2022年高考化学一轮复习讲义第11章第49讲 烃和卤代烃 (含解析)
展开第49讲 烃和卤代烃
复习目标 1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。2.掌握卤代烃的结构与性质。3.了解烃类物质的重要应用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
2.脂肪烃的物理性质
性质
变化规律
状态
常温下含有1~4个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态
沸点
随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低
相对密度
随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小
水溶性
均难溶于水
3.脂肪烃的化学性质
(1)烷烃的取代反应
①取代反应:有机物分子中某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应。
②烷烃的卤代反应
a.反应条件:气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应。
b.产物成分:多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX。
c.定量关系:~X2~HX,即取代1 mol氢原子,消耗1_mol卤素单质生成1 mol HX。
(2)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应的化学方程式)
(3)加聚反应
①丙烯加聚反应的化学方程式为
nCH2==CH—CH3。
②乙炔加聚反应的化学方程式为
nCH≡CHCH==CH。
(4)二烯烃的加成反应和加聚反应
①加成反应
②加聚反应:nCH2==CH—CH==CH2CH2—CH==CH—CH2。
(5)脂肪烃的氧化反应
烷烃
烯烃
炔烃
燃烧现象
燃烧火焰较明亮
燃烧火焰明亮,带黑烟
燃烧火焰很明亮,带浓黑烟
通入酸性KMnO4溶液
不褪色
褪色
褪色
[拓展延伸]
烯烃、炔烃被酸性KMnO4溶液氧化产物规律
[应用举例]
某烃的分子式为C11H20,1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用热的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮()三者的混合物。
该烃的结构简式:______________________________________________________。
答案
(1)符合通式CnH2n的烃一定是烯烃(×)
错因:烯烃、环烷烃的通式均为CnH2n。
(2)丙烷分子中的碳原子在同一条直线上(×)
错因:碳原子呈锯齿状排列。
(3)聚乙炔可发生加成反应(√)
(4)烯烃能发生加成反应,不能发生取代反应(×)
错因:丙烯与氯气在加热时可发生甲基上的取代反应。
(5)1,3丁二烯与溴单质的加成产物有2种(×)
错因:可发生1,2加成;1,4加成,两个双键均加成,加成产物有3种。
题组一 烷、烯、炔烃的结构与性质
1.金刚烷具有类似樟脑气味的无色晶体,其衍生物在医药方面有着重要的用途。以化合物X为起始原料发生一系列反应制得金刚烷(Z)的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.X生成Y的反应为还原反应
C.Y生成Z的反应为消去反应
D.金刚烷的一氯取代物有3种
答案 B
解析 只有X含有双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;X生成Y是发生了和氢气的加成,故此反应既属于加成反应,也属于还原反应,故B正确;Y和Z的分子式相同而结构不同,未去掉小分子生成不饱和键,故C错误;金刚烷中只含有两种不同化学环境的氢原子,故D错误。
2.某烷烃的结构简式为:
(1)若该烃是单烯烃与氢气加成的产物,则该单烯烃可能有________________种结构。
(2)若该烃是炔烃与氢气加成的产物,则该炔烃可能有____________种结构。
(3)若该烃是二烯烃与氢气加成的产物,则该二烯烃可能有____________种结构。
答案 (1)5 (2)1 (3)5
解析 该烷烃的碳骨架结构为。(1)对应的单烯烃中双键可位于①、②、③、④、⑤五个位置。(2)对应的炔烃中三键只能位于①位置。(3)对应的二烯烃,当一个双键位于①时,另一个双键可能位于③、④、⑤三个位置,当一个双键位于②时,另一个双键可能位于⑤一个位置,另外两个双键还可能分别位于④和⑤两个位置。
题组二 脂肪烃与其他有机物的转化
3.完成下列有机物的转化,并判断反应类型。
(1)CH3CH==CH2+________―→,反应类型:____________。
(2)CH3CH==CH2+Cl2____________+HCl,反应类型:____________。
(3)CH2==CH—CH==CH2+________―→,反应类型:____________。
(4)____________+Br2―→,反应类型:____________。
(5)____________,反应类型:____________。
答案 (1)Cl2 加成反应
(2) 取代反应
(3)Br2 加成反应
(4)CH3—C≡CH 加成反应
(5)nCH2==CHCl 加聚反应
4.烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成粘合剂M的路线图。
回答下列问题:
(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是________(填字母)。
A.A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应
B.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
C.C的分子式为C4H5O3
D.M的单体是CH2==CHCOOCH3和
(2)A分子中所含官能团的名称是________,反应①的反应类型为________。
(3)设计步骤③⑤的目的是______________________________________________________,
C的名称为______________________。
(4)C和D生成M的化学方程式为__________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)D (2)碳碳双键 取代反应
(3)保护碳碳双键,防止被氧化 丙烯酸甲酯
(4)nCH2==CHCOOCH3+
解析 A为烯烃,分子式为C3H6,其结构简式为CH3CH==CH2;结合反应②的生成物为CH2==CHCH2OH,及反应①的条件可知B为ClCH2CH==CH2;生成D的反应物为CH2==CH—CN,由粘合剂M逆推可知D为,故C为CH2==CHCOOCH3。(1)CH3CH==CH2可发生加成反应和氧化反应,不能发生缩聚反应,A项错误;B为ClCH2CH==CH2,B项错误;CH2==CHCOOCH3的分子式为C4H6O2,C项错误。
(2)A为CH3CH==CH2,其官能团为碳碳双键,反应①是甲基在光照条件下的取代反应。
(3)反应③是CH2==CHCH2OH通过加成反应,使碳碳双键得以保护,防止后续加入酸性KMnO4溶液时被氧化,待羟基被氧化后,再通过消去反应,得到原来的碳碳双键;C为CH2==CHCOOCH3,其名称为丙烯酸甲酯。
(4)CH2==CHCOOCH3与通过加聚反应生成。
考点二 芳香烃
1.芳香烃
分子里含有一个或多个苯环的烃。
芳香烃
2.苯的化学性质
(1)取代反应
①硝化反应:
+HNO3+H2O。
②卤代反应:+Br2+HBr。
(2)加成反应:+3H2。
(3)可燃烧,难氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3.苯的同系物——甲苯
烷基对苯环有影响,所以苯的同系物比苯易发生取代反应;苯环对烷基也有影响,所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
完成下列有关苯的同系物的化学方程式:
①硝化:+3HNO3+3H2O。
②卤代:+Br2 +HBr。
+Cl2+HCl。
③易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色:
。
(1)苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性质,故不可能发生加成反应(×)
错因:苯在一定条件下能与氢气发生加成反应。
(2)可用酸性高锰酸钾溶液区别甲苯与环己烷(√)
(3)苯乙烯所有的原子一定在同一平面上(×)
错因:苯平面与乙烯平面靠单键连接,平面可以绕轴旋转,因而所有原子不一定在同一平面上。
(4)受甲基的影响,甲苯与浓硝酸反应易生成三硝基甲苯(√)
(5)甲苯能使溴水层褪色的原因是溴与苯环发生了取代反应(×)
错因:甲苯与溴水不能发生取代反应。
1.芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物有何关系?
答案 可表示为下图:
2.苯分子中的三个氢原子被三个取代基代替可能的情况有多少种?
答案 (1)若三个取代基相同有3种
(2)若两个取代基相同有6种
(3)若三个取代基不同有10种
3.有下列物质:①乙苯,②环己烯,③苯乙烯,④对二甲苯,⑤叔丁基苯[]。
回答下列问题:
(1)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________(填序号,下同)。
(2)互为同系物的是________。
(3)能使溴的四氯化碳溶液褪色的是________。
(4)写出②④分别被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物的结构简式:________________、________________。
答案 (1)①②③④ (2)①⑤或④⑤ (3)②③
(4)HOOC(CH2)4COOH
题组一 芳香烃的结构特点与性质
1.下列关于芳香烃的说法错误的是( )
A.稠环芳香烃菲()在一定条件下能发生加成反应、硝化反应
B.化合物是苯的同系物
C.等质量的与苯完全燃烧消耗氧气的量相等
D.光照条件下,异丙苯[]与Cl2发生取代反应生成的一氯代物有2种
答案 B
解析 A项,菲属于芳香烃,与苯的性质相似,正确;B项,所述物质与苯在组成上不相差若干个CH2原子团,错误;C项,苯与的最简式相同,因而等质量的两物质完全燃烧,消耗氧气的量相同,正确;D项,烷基只有两种不等效H原子,正确。
2.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl―→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②—CH3为邻、对位取代定位基,而—COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
A.甲苯XY对氨基苯甲酸
B.甲苯XY对氨基苯甲酸
C.甲苯XY对氨基苯甲酸
D.甲苯XY对氨基苯甲酸
答案 A
解析 由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,将甲基氧化才得到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基应在硝基还原前,否则生成的氨基也被氧化,故先将甲基氧化为羧基,再将硝基还原为氨基;—CH3为邻、对位取代定位基;而—COOH为间位取代定位基,产物中的氨基在羧基的对位,如果先氧化甲基成羧基,发生硝化反应时,硝基在羧基的间位,所以先用—CH3的对位取代效果,在甲基的对位引入硝基,再将甲基氧化成羧基,最后将硝基还原成氨基,所以步骤为甲苯XY对氨基苯甲酸,即合理选项为A。
题组二 芳香烃与其他有机物的转化
3.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),有关叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,其产物可能是
B.反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟
C.反应③为取代反应,反应条件是50~60 ℃
D.反应④是1 mol甲苯与1 mol H2发生加成反应
答案 B
解析 氯气与甲苯在光照条件下,取代甲基上的H,在催化剂条件下,取代苯环上的H,故A错误;由于甲苯分子中碳含量非常高,故甲苯燃烧时,燃烧不充分有浓烟,所以燃烧现象为火焰明亮并伴有浓烟,故B正确;甲苯与浓硝酸反应的反应条件是:浓硫酸、50~60 ℃,故C错误。
4.已知苯可以进行如下转化:
溴苯 苯 ① ② C
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为________,化合物A的化学名称为________。
(2)化合物B的结构简式为________,反应②的反应类型为________。
(3)如何仅用水鉴别苯和溴苯:______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)加成(或还原)反应 环己烷 (2) 消去反应 (3)加入水,油层在上层的为苯,油层在下层的为溴苯
解析 (1)反应①为加成反应,生成的A为,为环己烷。
(2)环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应生成B(),B再发生消去反应生成。
(3)苯的密度比水小,溴苯的密度比水大,加入水,油层在上层的为苯,油层在下层的为溴苯。
5.苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
(R、R′表示烷基或氢原子)
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简式是____________________;乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸,则乙可能的结构有________种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯环上的一溴代物只有一种,试写出丙所有可能的结构简式:__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1) 9
(2)、、、
解析 (1)本题以分子式为C10H14的苯的同系物可能具有的结构展开讨论。侧链与苯环直接相连的碳原子上都有氢原子,产物中羧基数目等于苯的同系物分子中能被氧化的侧链数目;若苯的同系物能被氧化为分子式为C8H6O4的芳香酸(二元酸),说明苯环上有两个侧链,可能是两个乙基,也可能是一个甲基和一个丙基,而丙基又有两种结构(—CH2CH2CH3和),两个侧链在苯环上的位置又有邻、间和对位3种可能,故分子式为C10H14、有两个侧链的苯的同系物有3×3=9种可能的结构。(2)分子式为C10H14的苯的同系物苯环上的一溴代物只有一种,其苯环上可能只有2个相同的侧链且位于对位,或4个相同的侧链,且两两处于对称位置。
考点三 卤代烃
1.卤代烃的概念
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。
(2)官能团是卤素原子。
2.卤代烃的物理性质
(1)沸点:比同碳原子数的烃沸点要高。
(2)溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶。
(3)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。
3.卤代烃的化学性质
(1)水解反应
①反应条件:强碱的水溶液、加热。
②C2H5Br在碱性条件下水解的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。
③用R—CH2—X表示卤代烃,碱性条件下水解的化学方程式为R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX。
(2)消去反应
①概念:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。
②反应条件:强碱的醇溶液、加热。
③溴乙烷发生消去反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O。
④用R—CH2—CH2—X表示卤代烃,消去反应的化学方程式为R—CH2—CH2—X+NaOH R—CH==CH2+NaX+H2O。
4.卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
如CH3—CH==CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br;
CH3—CH==CH2+HBr;
CH≡CH+HClCH2==CHCl。
(2)取代反应
如乙烷与Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;
苯与Br2:+Br2+HBr;
C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。
5.卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法
(1)实验流程
(2)特别提醒:
①卤代烃不能电离出X-,必须转化成X-,酸化后方可用AgNO3溶液来检验。
②将卤代烃中的卤素转化为X-,可用卤代烃的水解反应,也可用消去反应。
(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高(√)
(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯(√)
(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀(×)
错因:溴乙烷是共价化合物,只有在碱性条件下时才能产生Br-。
(4)所有卤代烃都能够发生消去反应(×)
错因:与卤素相连的C原子的邻位C原子上没有氢原子的卤代烃不能发生消去反应。
1.以下物质中,按要求填空:
① ②CH3CH2CH2Br ③CH3Br ④CH3CHBrCH2CH3
(1)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是________。
(2)物质④发生消去反应的条件为_________________________________________________,
产物有________________________________________________________________________。
(3)由物质②制取1,2丙二醇经历的反应类型有______________________________________。
(4)检验物质③中含有溴元素的试剂有______________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)②④
(2)氢氧化钠的醇溶液,加热 CH2==CHCH2CH3、CH3CH==CHCH3、NaBr、H2O
(3)消去反应、加成反应、水解反应
(4)氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
2.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式:______________,B的结构简式:______________。
(2)各步反应的反应类型①________;②__________;③________;④________。
(3)④的反应条件____________。
答案 (1)
(2)取代反应 消去反应 加成反应 取代反应(或水解反应)
(3)NaOH水溶液,加热
(1)消去反应的规律
①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应。如CH3Cl。
②邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。如(CH3)3CCH2Cl。
③有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到两种不同产物。
④卤代烃发生消去反应可生成炔烃。如:
CH2ClCH2Cl+2NaOHCH≡CH↑+2NaCl+2H2O。
(2)卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯”。
1.2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、氯仿等多数有机溶剂
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
答案 C
解析 2氯丁烷分子中含有一个氯原子,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,故D错误。
2.化合物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为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。若将化合物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH2OH
B.
C.
D.
答案 B
解析 X与NaOH的醇溶液发生反应生成Y、Z的过程中有机物的碳架结构未变;由2甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为,其连接Cl原子的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从而推知有机物X的结构简式为或,则化合物X用NaOH的水溶液处理可得到或,故选B。
3.(2020·大连二十四中模拟)有两种有机物Q()与P(),下列有关它们的说法正确的是( )
A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶2
B.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
C.一定条件下,二者在NaOH溶液中均可发生取代反应
D.Q的一氯代物只有1种,P的一溴代物有2种
答案 C
解析 Q中两个甲基上有6个等效氢原子,苯环上有2个等效氢原子,峰面积之比应为3∶1,A项错误;Q中苯环上的卤素原子无法发生消去反应,P中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子,无法发生消去反应,B项错误;在适当条件下,卤素原子均可被—OH取代,C项正确;Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代,其一氯代物有2种,D项错误。
1.(2020·天津,9改编)关于的说法正确的是( )
A.该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子中的苯环由单双键交替组成
D.与Cl2发生取代反应生成两种产物
答案 A
解析 分子中含有碳碳三键,能与溴加成,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故A正确;根据苯中12个原子共平面,乙炔中四个原子共直线,甲烷中三个原子共平面,因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与其他原子共面),故B错误;分子中的苯环中碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键,故C错误;与Cl2发生取代反应,取代甲基上的氢有一种产物,取代苯环上的氢有四种产物,因此取代反应生成五种产物,故D错误。
2.(2019·上海等级考,7)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
答案 B
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。
3.(2016·北京理综,9)在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144 ℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
答案 B
解析 A项,甲苯生成二甲苯是甲苯苯环上的氢原子被甲基取代,属于取代反应,正确;B项,甲苯的相对分子质量介于二甲苯和苯之间,故沸点也介于二甲苯和苯的沸点之间,即介于80 ℃和144 ℃之间,错误;C项,苯的沸点和二甲苯的沸点相差很大(大于30 ℃),可用蒸馏的方法将苯从反应所得产物中首先分离出来,正确;D项,因对二甲苯的熔点较高,可用冷却结晶的方法从二甲苯混合物中将对二甲苯分离出来,正确。
4.[2020·全国卷Ⅰ,36(1)(2)(3)(4)(5)]有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
①H2C==CH2
②+RNH2
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____________________________________________________________。
(2)由B生成C的化学方程式为_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为______________________________________________________。
(4)由C生成D的反应类型为_____________________________________________________。
(5)D的结构简式为_____________________________________________________________。
答案 (1)三氯乙烯 (2)+KOH+KCl+H2O (3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应 (5)
解析 (1)A的结构简式为ClCH==CCl2,名称为三氯乙烯。
(2)B→C发生消去反应:+KOH+KCl+H2O。
(3)C为,官能团名称为碳碳双键、氯原子。
1.研究表明,臭氧层的破坏与“氟利昂”的排放密切相关,其化学反应机理如图(以二氯二氟甲烷CF2Cl2为例),下列说法不正确的是( )
A.紫外线使CF2Cl2分解产生的Cl是臭氧生成氧气的催化剂
B.CF2Cl2分子中四个卤素原子不可能在同一平面上
C.CF2Cl2分解为CF2Cl和Cl,反应中有化学键的断裂和形成
D.CF2Cl2不存在同分异构体
答案 C
解析 CF2Cl2中的四个卤素原子取代甲烷分子中H原子的位置。CF2Cl2分解为CF2Cl和Cl,反应中有化学键的断裂,没有形成新的化学键,故C不正确。
2.下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是( )
A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应
C.烷烃的通式一定是CnH2n+2,而烯烃的通式一定是CnH2n
D.烷烃与烯烃相比,发生加成反应的一定是烯烃
答案 D
解析 A项,烯烃可以含饱和键和不饱和键;B项,烯烃可以发生取代反应;C项,单烯烃的通式为CnH2n(n≥2),多烯烃的通式不是CnH2n;D项,加成反应是不饱和烃的特征反应。
3.下图是以石油为原料的部分转化流程:
下列关于4个反应的反应类型的说法正确的是( )
A.反应①与反应③反应类型相同
B.反应①与反应④反应类型相同
C.反应③与反应④反应类型相同
D.反应②与反应④反应类型相同
答案 B
解析 C2H5—O—SO3H的结构简式应为CH3CH2O—SO3H,由此结合乙烯、乙醇的结构,则反应①为加成反应、反应②为取代反应;由分子中氯原子、溴原子的位置、个数,再结合丙烯的结构简式CH3CH==CH2,则反应③为取代反应,反应④为加成反应。
4.(2020·福建省龙岩市高三上学期期末)有机物俗称稗草烯,主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机物的说法正确的是( )
A.属于烯烃
B.可用与Cl2在光照条件下反应直接制得纯净的该物质
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在一定条件下可发生聚合反应
答案 D
解析 该物质含有C、H、Cl元素,应为烃的衍生物,故A错误;光照条件下与氯气反应,甲基、亚甲基中H原子均可被取代,无法控制反应得到纯净的,故B错误;含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故C错误;含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故D正确。
5.(2020·广东省茂名市高三模拟)有机化合物X()是合成重要医药中间体的原料。下列关于化合物X说法错误的是( )
A.分子中有 7 个碳原子共平面
B.能使酸性 KMnO4 溶液褪色
C.能与 HBr 发生加成反应
D.X 的同分异构体中不存在芳香族化合物
答案 A
解析 分子中存在碳碳双键,根据乙烯分子中有6个原子共面,可知该分子中有 5个碳原子共平面,分子中的六元环上的碳原子不能全部共面,故A错误;含碳碳双键的有机物能使酸性KMnO4 溶液褪色,故B正确;含碳碳双键的有机物能与HBr发生加成反应,故C正确;X含有2个环和1个碳碳双键,共3个不饱和度,苯环中含有4个不饱和度,则X 的同分异构体中不存在芳香族化合物,故D正确。
6.(2020·石家庄质检)有机物M、N、Q之间的转化关系如图所示,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
答案 A
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。
7.(2020·四川广安模拟)苯乙烯转化为乙苯的反应为
+H2,
Ⅰ Ⅱ
下列相关分析正确的是( )
A.Ⅰ→Ⅱ属于取代反应
B.可用CCl4分离Ⅰ和Ⅱ的混合物
C.Ⅰ和Ⅱ都属于苯的同系物
D.可以用溴水鉴别Ⅰ和Ⅱ
答案 D
解析 Ⅰ→Ⅱ属于加成反应,A项错误;Ⅰ和Ⅱ均为有机物,均溶于四氯化碳,不可用CCl4分离Ⅰ和Ⅱ的混合物,B项错误;Ⅱ属于苯的同系物,但Ⅰ不属于苯的同系物,C项错误;Ⅰ中碳碳双键可以与溴发生加成反应而使溴水褪色,但Ⅱ不能,可以用溴水鉴别Ⅰ和Ⅱ,D项正确。
8.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
答案 C
解析 b分子中含有饱和碳原子,所以所有原子不可能都在同一平面上,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。
9.有如下合成路线,甲经两步转化为丙,下列叙述不正确的是( )
乙
甲 丙
A.丙中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
B.反应(1)的无机试剂是液溴,铁作催化剂
C.甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应
D.反应(2)属于取代反应
答案 B
解析 甲中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,可用溴水检验丙中是否含甲,A项正确;反应(1)为碳碳双键与溴的加成反应,试剂为溴水或溴的四氯化碳溶液,不需要催化剂,B项错误;甲中含有碳碳双键,丙中含有—CH2OH,均可与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,C项正确;根据转化关系知反应(2)为卤代烃水解生成醇,属于取代反应,D项正确。
10.(1)下面是含有苯环的一系列化合物:
A B C D
①B的化学名称为________,D的分子式为________________________________________,
上述一系列化合物分子的通式为_________________________________________________。
②C的一氯取代物有____种,D的一氯取代物有___________________________________种。
③上述物质中的某一种可用于制取TNT,该反应的化学方程式为______________________。
(2)与互为同分异构体的芳香族化合物有________种,列举三种结构简式(要求不同类别):______________________、____________________、__________________________。
答案 (1)①乙苯 C12H18 CnH2n-6(n≥6) ②4 1
③+3HNO3+3H2O
(2)5 (或或)
11.已知:苯和卤代烃在催化剂作用下可生成烷基苯和卤化氢,例如:
+CH3CH2CH2Cl+HCl
根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去),其中F俗称PS,是一种高分子化合物,在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料,回答下列问题:
(1)G的结构简式为________。
(2)在①~⑥反应中,属于取代反应的是(填反应编号)________。
(3)写出B生成乙烯的化学方程式:________________________________________________。
(4)分别写出④、⑥的化学方程式:_________________________________________________、
______________________________________________________________________________。
答案 (1) (2)①②⑥ (3)C2H5Cl+NaOHCH2==CH2↑+NaCl+H2O
(4)n―→
+NaOH+NaCl
解析 乙烯与HCl发生加成反应生成的B为CH3CH2Cl,氯乙烷与苯发生取代反应生成的C为,C发生氧化反应生成的G为,C与氯气在光照条件下发生侧链中取代反应生成D,D发生水解反应得到,则D为,D发生消去反应生成的E为,苯乙烯发生加聚反应得到F为。
12.(2020·济南模拟)有机物F可用于制造香精,可利用下列路线合成。
回答下列问题:
(1)分子中可能共面的原子最多有________个。
(2)物质A的名称是____________。
(3)物质D中含氧官能团的名称是____________。
(4)反应④的反应类型是________。
(5)写出反应⑥的化学方程式:__________________________________________________。
答案 (1)9 (2)2甲基1,2二溴丁烷 (3)羧基
(4)消去反应
(5)++H2O
解析 和溴发生的是加成反应,根据加成产物可判断A的结构简式为CH3CH2C(CH3)BrCH2Br,反应②是水解反应,生成物B的结构简式为CH3CH2C(CH3)OHCH2OH。B氧化得到C,则C的结构简式为CH3CH2C(CH3)OHCOOH。根据C和D的分子式可判断,反应④是消去反应,则D的结构简式为CH3CH==C(CH3)COOH,反应⑤属于卤代烃的水解反应,则E的结构简式为,E和D通过酯化反应生成F,则F的结构简式为。
(1)分子中的五个C、双键上的两个H、两个甲基上各有一个H可能共面,故可能共面的原子最多有9个。
(2)A为CH3CH2C(CH3)BrCH2Br,其名称是2甲基1,2二溴丁烷。
13.(2020·焦作市高三模拟)酯类物质H是一种疗效明显的血管扩张剂,以烃A、E为原料合成H的流程如图:
已知:RCHCl2RCHO,回答下列问题:
(1)C的名称是________,①的反应类型是________,D中含有官能团的名称是________。
(2)E的结构简式可能为________,H的分子式为__________________。
(3)写出反应④的化学方程式:___________________________________________________。
(4)写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式(同一碳原子上不能连2个—OH):________(写一种即可)。
①能发生银镜反应但不能发生水解反应;
②核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1;
③遇FeCl3溶液显紫色。
答案 (1)苯甲醛 取代反应 (醇)羟基和羧基
(2)(或) C17H24O3
(3)
(4)
解析 (4)依题意,D的同分异构体:①能发生银镜反应但不能发生水解,说明含有醛基,不含酯基;②核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明含有5种峰;③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基。
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