高三化学一轮复习试题31烃和卤代烃

(三十一)烃和卤代烃►►见学生用书P4171．苹果iPad、iPhone正在中国热卖，但137名苹果公司驻中国供应工厂的员工，却因长期暴露在正己烷环境中，健康遭受不利影响。某同学欲按沸点高低将正己烷插入表中(已知表中5种物质已按沸点由低到高顺序排列)，则正己烷最可能插入的位置是()①②③④⑤甲烷乙烯戊烷2­甲基戊烷甲苯A.③④之间 B．②③之间C．④⑤之间 D．⑤之后解析对于烃，一般来说其相对分子质量越大，分子间作用力也越大，其沸点越高，故正己烷的沸点比①②③的高，但比甲苯的低；对于相对分子质量相同的烷烃，支链越多，沸点越低，故2­甲基戊烷的沸点比正己烷的低，故沸点由低到高的顺序为①<②<③<④<正己烷<⑤，C项正确。答案C2．(2018·安徽皖南八校)四元轴烯(a)、苯乙烯(b)、立方烷(c)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是()A．a的同分异构体只有b和c两种B．a、c的二氯代物均只有三种，b的一氯代物有五种C．a、b分子中的所有原子一定处于同一平面D．a、b、c均能使溴的四氯化碳溶液褪色解析通过多个碳碳双键和叁键或环状满足分子C8H8的化合物很多，如CH2=CHCH=CHCH=CHCCH等，A项错误；不考虑立体结构，a的二氯代物一种是两个氯在碳碳双键末端、一种是两个氯在同一边的末端两个碳上和一种是两个氯在对角末端两个碳上的取代共3种；c的二氯代物一种分别是在立方体的同一边两个碳上取代，或在同一面的对角的两个碳上取代，或是在立体对角上两个碳上的取代，也有3种，b有五种化学环境下的氢，其一氯代物有5种，B项正确；四元轴烯虽然碳碳双键上的原子可能在同一平面，但中间是环丁烷的结构，由于甲烷是正四面体结构，故a分子中的所有原子一定不能处于同一平面；苯乙烯中由于乙烯基与苯环是单键相连可以转动，苯乙烯分子中所有原子可以处于同一平面上，C项错误；三种分子只有a和b中含碳碳双键，而立方烷不含碳碳双键，只有a和b能与溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，D项错误。答案B3．将1氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热后，生成的产物再跟溴水反应，得到一种有机物，该有机物是()解析消去后再加成，两个溴原子应位于相邻的两个碳原子上。答案C4．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【思维导图】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、取代反应(或水解反应)，由对应的反应条件可知B项正确。答案B5．某温度和压强下，将4g由三种炔烃(分子中都只含有一个)组成的混合气体与足量的H2反应，充分加成后，生成4.4g三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有()A．异丁烷 B．乙烷C．丙烷 D．丁烷解析n(H2)＝eq\f(4.4g－4g,2g·mol－1)＝0.2mol，因为1mol炔烃可以与2molH2完全加成，故n(炔)＝0.1mol。三种炔烃的平均摩尔质量eq\x\to(M)＝eq\f(4g,0.1mol)＝40g·mol－1，即平均相对分子质量为40。由平均值原理可知，三种炔烃中必有相对分子质量小于40的炔烃，而相对分子质量小于40的炔烃只有乙炔，由此可推知加成后所得烷烃中必含乙烷。答案B6．(2018·安徽高三阶段性测试)如图所示有机物的一氯取代物有(不含立体异构)()A．5种 B．6种C．7种 D．8种解析该有机物含有如图所示的7种氢原子，因此其一氯取代物有7种，C项正确。答案C7．已知有下列芳香族化合物，请推测第12列有机物的分子式为()A．C72H48 B．C72H50C．C72H52 D．C72H54解析由题给第1列～第4列可得有机物的通式为C6nH4n＋2(n≥1的正整数)，当n＝12时，可得分子式C72H50。答案B8．(2018·云南保山统测)PX是纺织工业的基础原料，其结构简式如图，下列说法正确的是()A．PX的分子式为C8H10B．PX的一氯代物有3种C．PX与乙苯互为同系物D．PX分子中所有原子都处于同一平面解析由结构简式可知PX的分子式为C8H10，故A项正确；PX的一氯代物有2种，故B项错误；PX与乙苯分子式相同，结构不同，互为同分异构体，而非同系物，故C项错误；PX分子中含有2个饱和碳原子，所有原子不可能处于同一平面，故D项错误。答案A9．(2018·陕西黄陵中学月考)苯与液溴在一定条件下反应除生成溴苯外，还常常同时生成邻二溴苯、对二溴苯等次要产物，形成粗溴代苯混合物。有关物质的沸点、熔点如下：苯溴苯邻二溴苯对二溴苯沸点/℃80.1156.2225220.13熔点/℃5.5－30.77.187.33下列说法正确的是()A．苯易与H2、Br2等物质发生加成反应B．溴苯与两种二溴苯互为同系物C．苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内D．用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出对二溴苯解析因为Br2不够活泼，不能与苯发生加成反应，H2也需要一定条件才可能与苯发生加成反应，故A项错误；溴苯与两种二溴苯的区别是溴苯中少一个Br原子而多一个H原子，不符合同系物的条件，故B项错误；苯是平面结构，其中一个氢原子被溴原子取代，仍在平面内，苯及各种二溴苯分子中所有的原子分别都在同一平面内，故C项正确；对二溴苯的沸点高于苯，用蒸馏的方法可从粗溴代苯混合物中首先分离出苯，故D项错误。答案C10．氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如下图所示(其中夹持仪器及加热装置略去)。请回答下列问题：(1)仪器a中盛有KMnO4晶体，仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞，使浓盐酸缓缓滴下，可观察到仪器a内的现象是__________________________________________________，用离子方程式表示产生该现象的原因：_______________________________________________________________________。(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是_________________________。(3)仪器d内盛有苯、FeCl3粉末，仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。①仪器e中盛装的试剂名称是________。②仪器d中的反应进行过程中，需保持温度在40～60℃，以减少副反应的发生。仪器d的加热方式最好是________加热，其优点是__________________________________________________(4)仪器c的作用是___________________________________。(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质，工业生产中，通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2，然后通过碱洗除去Cl2；碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物，混合物成分及沸点如下表：有机物苯氯苯邻二氯苯间二氯苯对二氯苯沸点/℃80132.2180.4173.0174.1从该有机混合物中提取氯苯时，采用蒸馏的方法，收集________℃的馏分。(6)实际工业生产中，苯的流失如下表：流失项目蒸气挥发二氯苯其他合计苯流失量(kg/t)28.814.556.7100某一次投产加入13t苯，则制得氯苯________t(保留一位小数)。解析(1)仪器a利用高锰酸钾的强氧化性，把Cl－氧化成Cl2，离子方程式：2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，仪器a中的现象：有黄绿色气体生成。(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是平衡压强，使浓盐酸顺利滴下。(3)①仪器e为洗气瓶，仪器a产生的氯气中含有的水蒸气，需要除去，因此洗气瓶中盛放的试剂是浓硫酸；②保持温度40～60℃，最好的加热方法是水浴加热，其优点是均匀加热，易于控制温度。(4)仪器c是球形冷凝管，作用是冷凝、回流。(5)从混合物中提取氯苯，根据混合物沸点数据，收集的是132.2℃的馏分。(6)1t苯投产损失100kg，则13t苯投产损失13×100×10－3t＝1.3t，故有(13－1.3)t苯生成了氯苯，因此制得氯苯的质量为(13－1.3)t×eq\f(112.5,78)≈16.9t。答案(1)有黄绿色气体生成2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)使浓盐酸能顺利滴下(或平衡仪器a、b内的气压)(3)①浓硫酸②水浴均匀加热，易于控制温度(4)冷凝、回流平衡气压(5)132.2(6)16.911．脂肪烃是煤、石油、天然气的主要成分，在化工生产和人们的日常生活中扮演着重要的角色。根据有关脂肪烃的性质回答下列问题：(1)在光照条件下，1mol甲烷和氯气反应生成的4种氯代甲烷的物质的量相同，则反应共消耗氯气________mol。(2)①丁烷②2­甲基丙烷③戊烷④2­甲基丁烷⑤2,2­二甲基丙烷，物质的沸点由高到低排列顺序是__________________________________________________。(3)立方烷是一种新合成的烃，其分子为正方体结构，其碳骨架结构为。①立方烷的分子式为______________。②该立方烷的一氯代物具有的同分异构体的数目为________种。解析(1)四种取代物物质的量相同，甲烷的物质的量为1mol，所以CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量均为0.25mol，根据甲烷与氯气反应的四个反应式，可以求得消耗氯气为2.5mol。(2)烷烃碳原子数越多，熔沸点越高，相同碳原子数的烷烃，支链越多，沸点越低。(3)立方烷的分子式为C8H8，八个碳原子完全等效，所以一氯代物仅一种。答案(1)2.5(2)③>④>⑤>①>②(3)①C8H8②112．卤代烃在工农业生产及人们的生活中具有广泛的用途。如四氯化碳可用作灭火剂、氟利昂曾用作冷冻剂、氯仿曾用作麻醉剂，卤代烃还是合成高分子化合物的原料。已知下面三个反应(其中A为氯代烃，B为烯烃)反应①：Aeq\o(→,\s\up10(KOH醇),\s\do10(加热))B；反应②：Beq\o(→,\s\up10(KMnO4H＋),\s\do10(加热))CH3COOH＋CO2↑＋H2O；反应③：CH3CH2CH=CH2＋HBreq\o(→,\s\up10(R—O—O—R),\s\do10())CH3CH2CH2CH2Br。请回答下列问题：(1)化合物B的分子式为________，1mol化合物B完全燃烧需要消耗标准状况下______L的氧气。(2)由丙醇可以制备B，该反应的反应条件为_______________，反应类型为____________________。(3)假设A在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1，那么A在氢氧化钾水溶液中加热反应生成的有机化合物的结构简式为__________________。(4)写出B在有机过氧化物(R—O—O—R)中与HBr反应的化学方程式为__________________________。(5)下列有关实验室检验A中是否含有氯元素的方法或试剂正确的是________(填选项字母)。a．燃烧法b．AgNO3溶液c．NaOH溶液＋稀硝酸＋AgNO3溶液d．NaOH醇溶液＋AgNO3溶液解析(1)由反应②中碳元素守恒可知，B为含有3个碳原子的烯烃，故B为丙烯。(2)由实验室制备乙烯的方法可知，用丙醇制备丙烯需要浓硫酸并加热，该反应的化学方程式可以表示为CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up10(浓硫酸),\s\do10(加热))CH3CH=CH2↑＋H2O，由此可知该反应为消去反应。(3)A为一氯丙烷，而在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1的只有2氯丙烷。(4)由已知反应③可知，B在有机过氧化物中与HBr发生加成反应，且Br原子加在1号碳原子上。(5)氯代烃在水溶液中不能电离出氯离子，需要在碱性条件下水解或在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应，才能使氯代烃中的氯转化为溶液中的Cl－再用AgNO3溶液检验，但因为氯代烃在碱性条件下水解或在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应后的混合液呈碱性，必须加硝酸中和后才能检验。答案(1)C3H6100.8(2)浓硫酸、加热消去反应(3)(4)CH3CH=CH2＋HBreq\o(→,\s\up10(R—O—O—R),\s\do10())CH3