第2讲 烃和卤代烃[考纲要求] 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4.了解加成反应、取代反应和消去反应。5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2．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)烷烃的化学性质①取代反应如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。②分解反应③与氧气的反应29\n燃烧通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。(2)烯烃的化学性质①与酸性KMnO4溶液的反应能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。②燃烧燃烧通式为CnH2n＋O2nCO2＋nH2O。③加成反应。。④加聚反应如nCH2===CH—CH3。(3)炔烃的化学性质①与酸性KMnO4溶液的反应能使酸性KMnO4溶液褪色，如：CH≡CHCO2(主要产物)。②燃烧燃烧通式为CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O。③加成反应CH≡CH＋H2CH2===CH2，CH≡CH＋2H2CH3—CH3。④加聚反应nCH≡CHCH===CH。题组一 判断烃的空间结构1．下列关于甲烷结构的说法中正确的是( )29\nA．甲烷的分子式是CH4,5个原子共面B．甲烷分子中，碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键C．甲烷分子的空间构型属于正四面体结构D．甲烷中的任意三个原子都不共面答案 C解析 甲烷分子中的5个原子最多3个原子共面，选项A、D错；甲烷分子中的4个碳氢共价键完全相同，选项B错。2．下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )答案 D解析 苯分子中12个原子处在同一平面上，可以看作甲基取代苯环上的1个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中4个原子在同一直线上，HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中的1个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上，且在同一直线上；乙烯分子中的6个原子在同一平面上，可以看作2个甲基取代乙烯中1个碳原子上的两个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上。题组二 烷烃、烯烃、炔烃与反应类型3．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型叙述正确的是( )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CnH2nD．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃答案 D解析 烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式是CnH2n，只有单烯链烃的通式才是CnH2n，C错。4．(2022·上海，15)β月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )A．2种B．3种C．4种D．6种答案 C29\n解析 根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有四种加成产物。题组三 烷烃、烯烃、炔烃性质的综合应用5．若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所要经历的反应及耗用氯气的量(设乙烯为1mol，反应产物中的有机物只有四氯乙烷)是( )A．取代，4molCl2B．加成，2molCl2C．加成、取代，2molCl2D．加成、取代，3molCl2答案 D解析 乙烯分子中含有一个碳碳双键，1mol乙烯先与1molCl2发生加成反应，然后再与2molCl2发生取代反应生成四氯乙烷。6．(2022·大纲全国卷，30)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：请回答下列问题：(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面；(2)金刚烷的分子式为__________，其分子中的CH2基团有________个；(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：其中，反应①的产物名称是__________，反应②的反应试剂和反应条件是______________，反应③的反应类型是______________；(4)已知烯烃能发生如下反应：请写出下列反应产物的结构简式：_____________________________________________；(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基(—CH3，—CH2R，—CHR229\n)或烯基侧链经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基]，写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构)：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)9 (2)C10H16 6 (3)氯代环戊烷 氢氧化钠乙醇溶液，加热 加成反应 (4)(5)、、、(不作要求) 找准不饱和烃结构基准点，归纳其重要性质一是必须熟悉不饱和烃的代表物乙烯和乙炔的结构特点：①乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°，如。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。②乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°，如。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。二是必须掌握不饱和烃如烯烃、炔烃和二烯烃的性质，它们均具有不饱和键，化学性质也类似，均可发生以下反应：①加成反应：分子中的碳碳双键或碳碳三键断裂，双键或三键两端的原子可与其他原子或原子团结合。②加聚反应：实质上是加成反应，与普通加成反应有所不同的是生成的产物一般为高分子化合物。③氧化反应：可以燃烧，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般乙炔被氧化成CO2；烯烃在酸性KMnO4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开；双键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成CO2，双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸，双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：29\n29\n考点二 苯及苯的同系物的结构与性质苯苯的同系物化学式C6H6CnH2n－6(通式，n>6)结构特点苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种独特的化学键①分子中含有一个苯环②与苯环相连的是烷基主要化学性质(1)能取代：②卤代：(3)难氧化，可燃烧，不能使酸性KMnO4溶液褪色。(1)取代(2)能加成(3)易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色。深度思考1．从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。答案 因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；因为苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。2．己烯中混有少量甲苯，如何检验？答案 先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。题组一 含苯环化合物的同分异构体1．分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有几种？试写出其结构简式。答案 4种。、、、。2．乙苯的一氯代物有几种？试写出其结构简式。29\n答案 5种。、3．已知某烃的相对分子质量为120，这种烃能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能使溴水褪色。计算并判断该烃的分子式和种类，并写出其可能的结构简式。答案 该烃的分子式为C9H12，该烃属于苯的同系物，其可能的结构简式有：解析 利用通式法确定该烃的分子式。＝9…余－6，故该烃符合CnH2n－6的通式，分子式为C9H12。再结合该烃能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能使溴水褪色，确定该烃应属于苯的同系物。去掉苯环上的6个碳原子，还剩余3个碳原子，3个碳原子可形成1个丙基、1个甲基和1个乙基、3个甲基3种情况的侧链，其可能的结构简式有：、。题组二 芳香烃的性质29\n4．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．该物质极易溶于水答案 B解析 根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于烃，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。5．近日国内知名山茶油品牌“金浩茶油”被多家媒体曝光含致癌物苯并(a)芘超标。苯并(a)芘是一种致癌物、致畸原及诱变剂，也是多环芳烃中毒性最大的一种强致癌物。苯并(a)芘的结构简式如图所示，下列有关苯并(a)芘的说法中不正确的是( )A．苯并(a)芘的分子式为C20H12，属于稠环芳香烃B．苯并(a)芘与互为同分异构体C．苯并(a)芘在一定条件下可以发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色D．苯并(a)芘不易溶于水，易溶于苯、氯仿等有机溶剂答案 B解析 根据结构简式可得苯并(a)芘的分子式为C20H12，苯并(a)芘是由5个苯环形成的稠环芳香烃，A对；苯并(a)芘与分子式不同，结构不同，不属于同分异构体，B错；苯并(a)芘分子中苯环上的氢原子在一定条件下可以发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色，C对；苯并(a)芘属于稠环芳香烃，是一种相对分子质量比较大的有机物，易溶于有机溶剂苯、氯仿等，不易溶于水，D对。6．(2022·上海，28)异丙苯[]是一种重要的有机化工原料。根据题意完成下列填空：(1)由苯与2丙醇反应制备异丙苯属于______反应；由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为______。(2)异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。(3)α甲基苯乙烯()是生产耐热型ABS树脂的一种单体，工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的另一种方法(用化学反应方程式表示)。29\n(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2===CHCN)、1,3丁二烯和α甲基苯乙烯共聚生成，写出该树脂的结构简式(不考虑单体比例)。答案 (1)取代 Br2/FeBr3(或Br2/Fe)(2)1,3,5三甲苯。(4)(其他合理答案均可)解析 (1)由苯与2丙醇()制备异丙苯属于取代反应，由异丙苯制备对溴异丙苯需要在苯环上的对位引入—Br，所以与苯的卤代反应条件相同，需用液溴在溴化铁(或铁)作催化剂条件下反应。(2)异丙苯的同分异构体中，结构对称的1,3,5三甲苯中等效氢原子最少，故其一溴代物最少(共2种)。(3)由异丙苯制备α甲基苯乙烯，首先对此二者结构进行对比，可以看出异丙苯中的C—C变成了α甲基苯乙烯中的，因此需要先卤代、后消去两步反应，即。(4)ABS树脂是由丙烯腈(CH2===CH—CN)、1,3丁二烯和α甲基苯乙烯在一定条件下加聚而成，反应为29\nnCH2===CHCN＋nCH2===CH—CH===CH2＋。考点三 卤代烃1．卤代烃(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．饱和卤代烃的性质(1)物理性质①沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高；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。(2)化学性质①水解反应：R—X＋NaOHR—OH＋NaX(R—代表烃基)；R—CHX—CH2X＋2NaOHR—CH(OH)—CH2OH＋2NaX。②消去反应：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。R—CH2—CH2—X＋NaOHR—CH===CH2＋NaX＋H2O或R—CH2—CH2—XR—CH===CH2＋HX；＋2NaOHCH≡CH＋2NaX＋2H2O。3．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29\n。(2)取代反应如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。苯与Br2：。C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。深度思考1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？答案 利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。2．卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？答案 不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。3．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________。①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入氢氧化钠醇溶液答案 ②③⑤①解析 由于溴乙烷不能电离出Br－，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到Br－，向水解后的溶液中加入AgNO3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行，加入AgNO3溶液之前需加入稀硝酸酸化，否则溶液中的OH－会干扰Br－的检验。题组一 卤代烃的两种重要反应类型1．某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为( )A．CH3CH2CH2CH2CH2ClB．29\nC．D．答案 C解析 A中卤代烃发生消去反应只得到一种烯烃CH3CH2CH2CH===CH2；B中卤代烃发生消去反应也只能得到一种烯烃CH3CH===CHCH2CH3；C中卤代烃发生消去反应可得到两种烯烃CH2===CHCH2CH2CH3和CH3CH===CHCH2CH3；D中卤代烃发生消去反应只得到一种烯烃。2．下列化合物在一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是( )A．CH3ClB．C．D．答案 B解析 本题主要考查卤代烃发生消去反应和水解反应的条件及共价键的断裂方式。A中只有一个碳原子，C、D中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以A、C、D均不能发生消去反应。3．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( )选项反应类型反应条件A加成反应、取代反应、消去反应KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温B消去反应、加成反应、取代反应NaOH醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热C氧化反应、取代反应、消去反应加热、KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热D消去反应、加成反应、水解反应NaOH水溶液/加热、常温、NaOH醇溶液/加热解题方法 设计出由CH3CH2CH2Br到CH3CH(OH)CH2OH的流程图，再看反应类29\n型。答案 B解析 CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→CH3CHXCH2X(X代表卤素原子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、水解反应(取代反应)，由对应的反应条件可知B项正确。题组二 有机合成中的重要桥梁——卤代烃4．从溴乙烷制取1,2二溴乙烷，下列制备方案中最好的是( )A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2BrB．CH3CH2BrCH2BrCH2BrC．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrD．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br答案 D解析 本题考查卤代烃制取方案的设计。在有机合成中，理想合成方案有以下特点：①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。A选项，发生三步反应，步骤多，产率低；B选项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C选项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D选项，步骤少，产物纯度高。5．(2022·海南，18Ⅱ)A～G都是有机化合物，它们的转化关系如下：请回答下列问题：(1)已知：6.0g化合物E完全燃烧生成8.8gCO2和3.6gH2O；E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为__________。(2)A为一取代芳香烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为___________。(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是__________________________、________________。29\n(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是____________________________、____________。(5)F存在于栀子香油中，其结构简式为__________________________________。(6)在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种的共有________种，其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1的是____________________(填结构简式)。审题指导 (1)A的分子式为C8H10且为芳香烃的一取代物，则取代基为C8H10－C6H5＝—C2H5，是乙基，则A为乙苯。(2)烃在光照条件下与Cl2发生取代反应且到G时引入两个Br原子，则取代位置必为取代基的H原子。(3)NaOH、H2O溶液为卤代烃水解的条件，与Br2/CCl4反应，为不饱和烃的加成反应。答案 (1)C2H4O2(3)NaOH醇溶液、加热 浓硫酸、一定温度(4)取代反应 加成反应(5)(6)7 解析 本题考查有机物之间的相互转化关系。根据(1)中条件可确定E的相对分子质量为60,0.1molE完全燃烧生成0.2molCO2和0.2molH2O，即E中N(C)＝0.2mol/0.1mol＝2，同理求得N(H)＝4，该物质中N(O)＝(60－12×2－4)/16＝2，即E的分子式为C2H4O2。从转化关系中可确定C为醇且其分子式为C8H10O，则E为酸，且其结构简式为CH3COOH。结合推断关系及A为一取代芳香烃和分子式，且B中含有一个甲基，确定A的结构简式为，则B、C分别为、。结合G的分子式可确定D和G分别为和29\n。根据C和E的结构简式可以确定F为。符合条件的G的同分异构体有7种，分别为、。其中核磁共振氢谱中有两种信号峰，且峰面积之比为1∶1的是。题组三 实验探究——溴乙烷的制备6．(2022·上海，26)实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。根据题意完成下列填空：(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、________和1∶1的硫酸。配制体积比1∶1的硫酸所用的定量仪器为______(选填编号)。a．天平b．量筒c．容量瓶d．滴定管(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________。(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中，冰水混合物的作用是_____________。试管A中的物质分为三层(如图所示)，产物在第____________________________层。(4)试管A中除了产物和水之外，还可能存在________、________(写出化学式)。(5)用浓的硫酸进行实验，若试管A中获得的有机物呈棕黄色，除去其中杂质的正确方法是______(选填编号)。a．蒸馏b．用氢氧化钠溶液洗涤c．用四氯化碳萃取d．用亚硫酸钠溶液洗涤若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色，使之褪色的物质的名称是________。29\n(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口，其原因是______________________________________________________________________。答案 (1)乙醇 b(2)NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4，CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O(3)冷却、液封溴乙烷 3(4)HBr CH3CH2OH(合理即可)(5)d 乙烯(6)反应会产生Br2，腐蚀橡胶解析 (1)醇与卤化氢反应生成卤代烷，故反应物应选乙醇；配制1∶1硫酸时选用量筒即可粗略测量出相同体积的浓硫酸和水。(2)制取溴乙烷，反应物为乙醇和溴化氢，溴化氢的制取用溴化钠与硫酸，此反应为高沸点酸制易挥发性酸。(3)反应时需加热，生成物温度较高，且溴乙烷易挥发，密度比水大，故可用冰水混合物冷却、液封溴乙烷，溴乙烷在下层。(4)溴化钠与硫酸反应的产物HBr可能未完全反应，乙醇沸点低，加热时易挥发。(5)浓硫酸可把Br－氧化成单质Br2，除去Br2，可用具有还原性的亚硫酸钠溶液，故d正确；溴和溴乙烷均易挥发，故a错；b项可造成有机物不纯，故b错；溴和溴乙烷均易溶于四氯化碳，故c错；乙醇在浓硫酸存在条件下加热，可使分子内脱水生成乙烯，乙烯中因碳碳双键的存在而使酸性高锰酸钾溶液褪色。(6)产物中可能含单质溴，具有强氧化性，可腐蚀橡胶。1．(2022·海南，1)下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是( )A．甲醇B．乙炔C．丙烯D．丁烷答案 A解析 甲醇在常温下以液态形式存在，乙炔、丙烯、丁烷在常温常压下均以气态形式存在，故选A。2．(2022·四川理综，12)25℃和101kPa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72mL，原混合烃中乙炔的体积分数为( )A．12.5%B．25%C．50%D．75%答案 B29\n解析 根据反应方程式：C2H6＋7/2O22CO2＋3H2O、C2H2＋5/2O22CO2＋H2O、C3H6＋9/2O23CO2＋3H2O，结合差量法可知，1体积的C2H6和C3H6完全燃烧，混合气体体积都减小2.5体积，设C2H6和C3H6混合气体的体积为x，C2H2的体积为y，则有x＋y＝32mL,2.5x＋1.5y＝72mL，解之得：x＝24mL，y＝8mL，故原混合烃中C2H2的体积分数为×100%＝25%。3．(2022·新课标全国卷，38)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：已知以下信息：①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；②D可与银氨溶液反应生成银镜；③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。回答下列问题：(1)A的化学名称为__________；(2)由B生成C的化学反应方程式为_______________________________________，该反应的类型为____________；(3)D的结构简式为___________________________________________________；(4)F的分子式为____________；(5)G的结构简式为________________；(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有________种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2∶2∶1的是________________(写结构简式)。答案 (1)甲苯 (2) 取代反应29\n(3) (4)C7H4O3Na2(5)(6)13 解析 (1)由题意知A为甲苯，根据反应的条件和流程分别确定B、C、D、E、F、G的结构。(2)由光照条件知B生成C的反应为甲基的取代反应。(3)由信息①知发生取代反应，然后失水生成。(4)E为，在碱性条件下反应生成。(5)F在酸性条件下反应生成对羟基苯甲酸。(6)限定条件的同分异构体的书写：①有醛基；②有苯环；③注意苯环的邻、间、对位置。4．(2022·课标全国卷，36)PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料，由于其具有优良的耐冲击性和韧性。因而得到了广泛的应用。以下是某研究小组开发的生产PC的合成路线：29\n已知以下信息：①A可使溴的CCl4溶液褪色；②B中有五种不同化学环境的氢；③C可与FeCl3溶液发生显色反应；④D不能使溴的CCl4溶液褪色，其核磁共振氢谱为单峰。请回答下列问题：(1)A的化学名称是________；(2)B的结构简式为________；(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________________________________；(4)D有多种同分异构体，其中能发生银镜反应的是________(写出结构简式)；(5)B的同分异构体中含有苯环的还有________种，其中在核磁共振氢谱中出现两组峰，且峰面积之比为3∶1的是____________(写出结构简式)。答案 (1)丙烯 (2) (4)CH3CH2CHO (5)7 解析 由A可使溴的CCl4溶液褪色，且其分子组成为C3H6，满足CnH2n可知，A分子中含有双键，分子的结构简式为CH3CHCH2，为丙烯；由C可与FeCl3发生显色反应，分子式为C6H6O可知，C为苯酚；D物质的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱为单峰，因此D分子中的氢原子只有一种，即分子结构非常对称，且其分子组成满足CnH2nO，但其不能使溴的CCl4溶液褪色，所以分子中没有碳碳双键，故其分子的结构简式为；由PC的结构简式可逆推出E的结构简式为29\n，则C与D反应生成E的化学方程式为；由C、D的分子结构和B生成C、D的条件可推知B的结构简式为，是A与发生加成反应的产物；与D互为同分异构体且能发生银镜反应，其一定含有，故可推出该分子结构简式为CH3CH2CHO；与互为同分异构体且含有苯环的结构还有；在以上结构中，该物质核磁共振氢谱有两组峰，说明分子中有两种氢原子，峰面积之比为3∶1，说明两种氢原子的个数比为3∶1，则满足以上条件的物质为。5．(2022·海南，17)实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下：CH3CH2OHCH2===CH2CH2===CH2＋Br2―→BrCH2CH2Br可能存在的主要副反应有：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下图所示：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29\n密度/g·cm－30.792.20.71沸点/℃78.513234.6熔点/℃－1309－116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________；(填正确选项前的字母)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；(填正确选项前的字母)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；(填正确选项前的字母)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___________________________________。答案 (1)d (2)c (3)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏 (7)乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发 1,2二溴乙烷的凝固点较低(9℃)，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞1．下列叙述不正确的是( )29\nA．CCl4可由CH4制得，可萃取碘水中的碘B．乙烯和甲苯分子中所有原子都在同一个平面上C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠D.和CH3—CH===CH2互为同分异构体答案 B解析 甲苯分子中含有甲基，故甲苯分子中所有原子不可能位于同一平面上。2．有关烯烃的下列说法中，正确的是( )A．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上B．烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代反应C．分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色答案 D解析 烯烃分子中，与双键碳原子相连的6个原子处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，如丙烯CH3—CH===CH2分子中—CH3上的氢原子最多只有一个处于其他6个原子所在的平面上，故选项A说法不正确；加成反应是不饱和键的特征反应，但若烯烃中还含有烷基等其他原子团时，一定条件下也可发生取代反应，选项B说法也不正确；分子式为C4H8的烃可以是烯烃，也可以是环烷烃，而环烷烃中并不含碳碳双键，选项C说法不正确；烯烃中的碳碳双键既可以与Br2加成而使溴水褪色，也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，选项D说法正确。3．下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能在光照下与溴发生取代反应的是( )A．甲苯B．乙醇C．丙烯D．乙烯答案 C解析 能使溴的四氯化碳溶液褪色的物质含有碳碳不饱和键，这样选项只剩下C和D了，再根据能与溴发生取代反应的物质含有苯环或烷烃(或烷基)，因此只有C选项符合题意。4．1mol乙烷和1mol氯气混合，在紫外线作用下可以发生反应，则生成的含氯有机物是( )A．只有CH3CH2ClB．只有CH2ClCH2ClC．只有CH2Cl2D．多种氯代物答案 D解析 乙烷中含有6个C—H键，在与氯气发生取代反应时，每个碳氢键都有可能断裂，因此生成的有机物是多种氯代烃。29\n5．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是( )A．它的一氯代物有6种B．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上C．它和丁基苯()互为同分异构体D．一定条件下，它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应答案 D解析 柠檬烯含有8种类型的氢原子，其一氯代物总共有8种，A错；柠檬烯中所有碳原子不可能在同一平面上，B错；柠檬烯的分子式为C10H16，而的分子式为C10H14，二者不互为同分异构体，C错。6．某有机物的结构简式为。下列关于该物质的说法中正确的是( )A．该物质可以发生水解反应B．该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀C．该物质可以发生消去反应D．该物质分子中至多有4个碳原子共面答案 A解析 该物质在NaOH的水溶液中，可以发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项正确；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，B项错误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H，不能发生消去反应，C项错误；在中由于存在,1、2、3、4号碳原子一定在同一平面内；但—CH2CH3上的两个碳原子，由于单键可以旋转，5号碳原子可能和1、2、3、4号碳原子在同一平面内，也可能不在，故D项错误。7．由2氯丙烷制取少量的1,2丙二醇()时，需要经过下列哪几步反应( )A．加成→消去→取代B．消去→加成→水解C．取代→消去→加成D．消去→加成→消去答案 B29\n8．已知卤代烃可以和钠发生反应。例如溴乙烷与钠发生反应为2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列所给化合物中与钠反应不可能生成环丁烷的是( )A．CH3CH2CH2CH2BrB．CH2BrCH2BrC．CH2Br2D．CH2BrCH2CH2CH2Br答案 A9．A～G是几种烃的分子球棍模型(如图)，据此回答下列问题：(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填对应字母)__________________________；(2)能够发生加成反应的烃有(填数字)________种；(3)一卤代物种类最多的是(填对应字母)________；(4)写出实验室制取C的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________；(5)写出F发生溴代反应的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)D (2)4种 (3)G(4)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O(5)解析 由球棍模型可知：A为CH4，B为C2H6，C为C2H4，D为C2H2，E为C3H8，F为，G为。10．烷烃A只可能有三种一氯取代物B、C和D，C的结构简式是29\n，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E。以上反应及B的进一步反应如下所示。请回答下列问题：(1)A的结构简式是________________________________________________。(2)H的结构简式是________________________________________________。(3)B转化为F的反应属于____________反应(填反应类型名称)。(4)B转化为E的反应属于____________反应(填反应类型名称)。(5)写出下列物质间转化的化学方程式①B→F：__________________________________________________________。②F→G：__________________________________________________________。③D→E：___________________________________________________________。答案 (1)(CH3)3CCH2CH3 (2)(CH3)3CCH2COOH (3)取代(水解) (4)消去(5)①(CH3)3CCH2CH2Cl＋NaOH(CH3)3CCH2CH2OH＋NaCl②2(CH3)3CCH2CH2OH＋O22(CH3)3CCH2CHO＋2H2O③(CH3)3CCHClCH3＋NaOH(CH3)3CCH===CH2＋NaCl＋H2O解析 解答本题时注意以下两点：(1)连羟基的碳原子上有2～3个氢原子的醇才能被氧化为醛，进一步被银氨溶液氧化为羧酸；(2)由反应条件判断反应类型。11．(2022·重庆理综，28)农康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。(1)A发生加聚反应的官能团名称是__________，所得聚合物分子的结构型式是__________(填“线型”或“体型”)。(2)B―→D的化学方程式为_____________________________________________。(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸，则Q的结构简式为__________(只写一种)。(4)已知：—CH2CN—CH2COONa＋NH329\n，E经五步转变成M的合成反应流程为：①E―→G的化学反应类型为__________，G―→H的化学方程式为_____________。②J―→L的离子方程式为____________________________________________。③已知：—C(OH)3—COOH＋H2O，E经三步转变成M的合成反应流程为________________(示例如上图；第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)。答案 (1)碳碳双键 线型(3)(4)①取代反应29\n解析 (1)需注明碳碳双键的线型。(2)由A―→B，B在NaOH醇溶液中发生消去反应脱去1分子HCl。(3)Q为饱和二元羧酸，只能为含一个环丙基的二元羧酸。(4)①光照为烷烃的取代反应条件，故E―→G为取代反应。由题给信息，—CH2CN—CH2COONa，同时NaOH水溶液又为卤代烃水解的条件，由—CH2Cl―→—CH2OH知H为。②J―→L发生的是—CHO的银镜反应。注意：[Ag(NH3)2]OH为强碱，完全电离。③据题给信息：E第二步：NaOH水溶液加热，—CCl3―→—COONa；—CH2CN―→—CH2COONa。第三步：酸化，M。12．下面是几种有机化合物的转换关系：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，③是__________反应。(填反应类型)29\n(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)C2的结构简式是___________________________________________________，F1的结构简式是____________________________________________________，F1和F2互为______________。答案 (1)2,3二甲基丁烷(2)取代 加成同分异构体解析 这是一道烷烃、烯烃、卤代烃之间相互转化的框图题，在考查烷烃的取代反应和烯烃、二烯烃的加成反应的基础上，重点考查了卤代烃发生消去反应这一性质，解题的关键是根据反应的条件确定反应的类型及产物。转化过程：烷烃卤代烃单烯烃二溴代烃二烯烃1,4加成产物或1,2加成产物。29
