯誤;含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應生成聚苯乙烯,D項正確。 2.(2017·全國卷Ⅰ)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均為C6H6,下列說法正確的是( ) A.b的同分異構(gòu)體只有d和p兩種 B.b、
15、d、p的二氯代物均只有三種 C.b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應 D.b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面 解析:選D 苯的同分異構(gòu)體還有鏈狀不飽和烴,如、等,A項錯誤;d的二氯代物有6種,結(jié)構(gòu)簡式如下:、、、、、,B項錯誤;b為苯,p是環(huán)烷烴,屬于飽和有機物,都不能與酸性高錳酸鉀溶液反應,C項錯誤;只有苯分子中所有原子共平面,d、p中均有碳原子與其他四個原子形成共價單鍵,不能共平面,D項正確。 3.下列各組物質(zhì)用酸性KMnO4溶液和溴水都能區(qū)別的是( ) A.苯和甲苯 B.1-己烯和二甲苯 C.苯和1-己烯 D.己烷和苯 解析:選C
16、A項,苯和甲苯均不與溴水反應,不符合題意;B項,1-己烯和二甲苯都能被酸性KMnO4溶液氧化,不符合題意;C項,1-己烯可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,而苯均不能,符合題意;D項,己烷和苯與溴水、酸性KMnO4溶液均不反應,不符合題意。 4.TPE及其衍生物具有誘導發(fā)光特性,在光電材料等領(lǐng)域應用前景廣闊。TPE的結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列關(guān)于TPE的說法正確的是( ) A.TPE屬于苯的同系物 B.TPE能發(fā)生加成反應,但不能發(fā)生取代反應 C.TPE與化合物互為同分異構(gòu)體 D.TPE的一氯代物有3種 解析:選D 苯的同系物只有一個苯環(huán),并且其側(cè)鏈是烷基,A錯誤;TPE分子中有苯環(huán)和
17、碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(如和氫氣加成),苯環(huán)上的氫原子能發(fā)生取代反應(如鹵代、硝化反應),B錯誤;TPE的分子式是C26H20,的分子式是C20H14,兩者分子式不同,所以不是同分異構(gòu)體,C錯誤;TPE分子中4個苯環(huán)是相同的,每個苯環(huán)上有3種氫原子,所以它有3種一氯代物,D正確。 苯環(huán)與取代基的相互影響 (1)甲基對苯環(huán)有影響,所以甲苯比苯易發(fā)生取代反應;苯環(huán)對甲基有影響,所以苯環(huán)上的甲基能被酸性KMnO4溶液氧化。與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子的苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯不能,可用此性質(zhì)鑒別苯與某些苯的同系物。如加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,則證明苯中混有甲苯
18、。 (2)苯的同系物發(fā)生鹵代反應時,條件不同,取代的位置不同,一般光照條件下發(fā)生烷基上的取代,鐵粉或FeBr3催化時,發(fā)生苯環(huán)上的取代?!? 5.(2014·全國卷Ⅱ)四聯(lián)苯的一氯代物有( ) A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 解析:選C 推斷有機物一氯代物的種數(shù)需要找中心對稱線,四聯(lián)苯是具有兩條對稱軸的物質(zhì),即,在其中的一部分上有幾種不同的氫原子(包括對稱軸上的氫原子),就有幾種一氯代物,四聯(lián)苯有5種不同的氫原子,故有5種一氯代物。 6.(2019·濟南模擬)某烴的分子式為C10H14,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子結(jié)構(gòu)中只含有一個
19、烷基,符合條件的烴有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 解析:選B 該烴的分子式為C10H14,符合分子通式CnH2n-6,它不能使溴水褪色,但可以使酸性KMnO4溶液褪色,說明它是苯的同系物。因其分子中只含一個烷基,可推知此烷基為—C4H9,它具有以下四種結(jié)構(gòu):①—CH2CH2CH2CH3、②—CH(CH3)CH2CH3、③—CH2CH(CH3)2、④—C(CH3)3,其中第④種烷基與苯環(huán)直接相連的碳原子上沒有氫原子,不能發(fā)生側(cè)鏈氧化,因此符合條件的烴只有3種。 7.(2019·保定模擬)已知 (異丙烯苯) (異丙苯),下列說法錯誤的是( ) A.該反應為加成
20、反應 B.異丙苯的一氯代物共有6種 C.分子式為C9H12的苯的同系物的同分異構(gòu)體共有8種 D.可用溴水鑒別異丙烯苯和異丙苯 解析:選B 異丙苯的一氯代物有5種:,B錯誤;分子式為C9H12的苯的同系物的同分異構(gòu)體有共8種,C正確;碳碳雙鍵可以與溴水發(fā)生反應使溴水褪色,D正確。 8.有機化合物9,10-二甲基菲的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是( ) A.該物質(zhì)的分子式為C16H12 B.該物質(zhì)與甲苯互為同系物 C.該物質(zhì)能與溴水發(fā)生取代反應和加成反應 D.該物質(zhì)苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體有4種 解析:選D 根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可判斷該物質(zhì)的分子式為C16H14,A
21、錯誤;該物質(zhì)與甲苯的結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,B錯誤;該物質(zhì)能與液溴發(fā)生取代反應,不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵,不能與溴水發(fā)生加成反應,C錯誤;該物質(zhì)苯環(huán)上有8個氫原子,所以苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目和一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相等,由于結(jié)構(gòu)對稱,苯環(huán)上一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目是4種,所以苯環(huán)上七氯代物的同分異構(gòu)體也有4種,D正確。 9.下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中錯誤的是( ) A.甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有6種 B.C8H10中有4種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體 C.乙苯的同分異構(gòu)體共有三種 D.菲的結(jié)構(gòu)簡式為,它與硝酸反應可生成5種一硝基取代物 解
22、析:選C 甲苯苯環(huán)上有3種H原子,含3個碳原子的烷基有正丙基、異丙基2種,所以所得產(chǎn)物有3×2=6種,故A正確;分子式為C8H10的芳香烴,其不飽和度==4,分子中含有1個苯環(huán),故側(cè)鏈為烷基,若有1個側(cè)鏈,為CH2CH3,有1種,若有2個側(cè)鏈,為2個—CH3,有鄰、間、對3種,符合條件的結(jié)構(gòu)共有4種,故B正確;含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體二甲苯就有鄰、間、對三種,若不含苯環(huán),則種類更多,故C錯誤;為對稱結(jié)構(gòu),有如圖所示的5種H原子:,所以與硝酸反應可生成5種一硝基取代物,故D正確。 10.(1)甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被相對分子質(zhì)量為57的烴基取代,所得產(chǎn)物有________種。 (2)已知二氯苯有
23、3種同分異構(gòu)體,則四氯苯的同分異構(gòu)體數(shù)目有________種。 (3)某芳香烴的分子式為 C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,該有機物苯環(huán)上的一氯代物只有一種,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。 解析:(1)=4……9,即烴基為—C4H9(丁基),丁基有—CH2CH2CH2CH3、四種,每種形成鄰、間、對三種位置,取代產(chǎn)物共有4×3=12種。(2)將苯的二氯取代物分子中的氫原子換成氯原子,將氯原子換成氫原子,可知苯的四氯取代物有3種。(3)該烴不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,只能為苯的同系物,且苯環(huán)上只有一種氫原子。
24、 答案:(1)12 (2)3 (3) 1.苯的同系物的同分異構(gòu)體 以C8H10芳香烴為例 名稱 乙苯 鄰二甲苯 間二甲苯 對二甲苯 結(jié)構(gòu)簡式 2.判斷芳香烴同分異構(gòu)體數(shù)目 (1)等效氫法 “等效氫”就是在有機物分子中處于相同位置的氫原子,任一等效氫原子若被相同取代基取代所得產(chǎn)物都屬于同一物質(zhì);分子中完全對稱的氫原子也是“等效氫”,其中引入一個新的原子或原子團時只能形成一種物質(zhì)。 例如甲苯和乙苯在苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體分別都有三種(鄰、間、對): (2)定一(或定二)移一法 在苯環(huán)上連有兩個新的原子或原子團時,可固定一個移動另一個,從而
25、寫出鄰、間、對三種異構(gòu)體;苯環(huán)上連有三個新的原子或原子團時,可先固定兩個原子或原子團,得到三種結(jié)構(gòu),再逐一插入第三個原子或原子團,這樣就能寫全含有芳香環(huán)的同分異構(gòu)體。 例如二甲苯苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體的寫法與數(shù)目的判斷: 共有(2+3+1=6)六種。 考點(三) 鹵代烴 【點多面廣精細研】 1.鹵代烴的概念 (1)鹵代烴是烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示烴基)。 (2)官能團是—X。 2.鹵代烴的物理性質(zhì) 3.鹵代烴的化學性質(zhì) (1)鹵代烴水解反應和消去反應比較 反應類型 水解反應(取代反應)
26、 消去反應 反應條件 強堿的水溶液、加熱 強堿的醇溶液、加熱 斷鍵方式 反應本質(zhì) 和通式 鹵代烴分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇; R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX 相鄰的兩個碳原子間脫去小分子HX; +NaOH+NaX+H2O 特征 引入—OH,生成含—OH的化合物 消去HX,生成含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和化合物 (2)寫出下列化學方程式(以CH3CH2Br為例) ①水解反應: CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 ②消去反應: CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。 4.鹵
27、代烴的獲取方法 (1)取代反應(寫出化學方程式) 如乙烷與Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl; 苯與Br2:; C2H5OH與HBr:CH3CH2OH+HBrC2H5Br+H2O。 (2)不飽和烴的加成反應 如CH3——CH===CH2+HBr―→CH3CHBrCH3; +HCl―→CH2===CHCl。 [小題練微點] 1.判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)鹵代烴屬于烴類物質(zhì)( ) (2)鹵代烴均可以發(fā)生取代、消去反應( ) (3)向溴乙烷中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成( ) 答案:(1)× (2)× (3
28、)× 2.由1-溴丁烷和必要的無機試劑制取1,2-二溴丁烷。 (1)請設計合成路線:___________________________________________________。 (2)請寫出相關(guān)反應的化學方程式并注明反應類型: ________________________________________________________________________。 答案:(1)BrCH2CH2CH2CH3CH2===CHC2H5CH2BrCHBrCH2CH3 (2)BrCH2CH2CH2CH3+NaOHCH2===CHCH2CH3+NaBr+H2O 消去反應 C
29、H2===CHCH2CH3+Br2―→CH2BrCHBrCH2CH3 加成反應 3.根據(jù)下面的反應路線及所給信息填空。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式是________,名稱是________。 (2)①的反應類型是________。③的反應類型是________。 (3)反應④的化學方程式是______________________________________________。 解析:由反應①:A和Cl2在光照的條件下發(fā)生取代反應得,可推知A為,在NaOH的乙醇溶液、加熱的條件下發(fā)生消去反應得,在Br2的CCl4溶液中發(fā)生加成反應得B:。―→的轉(zhuǎn)化應是在NaOH的乙醇溶液、加熱的條件
30、下發(fā)生消去反應。 答案:(1) 環(huán)己烷 (2)取代反應 加成反應 (3) +2NaOH+2NaBr+2H2O 1.(2019·濟南聯(lián)考)如圖表示4-溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應,其中產(chǎn)物只含有一種官能團的反應是( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選C 據(jù)題意可知X為,Y為或、Z為或、W為。 2.證明溴乙烷中溴元素的存在,有下列幾步,其正確的操作順序是________(填標號)。 ①加入硝酸銀溶液?、诩尤霘溲趸c溶液 ③加熱?、芗尤胝麴s水?、菁尤胂∠跛嶂寥芤撼仕嵝浴、藜尤霘溲趸c醇溶液
31、 答案:②③⑤①(或⑥③⑤①) 1.消去反應規(guī)律 消去反應:有機化合物在一定條件下,從一個分子中脫去一個或幾個小分子(如H2O、HBr等),而生成含不飽和鍵(如雙鍵或三鍵)的化合物的反應。 (1)兩類鹵代烴不能發(fā)生消去反應 結(jié)構(gòu)特點 實例 與鹵素原子相連的碳沒有鄰位碳原子 CH3Cl 與鹵素原子相連的碳有鄰位碳原子,但鄰位碳原子上無氫原子 (2)同一鹵代烴發(fā)生消去反應生成不同產(chǎn)物分析 有兩種或三種鄰位碳原子,且碳原子上均帶有氫原子時,發(fā)生消去反應可生成不同的產(chǎn)物。 例如: +NaOHCH2===CH—CH2—CH3 (或CH3—CH===CH—CH3)+NaCl
32、+H2O。 (3)鹵代烴發(fā)生消去反應生成三鍵示例 型鹵代烴,發(fā)生消去反應可以生成。 例如:BrCH2CH2Br+2NaOH↑+2NaBr+2H2O。 2.鹵代烴中鹵素原子的檢驗方法 (1)檢驗方法 (2)注意事項 ①加堿的目的是使不溶于水的非電解質(zhì)鹵代烴產(chǎn)生鹵離子。 ②加入AgNO3溶液之前一定要加過量稀硝酸的目的是中和多余的堿并提供酸性環(huán)境,防止OH-的干擾。 3.(1)(2017·全國卷Ⅰ節(jié)選)化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如圖: 已知:①RCHO+CH3CHORCH===CHCHO+H2O; ②||+|||。
33、 寫出用環(huán)戊烷和2-丁炔為原料制備化合物的合成路線_________________________________________________________________(其他試劑任選)。 (2)(2015·全國卷Ⅱ節(jié)選) 已知:①烴A的相對分子質(zhì)量為70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學環(huán)境的氫; ②化合物B為單氯代烴;化合物C的分子式為C5H8。 由B生成C的化學方程式為________________________________________________。 (3)(2014·全國卷Ⅱ節(jié)選)化合物(A)可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應合成: 反應1的試劑與條件為__
34、______;反應2的化學方程式為____________________________________;反應3可用的試劑為________。 (2)+NaOH+NaCl+H2O (3)Cl2/光照?。玁aOH+NaCl O2/Cu(其他合理答案也可) 鹵代烴在有機合成中的四大應用 (1)聯(lián)系烴和烴的衍生物的橋梁 如―→醛和羧酸。 (2)改變官能團的個數(shù) 如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。 (3)改變官能團的位置 如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。 (4)進行官能團的保護 如在氧化CH2===CHCH2OH的羥
35、基時,碳碳雙鍵易被氧化,常采用下列方法保護: CH2===CHCH2OH?! ? 1.現(xiàn)通過以下具體步驟由制取,即ABC (1)從左到右依次填寫每步反應所屬的(填字母):a.取代反應,b.加成反應,c.消去反應,d.加聚反應。 ①_______;②_______;③_______;④_______;⑤_______;⑥_______。 (2)寫出①、⑤、⑥三步反應的化學方程式: ①________________________________________________________________________。 ⑤____________________
36、____________________________________________________。 ⑥________________________________________________________________________。 點撥:鹵代烴在NaOH的水溶液中一般能發(fā)生水解反應,水解反應中NaOH的用量n(R—X)∶n(NaOH)=1∶1,n()∶n(NaOH)=1∶2。 解析:由逆推得B為,由和B可推得A為,由和可推得C為,有機物確定后再解答每個問題。 答案:(1)①a ②b?、踓 ④b?、輈 ⑥b (2)①+Cl2+HCl ⑤+2NaO
37、H+2NaCl+2H2O ⑥+2Cl2 2.鹵代烴在氫氧化鈉存在的條件下水解,這是一個典型的取代反應,其實質(zhì)是帶負電的原子團(如OH-等陰離子)取代了鹵代烴中的鹵原子,如CH3CH2CH2Br+OH-(NaOH)―→CH3CH2CH2OH+Br-(NaBr),又知與NaNH2可反應生成。 寫出下列反應的化學方程式: (1)溴乙烷跟醋酸鈉反應:___________________________________________________。 (2)碘甲烷、丙炔和NaNH2合成2-丁炔: _____________________________________。 (3)由碘甲烷
38、、無水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚(CH3OCH2CH3): ________________________________________________________________________。 解析:(1)由題干信息可知,帶負電的原子團CH3COO-取代了鹵代烴中的鹵原子。(2) 先和NaNH2反應生成,然后和CH3I反應,取代了碘甲烷中的I原子。(3)CH3CH2OH先和鈉發(fā)生置換反應生成CH3CH2ONa,然后CH3CH2ONa中的CH3CH2O—取代了碘甲烷中的I原子,據(jù)此分析。 答案:(1)CH3CH2Br+CH3COONa―→NaBr+CH3CH2OOCCH3 (2
39、) +NaNH2―→+NH3、 CH3I+―→+NaI (3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑、 CH3I+CH3CH2ONa―→CH3OCH2CH3+NaI 3.(2017·海南高考)已知苯可以進行如下轉(zhuǎn)化: 回答下列問題: (1)反應①的反應類型為________,化合物A的化學名稱為________。 (2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為________,反應②的反應類型為________。 (3)如何僅用水鑒別苯和_________________________________________。 注意鹵代烴中鹵素原子的檢驗 ①鹵代烴中鹵素原
40、子與AgNO3溶液不反應。 ②水解反應一定可以檢驗,但消去反應不一定可以(有些鹵代烴不能發(fā)生消去反應)。 ③檢驗時一定不要忘記水解后先加HNO3酸化,再加AgNO3溶液?! ? 解析:(1)苯的分子式為C6H6,與氫氣反應后生成A,A的分子式為C6H12,即此反應類型為加成反應,A的結(jié)構(gòu)簡式為,此有機物為環(huán)己烷。(2)根據(jù)A和B分子式確定,A生成B發(fā)生取代反應,即B的結(jié)構(gòu)簡式為,對比B和C的結(jié)構(gòu)簡式,去掉一個氯原子和氫原子,添加一個碳碳雙鍵,B―→C發(fā)生消去反應。(3)苯為密度小于水且不溶于水的液體,溴苯是密度大于水,且不溶于水的液體,因此用水進行鑒別。 答案:(1)加成反應 環(huán)己烷
41、 (2) 消去反應 (3)在試管中加入少量水,向其中滴入幾滴苯或溴苯未知液體,若沉入水底,則該液體為溴苯,若浮在水面上,則該液體為苯 4.(2016·全國卷Ⅲ節(jié)選)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應,稱為Glaser反應。 該反應在研究新型發(fā)光材料、超分子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線: 回答下列問題: (1)B的結(jié)構(gòu)簡式為______________,D的化學名稱為________。 (2)①和③的反應類型分別為__________、__________。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________________
42、。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷,理念上需要消耗氫氣________mol。 (4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物,該聚合反應的化學方程式為______________________________________________________________。 (5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫,數(shù)目比為3∶1,寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡式________________________________________________。 解析:B(C8H10)與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應生成 (C),則B的結(jié)構(gòu)簡式為。A與C
43、H3CH2Cl在AlCl3、加熱條件下反應生成 (B),顯然反應①為取代反應,A的結(jié)構(gòu)簡式為。 (D)經(jīng)④Glaser反應得到E(C16H10),結(jié)合Glaser反應原理(+H2)推知,E的結(jié)構(gòu)簡式為。(1)由上述分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為。D的結(jié)構(gòu)簡式為,其化學名稱為苯乙炔。(2)反應①是苯與CH3CH2Cl的取代反應;反應③中轉(zhuǎn)化為,生成了碳碳三鍵,故該反應為鹵代烴的消去反應。(3)由上述分析可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為。1個碳碳三鍵需要2分子氫氣加成,則用1 mol E()合成1,4-二苯基丁烷,理論上需要消耗4 mol氫氣。(4)化合物()可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物,結(jié)合Glaser偶聯(lián)反應的反應原理及原子守恒寫出化學方程式: +(n-1)H2。(5)芳香化合物F是C()的同分異構(gòu)體,F(xiàn)需滿足條件:ⅰ.與C具有相同的分子構(gòu)成,含有1個苯環(huán)和2個Cl原子; ⅱ.分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫,且數(shù)目比為3∶1,說明分子結(jié)構(gòu)存在對稱性,分子中含有2個—CH3,考慮苯環(huán)上取代基的結(jié)構(gòu)及相對位置關(guān)系,符合條件的F的結(jié)構(gòu)簡式有等。 答案:(1) 苯乙炔 (2)取代反應 消去反應 (3) 4 (4) +(n-1)H2 (5) (任選三種)
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