高考化学一轮复习 第二单元　烃和烃的衍生物 第3讲　卤代烃 题库

第3讲卤代烃课时要求1.掌握卤代烃的结构与性质;2.理解卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用,能利用卤代烃的形成和转化进行有机合成。考点一卤代烃的结构与性质1.卤代烃的概述(1)概念烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。官能团是碳卤键,饱和一元卤代烃通式:CnH2n+1X(n≥1)。(2)物理性质小题对点过下列说法错误的是。

①碳原子数不大于4的烃,在常温下为气体,溴乙烷中含2个碳原子,所以其在常温下也是气体②一氯代烷同分异构体的沸点随着支链的增多而升高③常温下卤代烃均为液体且都不溶于水④CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的高⑤随着碳原子数的增多,一氯代烃的密度逐渐增大⑥氯仿是良好的溶剂,可广泛用于有机化工,对环境无影响⑦氟氯代烷具有性质稳定、无毒、易挥发、易液化且不易燃烧等特性,而被广泛用作制冷剂、灭火剂、溶剂等答案①②③⑤⑥2.卤代烃的水解反应和消去反应反应类型水解反应(取代反应)消去反应反应条件强碱的水溶液加热强碱的醇溶液加热断键方式化学方程式RCH2X+NaOHRCH2OH+NaXRCH2CH2X+NaOHRCH==CH2+NaX+H2O产物特征引入—OH消去H、X,生成物中含有碳碳双键或碳碳三键小题对点过(1)下列说法正确的是。

①CH3CH2Br是非电解质,在水中不能电离出Br-②在溴乙烷的水解反应中NaOH作催化剂③溴乙烷在加热、NaOH的醇溶液作用下,可生成乙醇④卤代烃都可以发生水解反应,但不一定都可以发生消去反应(2)是不是所有的卤代烃都能发生消去反应

。

(3)下列卤代烃①CH3Cl、②、③、④、⑤、⑥中,可以发生水解反应的是(填序号,下同);可以发生消去反应且只生成一种烯烃的是;可以发生消去反应且生成的烯烃不止一种的是;可以发生消去反应生成炔烃的是。

答案(1)①④(2)卤代烃能发生消去反应的结构条件①卤代烃中碳原子数≥2;②存在β-H;③苯环上的卤素原子不能消去(3)①②③④⑤⑥⑥③④3.卤代烃中卤素原子的检验(1)检验流程(2)加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,产生棕褐色的Ag2O沉淀。小题对点过检验溴乙烷中的溴元素的实验方法不正确的是。

A.加入氯水振荡,观察水层是否有红棕色出现B.滴入AgNO3溶液,再加入稀盐酸使溶液呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成C.加入NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成答案ABD解析A选项所加的氯水不能与溴乙烷反应;D选项加NaOH溶液共热,发生水解反应后溶液呈碱性,直接加AgNO3溶液会生成Ag2O沉淀而干扰实验;C选项用稀硝酸中和过量的碱,再加AgNO3溶液,如有浅黄色沉淀生成,则含有溴元素。1.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去后只生成一种不饱和化合物的是()A.CH3Cl B.C. D.答案B解析A、C项只能发生水解反应,不能发生消去反应;D项有两种消去产物:2-甲基-1-丁烯或2-甲基-2-丁烯。2.2-氯-2-甲基丁烷的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是()A.一定条件下能发生取代反应B.一定条件下,能发生消去反应C.与NaOH水溶液混合加热,可生成两种有机产物D.与NaOH醇溶液混合加热可生成两种有机产物答案C解析A.一定条件下,卤代烃可发生水解反应,属于取代反应,A项正确;B.与氯原子相连的碳的邻位碳原子上连有氢原子,可发生消去反应,且有两种有机产物:2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯,B项正确;C.2-氯-2-甲基丁烷水解只能生成一种有机物,C项错误;D.结合选项B可知,D项正确。3.(2024·徐州模拟)下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的操作A验证卤代烃Y不是溴代烃向卤代烃Y中滴加AgNO3溶液,观察,无浅黄色沉淀产生B证明溴乙烷发生消去反应将溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热后产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色C检验卤代烃中的卤素原子向卤代烃中加入足量的NaOH的水溶液,加热,加入AgNO3溶液D检验溴乙烷发生消去反应生成的乙烯将反应生成的气体通入溴的CCl4溶液中答案D解析检验卤代烃中卤素原子时,水解液呈碱性,没有加硝酸酸化,不能判断卤代烃的类型,C错误;挥发的乙醇也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故溶液褪色不能证明生成乙烯,B错误;溴乙烷发生消去反应后生成乙烯,乙烯与溴发生加成反应,可使Br2的CCl4溶液褪色,本实验中挥发的乙醇不会干扰乙烯的检验,故可用于检验乙烯的生成,D正确。考点二卤代烃的获取与转化1.卤代烃的获取(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应CH3—CH==CH2+Br2――→CH3CHBrCH2Br;CH3—CH==CH2+HBr;CH≡CH+HClCH2==CHCl。(2)取代反应CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;+Br2;C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。小题对点过制备一氯乙烷,采用的最佳方法是。

A.乙烷和氯气发生取代反应B.乙烯和氯气发生加成反应C.乙烷和HCl作用D.乙烯和HCl发生加成反应答案D2.卤代烃转化在有机合成中的作用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁如:――→醛或羧酸。(2)改变官能团的个数如:CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br。(3)改变官能团的位置如:CH2BrCH2CH2CH3CH2==CHCH2CH3。(4)对官能团进行保护如在氧化CH2==CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:CH2==CHCH2OHCH2==CH—COOH。小题对点过以溴乙烷为原料制备乙二醇,下列方案不合理的是。

A.CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇C.CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br乙二醇D.CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br乙二醇答案ABC解析A项,发生四步反应,步骤多,产率低;B项,是连续的取代反应,不能控制产物种类,副产物多;C项,步骤多,且发生卤代反应难控制产物纯度;D项,步骤少,产物纯度高,合理。3.卤代烃其他常见发生的反应(1)C2H5Br+C2H5ONaC2H5—O—C2H5+NaBr(2)C2H5Br+KCNC2H5CN+KBr(3)+C2H5Cl+HCl(4)(武兹反应)2CH3CH2Br+2Na――→CH3CH2CH2CH3+2NaBr(碳链增长)(5)与金属反应CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr(格氏试剂)1.以1-氯丙烷为原料制备1,2-丙二醇的路径如下所示:CH3CH2CH2ClCH2==CHCH3对应的反应类型先后顺序为()A.消去、水解、加成 B.消去、加成、水解C.加成、水解、消去 D.水解、加成、消去答案B解析由化学键的不饱和度变化得知,第一步为消去反应,第二步为加成反应,第三步为取代(或水解)反应。2.下列合成路线合理的是()A.B.CH3CH2OHCH2==CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OHC.HC≡CHH2C==CHCNH2C==CHCOOHD.答案C解析A.从到,是苯环侧链甲基中的H被取代,光照条件下和氯气反应才能实现,合成路线不合理,A不符合题意;B.乙醇发生消去反应生成乙烯需控制温度为170℃,140℃时会生成乙醚,合成路线不合理,B不符合题意;C.乙炔和HCN发生加成反应可生成丙烯腈,丙烯腈中的氰基容易发生水解生成羧基,故乙炔先加成后水解可得到丙烯酸,合成路线合理,C符合题意;D.该合成路线中的第二步和最后一步都涉及卤代烃的消去反应,应在加热条件下与氢氧化钠乙醇溶液反应,加热条件下与氢氧化钠水溶液反应发生的是氯原子的取代反应,该合成路线不合理,D不符合题意。3.根据下面的反应路线及所给信息填空。AB(1)A的结构简式:,

B的结构简式:。

(2)各步反应的反应类型①;

②;③;④。

(3)④的反应条件。

答案(1)(2)取代反应消去反应加成反应取代(或水解)反应(3)NaOH水溶液、加热本讲感悟疑点:

盲点:

1.(2024·浙江1月选考)制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:XC2H4Br2YMC6H10O3下列说法不正确的是()A.试剂a为NaOH乙醇溶液B.Y易溶于水C.Z的结构简式可能为D.M分子中有3种官能团答案A解析X可与溴的四氯化碳溶液反应生成C2H4Br2,可知X为乙烯;C2H4Br2发生水解反应生成HOCH2CH2OH,在浓硫酸加热条件下与Z发生反应生成单体M,结合Q可反推知单体M为CH2==C(CH3)COOCH2CH2OH;则Z为;A.根据分析可知,1,2-二溴乙烷发生水解反应,反应所需试剂为NaOH水溶液,A错误;B.根据分析可知,Y为HOCH2CH2OH,含羟基,可与水分子间形成氢键,增大在水中溶解度,B正确;C.根据分析可知Z的结构简式可能为,C正确;D.M结构简式:CH2==C(CH3)COOCH2CH2OH,含碳碳双键、酯基和羟基3种官能团,D正确。2.(2024·安徽卷)化合物I是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部分反应条件略去):已知:(ⅰ)RXRMgX(ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应:RMgX+HY――→RH+HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。(1)A、B中含氧官能团名称分别为、

。

(2)E在一定条件下还原得到,后者的化学名称为。

(3)H的结构简式为。

(4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是(填标号)。

a.CH3CH2OCH2CH3 b.CH3OCH2CH2OHc. d.(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式。

①含有手性碳②含有2个碳碳三键③不含甲基(6)参照上述合成路线,设计以和不超过3个碳的有机物为原料,制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)。答案(1)羟基醛基(2)邻二甲苯(或1,2-二甲苯)(3)(4)bc(5)4或或或(6)解析(1)A、B中含氧官能团分别为—OH、—CHO,名称分别为羟基、醛基。(2)的名称为邻二甲苯或1,2-二甲苯。(3)类比A→B的反应,G中羟基被氧化为酮羰基得到H,故H的结构简式为。(4)E→F反应中,无水醚为溶剂,结合已知(ⅱ)可知,RMgX易与含活泼氢化合物反应,b中含有—OH,c中含有,均含活泼氢,不能用作溶剂。(5)D为,分子式为C8H11N,不饱和度为4,根据②含2个碳碳三键,不饱和度为4,结合①含手性碳原子和③不含甲基,则碳骨架可以是,还有1个—C3H6—(1个—CH2CH2CH2—或1个—CH2—和1个—CH2CH2—):a处或c处插—CH2CH2CH2—,有2种,但c处插—CH2CH2CH2—时,不含手性碳原子,因此只有1种;a、b处分别插—CH2—、—CH2CH2—,有1种;a、c处分别插—CH2—、—CH2CH2—,有1种;a、c处分别插—CH2CH2—、—CH2—,有1种,共4种,分别为、、、。(6)结合题干中反应类型,发生已知(ⅰ)中第一步反应得到,和发生已知(ⅰ)中第二步反应得到,和氢气发生加成反应得到,发生消去反应得到。高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.在卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示(①为C—X,②③为C—H,④为C—R)。下列说法正确的是()A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③B.发生水解反应时,被破坏的键是①C.发生消去反应时,被破坏的键是②和③D.发生消去反应时,被破坏的键是①和②答案B解析发生水解反应生成醇,只断裂C—X,即断裂①;发生消去反应,断裂C—X和邻位C上的C—H,则断裂①③。2.以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应类型是()A.加成—消去—取代B.取代—消去—加成C.消去—取代—加成D.消去—加成—取代答案D解析2-溴丙烷先发生消去反应,生成丙烯,丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,1,2-二溴丙烷与氢氧化钠的水溶液共热发生取代反应,生成1,2-丙二醇,故D正确。3.卤代烯烃(CH3)2C==CHCl能发生的反应有()①取代反应②加成反应③消去反应④使溴水褪色⑤使酸性KMnO4溶液褪色⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀⑦加聚反应A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑦C.②③④⑤⑥ D.①③④⑤⑦答案B解析 (CH3)2C==CHCl是非电解质,在水中不能电离出Cl-,不能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,故该卤代烯烃能发生的反应有①②④⑤⑦,B项正确。4.根据下列实验操作和现象所得结论正确的是()A.将石油裂解后的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,说明石油裂解后有乙烯生成B.向废水中加入少量稀溴水,未见白色沉淀,说明废水中不含苯酚C.向甲苯中滴加少量酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,说明苯环可以被酸性KMnO4溶液氧化D.某一卤代烃与NaOH水溶液共热后,加入过量硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明该卤代烃为氯代烃答案D解析将石油裂解后的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,说明石油裂解后有不饱和烃生成,但不一定是乙烯,故A错误;向废水中加入少量稀溴水,未见白色沉淀,可能是因为生成的2,4,6-三溴苯酚的量太少而溶于苯酚,故B错误;向甲苯中滴加少量酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,甲苯被氧化为苯甲酸,甲基被氧化,苯环没有被酸性KMnO4氧化,故C错误;某一卤代烃与NaOH水溶液共热后,卤代烃发生水解,加入过量硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明沉淀是氯化银,证明该卤代烃为氯代烃,故D正确。5.武兹反应是重要的有机增碳反应,可简单地表示为2R—X+2Na――→R—R+2NaX,现用CH3CH2Br、C3H7Br和Na一起反应不可能得到的产物是()A.CH3CH2CH2CH3B.(CH3)2CHCH(CH3)2C.CH3CH2CH2CH2CH3D.(CH3CH2)2CHCH3答案D解析根据题意,用CH3CH2Br、C3H7Br和Na一起反应,相当于—CH2CH3和—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2两两组合及自身组合,共6种:、、、、、,对照后可发现,不可能得到的产物是(CH3CH2)2CHCH3。6.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图所示,下列叙述正确的是()A.A的结构简式是B.①②的反应类型分别为取代反应、消去反应C.反应②③的条件分别是浓硫酸、加热,光照D.加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明已完全转化为答案B解析对比反应物和目标产物的结构,反应过程中不饱和程度增大,则合成路线中存在消去反应。反应①为环戊烷在光照条件下的取代反应,以与Cl2的取代反应为例,则A为,反应②为卤代烃的消去反应,反应条件是NaOH的醇溶液、加热,则B为,反应③为与卤素单质的加成反应,反应条件为常温,以与Br2的加成反应为例,则C为,A、C项错误,B项正确;只要反应体系中存在,向其中加入酸性KMnO4溶液,溶液就会褪色,所以该方法只能检验反应是否开始,不能检验反应是否完全,D项错误。7.为测定某卤代烃(只含一种卤素原子)分子中卤素原子的种类和数目,设计实验如下:已知:相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94。下列说法不正确的是()A.加入过量稀硝酸的目的是中和未反应的NaOH,防止干扰卤素原子的测定B.该卤代烃分子中含有溴原子C.该卤代烃的分子式是C2H4Br2D.该卤代烃的名称是1,2-二溴乙烷答案D解析卤代烃的水解需要在碱性溶液中进行,加入硝酸银溶液检验卤素原子前需要先加入稀硝酸中和过量的氢氧化钠溶液,防止干扰卤素原子的测定,A正确;由得到浅黄色沉淀可知,该卤代烃分子中含有溴原子,B正确;相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94,则其相对分子质量为94×2=188,卤代烃样品的质量为18.8g,该卤代烃的物质的量n=mM=18.8g188g·mol-1=0.1mol,称得沉淀的质量为37.6g,即n(AgBr)=mM=37.6g188g·mol-1=0.2mol,Br的物质的量与卤代烃的物质的量之比为2∶1,所以该卤代烃中的Br原子数目为2,该卤代烃的相对分子质量为188,则其分子中烃基的式量为188-80×2=28,所以该烃基为—C2H4,所以该卤代烃的分子式为C2H4Br2,其结构简式为CH2BrCH2Br或CH3CHBr8.利用已有知识,完成下列转化,写出转化的路线图。(1)以为原料制备。(2)以为原料制备。(3)以为原料制备。答案(1)(或)(2)(3)能力提升9.有机物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将有机物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是()A.CH3CH2CH2CH2CH2OHB.C.D.答案B解析X与NaOH的醇溶液发生反应生成Y、Z的过程中有机物的碳架结构未变;由2-甲基丁烷的结构可推知X的碳架结构为,其与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从而推知有机物X的结构简式为或,则有机物X用NaOH的水溶液处理可得到或。10.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是()CH3ClA.甲、乙、丙、丁中分别加入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答案D解析甲、丙、丁与NaOH的醇溶液共热不能发生消去反应,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,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;乙发生消去反应只能得到丙烯一种烯烃,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。11.4-溴环己烯(W)在不同条件所发生的相关反应如图:回答下列问题:(1)W中所含官能团的名称为。

(2)M的结构简式可能为。

(3)Q的核磁共振氢谱中,有组峰,且峰面积之比为。

(4)N与NaOH的水溶液在共热条件下发生反应的化学方程式为

,

该反应的反应类型为。

(5)化合物L与P互为同分异构体,同时满足下列条件的L的结构有种(不包含P和不考虑立体异构)。

①除含一个六元环外不含其他环;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色;③无和结构。答案(1)碳碳双键、碳溴键(2)或(3)41∶4∶4∶2(4)+3NaOH+3NaBr取代反应(5)14解析W与溴的四氯化碳溶液反应生成N,N的结构简式为;与氢氧化钠醇溶液加热发生消去反应,生成物有两种,分别是、;与氢气发生加成反应生成Q,Q的结构简式为;与氢氧化钠的水溶液共热发生取代反应生成P,P的结构简式为。(1)W中有碳碳双键和碳溴键;(2)W到M发生消去反应,可能有两种消去方式,产物有两种、;(3)Q的结构简式为,有四种等效氢原子,个数比为1∶4∶4∶2,对应核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶4∶4∶2;(4)N的结构简式为,与NaOH的水溶液共热发生取代反应,溴