专题5第一单元卤代烃
一、选择题(共16题)
1.下图为合成有机化工原料H的转化步骤:下列说法正确的是
A.H的化学式为
B.M为丙烯酸
C.整个过程中的反应类型只有2种
D.F→G的反应条件为氢氧化钠乙醇溶液,加热
2.下列实验操作、现象和结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将苯滴加到溴水中 溴水褪色 苯与溴发生加成反应
B 将盛有甲烷和氯气混合气的试管倒置于盛有饱和食盐水的烧杯中,光照一段时间后向烧杯中滴加石蕊试液 石蕊试液变红 生成的CH3Cl等有机产物具有酸性
C 卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液 产生白色沉淀 Y中含有氯原子
D 碳酸钠固体与醋酸反应产生的气体,通入苯酚钠溶液中 出现白色浑浊 酸性:醋酸>碳酸>苯酚
A.A B.B C.C D.D
3.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示:
下列说法不正确的是
A.异戊二烯中最多有11个原子共平面
B.可用溴的四氯化碳溶液鉴别M和对二甲苯
C.对二甲苯的一氯代物有2种
D.M的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气
4.溴化苄是重要的有机合成工业原料,可由苯甲醇为原料合成,实验原理及装置如图所示:
HBr+ H2O+
物质 物理性质
苯甲醇 熔点:-15.3℃,沸点:205.7℃;密度:1.04gcm-3;微溶于水
溴化苄 熔点:-3.0℃,沸点:199℃;密度:1.44gcm-3;不溶于水,易溶于醇
下列有关说法不正确的是A.先加热至反应温度,然后从冷凝管接口b处通水
B.该实验适宜用热水浴加热
C.浓硫酸作催化剂和吸水剂
D.反应液可按下列步骤分离和纯化:静置→分液→水洗→纯碱洗→水洗→干燥→减压蒸馏
5.下列有关实验操作的叙述与实验得出的相应结论都正确的是
选项 实验操作 结论
A 将电石与水反应产生的气体先通入足量的硫酸铜溶液再通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 说明有乙炔生成
B 在溴乙烷中加入适量的氢氧化钠溶液,加热一段时间,再滴入几滴硝酸银,会有沉淀析出 溴乙烷在碱性条件下能水解出Br-
C 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的一氯甲烷具有酸性
D 可用裂化汽油萃取并得到溴水中的溴,且将有机层从分液漏斗上口倒出 裂化汽油密度比水小
A.A B.B C.C D.D
6.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去反应生成两种烯烃的是
A.CH3CH2Cl B.C. D.
7.2-氯丁烷常用于有机合成等,有关2-氯丁烷的叙述正确的是
A.分子式为C4H8Cl2
B.与硝酸银溶液混合产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
C.难溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂
D.与氢氧化钠、乙醇在加热条件下的消去反应有机产物只有一种
8.下列卤代烃在KOH醇溶液、加热条件下不能发生消去反应的是
①CH3C≡CBr;②;③(CH3)3CCH2Cl;④CHCl2CHBr2;⑤;⑥CH3Cl
A.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④
9.环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到化学家的重视,根据其转化关系(如图),下列说法不正确的是
A.b的所有碳原子都在同一个平面内
B.b可以发生加成、氧化、加聚反应
C.p在氢氧化钠醇溶液中加热生成烯烃
D.m的同分异构体中属于芳香化合物的共有5种
10.有机物O(2—溴—2—甲基丁烷)存在如图转化关系(P分子中含有两个甲基),下列说法正确的是
A.O的同分异构体中,发生消去反应所得产物有6种
B.P分子中,含有5种不同化学环境的氢原子
C.Q的同分异构体中,含有两个甲基的醇有4种
D.Q的同分异构体中,能被氧化为醛的醇有3种
11.新冠病毒疫情期间,养成良好的卫生习惯,做好个人的消毒防护可以有效地防止病毒的扩散和感染,三氯生(结构简式如图所示)是一种高效广谱抗菌剂,对人体毒性很小,在洗手液成分中非常常见。学名“二氯苯氧氯酚”,又名“三氯新”“三氯沙”等,下列有关说法不正确的是
A.该有机物的分子式为
B.碳原子的杂化方式为杂化
C.分子中所有原子可能共平面
D.1mol该物质含有键和键
12.用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,能达到实验目的的是
A B C D
配制250mL0.5mol L-1的NaCl溶液 检验溴乙烷消去产物中的乙烯 判断金属的活泼性:Fe>Cu 验证乙炔的还原性
A.A B.B C.C D.D
13.下列实验操作或方法能达到目的是
A.用无水乙醇和浓硫酸迅速加热至170℃,将生成的气体通入溴水溶液,若溴水褪色,则一定有乙烯生成
B.向2mL 10%的CuSO4溶液中清入4~6滴2%的NaOH溶液,再加入0.5mL乙醛溶液,加热可以观察到有砖红色沉淀生成
C.将2%的稀氨水逐滴加入2%的AgNO3溶液中至沉淀恰好溶解为止,可制得银氨溶液
D.测定溴乙烷中存在溴元素:取少量样品在试管中,加入NaOH溶液加热一段时间, 冷却后先加入稀硝酸至溶液呈酸性,再加入AgNO3溶液,若出现淡黄色沉定,则含有溴元素
14.工业上可用甲苯合成苯甲醛:
下列说法正确的是
A.甲苯分子中所有原子都在同一平面内
B.一氯甲苯的同分异构体有3种
C.苯甲醇可与金属钠反应
D.反应①②的反应类型相同
15.已知卤代烃可以和钠发生反应,例如:2CH3Br+2Na→CH3CH3+2NaBr,下列所给化合物中不能与钠合成环丁烷的是
A.CH3CH2Br B.CH3CH2CH2CH2Br
C.CH2BrCH2Br D.CH2Br2
16.已知有机化合物甲、乙、丙存在如下转化关系:
下列说法错误的是
A.乙分子可能的结构有3种
B.丙与足量H2反应所得产物分子式为C8H16O
C.甲分子中至少含有5种不同化学环境的氢原子
D.甲分子可能的结构中,能够发生催化氧化的有3种
二、综合题
17.下面是一个合成反应的流程图。A~G均为有机物,反应中产生的无机物均省略,每一步反应中的试剂与条件有的已注明、有的未注明。根据图填空:
(1)写出D的分子式___________,G的结构简式___________。
(2)写出下列化学方程式:反应②___________;反应⑤___________
(3)属于取代反应的有___________ (填序号)
(4)写出两种符合括号内条件的D的同分异构体的结构简式(苯环上有两个取代基,在对位且属于酯类) ___________、___________。
18.有机化合物A~G之间存在的转换关系如下图所示。
已知以下信息:
①F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色
②链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2
③B为溴代烃,其相对分子质量在130~140
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是___________,A的官能团名称是___________。
(2)写出C转化为D的化学方程式:___________。
(3)写出E和F反应生成G的化学方程式:___________。
(4)①的反应类型是___________,②的反应类型是___________,④的反应类型是___________。
(5)写出B的所有同分异构体:___________。
(6)H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H的结构简式为___________。
19.ECH(环氧氯丙烷,结构为)是生产环氧树脂的中间体,工业上可由如图路线合成。
已知:
(1)A为丙烯,其分子中含有的官能团是_______。
(2)已知为加成反应,的反应类型是_______反应。
(3)的反应中,B与次氯酸加成得到的C,有两种结构。
①C结构简式是ⅰ:和ⅱ:_______。
②由分子中化学键的极性分析:ⅰ为的主要产物。该分析过程是_______。
(4)对环氧氯丙烷的反应研究表明,当保持其他条件(反应温度、反应时间等)不变时,随起始反应物中和物质C的比例增大,环氧氯丙烷的产率如图所示:
根据该反应中各物质的性质,分析随的值增大,环氧氯丙烷产率下降的原因(结合化学方程式表示):_______。
(5)原料中的丙烯可由石油裂解得到。在裂解分离得到的馏分中,除丙烯外,杂质气体中含有2种分子式均为的链烃。
①杂质的其中一种分子内含有杂化的碳原子,则该分子名称是_______。
②杂质的另一种分子内,无杂化的碳原子,则该分子内碳原子的杂化类型是_______;已知该分子中,4个氢原子不在同一个平面内,由分子中碳原子的杂化解释其原因:_______。
20.完成下列问题。
(1)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,CH3MgCl水解时除生成甲烷外还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式:___________。
(2)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3,不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如下:
①溶解度:Ca(OH)2___________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
②“煅烧”时称取27.6 g白云石,高温加热到质量不再变化,收集到的CO2为6.72 L(标准状况下),若工艺中不考虑Ca、Mg损失,则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为___________、___________。
21.写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。
(1)用乙烯制取乙醇的反应___________,反应类型:___________。
(2)制取TNT的反应___________,反应类型:___________ 。
(3)2-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热___________,反应类型:___________。
(4)写出2-丁烯的加聚反应___________,反应类型:___________ 。
22.写出下列反应的化学方程式。
(1)乙醇与钠_______。
(2)溴乙烷与强碱的水溶液共热_______。
(3)乙醇、浓H2SO4在140℃共热_______。
(4)2—甲基—1—丙醇发生消去反应_______。
23.在① ② ③ ④ ⑤ (过氧乙酸),五种有机物中:
(1)能制成防疫口罩主要材料聚丙烯无纺布的是______(写名称,下同);能发生消法反应的是______;能发生银镜反应的是______;能与溶液显紫色的是______。
(2)可以由轻质油通过______(填“分馏”或“裂解”)制得。由在一定条件下合成聚丙烯的化学方程式是______。
(3)因具有强氧化性可作消毒剂的是______(填序号)。
24.已知某有机物的结构简式为:CH2=CH-CH2-CH2Cl
(1)该有机物中所含官能团的名称是_______,_______。
(2)该有机物发生加成聚合反应后,所得产物的结构简式为_______。
(3)写出该有机物发生消去反应的化学方程式(注明反应条件):_______。
参考答案:
1.C
【详解】
A.由H的键线式结构可知,H的化学式为C8H6O4,故A错误;
B.G与M发生酯化反应生成H,因此M的结构为,其名称为丙炔酸,故B错误;
C.E→F为烯烃的加成反应,F→G为卤代烃的取代反应,G→H为醇和羧酸的取代(酯化)反应,故C正确;
D.F→G为卤代烃的取代反应,反应条件为氢氧化钠溶液,加热,故D错误;
故选C。
2.C
【详解】
A.苯与纯溴,铁作催化剂发生取代反应生成溴苯;而苯与溴水不反应,发生萃取现象,为物理变化,不能发生加成反应,故A错误;
B.甲烷和氯气光照条件下发生取代反应生成氯代烃和氯化氢,滴加石蕊试液后,溶液变红,与氯化氢有关,而CH3Cl为非电解质,不溶于水,溶液显中性,故B错误;
C.卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,生成醇和卤化钠,溶液中存在卤离子;水解液显碱性,加入足量稀硝酸,中和了碱,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,有氯化银沉淀产生,可以证明Y中含有氯原子,故C正确;
D.醋酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大于苯酚;碳酸钠固体与醋酸反应产生二氧化碳气体,挥发出的醋酸和二氧化碳气体一起进入苯酚钠溶液中,产生白色浑浊,不能证明碳酸的酸性大于苯酚,故D错误;
故选C。
3.D
【详解】
A.异戊二烯中甲基的氢最多有一个与二个双键形成的面共面,因此最多有11个原子共平面,A项正确;
B.含碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,对二甲苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故可用溴的四氯化碳溶液鉴别二者,B项正确;
C.对二甲苯有两种不同化学环境的氢原子,其一氯代物有2种,C项正确;
D.的不饱和度为3,苯环的不饱和度为4,的同分异构体中不可能含有苯环,D项错误;
故答案为D。
4.A
【详解】
A.冷凝管的作用是冷凝回流苯甲醇、溴化氢和溴化苄,提高原料的利用率,所以应该先通冷凝水再加热,A错误;
B.反应温度为55-58℃,适宜采用水浴加热,B正确;
C.在此取代反应中,浓硫酸做催化剂,产物中含有水,浓硫酸同时做吸水剂,C正确;
D.反应液中含有水、酸、产物、剩余原料,静置分液后,除去大部分的酸,水洗纯碱洗除去剩余的酸,此时剩余苯甲酸和溴化苄,再减压蒸馏可得纯净溴化苄,D正确;
答案为:A。
5.A
【详解】
A.电石的主要成分为碳化钙,其中含有硫化物等杂质,故其与反应生成的乙炔中混有硫化氢等,通入足量的硫酸铜溶液可以除去杂质气体,得到乙炔可被高锰酸钾氧化而使溶液褪色,故A正确;
B.水解后应先加硝酸至酸性,再滴入几滴硝酸银,故B错误;
C.发生取代反应生成HCl溶于水显酸性,使湿润的石蕊试纸变红,而一氯甲烷为中性,故C错误;
D.裂化汽油中含有不饱和烃,可与溴水发生加成反应,不能用作提取溴的萃取剂,故D错误;
故选:A。
6.D
【详解】
根据以上分析,四种化合物均能发生水解反应,但只有A、B、D项中的化合物能发生消去反应。A发生消去反应只能得到乙烯,B发生消去反应只能得到苯乙烯,消去产物均只有一种,而D的消去产物有两种:CH2=C(CH3)CH2CH3和CH3CH=C(CH3)2,故选D。
7.C
【详解】
A.2-氯丁的分子式为C4H9Cl,A错误;
B.卤代烃在水溶液中水解程度很弱(需在碱性条件下水解),不能电离出足够多的氯离子与硝酸银反应,B错误;
C.相似相溶,有机溶剂互溶,C正确;
D.消去产物有1—丁烯和2—丁烯两种,D错误;
答案选C。
8.A
【详解】
①溴原子所连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,因此该有机物不能发生消去反应,符合题意;
②氯原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
③该有机物的结构简式为,氯原子所连碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,因此该有机物不能发生消去反应,符合题意;
④氯、溴原子所连碳原子的相邻碳原子上均有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
⑤溴原子所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,该有机物可以发生消去反应,不符合题意;
⑥没有邻位碳原子,不符合发生消去反应的条件,符合题意;
选A。
9.C
【详解】
A.由图示可知b含有碳碳双键,具有烯烃的结构,所以所有碳原子都在同一个平面内,故A不选;
B.b含有碳碳双键,可以发生加成、加成聚合以及氧化反应,故B不选;
C.由图示可知p虽然含有领位碳原子,但领位碳上无氢原子,所以无法消去生成烯烃,故选C;
D.m的属于芳香族化合物的同分异构体含苯环、1个O、1个C,为甲苯醚、甲醇以及邻间对甲基苯酚,共5种,故D不选。
答案选C
10.C
【详解】
A.O的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2CH2Br、CH3CH2CH2CHBrCH3、CH3CH2CHBrCH2CH3,CH2BrCH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCHBrCH3、(CH3)2CHCH2CH2Br和(CH3)3CCH2Br,它们发生消去反应的产物分别有:1种、1种、0种、1种、2种、0种和0种,故发生消去反应所得产物有5种,A错误;
B.由分析可知,P分子的结构简式为CH2=C(CH3)CH2CH3或者(CH3)2C=CHCH3,分别含有4种、3种不同化学环境的氢原子,B错误;
C.由分析可知,Q的结构简式为:(CH3)2C(OH)CH2CH3,其含有两个甲基的醇类同分异构体有CH3CH(OH)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(OH)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2OH、HOCH2CH(CH3)CH2CH3共4种,C正确;
D.由分析可知,Q的结构简式为:(CH3)2C(OH)CH2CH3,其能被氧化为醛的醇类同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2OH、HOCH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH2OH ,(CH3)3CCH2OH共4种,D错误;
故答案为:C。
11.D
【详解】
A.由物质的结构简式得出该有机物的分子式为,A项正确;
B.可通过键角来推断C原子的杂化方式,苯分子中的键角为120°,为平面结构,推知C原子的杂化方式为,B项正确;
C.苯环结构中的原子共平面,利用单键旋转法,可使两个苯环上的原子共平面,即所有原子可以共平面,C项正确;
D.该物质分子中含有两个苯环,一个苯环含有1个大π键,键数目为;则该物质含有键和键,D项错误;
故选D。
12.B
【详解】
A.100mL规格的容量瓶不能用来配制250mL的溶液,A错误;
B.溴乙烷发生消去反应需要在NaOH的乙醇溶液加热下发生,所以乙烯中会混有乙醇,而乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以需要用水将乙醇除去,乙烯进入高锰酸钾酸性溶液使其褪色,B正确;
C.常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,反而是较不活泼的铜作为原电池负极的材料,C错误;
D.乙炔与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,不是体现其还原性,D错误;
故选B。
13.CD
【详解】
A.用无水乙醇和浓硫酸迅速加热至170℃,将生成的气体通入溴水溶液,若溴水褪色,气体中可能含有二氧化硫,也能使溴水褪色,不能说明一定有乙烯生成,A不合题意;
B.向2mL 10%的CuSO4溶液中清入4~6滴2%的NaOH溶液,再加入0.5mL乙醛溶液,此实验中氢氧化钠不足,故加热后观察不到有砖红色沉淀生成,B不合题意;
C.向硝酸银溶液中滴加氨水制备银氨溶液,则将2%的稀氨水逐滴加入2%的AgNO3溶液中,至沉淀恰好溶解为止,可制得银氨溶液,能达到目的,C符合题意;
D.为证明溴乙烷分子中溴元素的存在,可向溴乙烷中加入NaOH溶液加热,溴乙烷发生水解反应生成溴离子,加入稀硝酸至溶液呈酸性后,再滴入AgNO3溶液看是否有淡黄色沉淀,该操作合理,D符合题意;
故答案为:CD。
14.CD
【详解】
A.甲苯中含有甲基,故甲苯分子中所有原子不可能都在同一平面内,选项A错误;
B.含苯环的同分异构体就有邻、间、对3种结构,含有不含苯环的同分异构体,多于3种,选项B错误;
C.苯甲醇中含有羟基,能够与金属钠反应放出氢气,选项C正确;
D.反应①是甲苯与氯气发生取代反应生成一氯甲苯和氢化氢,反应②是一氯甲苯在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成苯甲醇和氯化钠,反应类型相同,选项D正确;
答案选CD。
15.AB
【详解】
A.CH3CH2Br与钠以2:2发生反应生成CH3CH2CH2CH3,不可能生成环丁烷,选项A符合;
B.CH3CH2CH2CH2Br与钠以2:2发生反应生成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3,不可能生成环丁烷,选项B符合;
C.CH2BrCH2Br与钠以2:4发生反应生成环丁烷,选项C不符合;
D.CH2Br2与钠以4:8发生反应生成环丁烷,选项D不符合;
答案选AB。
16.CD
【详解】
A.乙分子发生消去反应生成丙,根据丙的结构可知乙的结构有:、、有3种结构,故A正确;
B.丙与足量H2反应所得产物分子式为C8H16O,故B正确;
C.乙分子发生取代反应生成甲,可能取代一个氯,也可能取代两个氯,若取代两个氯(等效氢有5中),(等效氢有4中),(等效氢有8中),入取代一个氯,结构不对称了等效氢更多,故C错误;
D.甲分子可能的结构中,能够发生催化氧化的是与羟基相连的碳上有氢,由C项可知甲的结构多于3种,故D错误;
故答案为CD
17.(1) C8H6O4 HOCH2CH2OH
(2) +O2+2H2O BrCH2CH2Br+2NaOH→HOCH2CH2OH+2NaBr
(3)①⑤
(4)
【分析】
由逆推法,D和G发生羧基和羟基的缩聚反应,则D为,G为HOCH2CH2OH,B→D分别发生醇羟基的催化氧化反应,则A为两个甲基的氯代反应,A为,A发生卤代烃的水解反应得到B为,B发生催化氧化反应得到C为,CH3CH2OH先发生消去反应得到E为CH2=CH2,与Br2发生加成反应得到F为BrCH2CH2Br,再发生卤代烃的水解反应得到G为HOCH2CH2OH;
(1)
由分析可知,D为,分子式为C8H6O4,G的结构简式为HOCH2CH2OH;
(2)
B为,B发生催化氧化反应得到C为,反应②化学方程式为+O2+2H2O;F为BrCH2CH2Br,发生卤代烃的水解反应得到G为HOCH2CH2OH,反应⑤化学方程式为BrCH2CH2Br+2NaOH→HOCH2CH2OH+2NaBr;
(3)
反应①为两个甲基的氯代反应,反应⑤为卤代烃的水解反应,则属于取代反应的有①⑤;
(4)
D为,苯环上有两个取代基,在对位且属于酯类说明含有酯基,同分异构体有:、。
18.(1) 碳碳双键
(2)2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O
(3)(CH3)2CHCOOH++H2O
(4) 消去反应 取代反应 氧化反应
(5)(CH3)3CBr,CH3CH2CH2CH2Br,CH3CH2CHBrCH3
(6)
【分析】
F的分子式为C7H8O,且与FeCl3溶液作用不显紫色,则F中无酚羟基,F是苯甲醇,故F的结构简式是;链烃A有两种不同的氢原子,1 mol A完全燃烧消耗6 mol O2,设A的分子式为CxHy,由烃燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得:x+=6,则A的分子式可能为C4H8或C5H4。结合反应条件可知:B→A为消去反应,又知B为溴代烃,其相对分子质量在130~140,而Br的相对原子质量为80,故B只能为一溴代烃,且碳原子数为4,因此A为C4H8,B为C4H9Br。C为醇,D为醛,E为羧酸。由醇催化氧化为醛的条件及A有两种不同的氢原子知:A为,B为(CH3)2CHCH2Br,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO,E为(CH3)2CHCOOH,E、F与浓硫酸混合加热发生酯化反应产生G为。
(1)
根据上述分析可知A结构简式是,A中所含官能团是碳碳双键;
(2)
C为(CH3)2CHCH2OH,分子中含有的醇羟基与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生D为(CH3)2CHCHO及H2O,该反应的化学方程式为:2CH3CH(CH3)CH2OH+O22CH3CH(CH3)CHO+2H2O;
(3)
E为(CH3)2CHCOOH,F是,二者在浓硫酸催化作用下加热,发生酯化反应产生酯和水,该反应是可逆反应,故反应的化学方程式为:(CH3)2CHCOOH++H2O;
(4)
根据流程图可知:反应①是(CH3)2CHCH2Br与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生、NaBr、H2O,故反应①是消去反应;反应②是(CH3)2CHCH2Br与NaOH的水溶液共热,发生取代反应产生(CH3)2CHCH2OH、NaBr、H2O,故反应②是取代反应;反应④是(CH3)2CHCHO与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热发生氧化反应产生E:(CH3)2CHCOOH及H2O,故反应④是氧化反应;
(5)
B是(CH3)2CHCH2Br,其所有的同分异构体结构简式是:CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBrCH3、(CH3)3CBr;
(6)
A结构简式为,其分子式是C4H8,H是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则H应为环丁烷,故H的结构简式为。
19. 碳碳双键 取代 B为,Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;中:,因此连在端基碳原子上 丙炔 sp、sp2 中心碳原子是sp杂化,有2个相互垂直的未杂化p轨道,可分别与两端sp2杂化的碳原子的1个未杂化p轨道“肩并肩”形成键
【详解】
(1)A为丙烯CH2=CH-CH3,含有的官能团是碳碳双键;
(2) B中只有一个Cl原子,则A→B为氯气的取代反应,反应类型是取代反应;
(3) ①由分析可知,C的另一个结构是;
②为的主要产物的原因是B为,Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;中:,因此连在端基碳原子上;
(4)C中含Cl原子,加入NaOH溶液会发生卤代烃的水解反应,造成环氧氯丙烷的产率减小,反应的化学方程式为:;
(5) 的不饱和度为2,
①含有杂化的碳原子,说明含有4条键,结构为或-C≡,由于只有3个C原子,则该分子应为CH≡C-CH3,名称是丙炔;
②无杂化的碳原子,则该分子应为CH2=C=CH2,碳原子的杂化类型是sp、sp2;该分子中,4个氢原子不在同一个平面内,原因是中心碳原子是sp杂化,有2个相互垂直的未杂化p轨道,可分别与两端sp2杂化的碳原子的1个未杂化p轨道“肩并肩”形成键。
20.(1)2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+MgCl2+Mg(OH)2
(2) > 8.7 g 15 g
【详解】
(1)
CH3MgCl水解时除生成甲烷外还生成一种碱和一种盐。根据元素守恒,可知反应产生的盐是MgCl2,碱是Mg(OH)2,该反应的化学方程式为:2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+MgCl2+Mg(OH)2;
(2)
白云石煅烧时CaCO3分解产生CaO、CO2;MgCO3分解产生MgO、CO2,然后用盐酸溶解反应后的固体产物得到CaCl2、MgCl2,向其中加入氨水,反应产生Mg(OH)2沉淀,而Ca2+留在溶液中,将煅烧白云石产生的CO2气体通入其中,CO2与Ca(OH)2反应产生CaCO3沉淀;
①向含有CaCl2、MgCl2的溶液中加入氨水,反应只产生了Mg(OH)2沉淀,而没有形成Ca(OH)2,说明物质溶解度:Ca(OH)2>Mg(OH)2;
②假设27.6 g白云石中含有CaCO3、MgCO3的物质的量分别是x、y,高温加热到质量不再变化,收集到标准状况下的CO2为6.72 L,n(CO2)=,根据C元素守恒可知x+y=0.3 mol,根据二者质量关系可得100x+84y=27.6 g,两式联立,解得x=y=0.13 mol,若工艺中不考虑Ca、Mg损失,则Mg(OH)2的质量m[Mg(OH)2]=0.15 mol×58 g/mol=8.7 g;CaCO3的质量为m(CaCO3)=0.15 mol×100 g/mol=15 g。
21. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应 +3HNO3 +3H2O 取代反应 CH3CHBrCH3+NaOHCH2=CHCH3↑+NaBr+H2O 消去反应 nCH3CH=CHCH3 加聚反应
【详解】
(1)用乙烯制取乙醇的反应方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应;
(2)制取TNT的反应方程式为:+3HNO3 +3H2O,反应类型为取代反应;
(3)2-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应,反应的化学方程式为CH3CHBrCH3+NaOHCH2=CHCH3↑+NaBr+H2O,反应类型为消去反应;
(4)2-丁烯发生加聚反应生成聚-2-丁烯,反应的化学方程式为nCH3CH=CHCH3,反应类型是加聚反应。
22. 2C2H5OH+2Na→2C2H5O Na +H2↑ CH3CH2Br+OH— CH3CH2OH +Br— 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O (CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2↑+H2O
【详解】
(1)乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,反应的化学方程式为2C2H5OH+2Na→2C2H5O Na +H2↑,故答案为:2C2H5OH+2Na→2C2H5O Na +H2↑;
(2)溴乙烷在强碱溶液中共热发生水解反应生成乙醇和溴离子,反应的离子方程式为CH3CH2Br+OH— CH3CH2OH +Br—,故答案为:CH3CH2Br+OH— CH3CH2OH +Br—;
(3)在浓硫酸作用下,乙醇共热到140℃时发生取代反应生成乙醚和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O,故答案为:2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O;
(4) 在浓硫酸作用下,2—甲基—1—丙醇共热发生消去反应生成2—甲基—1—丙烯和水,反应的化学方程式为(CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2↑+H2O,故答案为:(CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2↑+H2O。
23. 丙烯 溴乙烷 乙醛 苯酚 裂解 ⑤
【详解】
(1) 防疫口罩主要材料聚丙烯,聚丙烯的单体为丙烯;溴乙烷在在氢氧化钠的醇溶液中能发生消去反应;乙醛在一定条件下能与银氨溶液发生银镜反应;苯酚能与氯化铁发生显色反应,故答案为:丙烯;溴乙烷;乙醛;苯酚;
(2)通过石油的裂解和裂化可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的化工原料;在一定条件下合成聚丙烯的化学方程式为,故答案为:裂解;;
(3)过氧乙酸具有强氧化性,所以可用作消毒剂,故答案为:⑤。
24. 碳碳双键 氯原子 CH2=CH-CH2-CH2Cl+ NaOH CH2=CH-CH2=CH2+ H2O+ NaCl
【详解】
(1)由结构简式可知有机物含有的官能团为碳碳双键和氯原子;
(2)该有机物碳碳双键发生加成聚合反应生成了高分子化合物: ;
(3)卤代烃在NaOH醇溶液下发生消去反应得到烯烃,反应的化学方程式:CH2=CH-CH2-CH2Cl+ NaOH CH2=CH-CH2=CH2+ H2O+ NaCl。