2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第34講 烴和鹵代烴學(xué)案.doc

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第34講　烴和鹵代烴 考綱要求　1.掌握烷、烯、炔和芳香烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2.掌握鹵代烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3.了解烴類物質(zhì)的重要應(yīng)用。 考點一　烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．烷烴、烯烴、炔烴的組成、結(jié)構(gòu)特點和通式 2．脂肪烴的物理性質(zhì) 性質(zhì) 變化規(guī)律 狀態(tài) 常溫下含有1～4個碳原子的烴都是氣態(tài)，隨著碳原子數(shù)的增多，逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài) 沸點 隨著碳原子數(shù)的增多，沸點逐漸升高；同分異構(gòu)體之間，支鏈越多，沸點越低 相對密度 隨著碳原子數(shù)的增多，相對密度逐漸增大，密度均比水小 水溶性 均難溶于水 3.脂肪烴的化學(xué)性質(zhì) (1)烷烴的取代反應(yīng) ①取代反應(yīng)：有機物分子中某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應(yīng)。 ②烷烴的鹵代反應(yīng) a．反應(yīng)條件：氣態(tài)烷烴與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照下反應(yīng)。 b．產(chǎn)物成分：多種鹵代烴混合物(非純凈物)＋HX。 c．定量關(guān)系：～Cl2～HCl即取代1 mol氫原子，消耗1_mol鹵素單質(zhì)生成1 mol HCl。 (2)烯烴、炔烴的加成反應(yīng) ①加成反應(yīng)：有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。 ②烯烴、炔烴的加成反應(yīng)(寫出有關(guān)反應(yīng)方程式) (3)加聚反應(yīng) ①丙烯加聚反應(yīng)方程式為 nCH2==CH—CH3 。 ②乙炔加聚反應(yīng)方程式為nCH≡CHCH==CH。 (4)二烯烴的加成反應(yīng)和加聚反應(yīng) ①加成反應(yīng) ②加聚反應(yīng)：nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2。 (5)脂肪烴的氧化反應(yīng) 烷烴 烯烴 炔烴 燃燒現(xiàn)象 燃燒火焰較明亮 燃燒火焰明亮，帶黑煙 燃燒火焰很明亮，帶濃黑煙 通入酸性KMnO4溶液 不褪色 褪色 褪色 (1)符合通式CnH2n＋2的烴一定是烷烴(√) (2)丙烷分子中的碳原子在同一條直線上() (3)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鑒別() (4)聚丙烯可發(fā)生加成反應(yīng)() (5)烷烴同分異構(gòu)體之間，支鏈越多，沸點越高() (6)順2丁烯和反2丁烯均能使溴水褪色(√) (7)CH2==CHCH==CH2與Br2發(fā)生加成反應(yīng)可生成Br—CH2CH==CHCH2—Br和2種物質(zhì)() 1．按要求填寫下列空白： (1)CH3CH==CH2＋________―→，反應(yīng)類型：____________。 (2)CH3CH==CH2＋Cl2____________＋HCl，反應(yīng)類型：____________。 (3)CH2==CH—CH==CH2＋________―→，反應(yīng)類型：______。 (4)____________＋Br2―→，反應(yīng)類型：____________。 (5)____________ ，反應(yīng)類型：____________。 答案　(1)Cl2　加成反應(yīng) (2)　取代反應(yīng) (3)Br2　加成反應(yīng) (4)CH3—C≡CH　加成反應(yīng) (5)nCH2==CHCl　加聚反應(yīng) 2．某烷烴的結(jié)構(gòu)簡式為。 (1)用系統(tǒng)命名法命名該烴：_______________________________________________。 (2)若該烷烴是由烯烴和1 mol H2加成得到的，則原烯烴的結(jié)構(gòu)有________種。(不包括立體異構(gòu)，下同) (3)若該烷烴是由炔烴和2 mol H2加成得到的，則原炔烴的結(jié)構(gòu)有________種。 (4)該烷烴在光照條件下與氯氣反應(yīng)，生成的一氯代烷最多有________種。 答案　(1)2,3二甲基戊烷　(2)5　(3)1　(4)6 解析　(1)該烷烴中最長的碳鏈上有五個碳原子，屬于戊烷，有兩個取代基，故其名稱為2,3二甲基戊烷。(2)只要是相鄰的兩個碳原子上都存在至少一個H，該位置就有可能是原來存在碳碳雙鍵的位置，除去重復(fù)的結(jié)構(gòu)，該烴分子中這樣的位置一共有5處。(3)只要是相鄰的兩個碳原子上都存在至少兩個H，該位置就有可能是原來存在碳碳三鍵的位置，該烴分子中這樣的位置一共有1處。(4)該烷烴分子中有6種等效氫原子，故與氯氣反應(yīng)生成的一氯代烷最多有6種。 1．科學(xué)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(xué)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(yīng) D．充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷，X消耗氧氣較多 答案　A 解析　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(xué)式為C5H4，故等質(zhì)量燃燒時，CH4的耗氧量較多，D錯誤。 2．(2017天津模擬)有機物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示，如：CH3CH==CHCH3可簡寫為，有機物X的鍵線式為，下列說法不正確的是(　　) A．X與溴的加成產(chǎn)物可能有3種 B．X能使酸性KMnO4溶液褪色 C．X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z，Z的一氯代物有4種 D．Y是X的同分異構(gòu)體，且屬于芳香烴，則Y的結(jié)構(gòu)簡式為 答案　C 解析　X分別與1分子Br2，2分子Br2，3分子Br2加成得到3種加成產(chǎn)物，A項正確；X與足量H2加成后的產(chǎn)物中只有兩種不等效氫原子，因而只有兩種一氯取代物，C項錯誤；Y的化學(xué)式為C8H8，與X相同，D項正確。 3．某烴的分子式為C11H20,1 mol該烴在催化劑作用下可以吸收2 mol H2；用熱的酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮 ()三者的混合物。 該烴的結(jié)構(gòu)簡式：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 烯烴、炔烴與酸性KMnO4溶液反應(yīng)圖解 考點二　苯的同系物、芳香烴 芳香烴 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．苯的同系物與苯的性質(zhì)比較 (1)相同點 因都含有苯環(huán) (2)不同點 烷基對苯環(huán)有影響，所以苯的同系物比苯易發(fā)生取代反應(yīng)；苯環(huán)對烷基也有影響，所以苯環(huán)上的甲基能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。 完成下列有關(guān)苯的同系物的方程式： ①硝化：＋3HNO3 。 ②鹵代：＋Br2 ； ＋Cl2 。 ③易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色： 。 (1)某烴的分子式為C11H16，它不能與溴水反應(yīng)，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(　　) (2)甲苯與氯氣光照條件下反應(yīng)，主要產(chǎn)物是2,4二氯甲苯(　　) (3)苯的二氯代物有三種(　　) (4)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，則證明己烯中混有甲苯(　　) (5)C2H2與的最簡式相同(　　) 答案　(1)√　(2)　(3)√　(4)√　(5)√ 解析　(1)C11H16滿足CnH2n－6，屬于苯的同系物，只含一個烷基，因而其結(jié)構(gòu)為，戊基有8種，其中不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因而符合條件的同分異構(gòu)體有7種。 (2)Cl2與甲苯光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，主要取代甲基上的氫原子。 (3)苯的二氯取代物有鄰、間、對三種。 (4)己烯與足量溴加成反應(yīng)后，碳碳雙鍵變?yōu)閱捂I，只有甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 (5)的化學(xué)式為C8H8，最簡式為“CH”。 有下列物質(zhì)：①乙苯，②環(huán)己烯，③苯乙烯，④對二甲苯，⑤叔丁基苯[] 回答下列問題： (1)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是________。 (2)互為同系物的是________。 (3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是________。 (4)寫出②④分別被酸性高錳酸鉀溶液氧化的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式：________________、________________。 答案　(1)①②③④　(2)①⑤或④⑤　(3)②③ (4)HOOC(CH2)4COOH　 題組一　芳香烴的性質(zhì)及應(yīng)用 1．異丙苯[]是一種重要的化工原料，下列關(guān)于異丙苯的說法不正確的是(　　) A．異丙苯是苯的同系物 B．可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)別苯與異丙苯 C．在光照條件下，異丙苯與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成的氯代物有三種 D．在一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) 答案　C 解析　在光照的條件下，主要發(fā)生側(cè)鏈上的取代反應(yīng)，可生成多種氯代物，包括一氯代物、二氯代物等。 2．(2018廣西柳州中學(xué)月考)苯并(a)芘是一種致癌物、致畸源及誘變劑，也是多環(huán)芳烴中毒性最大的一種強致癌物。苯并(a)芘的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列有關(guān)苯并(a)芘的說法中不正確的是(　　) A．苯并(a)芘的分子式為C20H12，屬于稠環(huán)芳香烴 B．苯并(a)芘與互為同分異構(gòu)體 C．苯并(a)芘在一定條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，但不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．苯并(a)芘不易溶于水，易溶于苯、氯仿等有機溶劑 答案　B 解析　根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可得苯并(a)芘的分子式為C20H12，苯并(a)芘是由5個苯環(huán)形成的稠環(huán)芳香烴，A正確；苯并(a)芘與分子式不同，不屬于同分異構(gòu)體，B錯誤；苯并(a)芘分子中苯環(huán)上的氫原子在一定條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，但不能使酸性KMnO4溶液褪色，C正確；苯并(a)芘屬于稠環(huán)芳香烴，是一種相對分子質(zhì)量比較大的有機物，易溶于有機溶劑苯、氯仿等，不易溶于水，D正確。 題組二　芳香烴的同分異構(gòu)體 3．(2017廣東省揭陽模擬)下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述不正確的是 (　　) 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．與互為同分異構(gòu)體的芳香族化合物有6種 C．含有5個碳原子的某飽和鏈烴，其一氯取代物可能有3種 D．菲的結(jié)構(gòu)簡式為，它與硝酸反應(yīng)，可生成 5種一硝基取代物 答案　B 解析　含3個碳原子的烷基有兩種，甲苯苯環(huán)上的氫原子有3種，故產(chǎn)物有6種，A項正確；B項中物質(zhì)的分子式為C7H8O，與其互為同分異構(gòu)體的芳香族化合物中有1種醇(苯甲醇)、1種醚(苯甲醚)、3種酚(鄰甲基苯酚、間甲基苯酚和對甲基苯酚)，總共有5種，B項錯誤；含有5個碳原子的烷烴有3種同分異構(gòu)體：正戊烷、異戊烷和新戊烷，其一氯代物分別為3、4、1種，C項正確；由菲的結(jié)構(gòu)可以看出其結(jié)構(gòu)中含有5種氫原子，可生成5種一硝基取代物，D項正確。 4．(1)已知立方烷的鍵線式如圖，則立方烷的分子式為________，一氯代物有______種，二氯代物有_____________________________________種。 (2)已知金剛烷的鍵線式如圖，可以看作四個等同的六元環(huán)構(gòu)成的空間構(gòu)型。 則金剛烷的分子式為________，一氯代物有________種，二氯代物有________種。 答案　(1)C8H8　1　3　(2)C10H16　2　6 題組三　芳香烴綜合應(yīng)用 5．(2017武漢二中期末)二氧化碳和氫氣按一定的體積比混合，在一定條件下可以制得烯烴，該技術(shù)已經(jīng)成為節(jié)能減碳的有效途徑之一。苯是一種重要的化工原料，下圖是合成橡膠和TNT的路線。 回答下列問題： (1)工業(yè)上從煤焦油提取苯的操作名稱為________。 (2)烯烴B的名稱為________；E的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)②________；反應(yīng)③_______________________________________。 (4)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)D在一定條件下與足量H2反應(yīng)后的產(chǎn)物，其一氯代物有________種。 答案　(1)分餾 (2)乙烯　CH2==CH—CH==CH2 (3)取代反應(yīng)　消去反應(yīng) (4)3H2O (5)6 解析　(1)苯溶解在煤焦油中，煤焦油中不同成分的沸點不同，故可通過分餾的方法得到苯。(2)1個C8H9Cl中有8個C，結(jié)合其反應(yīng)物有苯，1個苯中有6個C，可知B為乙烯。對比反應(yīng)③的反應(yīng)物(C8H9Cl)及目標(biāo)生成物()，可推知D為苯乙烯，故E為CH2==CH—CH==CH2。(3)B為CH2==CH2，與Cl2反應(yīng)生成CH2ClCH2Cl，CH2ClCH2Cl與苯發(fā)生取代反應(yīng)生成；D為苯乙烯，故生成苯乙烯的反應(yīng)為消去反應(yīng)。(4)在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成。(5)D為，在一定條件下與足量H2反應(yīng)生成，其環(huán)上一氯代物有4種，乙基上一氯代物有2種，共有6種。 考點三　鹵代烴 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)官能團是鹵素原子。 2．鹵代烴的物理性質(zhì) (1)沸點：比同碳原子數(shù)的烴沸點要高； (2)溶解性：水中難溶，有機溶劑中易溶； (3)密度：一般一氟代烴、一氯代烴比水小，其余比水大。 3．鹵代烴的化學(xué)性質(zhì) (1)鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較 反應(yīng)類型 取代反應(yīng)(水解反應(yīng)) 消去反應(yīng) 反應(yīng)條件 強堿的水溶液、加熱 強堿的醇溶液、加熱 斷鍵方式 反應(yīng)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 產(chǎn)生特征 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鍵的化合物 (2)消去反應(yīng)的規(guī)律 消去反應(yīng)：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(yīng)。 ①兩類鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng) 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(yīng)可生成不同的產(chǎn)物。例如： CH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)＋NaCl＋H2O ③型鹵代烴，發(fā)生消去反應(yīng)可以生成R—C≡C—R，如BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O 4．鹵代烴的獲取方法 (1)不飽和烴與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應(yīng) 如CH3—CH==CH2＋Br2――→CH3CHBrCH2Br； CH3—CH==CH2＋HBr； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 (2)取代反應(yīng) 如乙烷與Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl； 苯與Br2：； C2H5OH與HBr：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。 (1)CH3CH2Cl的沸點比CH3CH3的沸點高(√) (2)溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯(√) (3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即產(chǎn)生淡黃色沉淀() (4)取溴乙烷水解液，向其中加入AgNO3溶液，可觀察到淡黃色沉淀() (5)所有鹵代烴都能夠發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng)() 以下物質(zhì)中，按要求填空： ①?、贑H3CH2CH2Br　③CH3Br?、蹸H3CHBrCH2CH3 (1)物質(zhì)的熔沸點由高到低的順序是________________(填序號)。 (2)上述物質(zhì)中既能發(fā)生水解反應(yīng)又能發(fā)生消去反應(yīng)的是________。 (3)物質(zhì)④發(fā)生消去反應(yīng)的條件為______________________________________________，產(chǎn)物有________________________________________________________________________。 (4)由物質(zhì)②制取1,2丙二醇經(jīng)歷的反應(yīng)類型有_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)檢驗物質(zhì)③中含有溴元素的試劑有______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①＞④＞②＞③ (2)②④ (3)氫氧化鈉的醇溶液，加熱　CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、NaBr、H2O (4)消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng) (5)氫氧化鈉溶液、稀硝酸、硝酸銀溶液 1．(2017陜西長安一中質(zhì)檢)在鹵代烴RCH2CH2X中化學(xué)鍵如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是①和③ B．發(fā)生消去反應(yīng)時，被破壞的鍵是①和④ C．發(fā)生水解反應(yīng)時，被破壞的鍵是① D．發(fā)生消去反應(yīng)時，被破壞的鍵是②和③ 答案　C 解析　鹵代烴水解反應(yīng)是鹵原子被羥基取代生成醇，只斷①鍵；消去反應(yīng)是鹵代烴中鹵原子和鹵原子相鄰的碳上氫原子共同去掉，斷①③鍵。 2．(2017石家莊一檢)有機物M、N、Q之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為，下列說法正確的是(　　) A．M的同分異構(gòu)體有3種(不考慮立體異構(gòu)) B．N分子中所有原子共平面 C．Q的名稱為異丙烷 D．M、N、Q均能與溴水反應(yīng) 答案　A 解析　依題意，M、N、Q的結(jié)構(gòu)簡式分別為、、。求M的同分異構(gòu)體可以轉(zhuǎn)化為求丁烷的一氯代物，丁烷有2種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH3、，它們的一氯代物均有2種，故丁烷的一氯代物共有4種，除M外，還有3種，A項正確；N分子可以看成乙烯分子中的2個氫原子被甲基取代，乙烯分子中所有原子共平面，甲烷分子中所有原子不可能共平面，所以N分子中所有原子不可能共平面，B項錯誤；Q的名稱是異丁烷，C項錯誤；M、Q不能與溴水反應(yīng)，N分子中含有碳碳雙鍵，能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，D項錯誤。 3．(2018大連二十四中月考)有兩種有機物Q()與P()，下列有關(guān)它們的說法中正確的是(　　) A．二者的核磁共振氫譜中均只出現(xiàn)兩種峰且峰面積之比為3∶2 B．二者在NaOH醇溶液中均可發(fā)生消去反應(yīng) C．一定條件下，二者在NaOH溶液中均可發(fā)生取代反應(yīng) D．Q的一氯代物只有1種，P的一溴代物有2種 答案　C 解析　Q中兩個甲基上有6個等效氫原子，苯環(huán)上有2個等效氫原子，峰面積之比應(yīng)為3∶1，A項錯誤；Q中苯環(huán)上的鹵素原子無法發(fā)生消去反應(yīng)，P中與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上缺少氫原子，無法發(fā)生消去反應(yīng)，B項錯誤；在適當(dāng)條件下，鹵素原子均可被—OH取代，C項正確；Q中苯環(huán)上的氫原子、甲基上的氫原子均可被氯原子取代，其一氯代物有2種，D項錯誤。 微專題　鹵代烴在有機合成中的應(yīng)用 1．連接烴和烴的衍生物的橋梁 烴通過與鹵素發(fā)生取代反應(yīng)或加成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鹵代烴，鹵代烴在堿性條件下可水解轉(zhuǎn)化為醇或酚，進一步可轉(zhuǎn)化為醛、酮、羧酸和酯等；醇在加熱條件下與氫鹵酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鹵代烴，鹵代烴通過消去反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為烯烴或炔烴。 如： ―→醛或羧酸。 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．對官能團進行保護 如在氧化CH2==CHCH2OH的羥基時，碳碳雙鍵易被氧化，常采用下列方法保護： CH2==CHCH2OHCH2==CH—COOH。 專題訓(xùn)練 1．聚氯乙烯是生活中常用的塑料。工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的一種工藝路線如下： 反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_______________________________________________________，反應(yīng)類型為____________；反應(yīng)②的反應(yīng)類型為________________。 答案　H2C==CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl　加成反應(yīng)　消去反應(yīng) 解析　由1,2二氯乙烷與氯乙烯的組成差異可推知，1,2二氯乙烷通過消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯乙烯。 2．根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空。 AB (一氯環(huán)己烷) (1)A的結(jié)構(gòu)簡式是________，名稱是________。 (2)①的反應(yīng)類型是________；③的反應(yīng)類型是_____________________________________。 (3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1) 　環(huán)己烷 (2)取代反應(yīng)　加成反應(yīng) (3) 解析　由反應(yīng)①：A和Cl2在光照的條件下發(fā)生取代反應(yīng)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(yīng)得。在Br2的CCl4溶液中發(fā)生加成反應(yīng)得B：。的轉(zhuǎn)化應(yīng)是在NaOH的乙醇溶液、加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)。 3．(2018黑龍江省黑河質(zhì)檢)立方烷()具有高度對稱性、高致密性、高張力能及高穩(wěn)定性等特點，因此合成立方烷及其衍生物成為化學(xué)界關(guān)注的熱點。下面是立方烷衍生物I的一種合成路線： 回答下列問題： (1)C的結(jié)構(gòu)簡式為________________，E的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (2)③的反應(yīng)類型為________________，⑤的反應(yīng)類型為________________。 (3)化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成： 反應(yīng)1的試劑與條件為________________；反應(yīng)2的化學(xué)方程式為______________________； 反應(yīng)3可用的試劑為________。 (4)在I的合成路線中，互為同分異構(gòu)體的化合物是________________(填化合物代號)。 (5)I與堿石灰共熱可轉(zhuǎn)化為立方烷。立方烷的核磁共振氫譜中有________個峰。 (6)立方烷經(jīng)硝化可得到六硝基立方烷，其可能的結(jié)構(gòu)有________種。 答案　(1)　(2)取代反應(yīng)　消去反應(yīng) (3)Cl2/光照　 　O2/Cu(其他合理答案也可) (4)G和H　(5)1　(6)3 解析　(1)(2)由流程，及兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的變化推知該反應(yīng)為取代反應(yīng)，B屬于鹵代物，在堿的乙醇溶液中會發(fā)生消去反應(yīng)，生成，故C的結(jié)構(gòu)簡式為，由C→D，按取代反應(yīng)定義可知③為取代反應(yīng)；D中含有，可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成；由E與F的結(jié)構(gòu)比較可知⑤為消去反應(yīng)。(3)化合物A可由合成，合成路線為，故反應(yīng)1的試劑與條件為Cl2/光照，反應(yīng)3可用的試劑為O2/Cu(或其他合理答案)。 (4)根據(jù)同分異構(gòu)體的概念，具有相同分子式和不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體，觀察G與H的結(jié)構(gòu)簡式可知兩者互為同分異構(gòu)體。 (5)立方烷的8個頂點各有1個H，完全相同，即只有1種H，故核磁共振氫譜中譜峰個數(shù)為1。 (6)立方烷中有8個H，根據(jù)換元法，可知六硝基立方烷的種數(shù)與二硝基立方烷的種數(shù)相同，而二硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)共有3種，如下所示： 故六硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)也有3種。 1．(2016北京理綜，9)在一定條件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有關(guān)物質(zhì)的沸點、熔點如下： 對二甲苯 鄰二甲苯 間二甲苯 苯 沸點/℃ 138 144 139 80 熔點/℃ 13 －25 －47 6 下列說法不正確的是(　　) A．該反應(yīng)屬于取代反應(yīng) B．甲苯的沸點高于144 ℃ C．用蒸餾的方法可將苯從反應(yīng)所得產(chǎn)物中首先分離出來 D．從二甲苯混合物中，用冷卻結(jié)晶的方法可將對二甲苯分離出來 答案　B 解析　A項，甲苯生成二甲苯是甲苯苯環(huán)上的氫原子被甲基取代，屬于取代反應(yīng)，正確；B項，甲苯的相對分子質(zhì)量介于二甲苯和苯之間，故沸點也介于二甲苯和苯的沸點之間，即介于80 ℃和144 ℃之間，錯誤；C項，苯的沸點和二甲苯的沸點相差很大(大于30 ℃)，可用蒸餾的方法將苯從反應(yīng)所得產(chǎn)物中首先分離出來，正確；D項，因?qū)Χ妆降娜埸c較高，可用冷卻結(jié)晶的方法從二甲苯混合物中將對二甲苯分離出來，正確。 2．(2017海南，15)已知苯可以進行如下轉(zhuǎn)化： 溴苯　　 苯　　 ① ②　　　C 回答下列問題： (1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為________，化合物A的化學(xué)名稱為________。 (2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為________，反應(yīng)②的反應(yīng)類型為________。 (3)如何僅用水鑒別苯和溴苯____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)加成反應(yīng)　環(huán)己烷　(2) 　消去反應(yīng)　(3)加入水，油層在上層的為苯，油層在下層的為溴苯 解析　(1)反應(yīng)①為加成反應(yīng)，生成A為，為環(huán)己烷。 (2)環(huán)己烷在光照條件下與氯氣發(fā)生氯代生成B()，B再發(fā)生消去反應(yīng)生成。 (3)苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，加入水，油層在上層的為苯，油層在下層的為溴苯。 3．[2016全國卷Ⅲ，38(1)(2)(3)(4)(5)]端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，稱為Glaser反應(yīng)。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2 該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應(yīng)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(xué)名稱為________。 (2)①和③的反應(yīng)類型分別為________、________。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣________ mol。 (4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物，該聚合反應(yīng)的化學(xué)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(xué)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_____________________________________________________。 答案　(1) 　苯乙炔 (2)取代反應(yīng)　消去反應(yīng) (3) 　4 (4) (5) 、、、、 (任寫三種) 解析　(1)對比B、C的結(jié)構(gòu)結(jié)合反應(yīng)條件及B的分子式可知B為乙苯，其結(jié)構(gòu)簡式為，逆推可知A為苯；根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知D的化學(xué)名稱為苯乙炔。(2)①是苯環(huán)上的氫原子被乙基取代，發(fā)生的是取代反應(yīng)，對比C、D的結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)③的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)。(3)結(jié)合題給信息，由D的結(jié)構(gòu)可推知E的結(jié)構(gòu)簡式為。1 mol碳碳三鍵能與2 mol氫氣完全加成，用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣4 mol。(4)根據(jù)題干信息可知化合物()發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物的化學(xué)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(xué)環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有、、、、等。 1．有8種物質(zhì)：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④聚1,3丁二烯；⑤2丁炔；⑥環(huán)己烷；⑦鄰二甲苯；⑧環(huán)己烯。既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，又能與溴水反應(yīng)使之褪色的是(　　) A．③④⑤⑧ B．④⑤⑧ C．④⑤⑦⑧ D．③④⑤⑦⑧ 答案　B 解析　含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機物既能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，又能與溴水反應(yīng)使之褪色，B項正確。 2．下列關(guān)于烷烴與烯烴的性質(zhì)及反應(yīng)類型的敘述正確的是(　　) A．烷烴只含有飽和鍵，烯烴只含有不飽和鍵 B．烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng)，烯烴不能發(fā)生取代反應(yīng) C．烷烴的通式一定是CnH2n＋2，而烯烴的通式一定是CnH2n D．烷烴與烯烴相比，發(fā)生加成反應(yīng)的一定是烯烴 答案　D 解析　A項，烯烴可以含飽和鍵和不飽和鍵；B項，烯烴可以發(fā)生取代反應(yīng)；C項，單烯烴的通式為CnH2n，多烯烴的通式不是CnH2n；D項，加成反應(yīng)是不飽和烴的特征反應(yīng)。 3．(2018廣東省茂名模擬)環(huán)癸五烯的結(jié)構(gòu)簡式可表示為，下列說法正確的是(　　) A．根據(jù)的結(jié)構(gòu)特點可知環(huán)癸五烯的分子式為C10H8 B．常溫常壓下環(huán)癸五烯是一種易溶于水的無色氣體 C．環(huán)癸五烯既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色 D．乙烯和環(huán)癸五烯互為同系物 答案　C 解析　環(huán)癸五烯的分子式應(yīng)為C10H10，A項錯誤；當(dāng)N(C)≥5時，所有的烴類在常溫常壓下均為非氣態(tài)，且難溶于水，B項錯誤；乙烯和環(huán)癸五烯結(jié)構(gòu)不相似，不符合同系物的概念，D項錯誤。 4．(2017河北張家口四校聯(lián)考)下列反應(yīng)的產(chǎn)物中，有的有同分異構(gòu)體，有的沒有同分異構(gòu)體，其中一定不存在同分異構(gòu)體的反應(yīng)是(　　) A．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng) B．丙烯與水在催化劑的作用下發(fā)生加成反應(yīng) C．異戊二烯[CH2==C(CH3)—CH==CH2]與等物質(zhì)的量的Br2發(fā)生加成反應(yīng) D．2氯丁烷(CH3CH2CHClCH3)與NaOH的乙醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng) 答案　A 解析　甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的四種有機產(chǎn)物均只有一種結(jié)構(gòu)，沒有同分異構(gòu)體，A項正確；丙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物可以是1丙醇，也可以是2丙醇，B項錯誤；異戊二烯與等物質(zhì)的量的Br2可以發(fā)生1,2加成和1,4加成，共有3種同分異構(gòu)體，C項錯誤；2氯丁烷消去HCl分子的產(chǎn)物可以是1丁烯，也可以是2丁烯，D項錯誤。 5．某氣態(tài)烴1 mol能與2 mol HCl加成，所得的加成產(chǎn)物每摩爾又能與8 mol Cl2反應(yīng)，最后得到一種只含C、Cl兩種元素的化合物，則氣態(tài)烴可能為(　　) A．丙烯 B．1丁炔 C．丁烯 D．2甲基1,3丁二烯 答案　B 解析　根據(jù)加成與取代的定量關(guān)系可知氣態(tài)烴為C4H6。 6．β 月桂烯的結(jié)構(gòu)如圖所示，一分子該物質(zhì)與兩分子溴發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物(只考慮位置異構(gòu))理論上最多有(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．6種 答案　C 解析　根據(jù)單烯烴和共軛二烯烴的性質(zhì)可知有4種加成產(chǎn)物。 7．“PX”即為對二甲苯，是一種可燃、低毒化合物，毒性略高于乙醇，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，爆炸極限1.1%～7.0%(體積分?jǐn)?shù))。是一種用途極廣的有機化工原料。下列關(guān)于“PX”的敘述不正確的是(　　) A．“PX”的化學(xué)式為C8H10,1H—NMR有2組吸收峰 B．“PX”能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，屬于苯的同系物 C．“PX”二溴代物有3種同分異構(gòu)體 D．“PX”不溶于水，密度比水小 答案　C 解析　A項，對二甲苯的結(jié)構(gòu)簡式為，據(jù)此分析；B項，苯的同系物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；C項，根據(jù)對二甲苯的結(jié)構(gòu)簡式分析，對二甲苯的二溴代物共有7種同分異構(gòu)體；D項，苯的同系物與苯的性質(zhì)相似，根據(jù)苯的性質(zhì)分析。 8．(2015上海，10)鹵代烴的制備有多種方法，下列鹵代烴不適合由相應(yīng)的烴經(jīng)鹵代反應(yīng)制得的是(　　) A． B． C． D． 答案　C 解析　可由環(huán)己烷發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生；可由2,2二甲基丙烷發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生；可由與HCl發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生，而不適合用與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生，C正確；可由2,2,3,3四甲基丁烷發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生。 9．(2018海南中學(xué)月考)從溴乙烷制取1,2二溴乙烷，下列制備方案中最好的是(　　) A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 答案　D 解析　本題考查鹵代烴制取方案的設(shè)計。在有機合成中，理想合成方案有以下特點：①盡量少的步驟；②選擇生成副產(chǎn)物最少的反應(yīng)原理；③試劑價廉；④實驗安全；⑤符合環(huán)保要求。在有機合成中引入鹵原子或引入鹵原子作中間產(chǎn)物，用加成反應(yīng)，而不用取代反應(yīng)，因為光照下鹵代反應(yīng)產(chǎn)物無法控制，得到產(chǎn)品純度低。A項，發(fā)生三步反應(yīng)，步驟多，產(chǎn)率低；B項，溴與烷烴發(fā)生取代反應(yīng)，是連續(xù)反應(yīng)，不能控制產(chǎn)物種類，副產(chǎn)物多；C項，步驟多，且發(fā)生鹵代反應(yīng)難控制產(chǎn)物純度；D項，步驟少，產(chǎn)物純度高。 10．(2017?？谀M)有甲、乙兩種物質(zhì)： 甲　　　　　　　　　乙 (1)由甲轉(zhuǎn)化為乙需經(jīng)下列過程(已略去各步反應(yīng)的無關(guān)產(chǎn)物，下同)： 甲Y乙 其中反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類型是________，反應(yīng)Ⅱ的條件是________________，反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(不需注明反應(yīng)條件)。 (2)下列物質(zhì)不能與乙反應(yīng)的是________(填字母)。 a．金屬鈉 b．溴水 c．碳酸鈉溶液 d．乙酸 (3)乙有多種同分異構(gòu)體，寫出能同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________ ________________________________________________________________________。 a．苯環(huán)上的一氯代物只有一種 b．遇FeCl3溶液顯示紫色 c．含有兩個甲基 答案　(1)取代反應(yīng)　NaOH溶液，加熱 (2)bc (3)、 解析　由甲轉(zhuǎn)化為乙依次為αH的氯代，鹵代烴水解，碳碳雙鍵與HCl的加成反應(yīng)。(3)能使FeCl3溶液顯色，含有酚羥基，苯環(huán)上一氯取代物只有一種，因而苯環(huán)上的取代基應(yīng)高度對稱，可寫出如下兩種結(jié)構(gòu)：、。 11．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(yīng)所屬的反應(yīng)類型(只填字母)：a.取代反應(yīng)，b.加成反應(yīng)，c.消去反應(yīng)，d.加聚反應(yīng)。 ①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。 (2)寫出①、⑤、⑥三步反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①________________________________________________________________________。 ⑤________________________________________________________________________。 ⑥________________________________________________________________________。 答案　(1)①a　②b?、踓?、躡?、輈?、辀 (2)① ⑤ ⑥ 12．(2017遼寧省葫蘆島模擬)已知：CH3—CH==CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要產(chǎn)物)。1 mol某烴A充分燃燒后可以得到8 mol CO2和 4 mol H2O。該烴A在不同條件下能發(fā)生如下圖所示的一系列變化。 (1)A的化學(xué)式：________，A的結(jié)構(gòu)簡式：________。 (2)上述反應(yīng)中，①是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型，下同)，⑦是________反應(yīng)。 (3)寫出C、D、E、H物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式： C____________________，D____________________________， E____________________，H____________________________。 (4)寫出D―→F反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)C8H8　 (2)加成　酯化(或取代) (3) 　 　 (4) 解析　由1 mol A完全燃燒生成8 mol CO2、4 mol H2O可知A中N(C)＝8，N(H)＝8，分子式為C8H8，不飽和度為5，推測可能有苯環(huán)，由①④知A中必有雙鍵。故A為。A與Br2加成得B：；A＋HBr―→D，由信息知D為；F由D水解得到，F(xiàn)為；H是F和醋酸反應(yīng)生成的酯，則H為。 13．(2018合肥質(zhì)檢)A、E、F、G、H的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示： 請回答下列問題： (1)鏈烴A有支鏈且只有一個官能團，其相對分子質(zhì)量在65～75之間，1 mol A完全燃燒消耗7 mol氧氣，則A的結(jié)構(gòu)簡式是________________，名稱是________________________。 (2)在特定催化劑作用下，A與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng)生成E。由E轉(zhuǎn)化為F的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)G與金屬鈉反應(yīng)能放出氣體。由G轉(zhuǎn)化為H的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)①的反應(yīng)類型是____________；③的反應(yīng)類型是____________。 (5)鏈烴B是A的同分異構(gòu)體，分子中的所有碳原子共平面，其催化氫化產(chǎn)物為正戊烷，寫出B所有可能的結(jié)構(gòu)簡式：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)CH≡CCH(CH3)2　3甲基1丁炔 (2)CH2==CHCH(CH3)2＋Br2―→CH2BrCHBrCH(CH3)2 (3)＋2H2O (4)加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))　取代反應(yīng) (5)CH3CH==CHCH==CH2、CH3CH2C≡CCH3 解析　(1)由“鏈烴A有支鏈且只有一個官能團，其相對分子質(zhì)量在65～75之間，1 mol A完全燃燒消耗7 mol氧氣”及合成路線圖中A能發(fā)生加成反應(yīng)可知A中含碳碳不飽和鍵，設(shè)A的分子式為CxHy(x、y均為正整數(shù))，則65＜12x＋y＜75，且x＋＝7，根據(jù)烴的組成，討論x、y取值，x＝5，y＝8，故A為C5H8，因鏈烴A有支鏈且只有一個官能團，故A的結(jié)構(gòu)簡式是CH≡CCH(CH3)2，其名稱是3甲基1丁炔。 (2)在特定催化劑作用下，A與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng)生成E，則E為CH2==CHCH(CH3)2，由E轉(zhuǎn)化為F的化學(xué)方程式是CH2==CHCH(CH3)2＋Br2―→CH2BrCHBrCH(CH3)2。 (3)G與金屬鈉反應(yīng)能放出氣體，G的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH(OH)CH(CH3)2，G和丁二酸反應(yīng)生成H，結(jié)合H的分子式知H的結(jié)構(gòu)簡式為。 (4)①的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))；③的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)。 (5)鏈烴B是A的同分異構(gòu)體，其催化氫化產(chǎn)物為正戊烷，則B中不含支鏈，且含有一個碳碳三鍵或兩個碳碳雙鍵，根據(jù)乙烯和乙炔的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合分子中的所有碳原子共平面知，B所有可能的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH==CHCH==CH2、CH3CH2C≡CCH3。