2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《烃和卤代烃》

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《物质的分离提纯和检验》

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2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《 烃和卤代烃》 【知识梳理】 一、烃 1．烃的组成与结构： 分类 饱和链烃 不饱和链烃 环烃 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 结构特点 碳碳单键呈链 状 碳碳双键呈链 状 碳碳叁键呈链 状—C≡C— 介于碳碳单键和双键之 间一种独特的键呈环状 组成通式 CnH2n+2（n≥1） CnH2n（n≥2） CnH2n－2（n≥2） CnH2n—6（n≥6） 代表物 CH4（甲烷） C2H4（乙烯） C2H2（乙炔） C6H6（苯） 结构简式 CH4 CH2=CH2 CHCH 空间构型 正四面体型 键角 10928 平面结构 键角约为 120 线型结构 键角 180 平面正六边形，12 个原子 共面 键角约为 120 温馨提示：有机物分子中原子共面、共线的判断方法 (1)有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等均可旋转。但是碳碳双键和碳碳三键等不 能旋转，对原子的空间结构具有“定格”作用，如 (CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2，其结构简式也可写成： ， 该分子中至少有 6 个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面 不重合时)、至多有 10 个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面重合时)。 (2)共平面的不在同一直线上的 3 个原子处于另一平面时，两平面必定重叠，两平面内的所有原子必定共平 面。 (3)直线形分子中有 2 个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子也必在此平面内。 在解决有机化合物分子中共面、共线问题的时候，要特别注意题目中的隐含条件和特殊规定，如题目中的“碳 原子”、“所有原子”、“可能”、“一定”、“最少”、“最多”、“共线”和“共面”等在判断中的应用。 2．烃的物理性质：3. 烃的化学性质： 类别 代表物 主要化学性质 烷烃 CH4 ①在空气中燃烧；不使酸性 KMnO4 溶液褪色 ②光照下与 X2(g)发生取代反应 ③受热发生裂化反应 烯烃 CH2=CH2 ①在空气中燃烧（明亮火焰，伴有黑．烟）；能被酸性 KMnO4 溶液 氧化；与 O2（条件：催化剂加压加热）反应生成 CH3CHO ②与 X2、H2、HX、H2O 在一定条件下发生加成反应（使 Br2 水褪 色） ③加聚反应（与自身、其他烯烃） 炔烃 HC≡CH ①在空气中燃烧（明亮火焰，伴有浓烈黑 ．．．烟）；能被酸性 KMnO4 溶液氧化 ②与 X2、H2、HX、H2O 在一定条件下发生加成反应（使 Br2 水褪 色） 苯及其 同系物 ①在空气中燃烧（明亮火焰，伴有浓烈黑 ．．．烟）；苯不能被酸性 KMnO4 溶液氧化，苯的同系物可以被酸性 KMnO4 溶液氧化 ②与液溴在 Fe 做催化剂下生成溴苯、硝化和磺化（易取代） ③与 H2（Ni 作催化剂）加成生成环己烷（难加成） 温馨提示：不同的碳碳键对有机物的性质有着不同的影响。 (1)碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应； (2)碳碳双键中有一个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应； (3)碳碳三键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应；(4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性高锰酸钾溶 液氧化。 4．烃的来源 来源 条件 产品 石油 常压分馏 石油气、汽油、煤油、柴油等 减压分馏 润滑油、石蜡等 催化裂化、裂解 轻质油、气态烯烃 催化重整 芳香烃 天然气 甲烷 煤 煤焦油的分馏 芳香烃 直接或间接液化 燃料油、多种化工原料 例题 1、下列说法正确的是 。 ①烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键 ②丙烷分子中碳原子不在一条直线上 ③任何含有不饱和键的有机化合物都能发生加成反应 ④乙烯、氯乙烯、苯乙烯都是不饱和烃，均可用于合成有机高分子材料 ⑤苯能与溴发生取代反应，因此不能用苯萃取溴水中的溴 ⑥石油的分馏实验中，温度计水银球插入液面以下，因为它测得的是混合液的温度 ⑦ 分子中的所有碳原子不可能处于同一平面 ⑧甲苯和二甲苯二者互为同系物，但不属于同分异构体 ⑨甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 6 种 ⑩乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 ⑪两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同种物质 ⑫ 能发生加成反应，一定条件下最多可与三倍物质的量的氢气加成 二、卤代烃 结构特点 卤素原子是卤代烃的官能团，C—X 之间的共用电子对偏向 X，形成一个极性较强的共价 键,分子中 C—X 键易断裂物理性质 常温下大多数呈液态或固态；不溶于水，可溶于乙醚、苯、环己烷等大多数有机溶剂；沸 点高于相应的烃，且随着烃基中碳原子数的增加而升高；密度大于相应的烃，随分子中碳 原子数增多而减小，随分子中卤素原子数的增多而增大 化学性质 水解反应 C2H5Br+NaOH C2H5OH+NaBr 卤代烃在 NaOH 的水溶液中一般能发生水解反应，多元卤代烃水解可生成多 元醇 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 CH3CH2CH2Br+KOH CH3—CH==CH2+KBr+H2O 与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子不能发生消去反应，如 CH3Cl；与卤素 原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子不能发生消去反应， 如 等 有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生 成不同的产物 型卤代烃，发生消去反应可以生成 R—C≡C—R 检验方法 获取方法 加成反应 CH3—CH===CH2＋Br2――→ CH3CHBrCH2Br CH≡CH＋HCl――→ 催化剂 △ CH2===CHCl 取代反应 CH3CH3＋Cl2――→ 光照 CH3CH2Cl＋HCl C2H5OH＋HBr――→ △ C2H5Br＋H2O卤代烃 R—X 醇 R—OH 醛 R—CHO 羧酸 RCOOH 水解 取代 氧化 还原 氧化 水解 酯化 消去 加成 加 成 消 去 不饱和烃 水解 酯 RCOOR’ 酯化 有机合成中的应用 烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃在碱性条件下 可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等；醇在加热条件 下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃 例题 2、下列有关说法正确的是 。 ① 既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应 ②由溴丙烷水解制丙醇，由丙烯与水反应制丙醇属于同一反应类型 ③1-氯丙烷和 2-氯丙烷分别与 NaOH 乙醇溶液共热的反应所得产物相同 ④ 遇硝酸银溶液产生白色沉淀 ⑤ 在 NaOH 的醇溶液中加热可转化为醇类 ⑥C5H7Cl 不可能是只含有 1 个双键的直链有机物 ⑦ 的一溴代物和 的一溴代物都有 4 种(不考虑立体异构) ⑧室温下，在水中的溶解度：丙三醇>苯酚>1-氯丁烷 ⑨卤代烃 适合由相应的烃经卤代反应制得 ⑩CH3CH2Br＋NaOH――→ 乙醇 △ CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 属于取代反应 ⑪芳香族化合物 A 与 互为同分异构体，A 苯环上的一氯代物只有一种结构，则 A 可能的结 构 5 种 ⑫由 CH3CH2CH2Br 制备 CH3CH(OH)CH2OH，依次(从左至右)发生的反应类型是加成反应、取代反应、消 去反应CH3 【课时练习】 1．已知碳碳单键可以绕键轴旋转，某烃结构简式可表示为 CH3 ，下列说法中正确 的是（ ） A．分子中最多有 22 个原子处于同一平面上 B．该烃苯环上的一氯代物只有一种 C．分子中至少有 10 个碳原子处于同一平面上 D．该烃是苯的同系物 2．我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展，其合成过程如图所示。 下列说法不正确的是（ ） A．异戊二烯所有碳原子可能共平面 B．可用高锰酸钾鉴别 M 和对二甲苯 C．对二甲苯的一氯代物有 2 种 D．M 的同分异构体中不可能含有苯环 3．化合物如图的分子式均为 C7H8。下列说法正确的是 A．W、M、N 均能与溴水发生加成反应 B．W、M、N 的一氯代物数目相等 C．W、M、N 分子中的碳原子均共面 D．W、M、N 均能使酸性 KMnO4 溶液褪色 4．对三联苯是一种有机合成中间体，工业上合成对三联苯的化学方程式为： 。下列说法不正确的是 A．上述反应属于取代反应 B．对三联苯的一溴代物有 4 种 C．对三联苯所有原子可能共平面 D．对三联苯可溶于水 5．工业上可用甲苯合成苯甲醛，下列说法正确的是A．甲苯分子中所有原子都在同一平面内 B．反应①②③的反应类型相同 C．一氯甲苯的同分异构体属于芳香族化合物的有 3 种 D．苯甲醇可与氢氧化钠反应 6．某同学用如图所示的装置制取溴苯。下列说法错误的是 A．装置 C 中的 CCl4可以用苯替代 B．反应完毕后，向试管 D 中滴加 AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成，证明发生了取代反应 C．实验结束时，打开 A 下端的活塞，让反应液流入 B 中，充分振荡，B 中出现分层现象 D．将分液后的 B 中水层溶液蒸发至干，再灼烧可制得无水 FeBr3 7．一种形状像蝴蝶结的有机分子 Bowtiediene，其形状和结构如图所示，下列有关该分子的说法中错误的是 A．生成 1 mol C5 H12至少需要 4 mol H2 B．该分子中所有碳原子在同一平面内 C．三氯代物只有一种 D．与其互为同分异构体，且只含碳碳三键的链烃有两种 8．某有机物结构简式为 ，下列叙述不正确的是（ ） A．1mol 该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和 4molH2反应 B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性 KMnO4溶液褪色C．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应 D．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀 9．如图装置可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应生成的乙烯，下列说法不正确的是( ) A．该反应为消去反应 B．实验过程中可观察到酸性 KMnO4溶液褪色 C．乙烯难溶于水，故此装置②可以省去 D．可用溴水代替酸性 KMnO4溶液 10．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是 选项 实验操作 实验目的或结论 A 将氯乙烷与氢氧化钠溶液共热一段时间，再向冷却后的混合液中 滴加硝酸银溶液 检验水解产物中的氯离子 B 乙醇与浓硫酸加热到 170℃，将所得气体通入溴水中 确定是否有乙烯生成 C 溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热一段时间，将所得气体通入溴的 四氯化碳溶液中 检验消去产物 D 电石与水反应，制得的气体直接通入酸性 KMnO4溶液 检验制得的气体是否为乙炔 11．实验室利用苯与浓硝酸、浓硫酸制取并提纯硝基苯的实验过程中，下列装置未涉及的是 A．①② B．①③ C．③④ D．④⑤B B 12．某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图： 下列说法不正确的是 A．加药品前必须检验装置的气密性 B．加热一段时间后观察到试管 、C 中溶液颜色褪去，证明 、C 中均发生了加成反应 C．实验证明石油经催化裂化生成了不饱和烃 D．试管 C 中可能发生了如下反应：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 13．1，2－二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，不溶于水，易溶于醇等有机溶剂。 实验室制备 1，2－二溴乙烷的反应原理如下： CH3CH2OH CH2=CH2+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br 已知：①乙醇在浓硫酸存在下在 140℃脱水生成乙醚 2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3+H2O ②实验中常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量 SO2和 CO2，用 12.0g 溴和足量的乙醇制备 1，2-二 溴乙烷，实验装置如图所示： 有关数据列表如下： 类别 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，A 中按最佳体积比 3﹕1 加入乙醇与浓硫酸后，A 中还要加入几粒碎瓷片，其作用是 ___。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___。 （2）装置 B 的作用是作安全瓶，瓶中盛水，除了可以防止倒吸以外，还可判断装置是否堵塞，若堵塞，B 中现象是____。 （3）在装置 C 中应加入 NaOH 溶液，其目的是____。 （4）装置 D 中小试管内盛有液溴，判断该制备反应已经结束的最简单方法是___。 （5）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”)。若产物 中有少量未反应的 Br2，最好用___洗涤除去；若产物中有少量副产物乙醚，可用____（填操作方法名称） 的方法除去。 （6）反应过程中应用冷水冷却装置 D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；但 又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是___。 （7）若实验结束后得到 9.4g 产品，1，2—二溴乙烷的产率为___。 14．已知：A、B 是两种单烯烃，A 分子中含有 6 个碳原子，B 分子中含有 4 个碳原子，其中 A 的核磁共振 氢谱中只有一个吸收峰而 B 有两个；②烯烃复分解反应可表示为 R1CH=CHR2+R1’CH=CHR2’ R1CH=CHR1’+R2CH=CHR2’。 请根据如图转化关系，回答相关问题： (1)反应②的反应类型为___，反应③的反应条件为___。 (2)当 与 Br2，按物质的量之比为 1：1 反应时，所得产物的结构简式为___、___、__。 (3)聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分，其中天然橡胶为顺式聚异戊二烯，杜仲胶为反式聚异戊二烯，则反NaOH,H O2  加热  催化氧化  一定条件 式聚异戊二烯的结构简式为__。 (4)反应①的化学方程式为__。 (5)C 的结构简式为___。 15．聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）俗称涤纶，是一种重要的有机高分子材料。其结构为 。其合成路线如图： 已知： 回答下列问题： （1）B 的名称是__，C 中官能团的电子式为__。 （2）A→D 的反应类型为___。 （3）E 的结构简式为___。 （4）写出 C+F→PET 的化学反应方程式__。 （5）G 是 F 的同系物，其相对分子质量比 F 多 14，则符合该条件的 G 的结构共有__种，写出其中苯环上只 有一个取代基的结构简式___。 16．用琥珀酸酐法制备了 DEN 人工抗原及抗体．如图是 1，3﹣丁二烯合成琥珀酸酐的流程： 1,3 丁二烯 C4H6Br2 A B C 完成下列填空： （1）写出反应试剂和反应条件．反应①______；反应②______． （2）比 1，3﹣丁二烯多一个 C 并且含 1 个甲基的同系物有______种． （3）写出 A 和 C 的结构简式．A______；C______． （4）写出 B 和 C 反应生成高分子化合物的化学方程式______． 反应试剂 反应条件  反应试剂 反应条件 （5）设计一条由 1，3﹣丁二烯为原料制备 的合成路线．（无机试剂可以任选）_____ （合成路线常用的表示方式为：A B… 目标产物） 参考答案 例题 1、②⑧⑨ 【解析】烯烃中也可能含有碳氢饱和键、碳碳饱和键，①错误；丙烷可以看作是甲烷分子中的两个氢原子 分别被碳原子取代，由于甲烷是正四面体结构，故丙烷中的三个碳原子不可能在一条直线上，②正确；羧 基中的碳氧不饱和键不能发生加成反应，③错误；氯乙烯含有氯元素，不属于烃，④错误；苯在催化剂作 用下和液溴发生取代反应，但可以用苯萃取溴水中的溴，⑤错误；石油分馏实验中，温度计水银球应放在 蒸馏烧瓶支管口处，以测量馏出蒸气的温度，⑥错误；乙炔分子中的 4 个原子在同一直线上，HC≡C—CH3 可以看作甲基取代乙炔中 1 个氢原子，所有碳原子在同一平面上，⑦错误；甲苯和二甲苯分子式不同，不 是同分异构体，⑧正确；含 3 个碳原子的烷基有两种，甲苯苯环上的氢原子有三种，故产物有 6 种，⑨正 确；乙烯能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，但聚乙烯的结构单元为—CH2—CH2—，不能与溴的四氯化 碳溶液发生加成反应，⑩错误；两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者最简式相同， 不一定是同种物质，如乙炔和苯，⑪错误；在一定条件下，苯环和碳碳双键都可与氢气发生加成反应，1 mol 该物质含有 1 mol 苯环和 1 mol 碳碳双键，1 mol 该有机物最多可与 4 mol 氢气加成，⑫错误。 答案： 例题 2、③⑥⑦⑧ 【解析】 与—CH2Br 相连的苯环上的碳原子没有氢原子，不能发生消去反应，①错误; 由 溴丙烷水解制丙醇发生的是取代反应，由丙烯与水反应制丙醇发生的是加成反应， ②错误; 两种卤代烃在 此条件下都发生消去反应，最终都生成丙烯, ③正确; 有机物中的 Cl 为原子而非离子，不能与 Ag ＋ 产生沉 淀, ④错误; 在NaOH的水溶液中发生水解反应，其中—Br被—OH取代，⑤错误; C5H7Cl 的不饱和度为 2，含有一个双键的直链有机物不饱和度为 1，⑥正确；甲苯有 4 种氢原子，分别是甲基上的 氢和苯环邻、间、对位上的氢，2-甲基丁烷也有 4 种氢原子，它们的一溴代物都有 4 种，⑦正确；丙三醇与 水以任意比互溶，苯酚微溶于水，1-氯丁烷难溶于水，故在水中的溶解度：丙三醇＞苯酚＞1-氯丁烷，⑧正 确； 可由 与 HCl 发生取代反应产生，而不适合用 发生卤代反应产生，⑨错误；该反应为消去反应，⑩错误；符合条件的同分异构体有 7 种： ， ⑪ 错 误 ； 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)，⑫错误。 【课时练习】 1．C【解析】A．苯环上的 12 个原子共平面，两个苯环可以共平面，甲基中最多有 1 个 H 原子能与苯环共 平面，故此有机物中最多有 24 个原子共平面，故 A 错误； B．苯环上有 2 种环境的氢原子(甲基的间位和邻位)，一氯代物有 2 种，故 B 错误； C．苯环上的 12 个原子共平面，而甲基取代了苯环上的 H 原子，故甲基上的 C 原子一定与其所在的苯环共 平面，但由于两个苯环可以共平面也可以不共平面，故当两个苯环不共平面时，共平面的碳原子数最少， 此时有 10 个 C 原子共平面，如图 ，故 C 正确； D．该物质含有两个苯环，苯的同系物只含一个苯环，所以该烃不是苯的同系物，故 D 错误； 故答案为 C。 2．B【解析】A．异戊二烯中碳原子分别位于两个双键形成的平面上，两个面以单键相连，单键可以旋转， 所以分子中所有碳原子可能共面，故 A 正确； B．M 中含有碳碳双键可以被酸性高锰酸钾氧化，对二甲苯中侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子，也可 以被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以不能鉴别二者，故 B 错误； C．对二甲苯分子中苯环上有 1 种环境的氢原子，甲基上有 1 种环境的氢原子，所以一氯代物有 1+1=2 种， 故 C 正确； D．M 分子结构中含有一个环、一个碳碳双键、一个碳氧双键，所以不饱和度为 3，而苯环的不饱和度为 4， 所以 M 的同分异构体中不可能含有苯环，故 D 正确； 综上所述答案为 B。 3．D【解析】A.由 结构简式可知, W 不能和溴水发生加成反应，M、N 均能与溴水发生加成反应，故 A 错误； B. W 的一氯代物数目为 4 种，M 的一氯代物数目 3 种，N 的一 氯代物数目 4 种，故 B 错误；C. 根据甲烷分子的正四面体结构、乙烯分子和苯分子的共面结构可知，W、N 分子中的碳原子均共面，M 中的碳原子不能共面，故 C 错误，D. W 中与苯环相连的碳原子了有氢原子， M 和 N 均含碳碳双键，故 W、M、N 均能被酸性 KMnO4溶液氧化，故 D 正确;答案：D。 4．D【解析】A．该反应中苯环上的 H 被取代，则该反应为取代反应，故 A 正确； B．对三联苯的结构对称，共有 4 种位置的 H 原子，则对三联苯的一溴取代物有 4 种，故 B 正确； C．苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，碳碳单键可旋转，因此对三联苯的所有原 子可能共面，故 C 正确； D．对三联苯属于烃，难溶于水，故 D 错误； 故选 D。 5．C【解析】A．甲苯中含有甲基，甲基中碳原子为饱和碳原子，呈四面体构型，

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《烃的衍生物》

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所有原子不可能共面，故 A 错误； B．①为取代反应，②为取代反应，③为氧化反应，反应类型不完全相同，故 B 错误； C．一氯甲苯的同分异构体属于芳香族只能是含有甲基和氯原子两个取代基，在苯环上有邻、间、对三种位 置，故 C 正确； D．苯甲醇与氢氧化钠不反应，故 D 错误； 故选：C。 6．D【解析】A.装置 C 中的 CCl4用于吸收挥发出的溴，防止溴干扰溴化氢的检验，溴能溶于有机溶剂苯， 则 CCl4可以用苯替代，故 A 正确； B.反应完毕后，向试管 D 中滴加 AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成，说明在铁做催化剂作用下，苯与液溴反应 生成了溴苯和溴化氢，能证明该反应为取代反应，故 B 正确； C.苯和溴苯不溶于水，则实验结束时，打开 A 下端的活塞，让反应液流入氢氧化钠溶液中，充分振荡后，B 中会出现分层现象，故 C 正确； D.溴化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和溴化钠，则将分液后的 B 中水层溶液蒸发至干，再灼烧 可制得溴化钠，故 D 错误； 故选 D。 7．B【解析】A. 由结构式可知分子中含有 5 个 C、4 个 H 原子，则分子式为 C5H4，根据不饱和度的规律可 知，该分子内含 4 个不饱和度，因此要生成 1 mol C5 H12至少需要 4 mol H2，A 项正确； B. 分子中含有 饱和碳原子，中心碳原子与顶点上的 4 个碳原子形成 4 个共价单键，应是四面体构型， 则分子中四个碳原子不可能在同一平面上，B 项错误； C. 依据等效氢思想与物质的对称性可以看出，该分子的三氯代物与一氯代物等效，只有一种，C 项正确；D. 分子式为 C5H4，只含碳碳叁键的链烃有 CH≡C-CH2-C≡CH 或 CH≡C-C≡C-CH3这 2 种同分异构体，D 项正 确； 答案选 B。 8．D【解析】A．苯环、碳碳双键可以和氢气加成，所以 1mol 该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和 4molH2反应，故 A 正确； B．含有碳碳双键可以与溴水发生加成反应使溴水褪色，也可以被酸性高锰酸钾氧化从而使酸性高锰酸钾褪 色，故 B 正确； C．与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，氯原子可以水解、甲基可以和卤 族单质发生取代，故 C 正确； D．该有机物为非电解质，不能电离出氯离子，不能和硝酸银溶液产生白色沉淀，故 D 错误； 故答案为 D。 9．C【解析】A．溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，故 A 正确； B．乙烯能被高锰酸钾氧化，使酸性 KMnO4溶液褪色，故 B 正确； C．因乙醇、乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯的检验，装置②是除去挥发出来的乙醇杂质的，不 能省去，故 C 错误； D．乙烯与溴水发生加成反应，可用溴水代替酸性 KMnO4溶液来检验乙烯，故 D 正确； 故选 C。 10．C【解析】A．氢氧化钠溶液会与硝酸银反应产生白色的 AgOH 沉淀而干扰水解产物中 Cl-的检验，所以 在加入硝酸银之前应先向溶液中加入过量的硝酸中和氢氧化钠使溶液呈酸性，然后再加入硝酸银溶液，A 错误； B．浓硫酸有脱水性，可使部分乙醇脱水碳化，C 和浓硫酸共热能产生少量二氧化硫，二氧化硫也可以使溴 水褪色，干扰乙烯的检验，B 错误； C．溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热发生消去反应产生乙烯，乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，能检验消去产 物，C 正确； D．电石与水反应，生成乙炔，同时也会生成硫化氢，都能使酸性 KMnO4溶液褪色，干扰乙炔检验，D 错 误。 答案选 C。 11．D【解析】制备硝基苯的实验，一般步骤为：a、配制一定比例形成的浓硫酸和浓硝酸的混合酸，加入实际产量 理论产量 反应器中；b、向冷却后的混合酸中逐滴加入一定质量的苯，充分振荡，混合均匀；c、用水浴加热在 50～ 60℃下发生反应，直至反应结束；d、除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和 5%NaOH 溶液洗涤，最后再用 蒸馏水洗涤，其间进行多次分液操作；e、将用无水 CaCl2干燥后的粗产品进行蒸馏，得到纯硝基苯。故实 验中发生反应需要用到水浴加热装置②、除杂过程需要用到分液操作装置③，最后分离出纯硝基苯还要用 到蒸馏装置①，只有④⑤装置未涉及，故答案为：D。 12．B【解析】A．任何有活塞的仪器在实验前都必须检验装置的气密性，否则可能得不到气体，影响实验 现象，故 A 正确； B．加热一段时间后观察到试管 B、C 中溶液颜色褪去，证明 A 中生成了含不饱和键的烃，B 中不饱和烃被 高锰酸钾溶液氧化，C 中是溴单质和不饱和烃发生了加成反应，B、C 中发生的反应类型不相同，故 B 错误； C．根据 B 项分析，装置 BC 的反应现象证明石油经催化裂化生成了不饱和烃，故 C 正确； D．乙烯属于不饱和烃，则催化裂化过程中可能生成乙烯，试管 C 中可能发生了如下反应： CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，故 D 正确； 答案选 B。 13．（1）防暴沸；减少副产物乙醚生成（2）B 中水面会下降，玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出（3）除去 乙烯中带出的酸性气体（或答除去 CO2、SO2）（4）D 中试管的溴全部褪色 下（5）氢氧化钠溶液；蒸 馏（6）1，2—二溴乙烷的熔点为 9℃（高于冰水的温度），过度冷却会使其凝固而使导管堵塞（7）66.7% 【解析】由实验装置可知，烧瓶中加碎瓷片（或沸石），可防暴沸，A 中浓硫酸、乙醇加热至 170℃发生消 去反应生成乙烯，在 140℃时易发生副反应生成乙醚，装置发生堵塞时，B 中压强会逐渐增大会导致液面高 度发生变化，C 中 NaOH 可除去酸性气体，D 中乙烯与溴水发生加成反应生成 1，2—二溴乙烷；1，2—二 溴乙烷的密度大于水，与水分层后有机层在下层，有机产物中含杂质乙醚，混合物沸点不同，可蒸馏分离， 根据表中 1，2-二溴乙烷的熔点信息可解答，产率= ×100%，以此来解答。 （1）在装置 A 中除了浓硫酸和乙醇外，还应加入碎瓷片（或沸石），其目的是防暴沸，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，其最主要目的是减少副产物乙醚生成；答案为防暴沸，减少 副产物乙醚生成。 （2）根据大气压强原理，装置发生堵塞时，B 中压强会逐渐增大会导致 B 中水面下降，玻璃管中的水柱上 升，甚至溢出；答案为 B 中水面会下降，玻璃管中的水柱会上升，甚至溢出。 （3）氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应，防止杂质气体与溴反应； 答案为除去乙烯中带出的酸性气体（或答除去 CO2、SO2）。188 160 实际产量 理论产量 9.4g 14.1g （4）D 中试管发生反应 CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，溴的颜色逐渐变浅，当 D 中试管的溴全部褪色时， 表明该制备反应已经结束；答案为 D 中试管的溴全部褪色。 （5）1，2—二溴乙烷的密度为 2.2 g•cm-3，其密度大于水，将 1，2—二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水， 振荡后静置，产物会在下层；若产物中有少量未反应的 Br2，选碱性溶液除去，且不引入新杂质，即氢氧化 钠溶液洗涤合适，氢氧化钠与溴反应后与 1，2—二溴乙烷分层，分液可分离；由表格中数据可知，乙醚与 1，2—二溴乙烷的沸点差异较大，则若产物中有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去。答案为下，氢氧 化钠溶液，蒸馏。 （6）冷却可避免溴的大量挥发，但 1，2—二溴乙烷的熔点为 9℃（高于冰水的温度），过度冷却会使其凝 固而使导管堵塞，故不能过度冷却（如用冰水）；故答案为：1，2—二溴乙烷的熔点为 9℃（高于冰水的温 度），过度冷却会使其凝固而使导管堵塞； （7）根据反应方程式 CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br 可知，12.0g 的溴和足量的乙醇制备 1，2—二溴乙烷的 质量为 12.0g× =14.1g，所以产率= ×100%= ×100%=66.7%； 答案为 66.7%。 14．（1）加成反应；氢氧化钠的醇溶液、加热（2） 、 、 （3） （4） +CH3CH=CHCH3 2 （5） 【解析】由流程图及信息 R1CH=CHR2+R1’CH=CHR2’ R1CH=CHR1’+R2CH=CHR2’，可逆推出 A 为 ，B 为 CH3CH=CHCH3；二者发生复分解反应，可生成二个分子的 ； 与溴发生加成反应生成 ； 在 NaOH、醇溶液中加热，发生 消去反应，生成 。 (1)由以上分析可知，反应②的反应类型为加成反应，反应③为卤代烃的消去反应，条件为氢氧化钠的醇溶 液、加热。答案为：加成反应；氢氧化钠的醇溶液、加热；Br2 (2) 与 按物质的量之比为 1:1 反应时，可以发生 1，2-加成，生成物的结构简式为 、 ，也可以发生 1，4-加成，生成物的结构简式为 。答案为： ； ； ； (3)反式聚异戊二烯是异戊二烯发生 1，4-加成，形成新的碳碳双键处于链节主链中，碳碳双键连接的相同基 团处于双键异侧，故反式聚异戊二烯的结构简式为 。答案为： ； (4)反应①为 和 CH3CH=CHCH3发生复分解反应，化学方程式为 +CH3CH=CHCH3 2 。答案为： +CH3CH=CHCH3 2 ； (5) 发生加聚反应，可生成 C，则 C 的结构简式为 。答案为： 。 15．（1）1，2—二溴乙烷； （2）加成反应（3） （4）nCH2OHCH2OH+n +(2n-1)H2O （5）10； 【解析】PET 为 ，由逆合成法及 A→D 的转化，可知 F 为 ， C 为 HOCH2CH2OH，则 A 为 CH2=CH2，A 与溴水发生加成反应生成 B 为 BrCH2CH2Br，B 水解生成 C；乙烯发生信息中的反应生成 D 为 ，E 为 ，E 氧化生成 F； (1)由分析可知：B 为 BrCH2CH2Br，名称是 1，2—二溴乙烷；C 为 HOCH2CH2OH，官能团是羟基-OH，电 子式为： ；故答案为：1，2—二溴乙烷； ； (2) 根据题目已知信息可知：A→D 的反应方程式为： ，反应类型为加成反应； (3)从分析可知：F 为 ，从题目已知条件：与苯相连的甲基被氧化成羧基，逆推可得 E 的结构简式 为： ； (4) C+F→PET 为缩聚反应，化学反应方程式： nCH2OHCH2OH+n +(2n-1)H2O； (5)F 为 ，G 是 F 的同系物，其相对分子质量比 F 多 14，即多一个亚甲基-CH2，可能的同分异构 体 G 有： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ，共 10 种；其中苯环上只有一个取代基的结构简式： 。 16．（1）溴水或溴的四氯化碳溶液；氢气、催化剂、加热（2）2（3）BrCH2CH2CH2CH2Br；HOOCCH2CH2COOH 浓硫酸 加热 2  Br NaOH,H O2  加热  HBr  氧化 NaOH  醇溶液  酸化  一定条件  一定条件 （4）nHOCH2CH2CH2CH2OH+nHOOCCH2CH2COOH +2nH2O（5）1,3 丁二烯 BrCH2CH=CHCH2Br HOCH2CH=CHCH2OH NaOOCCH=CHCOONa HOOCCH=CHCOOH 【解析】根据各物质的转化关系结合分子式 C4H6Br2，可知 1，3﹣丁二烯与溴发生 1，4﹣加成，得 C4H6Br2 为 BrCH2CH2CH2CH2Br，与氢气加成得 A 为 BrCH2CH2CH2CH2Br，A 发生碱性水解得 B 为 HOCH2CH2CH2CH2OH，B 发生催化氧化得 C 为 HOOCCH2CH2COOH，C 发生分子内脱水得琥珀酸酐，由 1， 3﹣丁二烯为原料制备 ，可以用与溴发生 1，4﹣加成再碱性水解得 HOCH2CH＝CHCH2OH，用 HOCH2CH＝CHCH2OH 与溴化氢加成得 HOCH2CH2CHBrCH2OH，再将 HOCH2CH2CHBrCH2OH 氧化成 HOOCCH2CHBrCOOH，将在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得 NaOOCCH＝CHCOONa，酸化后再分子脱 水形成酸酐再发生加聚反应得产品，据此答题。 (1)根据上面的分析可知，反应①的试剂和反应条件为水或溴的四氯化碳溶液，反应②的试剂和反应条件为 氢气，催化剂，加热； (2)比 1，3﹣丁二烯多一个 C 并且含 1 个甲基的同系物为 CH2＝CH2CH＝CHCH3、CH2＝CH2C(CH3)＝CH2， 所以有 2 种； (3)根据上面的分析可知，A 为 BrCH2CH2CH2CH2Br，C 为 HOOCCH2CH2COOH； (4)丁二酸和丁二醇发生缩聚反应生成高分子化合物，反应的化学方程式为 nHOCH2CH2CH2CH2OH+nHOOCCH2CH2COOH +2nH2O； (5)由 1，3﹣丁二烯为原料制备 ，可以用与溴发生 1，4﹣加成再碱性水解得 HOCH2CH＝CHCH2OH， 用 HOCH2CH＝CHCH2OH 与溴化氢加成得 HOCH2CH2CHBrCH2OH，再将 HOCH2CH2CHBrCH2OH 氧化成 HOOCCH2CHBrCOOH，将在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得 NaOOCCH＝CHCOONa，酸化后再分子脱 水形成酸酐再发生加聚反应得产品，合成路线为。

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《铁及其化合物》

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