人教版 (2019)选择性必修3第一节 卤代烃课后作业题

第三章　烃的衍生物

第一节　卤代烃

课后·训练提升

基础巩固

1.运动员的腿部肌肉不小心挫伤,队医马上对准该运动员的受伤部位喷射一种名叫氯乙烷的药剂(沸点约为12 ℃)进行冷冻麻醉处理。关于氯乙烷的说法不正确的是(　　)。

A.在一定条件下能发生水解反应

B.一定条件下反应可以制备乙烯

C.该物质易溶于水

D.该物质官能团的名称是碳氯键

答案:C

2.下表为部分一氯代烷的结构简式和一些实验数据:

以下对表中物质与数据的分析归纳,错误的是(　　)。

A.物质①②③⑤互为同系物

B.一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高

C.一氯代烷的沸点随着碳原子数的增多而趋于升高

D.一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增多而趋于减小

答案:B

解析:由⑥和⑦的沸点比较可知,一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而降低。

3.有两种有机物Q与P,下列有关它们的说法中正确的是(　　)。

A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰且峰面积之比为3∶2

B.一定条件下,二者均可发生取代反应

C.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应

D.Q的一氯代物只有1种、P的一溴代物有2种

答案:B

解析:根据等效氢原理可知,的核磁共振氢谱中只出现两组峰且峰面积之比为3∶1,的核磁共振氢谱中只出现两组峰且峰面积之比为3∶2,A项错误;二者均为卤代烃,在一定条件下均能发生水解反应,故二者均可发生取代反应,B项正确;苯环上的卤代烃不能发生消去反应,由于与卤素相连的碳原子的相邻的碳原子上也没有氢原子,故也不能在NaOH醇溶液中发生消去反应,C项错误;根据等效氢原理可知,Q的一氯代物只有2种、P的一溴代物有2种,D项错误。

4.反应条件是影响有机化学反应的重要因素。下列各组物质的反应产物与反应条件无关的是(　　)。

A.甲苯与Br2

B.丙烯与溴的CCl4溶液

C.溴乙烷与氢氧化钠

D.铁与浓硫酸

答案:B

解析:甲苯与Br2在光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子取代,而在FeBr3作催化剂的条件下,苯环上的氢被溴原子取代,故A项不符合题意;丙烯与溴的CCl4溶液在任何条件下均发生加成反应,故B项符合题意;溴乙烷与氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成乙醇,而与氢氧化钠的醇溶液混合加热,发生消去反应生成乙烯,故C项不符合题意;铁与浓硫酸常温下钝化,在加热条件下生成二氧化硫等气体,故D项不符合题意。

5.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是(　　)。

A.环戊烷属于不饱和烃

B.A的结构简式是

C.反应②④的试剂可以都是强碱的醇溶液

D.加入溴水,若溶液褪色则可证明已完全转化为

答案:C

解析:合成路线为。环戊烷全部是单键,属于饱和烃,故A项错误;A的结构简式为,故B项错误;反应②的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应④是卤代烃的消去反应,反应条件为:NaOH醇溶液、加热,故C项正确;B为环戊烯,也能使溴水褪色,不能证明已完全转化为,故D项错误。

6.由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,依次(从左至右)发生的反应类型和反应条件都正确的是(　　)。

答案:B

解析:由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH,根据结构分析分子中1个—Br变为2个—OH,则CH3CH2CH2BrCH3CHCH2,为消去反应;CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br,为加成反应;CH3CHBrCH2BrCH3CH(OH)CH2OH,为水解反应(或取代反应)。

7.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是(　　)。

答案:C

解析:氢氧化钠溶液会与硝酸银反应,所以在加入硝酸银之前先向溶液中加入适量的硝酸中和氢氧化钠使溶液呈酸性,然后再加入硝酸银溶液,A项错误;C2H5OH与浓硫酸170℃共热,产生乙烯,可能会产生二氧化硫,二氧化硫也可以使溴水褪色,干扰乙烯的检验,B项错误;无水硫酸铜粉末可以检验水的存在,C项正确;电石与水反应,生成乙炔,也会有杂质硫化氢,两者都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。

8.将1-氯丙烷与NaOH的醇溶液共热,生成的产物再与溴水反应,得到一种有机化合物,它的同分异构体有(　　)。

A.2种 B.3种

C.4种 D.5种

答案:B

解析:在NaOH醇溶液中,1-氯丙烷发生消去反应:CH3CH2CH2Cl+NaOHCH2CH—CH3↑+NaCl+H2O,丙烯加溴后,生成1,2-二溴丙烷,即CH2CH—CH3+Br2,它的同分异构体有3种。

9.下列物质与NaOH醇溶液共热完全反应后,可得3种有机化合物的是(　　)。

A.CH3—CHCl—CH2—CH3

B.

C.CH3—C(CH3)Cl—CH2—CH3

D.

答案:D

解析:卤代烃与NaOH醇溶液共热发生消去反应,只有连接卤素原子的碳原子的相邻碳原子上含有氢原子时,卤代烃才能发生消去反应。

10.已知:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓)CH3CH2Br+NaHSO4+H2O。实验室常用此反应制备溴乙烷(沸点为38.4 ℃)的装置和步骤如下:

①按图中所示连接仪器,检查装置的气密性,然后向U形管和大烧杯里加入冰水;②在圆底烧瓶中加入10 mL 95%乙醇、28 mL浓硫酸,然后加入研细的13 g溴化钠和几粒碎瓷片;③小火加热,使其充分反应。

(1)反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式为　　　　。 

(2)为了更好地控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是　　　　　　　　　。 

(3)反应结束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,分液,取下层液体。为了除去其中的杂质,可选择下列试剂中的　　　　　(填字母)。 

a.Na2SO3溶液 b.H2O

c.NaOH溶液 d.CCl4

(4)要进一步制得纯净的C2H5Br,可用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,过滤后再进行　　　(填操作名称)。 

(5)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中的溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后　　　　　　　　　(填序号)。 

①加入AgNO3溶液　②加入稀硝酸酸化　③冷却

④加热　⑤加入NaOH溶液

上述实验过程中,C2H5Br发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。

答案:(1)Br2　

(2)水浴加热　

(3)a　

(4)蒸馏

(5)⑤④③②①　CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr

解析:(1)由于浓硫酸具有强氧化性,温度过高会有溴生成。(3)由于溴乙烷密度大于水的密度,故溴乙烷应该在下层;粗制的C2H5Br呈棕黄色,说明含有溴杂质,则Na2SO3与溴发生氧化还原反应,Na2SO3可除去溴,故a正确;溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大,加水难以除去溴乙烷中的溴,故b错误;NaOH溶液显碱性,可以除去杂质溴,但溴乙烷在NaOH中发生水解,故c错误;溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳,不能将两者分离,故d错误。(4)溴乙烷的沸点是38.4℃,故采用蒸馏操作分离。(5)检验溴乙烷中的溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入稀硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,所以操作顺序为⑤④③②①;有溴乙烷参加的反应是溴乙烷与NaOH溶液的水解反应,化学方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。

能力提升

1.三氯生(结构简式如图所示)是一种高效广谱抗菌剂,对人体毒性很小,在洗手液成分中非常常见。学名“二氯苯氧氯酚”,又名“三氯新”“三氯沙”等,下列有关说法不正确的是(　　)。

A.该有机物的分子式为C12H8Cl3O2

B.碳原子的杂化方式为sp2杂化

C.分子中所有原子不可能共平面

D.二氯苯氧氯酚能发生消去反应

答案:B

解析:由物质的结构简式得出该有机物的分子式为C12H7Cl3O2,A项错误;苯分子中碳原子的杂化方式为sp2,B项正确;苯环结构中的原子共平面,利用单键可旋转的性质,可使两个苯环上的原子共平面,即所有原子可以共平面,C项错误;氯原子直接与苯环相连,不能发生消去反应,D项错误。

2.化合物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH醇溶液处理X,可得到分子式为C5H10的两种有机化合物Y、Z,Y和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(　　)。

①CH3CH2CH2CH2CH2Cl　 ②

③　 ④

A.①② B.①③

C.②③ D.①④

答案:C

解析:由2-甲基丁烷的结构可推知X的碳骨架为,其连接Cl原子的碳的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子所处的化学环境不同,因此其结构可能是②或③。

3.已知有机化合物A与NaOH的醇溶液混合加热得产物C和溶液D。C与乙烯的混合物在催化剂作用下可生成高分子;而在溶液D中先加入硝酸酸化,后加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则A的结构简式为(　　)。

A.

B.

C.CH3CH2CH2Cl

D.

答案:C

解析:根据题中所给信息可知高分子的单体是CH2CH2和CH3—CHCH2,因此C为CH3—CHCH2。由题意可知,D中含有Cl-,因此应选择能发生消去反应且生成丙烯的氯代烃。

4.下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)。

A.CH3Cl、、中加入NaOH的醇溶液共热,然后加入适量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,均有沉淀生成

B.CH3Cl中加入NaOH的水溶液共热,再滴入AgNO3溶液,可检验该物质中含有的卤素原子

C.发生消去反应得到两种烯烃

D.与NaOH的水溶液共热,能够发生取代反应生成醇

答案:D

解析:CH3Cl、、均不能发生消去反应,A项错误;CH3Cl 中加入 NaOH 的水溶液共热发生取代反应生成NaCl,检验Cl-,应在酸性条件下,否则OH-影响实验结果,B项错误;根据对称结构可知发生消去反应只得到一种烯烃,C项错误;与NaOH的水溶液共热,可生成醇(2,2-二甲基-1-丙醇),D项正确。

5.某有机化合物的分子式为 C7H15Cl,若它的消去产物共有 3 种单烯烃,则该有机化合物的结构简式可能是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:B

6.某液态卤代烃RX(R是烷基,X是某种卤素原子)的密度是a g·cm-3。该RX在稀碱溶液中可以发生水解反应生成有机化合物ROH(ROH能与水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量,进行了如下实验操作:

①准确量取该卤代烃b mL,放入锥形瓶中。

②在锥形瓶中加入足量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应。

③反应完成后,冷却溶液,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液,得到白色沉淀。

④过滤、洗涤、干燥后称重,得到c g固体。

回答下列问题:

(1)步骤④中,洗涤的目的是除去沉淀上吸附的　　　　　　　(填离子)。 

(2)该卤代烃中所含卤素的名称是　　　　,判断的依据是　　　　　　。 

(3)该卤代烃的相对分子质量是　　　　　　(用含a、b、c的代数式表示)。 

(4)如果在步骤②中,加入HNO3溶液不足,没有将NaOH完全中和,则步骤④中测得的c　　　　　(填字母)。 

A.偏大 B.偏小

C.不变 D.无影响

答案:(1)Ag+、Na+、N等

(2)氯　加入AgNO3溶液后,产生白色沉淀

(3)　(4)A

解析:bmL该卤代烃的质量为abg,与足量稀NaOH溶液充分反应后,加稀硝酸酸化,滴加过量AgNO3溶液,得到白色沉淀,可知白色沉淀为氯化银,则该卤代烃为氯代烃。(1)步骤④中,洗涤的目的是除去沉淀上吸附的Ag+、Na+、N等离子。(2)该卤代烃中所含卤素的名称是氯,判断的依据是加入AgNO3溶液后,产生白色沉淀。(3)由氯化银沉淀的质量为cg,可以求出氯化银的物质的量为mol,由氯元素守恒可知RX的物质的量为mol,则RX的摩尔质量为g·mol-1,所以RX的相对分子质量为。(4)如果在步骤②中,加入HNO3溶液不足,没有将NaOH完全中和,则剩余的氢氧化钠也可以与硝酸银反应生成沉淀,所以步骤④中测得的沉淀质量数值c将偏大,故选A。

7.下列框图给出了8种有机化合物的转化关系,请回答下列问题:

(1)根据系统命名法,化合物 A 的名称是　。 

(2)上述框图中,①是　　　反应,②是　　　反应,③是　　　反应。(填反应类型)

(3)化合物 E 是重要的工业原料,写出由 D 生成 E 的化学方程式:                                     　。 

(4)F1的结构简式是　,F1与F2互为　　　　。  

(5)上述八种化合物中,属于二烯烃的是　　　　(填字母),二烯烃的通式是　                               　。 

(6)写出D在一定条件下发生完全水解的化学方程式               　。 

答案:(1)2,3-二甲基丁烷

(2)取代　消去　加成

(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O

(4)　同分异构体

(5)E　CnH2n-2(n≥4)

(6)+2NaOH+2NaBr

解析:烷烃A与氯气发生取代反应生成卤代烃B,B发生消去反应生成C1、C2,C1与溴发生加成反应生成二溴代物D,D再发生消去反应生成E,E与溴可以发生1,2-加成或1,4-加成,故C1为,C2为,则D为,E为,F1为,F2为。