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2025鲁科版化学选择性必修3
分层作业8 有机化学反应的主要类型
A级必备知识基础练
题组1.有机化学反应的主要类型
1.下列有机反应属于加成反应的是( )
A.+Cl2+HCl
B.CH2CH2+HBrCH3CH2Br
C.CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
D.C4H10C2H6+C2H4
2.(2024·钦州高二期中)下列反应中,属于消去反应的是( )
A.CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br
B.CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O
C.CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
D.C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
3.(2024·淮安高二期中)下列有机反应中,有一种反应类型与其他三种反应类型不同的是( )
A.CHCl3+Cl2CCl4+HCl
B.CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
C.+Br2+HBr
D.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
4.在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20 mL,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体温度迅速升到170 ℃,将生成的气体分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中,观察实验现象。下列说法正确的是( )
A.制备乙烯的反应可用如图所示的发生装置
B.可用排水法收集乙烯气体
C.观察到酸性KMnO4溶液褪色,证明了产物乙烯的生成
D.在本实验中,浓硫酸仅起了催化作用
5.某烃A是有机化学工业的基本原料,还是一种植物生长调节剂,可以催熟果实。A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。
判断②④⑤三步反应的反应类型依次为( )
A.加成反应、加聚反应、取代反应
B.加成反应、取代反应、加聚反应
C.取代反应、加成反应、加聚反应
D.加聚反应、加成反应、取代反应
题组2.有机化学中的氧化反应和还原反应
6.下列对有机物发生的反应类型的判断不正确的是 ( )
A.2KMnO4+3H2SO4+C2H22MnSO4+K2SO4+2CO2↑+4H2O 氧化反应
B.++HBr 加成反应
C.+HNO3+H2O 取代反应
D.+3H2 还原反应
7.(2024·宁波高二检测)Calanolide A是一种抗HIV药物,其结构简式如图所示。下列有关Calanolide A的说法正确的是( )
A.分子中有3个苯环、3种含氧官能团
B.可以发生加成反应、消去反应、取代反应、氧化反应
C.其分子式为C21H26O5
D.易溶于水
8.某化合物W的分子结构可表示为。
(1)W的分子式为 。
(2)W的一氯代物有 种。
(3)下列有关W的说法错误的是 (填字母)。
A.能发生氧化反应
B.能发生加成反应
C.能发生加聚反应
D.等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大
(4)W的一种芳香族同分异构体能使溴水褪色,则其结构简式为 ;取10.4 g该同分异构体与足量H2反应,消耗标准状况下H2的体积为 L,加成产物的一氯代物共有 种。
B级关键能力提升练
以下选择题中有1~2个选项符合题意。
9.下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是( )
①+
②+
A.反应①的另一产物为H2O
B.①②的反应类型均为加成反应
C.产物分子中所有碳原子共平面
D.产物的分子式为C5H10O2
10.已知→→→,该合成路线中,不涉及的反应类型是( )
A.加成反应 B.取代反应
C.氧化反应 D.消去反应
11.(2024·济南期中)丁香花因含石竹烯而芬芳四溢,石竹烯可由X经如图所示转化制得。下列说法不正确的是( )
A.X发生消去反应,生成物属于不饱和烃
B.石竹烯能发生取代反应和加成反应
C.石竹烯与1,3-丁二烯互为同系物
D.X和石竹烯都能发生氧化反应和还原反应
12.下列各项中转化Ⅰ、转化Ⅱ不属于同一反应类型的是( )
选项 转化Ⅰ 转化Ⅱ
A
B CH4CH3Cl CH2CH2 CH3CH2OH
C CH2CH2CH2Br—CH2Br
D CH3CH2OHCH3CHO CH3CHO CH3COOH
13.甲(C4H10O)乙(C4H8)丙(C4H8Br2),下列推断正确的是( )
A.若丙为CH3CH2CHBrCH2Br,则甲可能为CH3CH2CH2CH2OH
B.丙的结构简式可能为CH3CH(CH2Br)2
C.满足题意的甲和乙的同分异构体均有4种(不考虑立体异构)
D.若丙为(CH3)2CBrCH2Br,则甲可能为(CH3)3COH
14.如图为甲同学设计的制取并检验C2H4性质的实验装置图。请回答有关问题:
(1)浓硫酸的作用是 。
(2)加入几片碎瓷片的目的是 。
(3)加热时,使混合液温度迅速升高到170 ℃,是为了 。
(4)实验过程观察到的现象为:
①Br2的四氯化碳溶液由 色变为 色。
②酸性KMnO4溶液褪色。
(5)乙同学认为甲同学设计的实验如果仅从酸性KMnO4溶液褪色难以证明反应有乙烯生成,因为反应产生的乙烯中可能混有的 气体也能使酸性KMnO4溶液褪色。写出此气体使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式: 。
C级学科素养拔高练
15.1,2-二溴乙烷可作为汽油抗爆剂的添加剂。实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理是先用乙醇制备出乙烯,再将乙烯通入溴水中可制得1,2-二溴乙烷。已知制取乙烯的过程中还可能有少量乙醚、SO2等产物。现用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示(夹持及加热装置省略),有关数据列表如下。
物质 乙醇 1,2-二 溴乙烷 乙醚 溴
状态 无色液体 无色液体 无色液体 红棕色 液体
0.79 2.2 0.71 3.1
沸点/℃ 78.5 132 34.6 59
熔点/℃ -130 9 -116 -7.2
请回答下列问题:
(1)写出装置A中制备乙烯的化学方程式: 。
(2)用两个化学方程式表示该实验中可能存在的副反应: , 。
(3)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 (填“上”或“下”)层。
(4)若产物中有少量副产物乙醚,可采用 (填操作名称)的方法除去;若产物中有少量未反应的Br2,最好用 (填字母)洗涤除去。
A.水
B.NaHSO3溶液
C.碘化钠溶液
D.乙醇
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是 。
参考答案
分层作业8 有机化学反应的主要类型
1.B 解析 甲苯分子中甲基上的H被Cl取代,属于取代反应,A错误;CH2CH2和HBr发生加成反应生成溴乙烷,B正确;乙醇和氧气反应属于氧化反应,C错误;C4H10受热分解生成C2H6和C2H4,属于裂解反应,D错误。
2.B 解析 A中反应为加成反应,B中反应为消去反应,C中反应为取代反应,D中反应为硝化反应或取代反应。
3.D 解析 A中三氯甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应;B中乙酸和乙醇发生取代反应;C中苯与Br2反应生成溴苯,发生取代反应;D中乙醇和氧气在催化剂、加热条件下发生氧化反应。
4.B 解析 制备乙烯时反应温度为170 ℃,温度计的水银球应在液面以下,且不能接触烧瓶底部,故A错误;乙烯难溶于水,可以用排水法收集,故B正确;浓硫酸具有脱水性和强氧化性,制备的乙烯中混有SO2,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,对乙烯的鉴别产生干扰,故C错误;本实验中浓硫酸作为催化剂、脱水剂,故D错误。
5.A 解析 烃A是有机化学工业的基本原料,还是一种植物生长调节剂,可以催熟果实,则A为乙烯。①为乙烯与氢气反应生成B(乙烷),②为乙烯与氯化氢反应生成C(氯乙烷),③为乙烯与水反应生成D(乙醇),④为乙烯发生加聚反应,生成有机高分子E(聚乙烯),⑤为乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应。则反应①②③④⑤依次为加成反应、加成反应、加成反应、加聚反应、取代反应。
6.B 解析 A项为氧化反应,正确;B项为取代反应,错误;C项为苯的硝化反应,属于取代反应,正确;D项是苯与氢气的加成反应,也属于还原反应,正确。
7.B 解析 该物质分子中含有4个六元环,但只有1个苯环,所含官能团有醚键、酯基、羟基、碳碳双键,含氧官能团有3种,A项错误;碳碳双键和苯环可以发生加成反应,碳碳双键和羟基可以发生氧化反应,苯环和羟基、酯基可以发生取代反应,羟基可以发生消去反应,B项正确;该物质的分子式为C22H26O5,C项错误;该物质分子中碳原子数较多,只有一个羟基为亲水基,故该物质难溶于水,D项错误。
8.答案 (1)C8H8 (2)2 (3)D
(4) 8.96 6
解析 (1)根据W的键线式可知W的分子式为C8H8。
(2)W的一氯代物有2种,分别为和。
(3)W中含有碳碳双键,所以能发生加成、加聚反应,能被酸性KMnO4溶液氧化;由于W与苯的最简式均为“CH”,两者分子中碳氢百分含量相同,等质量时含有的碳、氢质量分别相等,故分别与O2完全反应时耗氧量相同;故选D。
(4)W的一种芳香族同分异构体能使溴水褪色,则该同分异构体除苯环外还含有碳碳双键,因此结构简式为;的摩尔质量为104 g·mol-1,则10.4 g 的物质的量为n==0.1 mol,1个能消耗4个H2,故消耗0.4 mol H2,标准状况下,体积为V=n·Vm=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L;加成产物为,结构中含有6种不同化学环境的氢原子,一氯代物共有6种。
9.BC 解析 反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,A正确;反应①为取代反应,反应②为加成反应,B错误;乙酸异丙酯分子中含有4个饱和碳原子,其中异丙基中存在一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,C错误;该产物是乙酸异丙酯,分子式为C5H10O2,D正确。
10.D 解析 该流程中发生的反应类型依次是加成反应、取代反应、氧化反应,不涉及消去反应。
11.C 解析 X发生消去反应生成石竹烯,石竹烯属于不饱和烃,A正确;石竹烯分子中含有碳碳双键和饱和碳原子,能发生加成反应和取代反应,B正确;石竹烯与1,3-丁二烯的分子结构不相似,二者不互为同系物,C错误;X和石竹烯都含有碳碳双键,都能发生氧化反应和还原反应,D正确。
12.AB 解析 为还原反应;为氧化反应,A符合题意。CH4与Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl,属于取代反应;CH2CH2与H2O反应生成CH3CH2OH,属于加成反应,B符合题意。CH2CH2与Br2反应生成CH2Br—CH2Br,属于加成反应;与H2在催化剂、加热条件下反应生成,属于加成反应,C不符合题意。CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO,乙醛被氧化生成乙酸,均属于氧化反应,D不符合题意。
13.AD 解析 若丙为CH3CH2CHBrCH2Br,则乙应为CH3CH2CHCH2,甲可能为CH3CH2CH2CH2OH,A正确。丙是烯烃与Br2的加成产物,两个Br原子应在相邻的两个碳原子上,B错误。甲为丁醇(C4H9—OH),根据丁基有4种结构可确定甲有4种同分异构体;乙为烯烃,结构可能为
CH3CH2CHCH2、CH3CHCHCH3、(CH3)2CCH2,同分异构体有3种,C错误。若丙为(CH3)2CBrCH2Br,则乙为(CH3)2CCH2,则甲可能为(CH3)3COH或(CH3)2CHCH2OH,D正确。
14.答案 (1)催化剂、脱水剂 (2)防止液体暴沸
(3)避免乙醇在浓硫酸作用下加热到140 ℃生成乙醚
(4)橙红 无
(5)SO2 5SO2+2Mn+2H2O4H++5S+2Mn2+
解析 (1)乙醇在浓硫酸的催化作用下发生消去反应生成乙烯和水,浓硫酸起催化、脱水作用。
(2)为防止烧瓶内液体受热暴沸,需要在烧瓶内加入几片碎瓷片。
(3)乙醇在浓硫酸作用下加热到140 ℃会发生分子间脱水生成乙醚,所以要迅速升温到170 ℃。
(4)乙烯分子中含碳碳双键,能够与溴单质发生加成反应,使Br2的四氯化碳溶液褪色。
(5)制备乙烯的反应过程中可能有二氧化硫生成,二氧化硫具有还原性,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明一定生成了乙烯,二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O4H++5S+2Mn2+。
15.答案 (1)CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O
(2)2C2H5OHC2H5—O—C2H5+H2O
C2H5OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O
(3)下 (4)蒸馏 B (5)减少液溴的挥发
解析 (1)乙醇在浓硫酸作用下加热到170 ℃发生消去反应生成乙烯,A中制备乙烯的化学方程式为CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O。
(2)乙醇与浓硫酸在140 ℃发生副反应生成乙醚,2C2H5OHC2H5—O—C2H5+H2O;浓硫酸具有脱水性、强氧化性,能够与乙醇发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,该反应的化学方程式为C2H5OH+6H2SO4(浓)2CO2↑+6SO2↑+9H2O。
(3)1,2-二溴乙烷的密度大于水,也不溶于水,所以将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层。
(4)溴更易溶于1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故不选A;常温下Br2与NaHSO3溶液发生反应,Br2+H2O+NaHSO32HBr+NaHSO4,再分液除去,故选B;NaI溶液与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,难分离,故不选C;酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故不选D。
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是减少液溴的挥发。
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