2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测(四十一)烃和卤代烃(含解析)新人教版
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1.下列反应的产物中,有的有同分异构体,有的没有同分异构体,其中一定不存在同分异构体的反应是( )
A.甲烷与氯气发生取代反应
B.丙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应
C.异戊二烯[CH2=C(CH3)—CH=CH2]与等物质的量的Br2发生加成反应
D.2氯丁烷(CH3CH2CHClCH3)与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应
解析:选A 甲烷与氯气发生取代反应的四种有机产物均只有一种结构,没有同分异构体,A项正确;丙烯与水发生加成反应的产物可以是1丙醇,也可以是2丙醇,B项错误;异戊二烯与等物质的量的Br2可以发生1,2加成和1,4加成,共有3种同分异构体,C项错误;2氯丁烷消去HCl分子的产物可以是1丁烯,也可以是2丁烯,D项错误。
2.(2018·海南高考)下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有( )
A.氯代环己烷 B.3甲基3氯戊烷
C.2甲基2氯丙烷 D.2,2,3,3四甲基1氯丁烷
解析:选D D项中2号碳原子连接四个碳原子,且氯原子在1号碳上,故不可能是与氯化氢的加成产物。
3.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能与NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.乙烯能发生加成反应,乙烷不能发生加成反应
D.苯与硝酸在加热时能发生取代反应,甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应
解析:选C A项中说明苯环和乙基对羟基的影响不同,苯环与羟基相连使羟基上氢原子活性增强;B项中说明苯环和甲基对甲基的影响不同,苯环与甲基相连使甲基活性增强;C项中是由于乙烯和乙烷所含官能团不同,因此化学性质不同;D项中说明甲基与苯环相连,使与甲基相连碳原子的邻位和对位碳原子上的氢原子活性增强。
4.有机物的结构可用键线式表示(略去结构中碳、氢原子),某烃的键线式结构如图所示,下列关于该烃的叙述正确的是( )
A.该烃属于不饱和烃,其分子式为C11H18
B.该烃只能发生加成反应
C.该烃与Br2按物质的量之比1∶1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D.该烃所有碳原子可能在同一个平面内
解析:选C 据题中给出键线式进行分析可知,分子中含有碳碳双键,属于不饱和烃,其分子式为C11H16,A错误;该烃含有碳碳双键和烷基,在一定条件下可发生加成、氧化、取代反应,B错误;该不饱和烃分子中含有3个碳碳双键,考虑到还会发生1,4加成反应,故当该烃与Br2按物质的量之比1∶1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构),C正确;该烃所有碳原子不可能在同一个平面内,D错误。
5.根据实验的现象所得结论正确的是( )
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 将电石与水反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 | 溶液 褪色 | 说明有乙 炔生成 |
B | 将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入到酸性高锰酸钾溶液中 | 溶液 褪色 | 说明有乙 烯生成 |
C | 将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入到溴水中 | 溴水 褪色 | 说明有乙 烯生成 |
D | 将乙醇和浓硫酸的混合液迅速升温到170 ℃产生的气体通入到溴水中 | 溴水 褪色 | 说明有乙 烯生成 |
解析:选C 乙炔中混有硫化氢,具有还原性,则气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色不能说明有乙炔生成,故A错误;乙醇易挥发,且能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能排除乙醇的影响,应先通过水,除去乙醇,故B错误;溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应生成乙烯,只有乙烯使溴水褪色,则溶液褪色说明有乙烯生成,故C正确;乙烯中可能含有二氧化硫,二者均能与溴水反应,溴水褪色不能说明有乙烯生成,故D错误。
6.a、b、c的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.a中所有碳原子处于同一平面
B.b的二氯代物有三种
C.a、b、c三种物质均可与溴的四氯化碳溶液反应
D.a、b、c互为同分异构体
解析:选D 甲烷的结构为正四面体,a结构中间碳原子与4个碳原子相连,所以a中所有碳原子不能处于同一平面,A错误;有机物b存在—CH2—、两种结构的碳,所以2个氯原子都连在一个—CH2—,结构有一种,2个氯原子分别连在2个不同的—CH2—上,结构有一种,共计有两种,B错误;b物质中没有不饱和键,不能与溴的四氯化碳溶液反应,C错误;a、b、c三种物质分子式均为C5H6,但是结构不同,因此a、b、c互为同分异构体,D正确。
7.(2020·郑州高三质检)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
解析:选A 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共平面,所以N分子中所有原子不共平面,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,能与溴水发生加成反应,D项错误。
8.碳化钙(CaC2)是重要的基本化工原料,工业上主要用于生产乙炔,进而用于生产其他有机物。以碳化钙为原料生产聚1,3丁二烯()的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)写出碳化钙生成乙炔的化学方程式:_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)A的结构简式为______________;①和②的反应类型分别为______________、______________。
(3)若聚1,3丁二烯的平均相对分子质量为27 000,则n=________。
(4)三分子乙炔在一定条件下可聚合成环状分子,该分子的结构简式可表示为________。
解析:根据流程图,D为CH2===CH—CH===CH2,C为含有4个碳原子的卤代烃,则A、B均含有4个碳原子;因此NaCCNa与CH3Cl发生取代反应生成A,A为CH3CCCH3,A与氢气加成反应生成B,B能够与溴发生加成反应,则B为CH3CH===CHCH3,C为CH3CHBrCHBrCH3,C发生消去反应生成D(CH2===CH—CH===CH2)。(1)碳化钙与水反应生成乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O===Ca(OH)2+CHCH↑。(2)根据上述分析,A为CH3CCCH3,反应①为NaCCNa与CH3Cl发生的取代反应,反应②为CH3CHBrCHBrCH3在NaOH醇溶液中发生的消去反应。(3)若聚1,3丁二烯的平均相对分子质量为 27 000,则n==500。(4)三分子乙炔在一定条件下可聚合成环状分子,该分子的结构简式可表示为。
9.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)设计反应③⑤的目的是__________________________________________________,
C的名称为________。
(4)C和D生成M的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
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。
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
10.已知:CH3CH===CH2+HBr―→CH3CHBrCH3(主要产物),1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如图所示的一系列变化。
(1)A的化学式:________,A的结构简式:__________。
(2)上述反应中,①是________反应,⑦是________反应。(填反应类型)
(3)写出C、D、E、H物质的结构简式:
C____________________,D____________________________,
E____________________,H______________________________。
(4)写出D→F反应的化学方程式:__________________________________________
________________________________________________________________________。
11.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:____________________________________________。
解析:和溴发生的是加成反应,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。
12.实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O,
CH2=== CH2+Br2―→BrCH2CH2Br。
可能存在的主要副反应:乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
| 乙醇 | 1,2二溴乙烷 | 乙醚 |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/(g·cm-3) | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,其最主要目的是________。
a.引发反应 b.加快反应速度
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入________,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是______________________________________
________________。
(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________层(填“上”或“下”)。
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用________洗涤除去。
a.水 b.氢氧化钠溶液
c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用________的方法除去。
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是________________;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是
________________________________________________________________________。
解析:(1)乙醇在浓硫酸140 ℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚,尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成,故选d。(2)浓硫酸具有强氧化性,能将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应而被吸收。(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2二溴乙烷,1,2二溴乙烷为无色液体,D中溴颜色完全褪去说明反应已经结束。(4)1,2二溴乙烷和水不互溶,且密度比水大,因而有机层在下层。(5)溴更易溶于1,2二溴乙烷,用水无法除去溴,故a错误;常温下Br2和氢氧化钠溶液发生反应:2NaOH+Br2===NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正确;NaI与溴反应生成碘,碘易溶于1,2二溴乙烷,不能分离,故c错误;乙醇与1,2二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d错误。(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中,且蒸发会导致1,2二溴乙烷挥发到空气中)。(7)溴在常温下易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2二溴乙烷的熔点为9 ℃,较低,不能过度冷却,过度冷却会使其凝固而堵塞导管。
答案:(1)d (2)c (3)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏 (7)避免溴大量挥发 1,2二溴乙烷的熔点低,过度冷却会使其凝固而堵塞导管