卤代烃
1.下列物质沸点的比较中,不正确的是( )
A.CH3CH2Cl>CH3CH3
B.CH3CH2BrC.CH3(CH2)3CH3>CH3CH2CH(CH3)2>C(CH3)4
D.CH3CH2CH2Br>CH3CH2Br
解析:相同碳原子数的卤代烃的沸点比烃的沸 ( http: / / www.21cnjy.com )点高,故A正确;烃基相同的卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大依次升高,故B不正确;对于因碳链异构而形成的同分异构体,支链越多,沸点越低,故C正确;对于结构相似的同系物来说,碳原子数越多,沸点越高,故D正确。
答案:B
2.下列化合物中,能发生消去反应生成两种烯烃,又能发生水解反应的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:能发生消去反应的卤代烃的结构特点是“邻碳有氢”;卤代烃都能发生水解反应,只不过卤原子与苯环相连的烃水解条件较苛刻。A选项CH3Cl只有一个碳原子,不能发生消去反应。B选项可以发生消去反应,且消去产物为CH3—CH===CH—CH3或CH2===CH—CH2—CH3。C选项 ( http: / / www.21cnjy.com )中β 碳上没有氢原子,不能发生消去反应。D选项CH3CH2CHBr—C(CH3)3消去产物只有一种。故正确答案为B。
答案:B
3.下列物质中,加入少量硝酸酸化的AgNO3溶液,能得到沉淀的是( )
A.C2H5Br B.氯水
C.溴的CCl4溶液 D.KClO3溶液
解析:C2H5Br不能电离,在酸性条件下也 ( http: / / www.21cnjy.com )不发生水解(取代)反应,故溶液中没有Br-,因此,加入少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不能得到沉淀。氯水中有Cl-,故能生成AgCl沉淀。溴的CCl4溶液中既没有Br-也没有Cl-,也不能生成沉淀。KClO3能电离出K+和ClO,不能电离出Cl-,故也不能得到沉淀。
答案:B
4.有下列反应:①取代反应 ②加成反应 ③ ( http: / / www.21cnjy.com )消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性KMnO4溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀 ⑦加聚反应。
有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有( )
A.以上反应均可发生
B.只有⑦不能发生
C.只有⑥不能发生
D.只有②不能发生
解析:因该卤代烃中含有碳碳 ( http: / / www.21cnjy.com )双键,属于不饱和卤代烃,故该卤代烃不仅具有卤代烃的共性——能发生水解反应和消去反应,而且具有烯烃的性质——能发生加成反应,使溴水褪色,使酸性KMnO4溶液褪色和发生加聚反应;因为卤代烃中卤素原子和碳原子形成的是共价键,所以该卤代烃不能与AgNO3溶液直接反应。卤代烃只有在碱性条件下水解后才能与AgNO3溶液反应。
答案:C
5.某有机物的结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com ),下列叙述中不正确的是( )
A.1 mol该有机物在加热和催化剂作用下,最多能和4 mol H2反应
B.该有机物能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色
C.该有机物遇AgNO3溶液产生白色沉淀
D.该有机物在一定条件下,能发生消去反应或取代反应
解析:1个分子中含1个苯环、1个双键, ( http: / / www.21cnjy.com )所以1 mol该有机物能消耗4 mol氢气,A项正确;分子中含双键,所以能与溴水和酸性KMnO4溶液反应使之褪色,B项正确;分子中的氯原子与分子中的碳原子形成的是共价键,不能与AgNO3溶液反应,C项错误;卤代烃能水解即能发生取代反应,该有机物也能发生消去反应,D项正确。
答案:C
6.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、 ( http: / / www.21cnjy.com )乙两同学设计了如下方案。甲同学:取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。乙同学:取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都有局限性
D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
解析:甲同学让卤代烃水解,在加热冷 ( http: / / www.21cnjy.com )却后没有用稀硝酸酸化,由于OH-也会与Ag+作用生成褐色的Ag2O,会掩盖AgBr的淡黄色,不利于观察现象,所以甲同学的实验有局限性;乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子,但是,不是所有的卤代烃都能发生消去反应,所以此法也有局限性。
答案:C
7.为了测定某饱和卤代烃的分子中卤素原子的种类和数目,可按下列步骤进行实验:
→→
→→
→→
回答下列问题:
(1)准确量取11.40 mL液体所用仪器是________。
(2)加入AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色,则此卤代烃中的卤素原子是________。
(3)已知此卤代烃液体的密度是1.65 g· ( http: / / www.21cnjy.com )mL-1,其蒸气对甲烷的相对密度是11.75,则每个此卤代烃分子中卤素原子的数目为________;此卤代烃的结构简式为______________________________________。
解析:(1)因为所量卤代烃液体体积为11.40 mL,又因碱式滴定管有橡胶,会溶于有机溶剂,故应选用酸式滴定管。
(2)因加入AgNO3溶液时产生的沉淀为浅黄色,故卤代烃中卤素原子为溴。
(3)溴代烃的质量为11.40 mL×1.65 g·mL-1=18.81 g,摩尔质量为16×11.75=188 (g·mol-1)。
因此溴代烃的物质的量为≈0.1 mol。
n(AgBr)==0.2 mol。
故每个卤代烃分子中溴原子数目为2,根据相对分子质量判断其分子式为C2H4Br2,其结构简式可能为CH2BrCH2Br或CH3CHBr2。
答案:(1)酸式滴定管 (2)溴原子 (3)2 CH2BrCH2Br或CH3CHBr2
8.某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种环境的氢原子。
(1)A的结构简式为____________________________________;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?________(填“是”或者“不是”);
(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
( http: / / www.21cnjy.com ) 反应②的化学方程式为__________________________________;
C的化学名称为______________________________________;
E2的结构简式是______________________________________;
④⑥的反应类型依次是_________________________________。
答案:(1) ( http: / / www.21cnjy.com ) (2)是
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )卤代烃
一、选择题
1.下列反应中,属于消去反应的是( )
A.乙烷与溴水的反应
B.一氯甲烷与KOH的乙醇溶液混合加热
C.氯苯与NaOH水溶液混合加热
D.溴丙烷与KOH的乙醇溶液混合加热
解析:消去反应不仅是一大分子脱掉一小分子,还要形成不饱和双键或三键。A、B项不发生反应,C项为水解反应,D项为消去反应,正确。
答案:D
2.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生消去反应时,被破坏的键是①和③
C.发生水解反应时,被破坏的键是①和②
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和②
解析:卤代烃的水解反应实际上 ( http: / / www.21cnjy.com )就是取代反应,反应中“—X”被“—OH”取代了,所以被破坏的键只有①;卤代烃的消去反应是连接X的碳的相邻碳原子的一个H和X一同被消去,破坏的键是①和③,而生成烯烃和卤化氢,B项正确。
答案:B
3.2 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.微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂
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
解析:2 氯丁烷分子中含有一个氯原子, ( http: / / www.21cnjy.com )分子式为C4H9Cl,故A错误;2 氯丁烷不会电离出氯离子,不会与硝酸银溶液反应生成白色沉淀,故B错误;2 氯丁烷在水中溶解度不大,但易溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂,故C正确;2 氯丁烷发生消去反应可以生成两种烯烃:正丁烯和2 丁烯,故D错误。
答案:C
4.某有机物分子中含有n个—CH2—,m个,a个—CH3,其余为—Cl,则—Cl的个数为( )
A.2n+3m-a B.n+m+a
C.m+2-a D.m+2n+2-a
解析:有机物中每个碳原子都必须形成4个 ( http: / / www.21cnjy.com )共价键,以1条碳链分析,若只连接甲基,亚甲基“—CH2—”不管多少个只能连接两个甲基,m个次甲基“CH”能连接m个甲基,所以n个—CH2—和m个次甲基连接甲基(m+2)个,由于分子中含有a个甲基,所以氯原子个数为(m+2-a)。
答案:C
5.下列有关卤代烃的叙述正确的是( )
A.CH2Cl2有 ( http: / / www.21cnjy.com )两种结构
B.氯乙烯只有一种结构,而1,2 二氯乙烯有两种结构
C.检验溴乙烷中的溴元素可将其与过量NaOH水溶液共热充分反应后,再滴入AgNO3溶液,可观察到浅黄色沉淀生成
D.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时,乙醇的作用是催化剂
解析:CH2Cl2是四面体结构,所以 ( http: / / www.21cnjy.com )是同种物质,故A错误;氯乙烯只有一种结构,而1,2 二氯乙烯有两种结构,一种是 ( http: / / www.21cnjy.com ),另一种是 ( http: / / www.21cnjy.com ),故B正确;向溴乙烷中加入NaOH溶液充分反应后,取上层清液并加入AgNO3溶液,上层清液中的氢氧化钠和硝酸银反应,生成氢氧化银白色沉淀,该沉淀会分解生成黑色的氧化银,不可观察到有淡黄色沉淀生成,故C错误;溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时,乙醇的作用是溶剂,故D错误。
答案:B
6.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去反应生成的烯烃不存在同分异构体的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:本题主要考查卤代烃发生消去反应和水解反应的条件及共价键的断裂方式。题给四种物质均可发生水解反应。但是消去反应必须具备与卤素原子相连碳原子的邻位碳上有氢原子才可发生,分析四种物质:A中只有一个碳原子,C中卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,所以A、C均不能发生消去反应;B、D既可以发生水解反应,又可以发生消去反应,其中B消去后只能生成一种烯烃,而D消去可以得到两种烯烃
( http: / / www.21cnjy.com )
答案:B
7.(双选)化合物X的分子式为C5H11 ( http: / / www.21cnjy.com )Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得到分子式为C5H10的两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得到2 甲基丁烷,则X的结构简式可能为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:化合物X(C5H11Cl)用NaOH的醇溶液处理,发生消去反应生成Y、Z的过程中,有机物X的碳的骨架不变,而Y、Z经催化加氢时,其有机物的碳架结构也不变,由2 甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为: ( http: / / www.21cnjy.com ),其连接Cl原子的碳的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同,因此其结构可能是B或C。
答案:BC
8.如下图所示表示4 溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:①反应会使C===C键氧化生成—COOH,含—COOH、—Br两个官能团;②反应只是把—Br转化为—OH, ( http: / / www.21cnjy.com )仅含—Br。故正确答案为C。
答案:C
9.已知有机物A与NaOH的醇溶液混合加热得产物C和溶液D。C与乙烯混合在催化剂作用下可生成高聚物 ( http: / / www.21cnjy.com )。而在溶液D中先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,则A的结构简式可能为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析:高聚物 ( http: / / www.21cnjy.com )的单体是CH2===CH2和CH3—CH===CH2,因此C为CH3—CH===CH2。由题意可知,D中含有Cl-,故选项中能发生消去反应且生成丙烯的氯代烃只能为CH3CH2CH2Cl。
答案:C
10.卤代烃的取代反应实质是带负电荷原子团或 ( http: / / www.21cnjy.com )原子取代了卤代烃中的卤素原子。如CH3Br+OH-(或NaOH)―→CH3OH+Br-(或NaBr)。下列化学方程式不正确的是( )
A.CH3CH2Br+NaHS―→CH3CH2HS+NaBr
B.CH3I+CH3ONa―→CH3OCH3+NaI
C.CH3CH2Cl+CH3ONa―→CH3Cl+CH3CH2ONa
D.CH3CH2Cl+CH3CH2ONa―→CH3CH2OCH2CH3+NaCl
解析:根据取代反应的机理,C项正确的化学方程式为CH3CH2Cl+CH3ONa―→CH3CH2OCH3+NaCl。
答案:C
11.为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计如下三种实验方案。
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH溶液,然后滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应。
其中正确的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.上述实验方案都不正确
解析:一溴环己烷无论发生水解反应还是 ( http: / / www.21cnjy.com )发生消去反应,都能产生Br-,甲不正确;溴水不仅能与烯烃发生加成反应使溶液颜色褪去,也能与NaOH溶液反应而使溶液颜色褪去,乙不正确;一溴环己烷发生消去反应生成的烯烃能使酸性KMnO4溶液的紫色变浅或褪去,发生水解反应生成的醇会被酸性KMnO4溶液氧化从而使溶液紫色变浅或褪去,丙不正确。可行的实验方案:先向混合液中加入足量的稀硝酸中和过量的碱,再滴入溴水,如果溴水颜色很快褪去,说明有烯烃生成,即可证明发生了消去反应。
答案:D
12.下列反应属于消去反应的是( )
①CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
②CH3CH2CH2BrCH3CH===CH2↑+HBr
③2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
④CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
⑤CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
⑦2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
⑧CH3CH2OH+HCOOHHCOOCH2CH3+H2O
A.⑤⑥⑦⑧ B.②④
C.①③ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
解析:该题考查的是消去反应的定义,从有 ( http: / / www.21cnjy.com )机化合物的一个分子中消去一个小分子,生成不饱和的化合物的反应叫做消去反应。符合的只有②④,故B项正确。
答案:B
二、填空题
13.A~G都是有机化合物,它们的转化关系如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
请回答下列问题:
(1)已知6.0 g化合物E完全燃烧生成 ( http: / / www.21cnjy.com )8.8 g CO2和3.6 g H2O;E的蒸气与氢气的相对密度为30,则E的分子式为________。
(2)A为一取代芳烃,B中含有一个 ( http: / / www.21cnjy.com )甲基。由B生成C的化学方程式为________________________________________________。
(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是________________、________________。
(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是________、________。
解析:(1)Mr(E)=30×2=60,n(CO2)=0.2 mol,n(H2O)=0.2 mol,E中含氧原子的物质的量为n(O)=
=0.2 mol,即n(C)?n(H)?n(O)=0.2 mol?0.4 mol?0.2 mol=1?2?1,最简式为CH2O,设E的分子式为(CH2O)n,则30n=60,n=2,E的分子式为C2H4O2。(2)依题意,A为乙苯,B的结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com ),根据反应条件可推知,B生成C发生卤代烃的水解反应。(3)由B生成D发生的是卤代烃的消去反应,条件是氢氧化钠醇溶液、加热;由C生成D发生的是醇的消去反应,条件是浓硫酸、一定温度(加热)。对应的物质分别为。(4)根据反应条件及试剂可判断,由A生成B发生的是取代反应,由D生成G发生的是加成反应。
答案:(1)C2H4O2 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) (3)氢氧化钠醇溶液、加热 浓硫酸、一定温度(加热) (4)取代反应 加成反应
14.阅读下面的材料,回答问题:
(Ⅰ)丙烯与氯气的混合气体在500℃的条件下,在丙烯的饱和碳原子上发生取代反应。
(Ⅱ)乙烯与氯水反应生成氯乙醇(CH2ClCH2OH)。
(Ⅲ)氯乙醇在碱性条件下失去氯化氢生成环氧乙烷()。
(Ⅳ)环氧乙烷在酸性条件下,从碳氧键处断裂开环发生加成反应。
由丙烯制备甘油的反应路线如图所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)写出下列有机化合物的结构简式: ( http: / / www.21cnjy.com )A________________;B________________;C________________。
(2)写出下列反应的反应类型:反应②__________;反应⑤__________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①_______________________________________________;
反应④_______________________________________________。
解析:由信息(Ⅰ)可知反应①是发生在丙 ( http: / / www.21cnjy.com )烯甲基上的取代反应,故A为CH2===CHCH2Cl;由信息(Ⅱ)可知反应②为碳碳双键与氯水的加成反应(实质为HClO的加成反应),故B为CH2ClCHClCH2OH、C为CH2ClCH(OH)CH2Cl;由信息(Ⅲ)可知反应③为相邻碳原子上的羟基氢原子与氯原子脱去HCl的反应;由信息(Ⅳ)可知反应④为环氧键断裂开环,形成羟基的反应;反应⑤为氯原子被羟基取代的反应。
答案:(1)CH2===CHCH2Cl CH2ClCHClCH2OH
CH2ClCH(OH)CH2Cl
(2)加成反应 取代反应(或水解反应)
(3)CH2===CHCH3+Cl2CH2===CHCH2Cl
( http: / / www.21cnjy.com )
15.实验室制备1,2 二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2===CH2
CH2===CH2+Br2―→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。
用少量溴和足量的乙醇制备1,2 二溴乙烷的装置如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
有关数据列表如下:
乙醇 1,2 二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ -130 9 -116
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是________(填正确选项前的字母);
a.引发反应 b.加快反应速度
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入________,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体(填正确选项前的字母);
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是________________。
(4)将1,2 二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用________洗涤除去(填正确选项前的字母)。
a.水 b.氢氧化钠溶液
c.碘化钠溶液 d.乙醇
解析:(1)因“乙醇在浓硫酸 ( http: / / www.21cnjy.com )的存在下在140℃脱水生成乙醚”,故迅速地把反应温度提高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。(2)因装置C的目的是吸收反应中可能生成的酸性气体,故应选氢氧化钠溶液。(3)是“用少量溴和足量的乙醇制备1,2 二溴乙烷”,反应结束时溴已反应完全,明显的现象是溴的颜色褪去。(4)由表中数据可知,1,2 二溴乙烷的密度大于水的密度,因而1,2 二溴乙烷在下层。(5)Br2能与氢氧化钠溶液反应,故可用氢氧化钠溶液洗涤;虽然Br2也能与碘化钠溶液反应,但反应生成的I2也溶于1,2 二溴乙烷。
答案:(1)d (2)c (3)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b
16.现通过以下步骤由制备 ( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)写出A、B的结构简式:A________,B________。
(2)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(a.取代反应,b.加成反应,c.消去反应,只填字母代号):________。
(3)写出反应A→B所需的试剂和条件:__________________。
(4)写出 ( http: / / www.21cnjy.com )的化学反应方程式:__________________________________________________________。
解析:由经三步反应得到 ( http: / / www.21cnjy.com ),表明反应①是催化加氢得A(),反应②是卤代烃消去得B ( http: / / www.21cnjy.com )
答案:
( http: / / www.21cnjy.com )