通用版2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)選修5 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第2節(jié)烴和鹵代烴學(xué)案新人教版.doc
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第2節(jié) 烴和鹵代烴 【考綱要求】 掌握烷、烯、炔和芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?!?掌握鹵代烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?!?了解烴類的重要應(yīng)用。 考點(diǎn)一 脂肪烴[學(xué)生用書P192] 1.脂肪烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與通式 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(gè)碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增多,逐漸過(guò)渡到液態(tài)、固態(tài) 沸點(diǎn) 隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越低 相對(duì)密度 隨著碳原子數(shù)的增多,相對(duì)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)比較 烷烴 烯烴 炔烴 活動(dòng)性 較穩(wěn)定 較活潑 較活潑 取代反應(yīng) 能夠與鹵素取代 加成反應(yīng) 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(yīng) 淡藍(lán)色火焰 燃燒火焰明亮,有黑煙 燃燒火焰明亮,有濃煙 不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng) 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 加聚反應(yīng) 不能發(fā)生 能發(fā)生 鑒別 不能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色 能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色 烷烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)是分子中的氫原子逐步被取代,并且是各步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,產(chǎn)物是烴的多種鹵代物的混合物和鹵化氫。 按要求書寫方程式: (1)乙烷和Cl2生成一氯乙烷: 。 (2)烷烴的燃燒通式: 。 (3)單烯鏈烴的燃燒通式: 。 (4)丙烯使溴的CCl4溶液褪色: 。 (5)丙烯與H2O的加成反應(yīng): 。 (6)丙烯的加聚反應(yīng): 。 (7)乙炔和H2生成乙烷: 。 (8)乙炔和HCl生成氯乙烯: 。 (9)氯乙烯的加聚反應(yīng): 。 (10)等物質(zhì)的量的CH2CHCHCH2與Br2加成可能的反應(yīng): ① ; ② 。 答案:(1)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl (2)CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O (3)CnH2n+nO2nCO2+nH2O 題組一 考查烴分子中原子的共線、共面問(wèn)題 1.下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有( ) ①乙烷 ②甲苯?、鄯健、芩穆纫蚁? A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選C。甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu),乙烷相當(dāng)于甲基取代甲烷分子中的一個(gè)氫原子;甲苯相當(dāng)于苯基取代甲烷分子中的一個(gè)氫原子;苯是平面正六邊形結(jié)構(gòu),氟苯相當(dāng)于一個(gè)氟原子取代苯分子中的一個(gè)氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變;乙烯是平面結(jié)構(gòu),四氯乙烯相當(dāng)于4個(gè)氯原子分別取代乙烯分子中的4個(gè)氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變。 2.下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( ) 解析:選D。苯分子中12個(gè)原子處在同一平面上,可以看作甲基取代苯環(huán)上的1個(gè)氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙炔分子中的4個(gè)原子在同一直線上,HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中1個(gè)氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙烯分子中6個(gè)原子在同一平面上,可看作乙烯分子中的2個(gè)氫原子被—CH3取代,所有碳原子在同一平面上;可看作甲烷分子中的3個(gè)氫原子被—CH3取代,所有碳原子不可能在同一平面上。 突破有機(jī)物分子中原子的共線與共面問(wèn)題 1.找準(zhǔn)共線、共面基準(zhǔn)點(diǎn) (1)共面型:及分子中所有原子均在同一平面上。 (2)正四面體(或四面體)型:分子中所有原子不可能都在同一平面上。 2.掌握一種方法、一種思想 (1)展開(kāi)空間構(gòu)型法。其他有機(jī)物可看作由以上三種典型分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后的產(chǎn) 物,但這三種分子的空間結(jié)構(gòu)基本不變。如CH2===CHCl,可看作Cl原子代替了原來(lái)乙烯分子中H原子的位置,故六個(gè)原子都在同一平面上。 (2)單鍵旋轉(zhuǎn)思想。三種典型框架上的取代基可以以“C—C”為軸旋轉(zhuǎn)。例如:因①鍵可以旋轉(zhuǎn),故的平面可能和確定的平面重合,也可能不重合,因而分子中的所有原子可能共面,也可能不完全共面。 題組二 考查脂肪烴的性質(zhì)及應(yīng)用 3.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 下列描述正確的是( ) A.該有機(jī)物常溫常壓下呈氣態(tài),且易溶于水 B.該有機(jī)物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.該有機(jī)物分子為直線形的極性分子 D.該有機(jī)物可由乙炔和含氮化合物加聚制得 解析:選B。該有機(jī)物分子的相對(duì)分子質(zhì)量較大,分子間作用力較強(qiáng),常溫常壓下不可能呈氣態(tài);該有機(jī)物分子中有較長(zhǎng)的炔烴鏈,且是非極性分子,與水分子間引力作用很微弱,不能有效分散在水中,即難以溶解,A項(xiàng)錯(cuò)誤。該有機(jī)物分子中含有碳碳三鍵,所以能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B項(xiàng)正確。該有機(jī)物分子為直線形分子,且分子是對(duì)稱結(jié)構(gòu),故整個(gè)分子是非極性分子,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該物質(zhì)不是高分子化合物,不可能是加聚產(chǎn)物,且該物質(zhì)中沒(méi)有氮元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.下列關(guān)于烷烴與烯烴的性質(zhì)及反應(yīng)類型敘述正確的是( ) 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 解析:選D。烯烴中含有碳?xì)滹柡玩I,也可能含有碳碳飽和鍵,A錯(cuò)誤;烯烴中的氫原子有可能發(fā)生取代反應(yīng),B錯(cuò)誤;環(huán)烷烴的通式是CnH2n,只有單烯鏈烴的通式才是CnH2n,C錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二 苯及其同系物[學(xué)生用書P194] 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(duì)二甲苯 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 2.苯的同系物與苯的性質(zhì)比較 (1)相同點(diǎn) 因都含有苯環(huán) (2)不同點(diǎn) 烷基對(duì)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(duì)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: 。 1.C2H2和的最簡(jiǎn)式相同( ) 2.苯環(huán)是平面正六邊形結(jié)構(gòu),說(shuō)明苯分子中的碳碳鍵不是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)( ) 3.甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷與苯和硝酸反應(yīng)生成硝基苯的反應(yīng)類型相同( ) 4.可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別甲苯和環(huán)己烯( ) 5.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(gè)烷基,符合條件的烴有7種( ) 6.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( ) 答案:1. 2.√ 3.√ 4. 5. √ 6.√ 題組一 考查芳香烴的同分異構(gòu)體 1.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(gè)氫原子被含3個(gè)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(gè)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(jiǎn)式為,它與硝酸反應(yīng),可生成5種一硝基取代物 解析:選B。含3個(gè)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(xiàng)正確;B項(xiàng)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(duì)甲基苯酚),總共有5種,B項(xiàng)錯(cuò)誤;含有5個(gè)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(xiàng)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(xiàng)正確。 2.苯的同系物中,有的側(cè)鏈能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成芳香酸,反應(yīng)如下: (1)現(xiàn)有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14,甲不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為芳香酸,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 ;乙能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸,則乙可能的結(jié)構(gòu)有 種。 (2)有機(jī)物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯環(huán)上的一溴代物只有一種,試寫出丙所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。 解析:(1)能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為芳香酸的苯的同系物都有一個(gè)共同點(diǎn):側(cè)鏈與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子,產(chǎn)物中羧基數(shù)目等于苯的同系物分子中能被氧化的側(cè)鏈數(shù)目,若苯的同系物能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸(二元酸),說(shuō)明苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈,可能是兩個(gè)乙基,也可能是一個(gè)甲基和一個(gè)丙基,而丙基又有兩種結(jié)構(gòu)(—CH2CH2CH3和兩個(gè)側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置又有鄰位、間位和對(duì)位3種結(jié)構(gòu),故分子式為C10H14且有兩個(gè)側(cè)鏈的苯的同系物有33=9種結(jié)構(gòu);(2)分子式為C10H14的苯的同系物的苯環(huán)上的一溴代物只有一種,其苯環(huán)上可能只有2個(gè)相同側(cè)鏈且位于對(duì)位,或4個(gè)相同的側(cè)鏈。 答案: 定一(或定二)移一法突破苯環(huán)上位置異構(gòu)的書寫 在苯環(huán)上連有兩個(gè)新的原子或原子團(tuán)時(shí),可固定一個(gè)移動(dòng)另一個(gè),從而寫出鄰、間、對(duì)三種異構(gòu)體;苯環(huán)上連有三個(gè)新的原子或原子團(tuán)時(shí),可先固定兩個(gè)原子或原子團(tuán),得到三種結(jié)構(gòu),再逐一插入第三個(gè)原子或原子團(tuán),這樣就能寫全含有苯環(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)體共有六種(2+3+1=6)。 題組二 考查芳香烴的性質(zhì)及應(yīng)用 3.下列敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.苯與濃硝酸、濃硫酸共熱并保持55~60 ℃反應(yīng)生成硝基苯 B.苯乙烯在合適條件下催化加氫可生成乙基環(huán)己烷 C.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成1,2二溴乙烷 D.甲苯與氯氣在光照下反應(yīng)主要生成2,4二氯甲苯 解析:選D。A項(xiàng),苯與濃硝酸在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應(yīng),生成硝基苯;B項(xiàng),苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,故可以在合適條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成;C項(xiàng),乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成Br—CH2—CH2—Br;D項(xiàng),甲苯與氯氣在光照條件下主要發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)。 4.“PX”即為對(duì)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,爆炸極限為1.1%~7.0%(體積分?jǐn)?shù)),是一種用途極廣的有機(jī)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C8H10,1HNMR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 解析:選C。A項(xiàng),對(duì)二甲苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,所以分子式為C8H10,1HNMR有2組吸收峰;B項(xiàng),苯的同系物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C項(xiàng),根據(jù)對(duì)二甲苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析,對(duì)二甲苯的二溴代物共有7種同分異構(gòu)體;D項(xiàng),苯的同系物與苯的性質(zhì)相似,所以“PX”不溶于水,密度比水小。 5.柑橘中檸檬烯的結(jié)構(gòu)可表示為,下列關(guān)于這種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是( ) A.與苯的結(jié)構(gòu)相似,性質(zhì)也相似 B.可使溴的四氯化碳溶液褪色 C.易發(fā)生取代反應(yīng),難發(fā)生加成反應(yīng) D.該物質(zhì)極易溶于水 解析:選B。根據(jù)檸檬烯的結(jié)構(gòu)可知,檸檬烯屬于烴,故其不溶于水;其含有碳碳雙鍵,故易與溴發(fā)生加成反應(yīng);與苯的結(jié)構(gòu)不同,故其性質(zhì)與苯的也不同。 考點(diǎn)三 鹵代烴[學(xué)生用書P195] 1.概念:烴分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。官能團(tuán)是鹵素原子,飽和一元鹵代烴通式: CnH2n+1X(n≥1)。 2.物理性質(zhì) 3.化學(xué)性質(zhì) (1)水解反應(yīng) ①反應(yīng)條件為強(qiáng)堿(如NaOH)水溶液、加熱。 ②C2H5Br在堿性(如NaOH溶液)條件下發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 (2)消去反應(yīng) ①概念:有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HBr等),而生成含不飽和鍵(如雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng)。 ②反應(yīng)條件為強(qiáng)堿(如NaOH)的乙醇溶液、加熱。 ③溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2Br+NaOHCH2===CH2↑+NaBr+H2O。 4.獲取方法 (1)取代反應(yīng) ①乙烷與Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。 ②苯與 ③C2H5OH與HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。 (2)不飽和烴的加成反應(yīng) ①丙烯與Br2、HBr: CH3—CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br; ②乙炔與HCl的反應(yīng): CH≡CH+HClCH2===CHCl。 1.CHCl3不屬于鹵代烴( ) 2.CH3CH2Cl的沸點(diǎn)比CH3CH3的沸點(diǎn)高( ) 3.溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱生成乙烯( ) 4.所有的鹵代烴都能發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng)( ) 5.在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即產(chǎn)生淡黃色沉淀( ) 6.取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可觀察到淡黃色沉淀( ) 7.用AgNO3溶液和稀HNO3便可檢驗(yàn)鹵代烴中的氯、溴、碘元素( ) 8.鹵代烴性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞( ) 答案:1. 2.√ 3.√ 4. 5. 6. 7. 8. 1.下列化合物在一定條件下,既能發(fā)生消去反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是( ) 解析:選B。A中只有一個(gè)碳原子,C、D中與鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上沒(méi)有氫原子,所以A、C、D均不能發(fā)生消去反應(yīng)。 2.1氯丙烷與強(qiáng)堿的醇溶液共熱后,生成的產(chǎn)物再與溴水反應(yīng),得到一種有機(jī)物A,A的同分異構(gòu)體(包括A)共有( ) A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 解析:選B。1氯丙烷與強(qiáng)堿的醇溶液共熱后發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,丙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2二溴丙烷,即分子式為C3H6Br2,該有機(jī)物可以看成是C3H8中的兩個(gè)氫原子被兩個(gè)溴原子取代。碳鏈上的三個(gè)碳原子中,兩個(gè)溴原子取代一個(gè)碳原子上的氫原子,有2種結(jié)構(gòu):CH3—CH2—CHBr2、CH3—CBr2—CH3;分別取代兩個(gè)碳原子上的氫原子,有2種結(jié)構(gòu):CH2Br—CH2—CH2Br、CH2Br—CHBr—CH3,共有4種結(jié)構(gòu)。 3.由CH3CH2CH2Br制備CH3CH(OH)CH2OH,依次(從左至右)發(fā)生的反應(yīng)類型和反應(yīng)條件都正確的是( ) 選項(xiàng) 反應(yīng)類型 反應(yīng)條件 A 加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng) KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱、常溫 B 消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、取代反應(yīng) NaOH醇溶液/加熱、常溫、NaOH水溶液/加熱 C 氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng) 加熱、KOH醇溶液/加熱、KOH水溶液/加熱 D 消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng) NaOH水溶液/加熱、常溫、NaOH醇溶液/加熱 解析:選B。 CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→CH3CHXCH2X(X代表鹵素原子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次發(fā)生消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)(取代反應(yīng)),由對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件可知B項(xiàng)正確。 鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的規(guī)律 (1)水解反應(yīng) ①鹵代烴在NaOH的水溶液中一般能發(fā)生水解反應(yīng)。 ②多元鹵代烴水解可生成多元醇。 ③鹵代烴的水解反應(yīng)實(shí)質(zhì)是可逆反應(yīng),為了促使正反應(yīng)進(jìn)行得較完全,水解時(shí)一定要加入可溶性強(qiáng)堿并加熱,加強(qiáng)堿可與水解生成的鹵化氫發(fā)生中和反應(yīng),減小生成物濃度,使平衡右移,加熱可提高水解反應(yīng)的速率。 (2)消去反應(yīng) ①兩類不能發(fā)生消去反應(yīng)的鹵代烴 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 實(shí)例 與鹵素原子相連的碳沒(méi)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(wú)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(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可生成不同的產(chǎn)物。例如: 型鹵代烴,發(fā)生消去反應(yīng)可以生成 [學(xué)生用書P196] 1.(2016高考北京卷)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(diǎn)、熔點(diǎn)如下: 對(duì)二甲苯 鄰二甲苯 間二甲苯 苯 沸點(diǎn)/℃ 138 144 139 80 熔點(diǎn)/℃ 13 -25 -47 6 下列說(shuō)法不正確的是( ) A.該反應(yīng)屬于取代反應(yīng) B.甲苯的沸點(diǎn)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(lái) D.從二甲苯混合物中,用冷卻結(jié)晶的方法可將對(duì)二甲苯分離出來(lái) 解析:選B。甲苯生成二甲苯和苯,可分別理解成甲苯中苯環(huán)上的氫被甲基取代、甲苯中的甲基被氫取代,A項(xiàng)正確;同系物中,碳原子數(shù)越多,沸點(diǎn)越高,所以甲苯的沸點(diǎn)應(yīng)低于二甲苯,即低于138 ℃,B項(xiàng)錯(cuò)誤;苯的沸點(diǎn)最低,可最先分離出來(lái),C項(xiàng)正確;三種二甲苯間沸點(diǎn)相近,熔點(diǎn)差異大,將溫度控制在稍低于13 ℃,對(duì)二甲苯結(jié)晶析出,D項(xiàng)正確。 2.(2014高考全國(guó)卷Ⅱ,8,6分)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(jī)物一氯代物的種數(shù)需要找中心對(duì)稱線,四聯(lián)苯是具有兩條對(duì)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(duì)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。 3.(2015高考上海卷)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( ) 解析:選C。A. 可由環(huán)己烷發(fā)生取代反應(yīng)制得,錯(cuò)誤。B. 可由2,2二甲基丙烷發(fā)生取代反應(yīng)制得,錯(cuò)誤。C. 可由發(fā)生取代反應(yīng)制得,而不適合用發(fā)生取代反應(yīng)制得,正確。 D.可由2,2,3,3四甲基丁烷發(fā)生取代反應(yīng)制得,錯(cuò)誤。 4.(2017高考海南卷)已知苯可以進(jìn)行如下轉(zhuǎn)化: 回答下列問(wèn)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(jiǎn)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 。 解析:(1)苯的分子式為C6H6,與氫氣反應(yīng)后生成A,A的分子式為C6H12,即此反應(yīng)類型為加成反應(yīng),A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,此有機(jī)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(yīng),即B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,對(duì)比B和C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,去掉一個(gè)氯原子和氫原子,添加一個(gè)碳碳雙鍵,B―→C發(fā)生消去反應(yīng);(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(jìn)行鑒別。 答案:(1)加成反應(yīng) 環(huán)己烷 (2 消去反應(yīng) (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 5.[2016高考全國(guó)卷Ⅲ,38(1)~(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)。 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(jià)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(wèn)題: (1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)式: 。 解析:(1)觀察合成路線可知,A為含有苯環(huán)的化合物,結(jié)合從A到B的過(guò)程可知,A是苯,B是乙苯。D的化學(xué)名稱是苯乙炔。(2)①相當(dāng)于苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被乙基取代,所以是取代反應(yīng)。③是鹵代烴的消去反應(yīng)。(3)根據(jù)題述信息可知,E是兩分子的苯乙炔發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物,同時(shí)生成H2。用1 mol 合成,理論上需要消耗氫氣4 mol。(4)結(jié)合題述信息可寫出聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)書寫同分異構(gòu)體的思路是首先寫出C8H10的屬于芳香烴的所有的同分異構(gòu)體(有四種:乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯和對(duì)二甲苯),再用兩個(gè)氯原子分別取代其中的兩個(gè)氫原子。由于F分子中只有兩種氫,所以F必定具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。符合要求的同分異構(gòu)體:取代鄰二甲苯上的氫原子得到兩種(①②),取代間二甲苯上的氫原子得到一種(③),取代對(duì)二甲苯上的氫原子得到兩種(④⑤)。 答案:(1) 苯乙炔 (2)取代反應(yīng) 消去反應(yīng) [學(xué)生用書P330(單獨(dú)成冊(cè))] 一、選擇題 1.乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng): 下列說(shuō)法中不正確的是( ) A.乙苯的一氯代物共有3種不同結(jié)構(gòu) B.苯乙烯和氫氣生成乙苯的反應(yīng)屬于加成反應(yīng) C.苯乙烯分子中所有原子有可能位于同一平面上 D.等質(zhì)量的苯乙烯和聚苯乙烯燃燒耗氧量相同 解析:選A。A項(xiàng),乙苯苯環(huán)上的一氯代物共有鄰、間、對(duì)3種,側(cè)鏈上的一氯代物共有2種,故乙苯一共有5種一氯代物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),苯乙烯和氫氣的反應(yīng)中碳碳雙鍵被破壞,屬于加成反應(yīng),正確;C項(xiàng),苯環(huán)、乙烯都是平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)與乙烯基相連的碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),故苯乙烯分子中所有原子有可能位于同一平面上,正確;D項(xiàng),苯乙烯和聚苯乙烯的最簡(jiǎn)式都是CH,故等質(zhì)量的苯乙烯和聚苯乙烯燃燒耗氧量相同,正確。 2.以下判斷,結(jié)論正確的是( ) 選項(xiàng) 項(xiàng)目 結(jié)論 A 三種有機(jī)化合物:丙烯、氯乙烯、苯 分子內(nèi)所有原子均在同一平面 B 由溴丙烷水解制丙醇; 由丙烯與水反應(yīng)制丙醇 屬于同一反應(yīng)類型 C 乙烯和苯都能使溴水褪色 褪色的原理相同 D C4H9Cl的同分異構(gòu)體數(shù)目(不考慮立體異構(gòu)) 共有4種 解析:選D。A項(xiàng),CH2===CH—CH3中—CH3所有原子不可能在同一平面,CH2===CHCl所有原子在同一平面,苯是平面六邊形,所有原子在同一平面,錯(cuò)誤;B項(xiàng),溴丙烷在氫氧化鈉水溶液中加熱發(fā)生水解反應(yīng)(取代反應(yīng))轉(zhuǎn)化成丙醇,丙烯和水發(fā)生加成反應(yīng)生成丙醇,反應(yīng)類型不同,錯(cuò)誤;C項(xiàng),乙烯使溴水褪色,發(fā)生加成反應(yīng),苯使溴水褪色,原理是萃取,二者原理不同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),氯原子的位置有4種,即C4H9Cl的同分異構(gòu)體有4種,正確。 3.有機(jī)物分子中原子間(或原子與原子團(tuán)間)的相互影響會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的不同。下列事實(shí)不能說(shuō)明上述觀點(diǎn)的是( ) A.苯酚能與NaOH溶液反應(yīng),乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng) B.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C.乙烯能發(fā)生加成反應(yīng),乙烷不能發(fā)生加成反應(yīng) D.苯與硝酸在加熱時(shí)能發(fā)生取代反應(yīng),甲苯與硝酸在常溫下就能發(fā)生取代反應(yīng) 解析:選C。A項(xiàng)中說(shuō)明苯環(huán)和乙基對(duì)羥基的影響不同,苯環(huán)與羥基相連使羥基上氫原子活性增強(qiáng);B項(xiàng)中說(shuō)明苯環(huán)和甲基對(duì)甲基的影響不同,苯環(huán)與甲基相連使甲基活性增強(qiáng);C項(xiàng)中是由于乙烯和乙烷所含官能團(tuán)不同,因此化學(xué)性質(zhì)不同;D項(xiàng)中說(shuō)明甲基與苯環(huán)相連,使與甲基相連碳原子的鄰位和對(duì)位碳原子上的氫原子活性增強(qiáng)。 4.已知C—C鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的化合物中,處于同一平面內(nèi)的原子最多可能有( ) A.10個(gè) B.12個(gè) C.16個(gè) D.18個(gè) 解析:選D。題中的有機(jī)物分子可變換成如下形式:除分子中兩個(gè)甲基中共4個(gè)H原子不在該平面上外,其余的18個(gè)原子均可能共面。 5.有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示(略去結(jié)構(gòu)中碳、氫原子),某烴的鍵線式結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于該烴的敘述正確的是( ) A.該烴屬于不飽和烴,其分子式為C11H18 B.該烴只能發(fā)生加成反應(yīng) C.該烴與Br2按物質(zhì)的量之比1∶1加成時(shí),所得產(chǎn)物有5種(不考慮立體異構(gòu)) D.該烴所有碳原子可能在同一個(gè)平面內(nèi) 解析:選C。據(jù)題中給出的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式進(jìn)行分析可知,分子中含有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴,其分子式為C11H16,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該烴含有碳碳雙鍵和烷基,在一定條件下可發(fā)生加成、氧化、取代反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;該不飽和烴分子中含有3個(gè)碳碳雙鍵,考慮到還會(huì)發(fā)生1,4加成反應(yīng),故當(dāng)該烴與Br2按物質(zhì)的量之比1∶1加成時(shí),所得產(chǎn)物有5種(不考慮立體異構(gòu)),選項(xiàng)C正確;該烴所有碳原子不可能在同一個(gè)平面內(nèi),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6.檢驗(yàn)?zāi)骋簯B(tài)鹵代烴中是否含氯元素,下列正確的實(shí)驗(yàn)方法是( ) A.加入溴水振蕩,觀察水層是否會(huì)變成紅棕色 B.滴入AgNO3溶液,再加入稀硝酸至酸性,觀察有無(wú)白色沉淀生成 C.加入NaOH溶液共熱,然后加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液,觀察有無(wú)白色沉淀生成 D.加入NaOH溶液共熱,冷卻后滴入AgNO3溶液,觀察有無(wú)白色沉淀生成 解析:選C。A項(xiàng),加入溴水振蕩,鹵代烴會(huì)萃取溴水中的溴,但不能證明鹵代烴中是否含氯元素,不符合題意;B項(xiàng),鹵代烴是非電解質(zhì),不能電離出氯離子,加入硝酸銀溶液后不能產(chǎn)生沉淀,不符合題意;C項(xiàng),若鹵代烴中含有氯元素,加入NaOH溶液共熱,會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成醇和NaCl,加入稀硝酸至酸性,再滴入AgNO3溶液,發(fā)生反應(yīng):Ag++Cl-===AgCl↓,產(chǎn)生白色沉淀,符合題意;D項(xiàng),加入AgNO3溶液前沒(méi)有酸化,會(huì)發(fā)生反應(yīng)Ag++OH-===AgOH↓,AgOH會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為Ag2O,干擾了對(duì)Cl-的檢驗(yàn),不符合題意。 7.有兩種有機(jī)物下列有關(guān)它們的說(shuō)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 解析:選C。Q中兩個(gè)甲基上有6個(gè)等效氫原子,苯環(huán)上有2個(gè)等效氫原子,峰面積之比應(yīng)為3∶1,A項(xiàng)錯(cuò);Q中苯環(huán)上的鹵素原子無(wú)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(wú)法發(fā)生消去反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò);在適當(dāng)條件下,鹵素原子均可被—OH取代,C項(xiàng)對(duì);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,故可得到2種一氯代物,P中有兩種不同位置的氫原子,故P的一溴代物有2種,D項(xiàng)錯(cuò)。 二、非選擇題 8.鹵代烴在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用,回答下列問(wèn)題: (1)多氯代甲烷作為溶劑,其中分子結(jié)構(gòu)為正四面體的是 (填名稱)。工業(yè)上分離這些多氯代甲烷的方法是 。 (2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一種麻醉劑,寫出其所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: (不考慮立體異構(gòu))。 (3)聚氯乙烯是生活中常見(jiàn)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 。 解析:(1)甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),若分子中的四個(gè)H原子全部被Cl原子取代得到CCl4,還是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,為正四面體結(jié)構(gòu)。由于這些多鹵代甲烷都是分子晶體構(gòu)成的物質(zhì),沸點(diǎn)不同,因此可采取分餾的方法分離。 (2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CF2BrCHFCl、CF2ClCHFBr、CFClBrCHF2?!? (3)乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)得到1,2二氯乙烷;反應(yīng)①的化學(xué)方程式是H2C===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl。1,2二氯乙烷在480~530 ℃條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到氯乙烯CH2===CHCl,氯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到聚氯乙烯。 答案:(1)四氯化碳 分餾 (2)CF2BrCHFCl、CF2ClCHFBr、CFClBrCHF2 (3)H2C===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl 加成反應(yīng) 消去反應(yīng) 9.鹵代烴在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的生活中具有廣泛的用途。如四氯化碳可用作滅火劑、氟利昂曾用作冷凍劑、氯仿曾用作麻醉劑,鹵代烴還是合成高分子化合物的原料。 已知下面三個(gè)反應(yīng)(其中A為氯代烴,B為烯烴): 反應(yīng)①:AB 反應(yīng)②:BCH3COOH+CO2↑+H2O 反應(yīng)③:CH3CH2CH===CH2+HBrCH3CH2CH2CH2Br 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)化合物B的分子式為 ,1 mol化合物B完全燃燒需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下 L的氧氣。 (2)由丙醇可以制備B,該反應(yīng)的反應(yīng)條件為 ,反應(yīng)類型為 。 (3)假設(shè)A在核磁共振氫譜中有兩組峰,且峰面積之比為6∶1,那么A在氫氧化鉀水溶液中加熱反應(yīng)生成的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。 (4)寫出B在有機(jī)過(guò)氧化物(R—O—O—R)中與HBr反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 解析:(1)由反應(yīng)②中碳元素守恒可知,B為含有3個(gè)碳原子的烯烴,故B為丙烯。 (2)由實(shí)驗(yàn)室制備乙烯的方法可知,用丙醇制備丙烯需要濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑+H2O,由此可知該反應(yīng)為消去反應(yīng)。 (3)A為一氯丙烷,而在核磁共振氫譜中有兩組峰,且峰面積之比為6∶1的只有2氯丙烷。 (4)由已知反應(yīng)③可知,B在有機(jī)過(guò)氧化物中與HBr發(fā)生加成反應(yīng),且Br原子加在1號(hào)碳原子上。 答案:(1)C3H6 100.8 (2)濃硫酸、加熱 消去反應(yīng) (3) (4)CH3CH===CH2+HBrCH3CH2CH2Br 10.烷烴A只可能有三種一氯取代物B、C和D,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是B和D分別與強(qiáng)堿的醇溶液共熱,都只能得到有機(jī)化合物E。以上反應(yīng)及B的進(jìn)一步反應(yīng)如下所示。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。 (2)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。 (3)B轉(zhuǎn)化為F的反應(yīng)屬于 反應(yīng)(填反應(yīng)類型名稱,下同)。 (4)B轉(zhuǎn)化為E的反應(yīng)屬于 反應(yīng)。 (5)寫出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。 ①B→F: 。 ②F→G: 。 ③D→E: 。 解析:由C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是可推知烷烴A為C(CH3)3CH2CH3,B、D應(yīng)為(CH3)3CCH2CH2Cl中的一種,由于B水解產(chǎn)生的醇能氧化為酸,所以B為(CH3)3CCH2CH2Cl,D為再結(jié)合流程圖和反應(yīng)條件推斷相關(guān)物質(zhì),書寫方程式和判斷反應(yīng)類型。 答案:(1)(CH3)3CCH2CH3 (2)(CH3)3CCH2COOH (3)取代(水解) (4)消去 11.實(shí)驗(yàn)室制備1,2二溴乙烷的反應(yīng)原理如下: 可能存在的主要副反應(yīng):乙醇在濃硫酸的存在下在140 ℃脫水生成乙醚。 用少量的溴和足量的乙醇制備1,2二溴乙烷的裝置如圖所示: 有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下: 乙醇 1,2二溴乙烷 乙醚 狀態(tài) 無(wú)色液體 無(wú)色液體 無(wú)色液體 密度/gcm-3 0.79 2.2 0.71 沸點(diǎn)/℃ 78.5 132 34.6 熔點(diǎn)/℃ -130 9 -116 回答下列問(wèn)題: (1)在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170 ℃左右,其最主要目的是 。 a.引發(fā)反應(yīng) b.加快反應(yīng)速度 c.防止乙醇揮發(fā) d.減少副產(chǎn)物乙醚生成 (2)在裝置C中應(yīng)加入 ,其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體。 a.水 b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液 d.飽和碳酸氫鈉溶液 (3)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是 。 (4)將1,2二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在 層(填“上”或“下”)。 (5)若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用 洗滌除去。 a.水 b.氫氧化鈉溶液 c.碘化鈉溶液 d.乙醇 (6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用 的方法除去。 (7)反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是 ;但又不能過(guò)度冷卻(如用冰水),其原因是 。 解析:(1)乙醇在濃硫酸140 ℃的條件下,發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚,盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170 ℃左右,其最主要目的是減少副產(chǎn)物乙醚生成,故選d;(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而被吸收;(3)乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2二溴乙烷,1,2二溴乙烷為無(wú)色液體,D中溴顏色完全褪去說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束;(4)1,2二溴乙烷和水不互溶,且密度比水大,因而有機(jī)層在下層;(5)a.溴更易溶于1,2二溴乙烷,用水無(wú)法除去溴,故a錯(cuò)誤;b.常溫下Br2和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng):2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正確;c.NaI與溴反應(yīng)生成碘,碘與1,2二溴乙烷互溶,不能分離,故c錯(cuò)誤;d.乙醇與1,2二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d錯(cuò)誤;(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù),乙醚沸點(diǎn)低,可通過(guò)蒸餾除去(不能用蒸發(fā),乙醚不能散發(fā)到空氣中,且蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致1,2二溴乙烷揮發(fā)到空氣中);(7)溴在常溫下易揮發(fā),乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱,溴更易揮發(fā),冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但1,2二溴乙烷的熔點(diǎn)為9 ℃,較低,不能過(guò)度冷卻,過(guò)度冷卻會(huì)使其凝固而堵塞導(dǎo)管。 答案:(1)d (2)c (3)溴的顏色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸餾 (7)避免溴大量揮發(fā) 1,2二溴乙烷的熔點(diǎn)低,過(guò)度冷卻會(huì)使其凝固而堵塞導(dǎo)管 12.已知:CH3CH===CH2+HBr―→CH3CHBrCH3(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)生如圖所示的一系列變化。 (1)A的化學(xué)式: ,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。 (2)上述反應(yīng)中,①是 反應(yīng),⑦是 反應(yīng)。(填反應(yīng)類型) (3)寫出C、D、E、H物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: C ,D , E ,H 。 (4)寫出D→F反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 解析:信息①:1 mol烴A+O2―→8 mol CO2+4 mol H2O?烴A的分子式為C8H8。 信息②:由AC?A中含有 ?A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 信息③:由框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系及反應(yīng)條件?B為 C為D為 答案:(1)C8H8 (2)加成 酯化(或取代)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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