新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业:37 烃 卤代烃
展开一、选择题
1.已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如下图所示,下列关于它的叙述正确的是( )
A.易溶于水B.可以发生取代反应
C.其密度大于水的密度D.与环己烷互为同系物
2.
科学家在-100℃的低温下合成一种烃X,此分子的结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是( )
A.X既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
B.X是一种常温下能稳定存在的液态烃
C.X和乙烷类似,都容易发生取代反应
D.充分燃烧等质量的X和甲烷,X消耗氧气较多
3.合成导电高分子化合物PPV的反应为:
下列说法正确的是( )
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D.1ml最多可与2mlH2发生反应
4.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为
,
下列说法错误的是( )
A.反应①为取代反应,反应条件为氯气、光照
B.反应②和反应④的反应条件均为NaOH的水溶液、加热
C.水解的离子方程式为+2OH-eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(△))+2Br-
D.分子中所有碳原子一定在同一平面内
5.有机物M、N、Q之间的转化关系为,下列说法正确的是( )
A.M的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
B.N分子中所有原子共平面
C.Q的名称为异丙烷
D.M、N、Q均能与溴水反应
6.环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构,一直受到理论化学家的注意,其转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.b分子中的所有原子都在同一平面上
B.p可在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
C.m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有5种(不考虑立体异构)
D.①是加成反应,②是消去反应
7.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.它的一氯代物有6种
B.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
C.它和丁基苯()互为同分异构体
D.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
8.环癸五烯的结构简式可表示为,下列说法正确的是( )
A.根据的结构特点可知环癸五烯的分子式为C10H8
B.常温常压下环癸五烯是一种易溶于水的无色气体
C.环癸五烯既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
D.乙烯和环癸五烯互为同系物
9.已知:三元轴烯(a)、四元轴烯(b)、五元轴烯(c)的最简式都与苯相同,下列说法不正确的是( )
A.三种物质都能发生加成反应
B.a、b分子中所有原子都在同一平面上
C.a与互为同分异构体
D.a、b的一氯代物均只有一种,c的一氯代物有三种
二、非选择题
10.有甲、乙两种物质:
(1)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型是________,反应Ⅱ的条件是________________,反应Ⅲ的化学方程式为__________________________________(不需注明反应条件)。
(2)下列物质不能与乙反应的是________(填字母)。
a.金属钠b.溴水
c.碳酸钠溶液d.乙酸
(3)乙有多种同分异构体,写出能同时满足下列条件的同分异构体的结构简式________________________________。
a.苯环上的一氯代物只有一种
b.遇FeCl3溶液显示紫色
c.含有两个甲基
11.1溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71℃,密度为1.36g·cm-3。
实验室制备少量1溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。
步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。
步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1溴丙烷。
(1)仪器A的名称是________;加入搅拌磁子的目的是搅拌和________。
(2)反应时生成的主要有机副产物有2溴丙烷和________________。
(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是________。
(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是________。
(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液,振荡,________________,静置,分液。
12.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
已知:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢;
②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8;
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质;
④。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________。
(2)由B生成C的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由E和F生成G的反应类型为________,G的化学名称为________。
(4)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有______________种(不含立体异构);
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是________________(写结构简式);
D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是________(填标号)。
a.质谱仪b.红外光谱仪
c.元素分析仪d.核磁共振仪
课时作业37 烃 卤代烃
1.解析:A项,烃难溶于水,错误;B项,烃可以与卤素单质发生取代反应,正确;C项,烃的密度小于水的密度,错误;D项,“自行车烃”与环己烷结构不相似,不互为同系物,错误。
答案:B
2.解析:观察该烃的球棍模型可知X的结构简式为,该烃分子中含有碳碳双键,A正确;由于是在低温下合成的,故该分子在常温下不能稳定存在,B错误;X分子中含有碳碳双键,易加成难取代,C错误;该烃的化学式为C5H4,故等质量燃烧时,CH4的耗氧量较多,D错误。
答案:A
3.解析:A项,根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙炔,错误;B项,该反应除产生高分子化合物外,还有小分子生成,属于缩聚反应,正确;C项,PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同,错误;D项,该物质一个分子中含有2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应,故1ml最多可以与5ml氢气发生加成反应,错误。
答案:B
4.解析:反应②和反应④均为卤代烃的消去反应,反应条件为NaOH的醇溶液、加热,B说法错误。分子的空间结构可根据乙烯的结构进行分析,乙烯分子中六个原子在同一平面内,因此分子中所有碳原子一定在同一平面内,D说法正确。
答案:B
5.解析:依题意,M、N、Q的结构简式分别为、。求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物,丁烷有2种同分异构体:CH3CH2CH2CH3、,它们的一氯代物均有2种,故丁烷的一氯代物共有4种,除M外,还有3种,A项正确;N分子可以看成乙烯分子中的2个氢原子被甲基取代,乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子中所有原子不可能共平面,所以N分子中所有原子不可能共平面,B项错误;Q的名称是异丁烷,C项错误;M、Q不能与溴水反应,N分子中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反应,D项错误。
答案:A
6.解析:b分子中含有饱和碳原子,所以不可能所有原子都在同一平面上,A项错误;p分子βC原子上没有氢原子,所以不能发生消去反应,B项错误;m的同分异构体中属于芳香族化合物的有,共5种,C项正确;b分子中双键断裂,与:CBr2结合,所以①属于加成反应,物质p为卤代烃,卤代烃发生水解反应生成醇,同一个碳原子上连有两个羟基时不稳定,发生脱水反应,最终生成m,故②的反应类型先是取代反应后是消去反应,D项错误。
答案:C
7.解析:柠檬烯含有8种类型的氢原子,其一氯代物总共有8种,A错;柠檬烯中所有碳原子不可能在同一平面上,B错;柠檬烯的分子式为C10H16,而的分子式为C10H14,二者不互为同分异构体,C错。
答案:D
8.解析:环癸五烯的分子式应为C10H10,A项错误;当N(C)≥5时,所有的烃类在常温常压下均为非气态,且难溶于水,B项错误;乙烯和环癸五烯结构不相似,不符合同系物的概念,D项错误。
答案:C
9.解析:三种物质都有碳碳双键,都能发生加成反应,A项正确;根据乙烯的结构特征,a、b分子中所有原子都在同一个平面上,B项正确;a的分子式为C6H6,的分子式为C6H6,且二者结构不同,C项正确;a、b、c都只有一种氢原子,其一氯代物均只有一种,D项错误。
答案:D
10.解析:由甲转化为乙依次为αH的氯代,卤代烃水解,碳碳双键与HCl的加成反应。(3)能使FeCl3溶液显色,含有酚羟基,苯环上一氯取代物只有一种,因而苯环上的取代基应高度对称,可写出如下两种结构:
答案:(1)取代反应 NaOH的水溶液,加热
11.解析:(1)仪器A是蒸馏烧瓶;加入搅拌磁子的作用与沸石相似,其目的是搅拌和防止暴沸。(2)正丙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内消去反应生成丙烯,也可以发生分子间脱水反应(取代反应)生成正丙醚,故反应时生成的副产物还有丙烯和正丙醚。(3)1溴丙烷的沸点为71℃,加热时易挥发。步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中,其目的是减少1溴丙烷的挥发。(4)步骤2中需缓慢加热和蒸馏平稳进行的目的是减少HBr的挥发。(5)洗涤时加入洗涤剂需振荡,在振荡的过程中可能会产生气体,故需要将产生的气体排出,其操作是将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体。
答案:(1)蒸馏烧瓶 防止暴沸 (2)丙烯、正丙醚
(3)减少1溴丙烷的挥发 (4)减少HBr挥发
(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体
12.解析:(1)70÷12=5…10,则A的分子式为C5H10,因A分子中只有一种化学环境的氢原子,故A为环戊烷,结构简式为。
(2)B为单氯代烃,故B为,B转化为C是卤代烃的消去反应,化学方程式为+NaOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))+NaCl+H2O。
(3)由题给信息③知E为CH3CHO,F为HCHO,由信息④知生成G的反应式为:CH3CHO+HCHOeq \(――→,\s\up7(稀NaOH))HO—CH2—CH2—CHO,G的化学名称为3-羟基丙醛,生成G的反应是加成反应。
(4)D的同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应生成气体,说明分子中含有—COOH;既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明它是甲酸酯类,符合条件的同分异构体有如下5种:
。
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为6:1:1的是。因同分异构体的分子式相同,则所含元素种类相同;因同分异构体结构不同,故质谱仪中显示的碎片相对质量的大小可能不完全相同,红外光谱仪及核磁共振仪显示的信号也会不同。
答案:(1)
(2)+NaOHeq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d5(△))+NaCl+H2O
(3)加成反应 3-羟基丙醛(或β-羟基丙醛)
(4)5 c
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