2021版高考化学一轮复习课时分层提升练三十六烃和卤代烃（含解析）新人教版

烃和卤代烃

一、选择题

1.(2019·成都模拟)有机物X、Y、Z的结构简式分别为、、。下列分析正确的是 (　　)

A.Y、Z互为同系物

B.Y中最多有4个C原子处于同一直线上

C.X、Z的二氯代物数目相同

D.可用酸性KMnO4溶液一次区分X、Y、Z三种物质

【解析】选C。Y的分子式为C8H8,Z的分子式为C6H6,分子组成不相差若干个CH2,且Y含有碳碳双键,Z不含碳碳双键,因此不互为同系物,A项错误;Y可以看作苯环取代乙烯分子中一个氢原子,结构简式为,分子中最多3个碳原子(一个双键碳原子与苯环上两个对位碳原子)处于同一直线上,B项错误;X的二氯代物可以看作是正方体中两点之间的距离,有3种(边长、面对角线、体对角线),Z的二氯代物有邻二氯苯、间二氯苯和对二氯苯3种,C项正确;X、Z均不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此二者无法区分,D项错误。

2.(2019·杭州模拟)卤代烃能够发生下列反应:2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3 +2NaBr,下列有机物可以合成环丁烷的是              (　　)

A.　　   B.

C. BrCH2CH2CH2CH2Br    D. CH3CH2CH2CH2Br

【解析】选C。根据题目信息:2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3+2NaBr,可知反应的原理为:碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳原子相连形成新的碳碳键,若形成环状结构,分子中一定含有两个溴原子。A中该物质含有3个溴原子,和钠反应不能生成环丁烷,故A错误;B中该物质和钠以1∶2反应生成1,4-二乙基环丁烷,故B错误;CH2BrCH2CH2CH2Br与钠以1:2发生反应生成环丁烷,故C正确;D中该物质和钠以1:1反应生成辛烷,故D错误。

3.(2019·莆田模拟)柑橘中柠檬烯的结构可表示为,下列关于这种物质的说法中正确的是 (　　)

A.与苯的结构相似,性质也相似

B.可使溴的四氯化碳溶液褪色

C.易发生取代反应,难发生加成反应

D.该物质极易溶于水

【解析】选B。根据柠檬烯的结构可知,柠檬烯属于芳香烃,故其不溶于水;其含有碳碳双键,故易与溴发生加成反应;与苯的结构不同,故其性质与苯的也不同。

4.(2019·郑州模拟)甲、乙、丙三种有机化合物的键线式如图所示。下列说法错误的是 (　　)

A.甲、乙的化学式均为C8H14

B.乙的二氯代物共有7种(不考虑立体异构)

C.丙的名称为乙苯,其分子中所有碳原子可能共平面

D.甲、乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色

【解析】选D。根据有机物中每个碳原子的总键数为4,判断各碳原子结合的氢原子数,甲、乙均含6个CH2,2个CH,分子式均为C8H14,A项正确;

乙()中含有两种类型氢原子CH(1和2号碳上H)、CH2(3～8号碳上H),其二氯代物,若取代同一个碳上2个氢:3～8号碳等效,1种;若取代2个碳上各1个氢,有13、14、12、34、35、36,6种,故二氯代物共7种,B项正确;丙为苯环上连有乙基,名称为乙苯,与苯环直接相连的碳与苯环上6个碳一定在同一平面,CH2中碳与苯环上碳、CH3上碳可以在同一平面,因此所有碳原子可以在同一平面上,C项正确;甲含有碳碳双键,丙苯环上连有烃基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但乙不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。

5.(2019·盐城模拟)DDT又叫滴滴涕,化学名为双对氯苯基三氯乙烷,化学式(ClC6H4)2CH(CCl3)。名称从英文缩写DDT而来,为白色晶体,不溶于水,溶于煤油,可制成乳剂,是有效的杀虫剂。DDT进入食物链,是导致一些食肉和食鱼的鸟接近灭绝的主要原因。因此从70年代后滴滴涕逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。其结构为: ,下列有关说法正确的是              (　　)

A.属于烃类

B.DDT完全燃烧后只产生CO2和H2O两种物质

C.分子无手性碳

D.氢核磁共振谱图中有5种位置峰

【解析】选C。有机物含氯元素,属于卤代烃,选项A错误;有机物含氯元素,燃烧时除生成CO2和H2O外,还生成HCl,选项B错误;手性碳原子为连接四个不同的原子或原子团的碳原子,分子中不含手性碳,选项C正确;分子中两个苯环完全相同,共有6个不同的氢原子,则氢核磁共振谱图中有6种位置峰,选项D错误。

6.分子中碳与氢两元素的质量比为24∶5的烃的一氯代物共有 (　　)

A.2种　　　B.3种　　　C.4种　　　D.5种

【解析】选C。碳、氢质量比为24∶5的烃,其碳、氢的原子个数比为2∶5,故分子式为C4H10(丁烷),正丁烷和异丁烷的一氯代物各有两种,共有4种同分异构体。

二、非选择题

7.某烷烃的结构简式为。

(1)用系统命名法命名该烃: ________________________________。 

(2)若该烷烃是由烯烃和1 mol H2加成得到的,则原烯烃的结构有________种。(不包括立体异构,下同) 

(3)若该烷烃是由炔烃和2 mol H2加成得到的,则原炔烃的结构有________种。 

(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有________种。 

【解析】(1)该烃中最长的碳链上有五个碳原子,属于戊烷,有两个取代基,故其名称为2,3-二甲基戊烷。

(2)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H,该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置,除去重复的结构,该烃分子中这样的位置一共有5处。

(3)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H,该位置就有可能是原来存在碳碳三键的位置,该烃分子中这样的位置一共有1处。

(4)该烷烃分子中有6种等效氢,故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种。

答案:(1)2,3-二甲基戊烷　(2)5　(3)1　(4)6

8.(2019·赣州模拟)以苯为原料合成F,转化关系如下:

BCDEF

F是一种具有重要工业价值的芳香族化合物,含有C、H、O、N四种元素,其蒸气密度是相同状况下氢气密度的74.5倍,分子中有两个互为对位的取代基。C能与碳酸氢钠溶液反应,试剂②为Fe/HCl。

已知:①;

②(苯胺:弱碱性,易被氧化);

③RCOClRCOR′。

请回答下列问题:

(1)反应①为加成反应,写出A的化学式:________。 

(2)B中所含官能团的名称为________;生成B时,常伴有副反应发生,反应所得产物除B外可能还含有______(写出一种产物的结构简式)。 

(3)试剂①是________;试剂①和试剂②的顺序能否互换:________(填“能”或“不能”);为什么?__ ______________________________________。 

(4)E生成F的化学方程式为______________________________________。 

(5)参照上述合成路线,以(CH3)2CHCHO和CH3MgCl为原料(无机试剂任选),设计制备(CH3)2CHCOCH3的合成路线。

【解析】已知合成流程中,苯与A发生加成反应[题(1)提示],通过反应①生成异丙基苯,因此反应物A是一种烯烃,结合产物可知A为丙烯,分子式为C3H6;在第二步发生硝化反应,由于最终的F分子中有两个互为对位的取代基,所以该硝化反应只在对位取代,即B为。C能与NaHCO3溶液反应,所以C分子中含有—COOH,结合已知①,B→C为被酸性KMnO4溶液氧化生成(化合物C)。根据已知③,E→F为RCOCl与CH3CH2MgCl的取代反应,生成RCOCH2CH3,且E、F中均含有苯环,则F的相对分子质量剩余部分约为74.5×2-76-57=16,所以B中含有的—NO2在F中不可能存在。则D→E是通过已知反应②将—NO2还原成—NH2,试剂②是Fe和HCl,C→D为—COOH转变成—COCl的取代反应,则D为,E为,F是,相对分子质量恰好为149。

(2)B是,官能团是—NO2(硝基)。由于—CH(CH3)2对苯环的活化作用,所以苯环上—CH(CH3)2的邻、对位都可能发生取代,所以产物包括仅取代邻位、对位的1个位置,各1种,取代邻位、对位的两个位置,共2种,取代邻位、对位的3个位置,有1种,一共是5种,除去B本身,还可能有4种产物。

(3)试剂①是将—CH(CH3)2氧化生成—COOH,应当选择酸性高锰酸钾溶液。由于苯胺容易被氧化,所以必须先氧化—CH(CH3)2,然后再通过还原反应将—NO2转变成—NH2,以防止得到的—NH2被酸性高锰酸钾氧化。

(4))与CH3CH2MgCl反应生成),另一产物为MgCl2。

(5)以(CH3)2CHCHO为原料制备(CH3)2CHCOCH3的过程中需要使碳链中碳原子数增加1个,只能通过已知反应③完成,因此(CH3)2CHCHO先要转变成(CH3)2CHCOOH,再转变成(CH3)2CHCOCl,(CH3)2CHCOCl与CH3MgCl反应即可得到目标产物。

答案:(1)C3H6

(2)硝基　、、、(任写一种)

(3)酸性高锰酸钾溶液　不能　由于苯胺容易被氧化,所以必须先氧化

—CH(CH3)2,再还原—NO2为—NH2

(4)+CH3CH2MgCl+MgCl2

(5)(CH3)2CHCHO(CH3)2CHCOOH(CH3)2CHCOCl(CH3)2CHCOCH3

一、选择题

1.下列有关物质的叙述中不正确的是 (　　)

A.苯与少量溴水混合,充分振荡、静置后,上层液体为橙红色,下层液体接近无色

B.(CH3)3CCH2Br在NaOH的醇溶液中加热不能发生消去反应

C.乙烯、乙炔、聚乙烯均能使溴水褪色

D.等质量的C2H4、聚乙烯(?CH2—CH2?)分别完全燃烧,消耗O2的物质的量相同

【解析】选C。苯的密度小于水,与溴不反应,溴在苯中的溶解度较大,所以少量的溴水加入苯中充分振荡,上层液体呈橙红色,下层液体呈无色,故A正确;

(CH3)3CCH2Br分子结构中,与溴原子相连的碳的邻碳上没有氢原子,所以该溴代烃在NaOH的醇溶液中加热不能发生消去反应,故B正确;乙烯、乙炔均含有不饱和键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,结构中不存在不饱和键,不能发生加成反应而使溴水褪色,故C错误;二者最简式相同为CH2,则等质量的乙烯和聚乙烯分别完全燃烧消耗等物质的量的氧气,故D正确。

2.(2019·邢台模拟)以溴代芳烃A为原料发生如图转化,下列说法中错误的是

(　　)

A.合适的原料A可以有两种

B.转化中发生消去反应的是②⑦

C.C的名称为苯乙烯

D.转化中发生取代反应的是①③⑥⑨

【解析】选D。从A到C8H10的转化过程中碳原子数不变,推断出A分子中有8个碳原子。C的结构为,所以溴代芳烃A的结构可能为或,A正确;从反应条件中可以明显看出,②、⑦发生的都是卤代烃的消去反应,B正确; C的结构为,从结构上可以看作是乙烯中的一个氢原子被苯基取代,可以称之为苯乙烯,C正确;①是卤代烃的水解,③是酯化反应,⑥是卤代烃的水解,三个反应均是取代反应,但⑨是催化加氢,是加成反应,D错误。

3.(2020·宜宾模拟)对甲基苯乙烯()是有机合成的重要原料。下列对其结构与性质的推断错误的是              (　　)

A.分子式为C9H10

B.能发生加聚反应和氧化反应

C.具有相同官能团的芳香烃的同分异构体有5种(不考虑立体异构)

D.分子中所有原子可能处于同一平面

【解析】选D。A项、对甲基苯乙烯()含有9个碳和10个氢,分子式为C9H10,故A正确;B项、含有碳碳双键,可发生加聚反应和氧化反应,故B正确;C项、含有两个支链时,有邻间对三种结构,含有一个支链时:支链为

—CHCH—CH3、—CH2CHCH2、—C(CH3)CH2,除了本身,共有5种同分异构体,故C正确;D项、含有苯环和碳碳双键,都为平面形结构,可以处于同一平面,分子中含有—CH3,甲基为四面体结构,所以分子中所有原子不可能处于同一平面,故D错误。

4.(2019·淄博模拟)某烃的分子式为C10H14,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,分子结构中只含有一个烷基,符合条件的烃有              (　　)

A.2种　　　B.3种　　　C.4种　　　D.5种

【解析】选B。该烃的分子式为C10H14,符合分子通式CnH2n-6,它不能使溴水褪色,但可以使酸性KMnO4溶液褪色,说明它是苯的同系物。因其分子中只含一个烷基,可推知此烷基为—C4H9,它具有以下四种结构:①—CH2CH2CH2CH3、

②—CH(CH3)CH2CH3、③—CH2CH(CH3)2、④—C(CH3)3,其中第④种侧链上与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子,不能发生侧链氧化,因此符合条件的烃只有3种。

5.(2019·济南模拟)下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是

(　　)

CH3Cl　　

　甲　　　 乙　　　　　 　丙

　　丁

A.甲、乙、丙、丁中加入NaOH的醇溶液共热,然后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,均有沉淀生成

B.甲中加入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.乙发生消去反应得到两种烯烃

D.丙与NaOH的水溶液共热,反应后生成的醇能被氧化为醛

【解析】选D。甲、丙、丁与NaOH的醇溶液不能发生消去反应,加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,没有沉淀生成,故A错误;甲中加入NaOH的水溶液共热,反应液没有进行酸化,再滴入AgNO3溶液,溶液中的OH-会干扰卤素原子的检验,故B错误;乙发生消去反应得到丙烯一种烯烃,故C错误;丙与NaOH的水溶液共热生成2,2-二甲基-1-丙醇,能被氧化为2,2-二甲基丙醛,故D正确。

【加固训练】

　　(2019·日照模拟)某有机物其结构简式如图,关于该有机物,下列叙述不正确的是 (　　)

A.能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,原理相同

B.1 mol 该有机物能与H2发生反应,消耗4 mol H2

C.一定条件下,能发生加聚反应

D.该有机物苯环上的一个H被取代,有3种同分异构体

【解析】选A。该有机物含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化反应,能使溴水褪色,发生的是加成反应,反应原理不同,A项错误;该有机物含有一个碳碳双键和一个苯环,1 mol 该有机物能与H2发生反应,消耗4 mol H2,B项正确;该有机物分子含有一个碳碳双键,能发生加聚反应,C项正确;苯环上有邻、间、对三种位置,所以该有机物苯环上的一个H被取代,有3种同分异构体,D项正确。

二、非选择题

6.(2019·湘潭模拟)已知:CH3—CHCH2+HBrCH3—CHBr—CH3(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下图所示的一系列变化。

(1)A的化学式为________,A的结构简式为____________________。 

(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的结构简式:

C__________________,D____________________, 

E__________________,H____________________。 

(4)写出D→F反应的化学方程式____________________。 

【解析】1 mol 烃A完全燃烧得8 mol CO2和4 mol H2O,则A的分子式为C8H8,①发生的是加成反应,反应②是从分子B中消去HBr,③是加成反应,则A为,B为,E为,C为,

D为,F为,H为。

答案:(1)C8H8　

(2)加成　酯化(或取代)

(3)　

(4)+NaOH

+NaBr

【方法规律】卤代烃在物质转化中的作用

7.(新题预测)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:______________________。 

(6)C有多种同分异构体,与C中所含有的官能团相同的有________种(不含C),其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为和________________。 

(7)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线: ___________________________。 

【解析】和溴水发生的是加成反应,可判断A的结构简式为CH3CH2CBr(CH3)CH2Br,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,即D的结构简式为CH3CHC(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

。

答案:(1)9　(2)2-甲基-1,2-二溴丁烷

(3)羧基　(4)消去反应

(5)++H2O

(6)11　

(7)