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第 33 讲 烃和卤代烃
第一部分:高考真题感悟
1.(2022·江苏·高考真题)精细化学品Z是X与 反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是
A.X与 互为顺反异构体
B.X能使溴的 溶液褪色
C.X与HBr 反应有副产物生成
D.Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】A.X与 互为顺反异构体,故A正确;B.X中含有碳碳双键,故能使溴的 溶
液褪色,故B正确;C.X是不对称烯烃,与HBr发生加成反应还可以生成 ,故C正
确;D.Z分子中含有的手性碳原子如图: ,含有1个手性碳原子,故D错误;故选
D。
2.(2021·重庆·高考真题)我国化学家开创性提出聚集诱导发光(AIE) 概念, HPS作为经典的AIE分子,可由如图路线合成
下列叙述正确的是
A.X中苯环上的一溴代物有5种
B.1mol X最多与7mol H 发生加成反应
2
C.生成1molHPS同时生成1molLiCl
D.HPS 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.X中苯环上有3种H原子,则X中苯环上的一溴代物有3种,A项错误;B.X中含两个苯环
和1个碳碳三键,1molX最多与8molH 发生加成反应,B项错误;C.对比HPS与Y的结构简式,Y与
2
(C H)SiCl 反应生成1molHPS的同时生成2molLiCl,C项错误;D.HPS中含碳碳双键,可使酸性KMnO
6 5 2 2 4
溶液褪色,D项正确;答案选D。
3.(2021·辽宁·高考真题)有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是
A.a的一氯代物有3种 B.b是 的单体
C.c中碳原子的杂化方式均为 D.a、b、c互为同分异构体
【答案】A
【解析】A.根据等效氢原理可知,a的一氯代物有3种如图所示: ,A正确;B.b的加聚产物是: , 的单体是苯乙烯不是b,B错误;C.c中碳原子的杂化方式由6
个 ,2个sp3,C错误;D.a、b、c的分子式分别为:C H,C H,C H,故c与a、b不互为同分异构
8 6 8 6 8 8
体,D错误;故答案为:A。
4.(2021·浙江·高考真题)关于有机反应类型,下列判断不正确的是
A. (加成反应)
B. (消去反应)
C. (还原反应)
D. (取代反应)
【答案】C
【解析】A.在催化剂作用下,乙炔与氯化氢在共热发生加成反应生成氯乙烯,故A正确;B.2—溴乙烷
在氢氧化钾醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水,故B正确;C.在催化剂作用下,乙醇与
氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,故C错误;D.在浓硫酸作用下,乙酸和乙醇共热发生酯化反
应生成乙酸乙酯和水,酯化反应属于取代反应,故D正确;故选C。
5.(2021·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.联苯( )属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
C.沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H 和CH 等
2 4
【答案】A
【解析】A.由联苯( )的分子结构可知,其分子由2个苯基直接相连,故其属于芳香烃;
根据对称分析法可知,其一溴代物共有3种,A说法不正确;B.甲烷与氯气在光照下发生反应,氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子,然后由氯原子引发自由基型链反应,B说法正确;C.石油经常压分
馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油,重油经经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等,最后未
被气化的剩余物叫沥青,C说法正确;D.煤的气化是指煤与水蒸气在高温下所发生的反应,其产物中含
有CO、H 和CH 等,D说法正确。
2 4
综上所述,本题选A。
第二部分:最新模拟精练
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题有一至二个正确选项,共12*5分)
1.(2022·四川攀枝花·模拟预测)1,1-联环戊烯( )是重要 的有机合成中间体。下
列关于该有 机物的说法中,错误的是
A.分子式为C H ,属于不饱和烃
10 14
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
D.苯环上只有一个侧链的同分异构体共有3种
【答案】D
【解析】A.分子式为C H ,含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;B.含有碳碳双键,能使酸性高锰
10 14
酸钾溶液褪色,B正确;C.含有碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,C正确;D.苯环上只
有一个侧链的同分异构体,因为其侧链为-C H,则共有4种,D错误;故选D。
4 9
2.(2022·上海·模拟预测)对 和 的叙述错误的是
A.常温下都是液态 B.和 发生取代反应的条件不同
C. 在一定条件下可转化为 D.二氯代物都有三种
【答案】D
【解析】A.苯和环己烷常温下都是无色液体,A正确;B.苯与Cl 是在FeCl 的催化下发生取代反应,而
2 3环己烷和 在光照下发生取代反应,故条件不同,B正确;C. +3H ,C正确;D.
2
苯的二氯代物有邻、间、对三种,环己烷的二氯代物有邻、间、对和两个氯原子连在同一个碳原子上,共
有四种,D错误;故答案为D。
3.(2022·上海徐汇·一模)室温下C HCl是气体,雾状C HCl喷洒在伤痛部位可起到局部麻醉作用。关
2 5 2 5
于C HCl说法正确的是
2 5
A.易液化 B.所有原子共平面 C.易溶于水 D.C HCl C H
2 5 2 4
【答案】A
【解析】A.由已知信息可知,C HCl易液化,A正确;B.C HCl分子中含有饱和碳原子,所有原子不
2 5 2 5
可能共平面,B错误;C.C HCl为氯代烃,不易溶于水,C错误;D.C HCl发生消去反应生成乙烯和水
2 5 2 5
的条件为NaOH的醇溶液并加热,D错误;答案选A。
4.(2022·上海徐汇·一模)最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的
反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A.用CaC 与HO制备C H 的反应
2 2 2 2
B.用C H 与O 制备环氧乙烷( )的反应
2 4 2
C.用C HOH与CHCOOH制备CHCOOC H 的反应
2 5 3 3 2 5
D.用 与Br 制备 的反应
2
【答案】B
【解析】A.CaC 与水反应生成C H 和Ca(OH) ,反应物原子未全部转化为乙炔,A不符合题意;B.
2 2 2 2
C H 与O 反应生成环氧乙烷方程式为:2C H+O 2 ,反应物原子全部转化为产物,
2 4 2 2 4 2
B符合题意;C.乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯和水,反应物原子未全部转化为乙酸乙酯,C不符合题意;
D.苯与Br 发生取代反应生成溴苯和HBr,反应物原子未全部转化为溴苯,D不符合题意;故答案选B。
2
5.(2022·上海闵行·模拟预测)关于(CHCH)C(CH) 的说法,错误的是
3 2 2 3 2
A.常温下呈液态 B.命名为3,3-二甲基戊烷
C.一氯代物有3种 D.是2,3-二甲基丁烷的同分异构体
【答案】D
【解析】烷烃的命名命名的步骤及原则:(1)选主链 选择最长的碳链为主链,有几条相同的碳链时,应选择含取代基多的碳链为主链。(2)编号 给主链编号时,从离取代基最近的一端开始。若有几种可能的
情况,应使各取代基都有尽可能小的编号或取代基位次数之和最小。(3)书写名称 用阿拉伯数字表示取
代基的位次,先写出取代基的位次及名称,再写烷烃的名称;有多个取代基时,简单的在前,复杂的在后,
相同的取代基合并写出,用汉字数字表示相同取代基的个数;阿拉伯数字与汉字之间用半字线隔开。
A.一般C ~C 的烷烃为气态,C ~C 的烷烃为液态,该烷烃碳原子数为7,为液态,A正确;B.根据烷
1 4 5 16
烃的命名方法,命名为3,3-二甲基戊烷,B正确;C.分子中含有3种情况的氢,一氯代物有3种,C正
确;D.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;两者的分子式不同,不是同分异构体,D错误;
故选D。
6.(2022·山东临沂·二模)环丙叉环丙烷(b)具有特殊的结构,其转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.b的二氯代物有3种
B.m的所有原子都在一个平面内
C.p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热生成烯烃
D.p和m可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
【答案】D
【解析】A.定一移一法作出b的二氯取代物有 ,共4种,A项错误;B.m中含有饱和
碳原子,类似甲烷结构,所有原子不可能都在一个平面上,B项错误;C.p物质与溴原子相连碳原子邻位
没有氢原子,不能在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应,C项错误;D.p和m的官能团不同,可
用红外光谱区分,都只有一种氢,不能用核磁共振氢谱区分,D项正确;答案选D。
7.(2022·山东济宁·三模)在一定条件下,反应I:2CH=CH 、反应II:3HC≡CCH
2 2 3
,下列说法错误的是
A.反应I和反应II的反应类型相同,且原子利用率都为100%B. 与环己烷互为同系物
C. 的二氯代物有5种
D. 和 两种化合物中碳原子都是共平面的
【答案】D
【解析】A.由方程式可知,反应I和反应II都是原子利用率为100%的加成反应,反应类型相同,故A正
确;B.环丁烷和环己烷是结构相似,分子组成相差2个CH 原子团的环烷烃,互为同系物,故B正确;
2
C.由结构简式可知,1,3,5—三甲苯分子的一氯代物有2种,二氯代物有5种,故C正确;D.环丁烷
分子中的碳原子为饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以环丁烷分子中的碳原子不可能共
平面,故D错误;故选D。
8.(2022·广东·铁一中学三模)科学家创造了由18个碳原子构成的环碳(C ),碳原子由单键和叁键交替
18
连接在一起,结构如图所示。下列说法正确的是
A.C 与C 互为同系物,和金刚石互为同素异形体
18 60
B.12C 和14C 互为同位素,化学性质几乎相同,物理性质有差异
18 18
C.C 的化学性质类似于苯,可发生加成、取代、氧化反应
18
D.环碳中碳原子均达8电子稳定结构
【答案】D
【解析】A.环碳和石墨,金刚石均为碳单质,且结构不同,为不同物质,互为同素异形体,不是同系物,
A错误;B.12C 和14C 是同种元素的不同核素组成的同一单质,不是同位素,化学性质几乎相同,B错
18 18
误;C.C 中含有碳碳三键,其化学性质类似于苯,可发生加成和氧化反应,但由于分子中没有H故不能
18
发生取代反应,C错误;D.环碳中每个碳原子均形成四条键,达8电子稳定结构,D正确;故答案为:D。
9.(2022·河北沧州·二模)苧烯又称苎烯,有类似柠檬的香味,广泛存在于天然的植物精油中,其结构简
式如图所示。关于该化合物,下列说法正确的是
A.分子式为C H
10 14
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.可以发生取代反应、加成反应
D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.根据有机物的结构简式可知其分子式为 ,故A错误;
B.由于该有机物中含有形成四个共价单键的碳原子,因此分子中所有碳原子不可能共平面,故B错误;
C.分子中存在碳碳双键,能够发生加成反应,含有饱和碳原子,能发生取代反应,故C正确;D.由于
该有机物中含有碳碳双键,所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;故答案为C。
10.(2022·河南·模拟预测)某同学设计下列装置制备少量 (沸点为128.7℃,能与水、乙醇
以任意比混溶)。下列说法正确的是
A.配制乙醇与浓硫酸混合液的方法是:在不断搅拌下向浓硫酸中加入乙醇
B.装置b中可盛放酸性 溶液以除去 杂质
C.装置c中发生的反应为D.最后用分液的方法从装置c中分离出
【答案】C
【解析】A.浓硫酸的密度比乙醇的大,应在不断搅拌下向乙醇中加入浓硫酸,A项错误;B.装置b中应
盛放浓的 溶液,因高锰酸钾溶液可氧化乙烯,B项错误;C. 先与水反应生成 , 再
与乙烯加成,C项正确;D. 与水互溶,应先中和再蒸馏,D项错误;答案选C。
11.(2021·山东·模拟预测)有机物 在一定条件下的转化如图,下列说法正确的是
A.物质B的名称为3-甲基-1-丁烯 B.物质A中含有1个手性碳原子
C.物质B可能存在顺反异构 D.与物质C互为同分异构体的醇共有7种
【答案】BD
【解析】 发生消去反应生成B,B可为(CH)C=CHCH 或(CH)CHCH=CH ,B与水发生
3 2 3 3 2 2
加成反应生成C,C可为(CH)C(OH)CHCH 或(CH)CHCH(OH)CH 或(CH)CHCH CHOH,C与氯化氢
3 2 2 3 3 2 3 3 2 2 2
发生取代反应生成A,则C为(CH)CHCH(OH)CH 。
3 2 3
A.由分析可知,B为(CH)C=CHCH 或(CH)CHCH=CH ,(CH)CHCH=CH 的名称为3-甲基-1-丁烯,
3 2 3 3 2 2 3 2 2
(CH)C=CHCH 的2-甲基-2-丁烯,A错误;B.物质A中含有1个手性碳原子,如图*所示:
3 2 3
,B正确;C.B为(CH)C=CHCH 或(CH)CHCH=CH ,(CH)C=CHCH 的其中一个双键
3 2 3 3 2 2 3 2 3
碳上连2个甲基,(CH)CHCH=CH 的其中一个双键碳上连2个氢原子,不存在顺反异构,C错误;D.C
3 2 2
为(CH)CHCH(OH)CH ,若主链上有5个碳原子,由碳骨架表示 ,-OH可位于
3 2 31(或5)、2(或4)、3号碳原子上,共3种,若主链上有4个碳原子,由碳骨架表示 ,-OH
可位于1(或5)、2、3、4号碳原子上,共4种,若主链上有3个碳原子,由碳骨架表示 ,-OH
只有1种取代位置,总共8种,除去C本身,与物质C互为同分异构体的醇共有7种,D正确;答案选
BD。
12.(2021·河北·模拟预测)C—C单键可以绕键轴旋转,其结构简式如下可表示为的烃,下列说法中正确
的是
A.该烃是苯的同系物 B.分子中最多有6个碳原子处于同一直线上
C.该烃的一氯代物最多有四种 D.分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
【答案】BD
【解析】根据同系物概念、苯的结构及分子的对称性分析判断。A项:苯的同系物是苯分子中的氢原子被
烷基取代的产物,只能由一个苯环和若干烷基组成,A项错误;B项:由于苯分子中对位的2C+2H共直线,
可知 分子中6个碳原子(红色)处于同一直线上,B项正确;C项:该烃
分子( )左右、上下对称,一氯代物只有3种(注意绿色碳原子上无氢原
子),C项错误;D项:根据苯的平面对称结构,可知该烃分子中至少有10个碳原子处于共面,例如
分子中红色碳原子,D项正确。本题选BD。
二、主观题(共4小题,共40分)13.(2022·江西省万载中学高三阶段练习)(9分)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)金刚烷的分子式为___________,其分子中的 基团有___________个;
(2)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
反应①的产物名称是_______写出反应①的产物与 溶液共热的化学方程式:______;
(3)已知烯烃能发生如下反应: RCHO+R’CHO,请写出下列反应产物的结构
简式: _____;
(4) 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, 经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得
到对苯二甲酸 提示:苯环上的烷基( )或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得
羧基 ,写出 所有可能的结构简式( 不考虑立体异构 ): _____。
【答案】(1)C H (1分) 6(2分)
10 16
(2)一氯环戊烷(1分) +NaOH +NaCl(2分)(3) (2分)
(4) 、 、
(各1分)
【解析】(1)金刚烷的分子式是C H ;其分子中与2个C原子相连的C原子即是-CH 结构,所以含有的
10 16 2
CH 基团的个数是6个;
2
(2)环戊烷与氯气发生取代反应生成一氯环戊烷,则反应①的产物名称是:一氯环戊烷;一氯环戊烷在
氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成环戊烯,环戊烯再与溴发生加成反应生成1,2-二溴环戊烷,所以
反应③的反应类型是加成反应;一氯环戊烷与氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成环戊醇和氯化钠,化学
方程式是: +NaOH +NaCl;
(3)根据所给烯烃发生的反应判断,二聚环戊二烯中的碳碳双键断裂,生成醛,其他环不变,则二聚环
戊二烯与臭氧、水、Zn反应的产物的结构简式是: ;
(4)二聚环戊二烯的分子式是C H ,其同分异构体经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸,
10 12
说明含有苯环结构,且苯环上存在2个对位取代基,能被高锰酸钾氧化;能使溴的四氯化碳溶液褪色,说
明还含有1个碳碳双键,则该同分异构体中的取代基可能是甲基、丙烯基;乙基、乙烯基,所以共3种符
合题意的同分异构体,其结构简式分别是:
、 、。
14.(2022·陕西渭南·高三期末)(11分)卤代烃在不同溶液中会发生不同类型的反应。请回答下列问题:
(1)向盛有1mL溴乙烷的试管中加入2mL 5%的NaOH溶液,加热,发生反应的化学方程式为_______。某
同学取少量反应后的混合溶液,向其中滴加 溶液,产生少量沉淀。该同学由此得出溴乙烷与NaOH
水溶液反应生成了溴化钠,你认为他的结论_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
(2)某同学在圆底烧瓶中加入2.0g NaOH和15mL无水乙醇,搅拌,再加入5mL 1-溴丁烷和几片碎瓷片,微
热(液体沸腾后,移开酒精灯)。产生的气体通过盛有水的试管后,再通入盛有酸性 溶液的试管中,
观察到溶液紫红色逐渐褪去。
已知:溴乙烷的沸点:38.4℃,1-溴丁烷的沸点:101.6℃。
①该同学用溴乙烷代替1-溴丁烷进行实验时,发现酸性 溶液不褪色。由已知沸点差异分析实验失
败的原因可能是_______。
②实验后检验出反应产物中含有丁烯,但不能说明该条件下没有发生取代反应。若进一步检验是否生成1-
丁醇,可采用的方法是_______(填字母)。
a.对产物进行红外光谱分析
b.对产物进行核磁共振氢谱分析
c.使反应混合物与金属钠反应
(3)写出2-溴-2-甲基丙烷发生消去反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) (2分) 不合理(1分) 没有用硝酸进行酸
化,排除 的干扰(2分)
(2)溴乙烷沸点低,加热时没有充分反应就挥发出去(2分) ab(2分)
(3) (2分)
【解析】(1)溴乙烷在氢氧化钠溶液液加热条件下发生取代反应生成乙醇,反应为;银离子和氢氧根离子会生成沉淀,由于反应后没有用硝
酸进行酸化,不能排除 的干扰,故结论不合理;
(2)①已知:溴乙烷的沸点:38.4℃;而反应过程中加热到微沸,由于溴乙烷沸点低,导致加热时没有充
分反应就挥发出去,使得实验失败;
②a.红外光谱可检测化学键及官能团,丁烯含有碳碳双键、1-丁醇含有羟基,对产物进行红外光谱分析
可以检验,a正确;b.核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢,丁烯、1-丁醇中氢所处的环境不同,对产物
进行核磁共振氢谱分析可以检验,b正确;c.钠与加入的乙醇、生成1-丁醇都会生成氢气,故使反应混合
物与金属钠反应不可以检验,c正确;故选ab;
(3)2-溴-2-甲基丙烷在氢氧化钠醇溶液中加热,发生消去反应生成溴化钠、水、 ,
反应为: ;
15.(2022·陕西安康·高三期末)(8分)由芳香烃A可以合成两种有机化合物B、C,如图所示:
(1)A的结构简式和名称分别为_______、_______;C分子中官能团名称为_______。
(2)反应①、②的条件和反应物分别为_______、_______。
(3)有关有机化合物B和C的下列说法正确的是_______(填字母)。
a.互为同系物 b.互为同分异构体 c.都属于卤代烃 d.都属于芳香族化合物
【答案】(1) (2分) 甲苯(1分) 碳溴键(1分)
(2)反应条件为光照,反应物为Cl 反应条件为铁做催化剂,加热,反应物为液溴(2分)
2(3)cd(2分)
【解析】芳香烃A分子式为C H,可发生反应①生成 ,可发生反应②生成
7 8
,可知A为甲苯。
(1)A为甲苯,其结构简式为 。C分子中的官能团名称为碳溴键。
(2)反应①为甲基上的氢原子被Cl取代,反应条件为光照,反应物为Cl。反应②为甲苯苯环上的氢被溴
2
取代,反应条件为铁做催化剂,加热,反应物为液溴。
(3)a.B和C分子组成上并不是相差若干个CH,不是同系物,a错误;b.B和C分子式不同不是同分
2
异构体,b错误;c.两者都是卤代烃,c正确;d.两者都含有苯环,都是芳香族化合物,d正确;故答案
选cd。
16.(2022·全国·高三专题练习)(12分)某有机物的结构简式如下图所示:
(1)该物质的分子式是_______,该物质中的官能团名称为_______。
(2)该物质苯环上的一氯代物有_______种。
(3)1mol该物质与溴水混合,最多消耗Br 的物质的量为_______mol。溴水少量时,所有可能得到的产物结
2
构简式_______。
(4)1mol该物质和 加成最多需 _______mol; 足量时,写出加成产物的结构简式_______。
(5)下列关于该物质的说法正确的是_______(填序号)。
①可发生加成、取代、氧化等反应
②难溶于水
③能使溴水褪色
④能使酸性 溶液褪色,且发生的是加成反应
【答案】(1)C H (1分) 碳碳双键(1分)
15 18(2)4(2分)
(3)2(1分) (1分)、 (1分)、 (1分)
(4)5(1分) (1分)
(5)①②③(2分)
【解析】(1)从该有机物的结构简式可知,其分子式为C H ;该物质中的官能团为碳碳双键。
15 18
(2)该物质苯环上的四个氢原子处于不同的化学环境,其一氯代物有4种。
(3)该物质碳碳双键可与溴水发生加成反应,1mol该物质与溴水混合,最多消耗Br 的物质的量为2
2
mol;溴水少量时,可能发生多种加成方式,得到的产物结构简式: 、 、
。
(4)该物质碳碳双键、苯环均能与H 发生加成,1mol该物质和 加成最多需 5mol; 足量时,不饱
2
和碳均转变为饱和碳,加成产物的结构简式: 。
(5)①该物质含有碳碳双键,是烃类,可发生加成、取代、氧化等反应,正确;②该物质没有亲水基团,
含有憎水基团,难溶于水,正确;③该物质含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,正确;
④碳碳双键和苯环侧链均能使酸性 溶液褪色,且发生的是氧化反应,不是加成反应,错误;故选
①②③。