2023-2024学年高中化学人教版2019选择性必修3课后习题 第三章 第一节 卤代烃(含解析)

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名称 2023-2024学年高中化学人教版2019选择性必修3课后习题 第三章 第一节 卤代烃(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-11 14:45:47

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第一节 卤代烃
A级 必备知识基础练
1.(2022湖北武汉高二检测)氟利昂会破坏大气臭氧层,关于CF2Cl2(商品名为氟利昂-12)的叙述正确的是(  )
A.有两种同分异构体
B.是平面形分子
C.只有一种结构
D.是正四面体形分子
2.CHCl3是良好的有机溶剂,下列说法正确的是(  )
A.常温下为气态,俗称氯仿
B.分子构型为正四面体
C.由极性键构成的非极性分子
D.是甲烷和氯气反应的产物之一
3.(2022安徽合肥高二检测)下列卤代烃在KOH的乙醇溶液中加热不发生消去反应的是(  )
A.(CH3)3CCH2Cl
B.
C.CH3CHBr2
D.(CH3)2CHCH2Cl
4.(2022辽宁大连高二检测)用下列实验装置分别验证溴乙烷(沸点38.4 ℃)在不同条件下反应的产物和反应类型。
实验Ⅰ.向圆底烧瓶中加入15 mL NaOH水溶液;
实验Ⅱ.向圆底烧瓶中加入15 mL乙醇和2 g NaOH。下列说法中错误的是(  )
A.应采用水浴加热进行实验
B.实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②
C.可用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物
D.分别向Ⅰ、Ⅱ反应后溶液中加入AgNO3溶液,都会产生浅黄色沉淀
5.卤代烃R—CH2—CH2—X中的化学键如图所示,下列说法正确的是(  )
A.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①和②
B.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C.当该卤代烃发生水解反应时,被破坏的键是①
D.当该卤代烃发生消去反应时,被破坏的键是①和②
6.(2022广西钦州高二期末)如图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应,其产物只含有一种官能团的反应是(  )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
7.某卤代烃的结构简式为,其为无色透明液体,微溶于水,可混溶于多数有机溶剂,易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。主要用于有机合成及用作溶剂等。下列有关该卤代烃的叙述正确的是(  )
A.分子式为C4H8Cl
B.与硝酸银溶液混合产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
C.该卤代烃的名称为2-氯丁烷
D.与氢氧化钠溶液、乙醇在加热条件下发生消去反应的有机产物只有一种
8.氯乙烷与某些化合物之间的转化如图所示:
(1)写出各反应的化学方程式:
①  ;
②  ;
③  ;
④  。
(2)根据上述转化过程回答下列问题:
上述化学反应的反应类型有          ,      ,      。用AgNO3溶液和稀硝酸及         反应可证明卤代烃中含卤元素(填序号)。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
9.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机化合物的说法正确的是(  )
   
A.分别向甲、乙、丙、丁中加入NaOH的乙醇溶液共热,然后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,均有沉淀生成
B.向甲中加入NaOH的水溶液共热,再滴入AgNO3溶液,可检验该物质中含有的卤素原子
C.乙发生消去反应得到两种烯烃
D.丙与NaOH的水溶液共热,可生成醇
10.某有机化合物的结构简式为,下列有关该有机化合物的叙述正确的是(  )
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能使溴水褪色
C.在加热和催化剂作用下,最多能和4 mol H2反应
D.一定条件下,能和NaOH的乙醇溶液反应
11.(2022江苏南京高二检测)下列反应所得的有机产物只有一种的是(  )
A.等体积的甲烷与氯气在光照条件下的取代反应
B.丙烯与氯化氢的加成反应
C.在NaOH的乙醇溶液(加热)作用下的消去反应
D.甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下的取代反应
12.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是(  )
A.环戊烷属于不饱和烃
B.A的结构简式是
C.反应②④的试剂可以都是强碱的乙醇溶液
D.加入溴水,若溶液褪色则可证明已完全转化为
13.根据下面的反应路线及所给信息,回答下列问题:
(1)标准状况下,11.2 L气态烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O,则A的分子式是       。
(2)B和C均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为              。
(3)D的结构简式为        ,D中碳原子是否都处于同一平面     (填“是”或“否”)。
(4)E的一种同分异构体的结构简式是       。
(5)①②③的反应类型依次是  。
(6)写出反应②③的化学方程式:                   、
 。
C级 学科素养创新练
14.某液态卤代烃RX(R是烷基,X是某种卤素原子)的密度是a g·cm-3,且熔、沸点较低。该RX可以在稀碱溶液中发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和含X-的盐。为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:
①准确量取该卤代烃b mL,放入锥形瓶中。
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应。
③反应完成后,冷却溶液,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀。
④过滤,洗涤,干燥后称重,得到固体的质量为c g。
回答下列问题:
(1)装置中长玻璃管的作用是               。
(2)步骤④中,洗涤是为了除去沉淀上吸附的       (填离子符号)。
(3)该卤代烃中所含卤素的名称是      ,判断的依据是               。
(4)假设RX完全反应,则该卤代烃的相对分子质量是       。
(5)如果在步骤③中所加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④中测得的c值    (填下列字母)。
A.偏大
B.偏小
C.不变
D.大小不定
第一节 卤代烃
1.C CF2Cl2是四面体结构,无同分异构体,故A错误,C正确;CF2Cl2中C原子有4对价层电子对,VSEPR模型为四面体形,且无孤电子对,故其真实的空间构型即为四面体形,故B错误;C—F和C—Cl长度不同,故CF2Cl2不是正四面体结构,故D错误。
2.D CHCl3常温下为液态,俗称氯仿,故A错误;CHCl3分子中C原子与3个Cl原子及1个H原子形成4个共价键,由于不同原子半径大小不同,所以其分子的空间构型为四面体,不是正四面体,故B错误;CHCl3分子中C—Cl和C—H都是由不同元素的原子形成的共价键,因此都是极性键,由于分子中原子的空间排列不对称,因此分子是极性分子,故C错误;甲烷与Cl2在光照条件下会发生取代反应,首先反应生成CH3Cl,生成的CH3Cl再逐步进行取代反应,生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4,因此CHCl3是甲烷和氯气反应的产物之一,故D正确。
3.A (CH3)3CCH2Cl中的氯原子所连碳原子的相邻的碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,故A符合题意;的溴原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故B不符合题意;CH3CHBr2的溴原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故C不符合题意;(CH3)2CHCH2Cl的氯原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故D不符合题意。
4.D 溴乙烷的沸点为38.4 ℃,易挥发,为防止加热导致溴乙烷挥发,可以通过水浴加热方式进行,便于控制温度,故A正确;溴乙烷与乙醇和氢氧化钠的混合溶液反应生成乙烯,乙醇与溴水不反应,乙烯能与溴水中的溴发生加成反应,所以实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②,故B正确;溴乙烷与氢氧化钠的水溶液反应生成乙醇,乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中含有3种不同位置的H原子,个数比为3∶2∶1,可以用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物,故C正确;氢氧化钠与硝酸银反应产生氢氧化银沉淀,对检验造成干扰,所以检验前应先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液进行检验,故D错误。
5.C 卤代烃的水解反应实质上就是取代反应,反应中—X被—OH取代,所以被破坏的键只有①;卤代烃的消去反应是相邻两个碳原子上的一个X原子和一个H原子一同被脱去,生成不饱和化合物和卤化氢的反应,被破坏的键应该是①和③。
6.C 与NaOH的乙醇溶液共热时,发生消去反应,所得产物中只含有一种官能团即碳碳双键;与HBr发生加成反应,所得产物中只含有一种官能团即碳溴键。
7.C 由结构简式可知分子式为C4H9Cl,A项错误;2-氯丁烷中不能电离出氯离子,不能和硝酸银反应,B项错误;主链含有4个碳原子,氯原子连在第2个碳原子上,故系统命名为2-氯丁烷,C项正确;发生消去反应可以得到1-丁烯和2-丁烯两种有机产物,D项错误。
8.答案 (1)①CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl
②CH2CH2+HClCH3CH2Cl
③CH3CH2Cl+NaOHCH2CH2↑+NaCl+H2O
④CH2CH2+H2OCH3CH2OH
(2)取代反应 加成反应 消去反应 ①或③
解析 (1)①为CH3CH2Cl生成乙醇的反应,CH3CH2Cl可在氢氧化钠水溶液中加热生成CH3CH2OH,反应的化学方程式为CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl;②为CH2CH2与HCl的加成反应,反应的化学方程式为
CH2CH2+HClCH3CH2Cl;③为CH3CH2Cl的消去反应,在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生反应,化学方程式为CH3CH2Cl+NaOHCH2CH2↑+NaCl+H2O;④为乙烯的加成反应,化学方程式为CH2CH2+H2OCH3CH2OH。(2)通过以上分析知,发生的反应类型有取代反应、加成反应、消去反应。氯乙烷发生消去反应或取代反应都生成NaCl,先向溶液中滴加稀硝酸中和未反应的NaOH,再滴加硝酸银溶液可检验氯离子。
9.D A项,甲、丙、丁均不能发生消去反应,所以甲、丙、丁中无沉淀生成,错误;B项,卤代烃和NaOH的水溶液共热发生取代反应生成NaX,但在检验卤素离子之前,应先加入足量稀硝酸,错误;C项,乙发生消去反应生成一种烯烃,该烯烃为丙烯,错误;D项,丙与NaOH的水溶液共热生成
C(CH3)3CH2OH,正确。
10.BC 分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误;分子中含有碳碳双键,能使溴水褪色,B项正确;苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,则在加热和催化剂作用下,最多能与4 mol H2反应,C项正确;分子中含有氯原子,但与该氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上不存在氢原子,则不能和NaOH的乙醇溶液发生消去反应,D项错误。
11.C 甲烷与氯气在光照条件下反应生成多种氯代产物,故A项错误;丙烯与HCl的加成产物为CH3CH2CH2Cl或CH3CHClCH3,故B项错误;在NaOH的乙醇溶液(加热)作用下发生消去反应只生成,故C项正确;甲苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下,主要生成邻位和对位取代物,故D项错误。
12.C 由合成路线可知,反应①可以是环戊烷与氯气在光照条件下的取代反应,反应②为卤代烃的消去反应,反应③为烯烃与卤素单质的加成反应,反应④为卤代烃的消去反应,合成路线可以为
。环戊烷中共价键全部是单键,属于饱和烃,故A错误;A的结构简式可能为,故B错误;反应②和反应④均为卤代烃的消去反应,故反应②④的试剂可以都是强碱的乙醇溶液,故C正确;B为环戊烯,也能使溴水褪色,不能证明已完全转化为,故D错误。
13.答案 (1)C4H10
(2)2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷
(3) 是
(4)(答案合理即可)
(5)消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应)
(6)+Br2 +2NaOH+2NaBr
解析 88 g CO2的物质的量为2 mol,45 g H2O的物质的量为2.5 mol,标准状况下,11.2 L气态烃A的物质的量为0.5 mol,所以1分子A中含碳原子数为4,氢原子数为10,则A的分子式为C4H10。C4H10存在正丁烷和异丁烷两种同分异构体,但从框图上看,A与Cl2在光照条件下发生一氯取代时有两种产物,且这两种产物在与NaOH的乙醇溶液共热时发生消去反应的产物只有一种,则A只能是异丁烷,与Cl2发生取代反应后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。B、C发生消去反应后生成D,则D为2-甲基丙烯。2-甲基丙烯在Br2的CCl4溶液中发生加成反应生成E,则E为。E在NaOH的水溶液中加热水解生成F,则F为

14.答案 (1)防止卤代烃挥发(或冷凝回流)
(2)Ag+、Na+和N
(3)氯 得到的卤化银沉淀是白色的
(4) (5)A
解析 本实验的反应原理是:
R—X+NaOHR—OH+NaX,
NaX+AgNO3AgX↓+NaNO3。
(1)因R—X的熔、沸点较低,加热时易挥发,所以装置中的长玻璃管的作用是防止卤代烃挥发(或冷凝回流)。
(2)沉淀AgX吸附的离子只能是Na+、N和过量的Ag+。
(3)因所得AgX沉淀是白色的,所以该卤代烃中所含的卤素是氯元素。
(4)R—Cl   ~   AgCl
Mr 143.5
a g·cm-3×b mL c g
Mr=。
(5)若加入的硝酸不足,则步骤④所得的固体还会混有Ag2O,使c的值偏大。