高考化学一轮复习题组训练9.3烃的衍生物1含解析

烃的衍生物

卤代烃的结构

1.(2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)(　　)

A.8种　　　B.10种　　　C.12种　　　D.14种

【解析】选C。C4H8BrCl的同分异构体共有12种,如下:

(1)碳链:C—C—C—C

①Br、Cl处于同一碳原子上(2种):、;②Br、Cl处于相邻碳原子上(3种):、、;③Br、Cl处于间位碳原子上(3种):、、;

(2)碳链:

①Br、Cl处于同一碳原子上(1种):;②Br、Cl处于相邻碳原子上(2种):、;③Br、Cl处于间位碳原子上(1种):。

2.能发生消去反应,生成物中存在同分异构体的是 (　　)

A.

B.

C.

D.

【解析】选B。A发生消去反应的产物只有丙烯;C发生消去反应的产物只能是苯乙烯;D发生消去反应的产物只有2-戊烯;但B发生消去反应的产物有两种, 或。

【归纳提升】

1.卤代烃发生消去反应的条件

①烃中碳原子数≥2。

②卤素原子所连碳原子的相邻碳上必须有氢原子。

③苯环上的卤素原子不能消去。

④反应条件:强碱和醇溶液中加热。

2.卤代烃消去反应产物种类的判断

与官能团直接相连的C称为α-C,C上H称为α-H;相邻C称为β-C,C上H称为β-H。消去反应要求β-C上有H,且有几种H就有几种消去产物。如:

卤代烃的性质

3.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是              (　　)

A.加热时间太短

B.不应冷却后再加入AgNO3溶液

C.加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化

D.反应后的溶液中不存在Cl-

【解析】选C。氯乙烷在碱性条件下加热水解,先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH,然后再加入AgNO3溶液,可以检验Cl-的存在。

4.为探究溴乙烷与NaOH乙醇溶液发生反应后生成的气体中是否含不饱和烃,设计装置如图所示。

回答下列问题:

(1)A装置中反应的化学方程式为                                ___; 

(2)B装置的作用是__                                _           ; 

(3)若省去B装置,C装置中试剂应改为____________,反应的化学方程式为___ 

___                                            。 

【解析】溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应生成乙烯、NaBr和水;因乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,故用B装置中的水除去乙烯中的乙醇蒸气。检验乙烯气体也可以用溴水。

答案:(1)CH3CH2Br+NaOHCH2CH2↑+NaBr+H2O

(2)吸收挥发出来的乙醇　(3)溴水

CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br

【归纳提升】

卤代烃中卤素原子的检验方法

取少量卤代烃样品于试管中,加入NaOH溶液共热,加入硝酸调至酸性,再加入硝酸银溶液,根据沉淀产生情况及颜色即可判断卤代烃中的卤素原子。

卤代烃在有机合成中的桥梁作用

5.由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时,需要经过下列哪几步反应 (　　)

A.加成→消去→取代　　　 B.消去→加成→水解

C.取代→消去→加成   D.消去→加成→消去

【解析】选B。由题意,要制1,2-丙二醇,需先使2-氯丙烷发生消去反应制得丙烯:+NaOHCH3—CHCH2↑+NaCl+H2O;再由丙烯与Br2加成生成1,2-二溴丙烷:CH3CHCH2+Br2,最后由1,2-二溴丙烷水解得产物1,2-丙二醇:+2NaOH+2NaBr。

6.有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体,其合成路线如下。

已知D在反应⑤中所生成的E,其结构只有一种可能,E分子中有3种不同类型的氯(不考虑空间异构)。试回答下列问题:

(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是_______________________。 

(2)写出下列反应的类型:反应①是____________,反应③是____________。 

(3)有机物E的同类同分异构体共有____________种(不包括E,不考虑空间异构)。 

(4)试写出反应③的化学方程式: _________________________________。 

【解析】本题应采用逆推法:E是D发生消去反应后的产物,分子中含有一个碳碳双键,且有3种不同类型的氯,由此可得E为ClCH2CClCHCl;D在发生消去反应时生成的E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D应为

CH2Cl—CCl2—CH2Cl。由第②步反应B通过加成反应生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl,可推出B为CH2ClCHCH2,进一步可推出A为CH3CHCH2。CH2ClCHClCH2Cl通过反应③得到C,此时有些难以判断消去哪几个氯,这时应根据D的结构简式判断,则C为CH2CCl—CH2Cl。

答案:(1)1,2,2,3?四氯丙烷　(2)取代反应　消去反应　(3)5

(4)CH2ClCHClCH2Cl+NaOHCH2CCl—CH2Cl +NaCl+H2O

【加固训练】

为了检验溴乙烷中含有溴元素,有以下操作,顺序合理的是 (　　)

①加AgNO3溶液　②加NaOH溶液　③加热

④加蒸馏水　⑤加硝酸至溶液显酸性

A.②①③⑤　　　　　　　　 B.②④⑤③

C.②③⑤①      D.②①⑤③

【解析】选C。溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在,因此,不能与AgNO3溶液直接反应,必须使之变为溴离子。由题意可知,应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子,但反应后溶液显碱性,不能直接加入AgNO3溶液检验,否则Ag+与OH-反应得到AgOH白色沉淀,AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀,影响溴的检验,故需加入足量硝酸使溶液变为酸性,再加AgNO3溶液检验。

【归纳提升】

卤代烃在有机合成中的应用——桥梁作用

①水解反应引入羟基

如由乙烯制备乙二醇,先用乙烯与氯气发生加成反应制得1,2-二氯乙烷,再用1,2-二氯乙烷在强碱性条件下发生水解反应制得乙二醇。

②消去反应引入不饱和键

③改变官能团的位置

如由1-溴丙烷制取2-溴丙烷,先由1-溴丙烷通过消去反应得到丙烯,再由丙烯与溴化氢加成得到2-溴丙烷。

④改变官能团的数目

如由1-溴丁烷制取1,2-二溴丁烷,先由1-溴丁烷发生消

去反应得到1-丁烯,再由1-丁烯与溴加成得到1,2-二溴丁烷。

⑤增长碳链或构成碳环

卤代烃能与多种金属作用,生成金属有机化合物,其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物,也是有机合成中非常重要的试剂之一。它是卤代烷在乙醚的存在下与金属镁作用,生成的有机镁化合物,再与活泼的卤代烃反应,生成碳链更长的烃。

RX+MgRMgX,

CH2CHCH2Cl+RMgClCH2CHCH2R+MgCl2。

卤代烷与金属钠反应可生成烷烃,利用此反应可制备高级烷烃或环烷烃。

2RBr+2NaR—R+2NaBr。