课时跟踪检测(四十九)　烃、卤代烃(基础课)

课时跟踪检测(四十九)　烃、卤代烃(基础课)

1．(2021·南阳模拟)中小学生使用的涂改液被称为“隐形杀手”，是因为涂改液里主要含有二甲苯等有机烃类物质，长期接触二甲苯会对血液循环系统产生损害，可导致再生障碍性贫血和骨髓综合征(白血病的前期)。下列说法不正确的是(　　)

A．二甲苯有三种同分异构体

B．二甲苯和甲苯是同系物

C．二甲苯分子中，所有碳原子都在同一个平面上

D．1 mol二甲苯完全燃烧后，生成的二氧化碳和水的物质的量相等

解析：选D　二甲苯的分子式为C8H10，故燃烧产物二氧化碳与水的物质的量之比为8∶5，故D错误。

2．苯乙烯转化为乙苯的反应为Ⅰ＋H2Ⅱ，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

解析：选D　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，但Ⅱ不能，可以用溴水鉴别Ⅰ和Ⅱ，D项正确。

3．(2021·旅顺模拟)取代反应是有机化学中一类重要的反应。下列不属于取代反应的是(　　)

A．CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl

B．CH3COOCH3＋H2O CH3COOH＋CH3OH

解析：选C　该反应中CH3Cl中的一个氢原子被氯原子代替，属于取代反应，故A不选；该反应中CH3COOCH3中的—OCH3，被—OH代替，属于取代反应，故B不选；该反应中乙烯的碳碳双键打开形成单键，属于加成反应，故C选；该反应中中酚羟基的氢原子被代替，属于取代反应，故D不选。

4．(2021·菏泽模拟)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．ClOOCl(过氧化氯)中含有非极性共价键

C．CF2Cl2分解为CF2Cl·和Cl·，反应中有化学键的断裂和形成

D．臭氧层破坏的关键因素是氟利昂和紫外线

解析：选C　根据过程CF2Cl2CF2Cl·＋Cl·分析可知，生成的Cl·促进臭氧分解生成氧气，同时最后又生成Cl·，所以Cl·原子是促进臭氧分解生成氧气的催化剂，A对；ClOOCl相当于H2O2中的H原子被Cl原子取代形成，其结构式为Cl—O—O—Cl，含有氧氧非极性键，B对；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，C错；氟利昂在紫外线条件下产生的Cl·促进臭氧分解生成氧气，臭氧层破坏的关键因素有：氟利昂、紫外线，D对。

5．下列可以说明分子式为C4H6的某烃是1丁炔而不是的选项是(　　)

A．燃烧有浓烟

B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．所有原子不在同一平面上

D．与足量溴水反应，生成物只有两个碳原子上有溴原子

解析：选D　烯烃和炔烃都是不饱和烃，燃烧时都有浓烟，都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色；1丁炔中所有原子不可能在同一平面上，而中所有原子可能在同一平面上，也可能不在同一平面上；在与溴水加成时，由于二丁烯不饱和的碳原子有四个，故而加成上去的溴原子位于4个碳原子上，而1丁炔中不饱和的碳原子有2个，所以加成时溴原子只能加在两个碳原子上。

6．(2021·安庆模拟)卤代烃能够发生下列反应：2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列某个卤代烃X可以合成邻二甲基环丁烷(其结构为)，则X可能是(　　)

A．①②　　　　　　　　 B．①③

C．②③  D．②④

解析：选C　CH3CH2CH2Br生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3，①不符合题意；2个可以合成邻二甲基环丁烷，故②符合题意；1个发生题示反应形成，故③符合题意；1个发生题示反应，形成的环为三元环，故④不符合题意。

7．(2021·海淀模拟)为解决污染、变废为宝，我国科研人员研究在新型纳米催化剂Na­Fe3O4和HMCM­22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。下列说法中不正确的是(　　)

A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ有副产物H2O产生

B．最终产物X、Y属于同系物

C．产物X名称为“2甲基丁烷”或“异戊烷”

D．产物X、Y都有4种一氯代物(不考虑立体异构体)

解析：选A　根据转化过程图可知，Ⅲ只有烯烃与氢气反应，根本没有氧元素参与反应，所以不会产生H2O，故A错误；X、Y都属于烷烃，且分子组成上相差1个CH2，因此两者属于同系物，故B正确；根据产物X的结构可知，主链上有4个C,2号碳上连有1个甲基，用系统命名法对其命名为2甲基丁烷，用习惯命名法命名为异戊烷，故C正确；由X、Y的结构简式可知，两者均有4种等效氢，所以其一氯代物都有4种，故D正确。

8．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

解析：选C　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中与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子，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，其一氯代物均有2种，D项错误。

9．某有机物结构简式为，下列叙述不正确的是(　　)

A．1 mol该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和4 mol H2反应

B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色

C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀

D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应

解析：选C　该有机物中含有一个苯环和一个碳碳双键，1 mol该有机物能与4 mol H2加成，A项正确；与苯环相连的碳原子、碳碳双键均能使酸性KMnO4溶液褪色，碳碳双键能使溴水褪色，B项正确；有机物中的Cl为原子而非离子，不能与Ag＋产生沉淀，C项错误；分子中含有Cl原子，在NaOH溶液、加热条件下可以水解，且与Cl原子相连的邻位碳原子上有氢原子，在NaOH的醇溶液、加热条件下能发生消去反应，D项正确。

10．(2021·西城模拟)丙烷的一溴代反应产物有两种：CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3，部分反应过程的能量变化如图所示(Ea表示活化能)。下列叙述不正确的是(　　)

A．1 mol丙烷中有10 mol共价键

B．C3H8与Br2 的反应涉及极性键和非极性键的断裂

C．CH3CH2CH3＋Br·===·CH2CH2CH3＋HBr　ΔH＞0

D．比较Ea1和Ea2推测生成速率：·CH2CH2CH3＞·CH(CH3)2

解析：选D　由丙烷的结构式可知，1 mol丙烷含10 mol共价键，故A正确；C3H8与Br2的反应为取代反应，涉及C—H极性键的断裂，也涉及Br—Br非极性键的断裂，故B正确；由图像看出CH3CH2CH3＋Br·能量比·CH2CH2CH3＋HBr的能量低，故C正确；活化能小的反应快，Ea1＞Ea2，则生成速率：·CH2CH2CH3＜·CH(CH3)2，故D错误。

11．(2021·威海模拟)(1)证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是________(用标号表示)。

①加入硝酸银溶液　②加入氢氧化钠溶液　③加热　④加入稀硝酸至溶液呈酸性

(2)有机物M结构如图：，根据M的结构回答：最多有________个原子共平面。

(3)某烃A和炔烃B的混合物共1 L，完全燃烧生成相同状况下的二氧化碳1.4 L，水蒸气1.6 L，写出两种烃的结构简式A________，B________。

(4)实验室制取硝基苯的化学反应方程式是____________________________________

________________________________________________________________________。

(5)溴乙烷水解得到乙醇，写出溴乙烷水解的化学方程式：_________________________

_______________________________________________。

解析：(1)证明溴乙烷中溴元素的存在，先加入氢氧化钠溶液并加热，反应生成NaBr，再加入稀硝酸至溶液呈酸性，最后加入硝酸银溶液，生成淡黄色沉淀，则证明含溴元素，即操作顺序为②③④①。(2)苯、甲醛是平面结构，乙炔是直线形分子，甲基中还有1个氢原子可能在同一平面内，则M中最多有17个原子共平面。(3)两种气态烃的混合物共1 L，在空气中完全燃烧得到1.4 L CO2、1.6 L水蒸气，根据原子守恒可得平均分子式为C1.4H3.2，所以混合物中一定含有CH4，即A为CH4，炔烃分子中H原子数目小于3.2只有2，故炔烃B为。

答案：(1)②③④①

(2)17

(3)CH4　

(5)CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr

12．(2021·湘潭模拟)德国化学家凯库勒认为：苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点，甲同学设计了如图实验方案：

①按如图所示的装置连接好各仪器；

②检验装置的气密性；

③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开止水夹K1、K2、K3；

④待C中烧瓶收集满气体后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压预先装有水的胶头滴管的胶头，观察实验现象。

请回答下列问题。

(1)A中所发生反应的化学方程式为_____________________________________

________________________，能证明凯库勒观点错误的实验现象是__________________

______________________________________________________。

(2)装置B的作用是________。

(3)C中烧瓶的容积为500 mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，则实验结束时，进入烧瓶中的水的体积为________mL(空气的平均相对分子质量为29)。

(4)将装置A内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：

①用蒸馏水洗涤，振荡，分液　②用5%的NaOH溶液洗涤，振荡，分液　③用蒸馏水洗涤，振荡，分液　④加入无水氯化钙干燥　⑤________(填操作名称)。

解析：(1)苯与溴在铁或溴化铁作催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为若苯与溴发生取代反应，则生成HBr，若发生加成反应，则不生成HBr，而溴化氢极易溶于水，所以C中产生“喷泉”现象能证明凯库勒观点错误。(2)由于反应放热，苯和液溴均易挥发，用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯蒸气，以防干扰检验HBr。(3)烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，故烧瓶中混合气体的平均相对分子质量为37.9×2＝75.8，设HBr的体积为x，空气的体积为y，则：＋＝75.8①、x＋y＝500②

解①②得：x＝450 mL，y＝50 mL，故进入烧瓶中的水的体积为x＝450 mL。(4)产品粗溴苯的精制，应先水洗，除去溶有的FeBr3和HBr，再用5% NaOH溶液洗涤，将Br2转化为易溶于水的NaBr和NaBrO，然后振荡，分液；用蒸馏水洗涤，振荡，分液；加入无水氯化钙干燥；最后苯和溴苯的混合液再通过蒸馏获得纯净的溴苯。

答案：(1) 　C中产生“喷泉”现象

(2)除去未反应的苯蒸气和溴蒸气

(3)450

(4)蒸馏

13．芳香烃A的分子式为C7H8，已知它存在如下转化关系，其中C是一种一元醇，D是A的对位一溴取代物，H和E、I和F分别互为同分异构体。

(1)化合物I的结构简式是________________。反应B―→C的化学方程式是___________

______________________________________________________。

(2)C(C7H8O)的含有苯环的同分异构体还有________种。

(3)为验证E―→F的反应类型与E―→G不同，下列实验方法切实可行的是________(填标号)。

A．向E―→F反应后的混合液中加入硝酸酸化，再加入AgNO3溶液得到淡黄色沉淀

B．向E―→F反应后的混合液中加入溴水，发现溴水褪色

C．向E―→F反应后的混合液中加入盐酸酸化后，滴入溴的CCl4溶液，发现溶液褪色

D．向E―→F反应后的混合液中加入酸性KMnO4溶液，混合液紫红色变浅

解析：分子式为C7H8的芳香烃是甲苯，即，在光照条件下，甲苯和单质溴发生甲基上的取代反应，结合H的分子式可知，生成物B的结构简式是卤代烃水解得到醇，故C是B到H从分子式的变化来看，H比B多了6个氢原子，因此B和氢气发生加成反应生成了H，H的结构简式为H到I少了1个氢原子和1个溴原子，因此发生的是消去反应，则I为D是A的对位一溴取代物，则D为H与E互为同分异构体，则D与氢气发生加成反应生成的E为I与F互为同分异构体，则E发生消去反应生成的F为由G的分子式可知，E发生水解反应生成G，则G的结构简式为 (2)C是其含有苯环的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚、苯甲醚，共4种。(3)E→F是消去反应，E→G是水解反应。消去反应、水解反应均有溴离子生成，故A错误；因为混合液中含有氢氧化钠，因此加入溴水，溴水会和氢氧化钠反应颜色也会褪去，B错误；反应后的混合液中加入盐酸酸化后，加入溴的CCl4溶液，溶液褪色，说明消去反应生成碳碳双键，故C正确；酸性高锰酸钾溶液也会氧化溴离子而褪色，故D错误。