D、乙烯与氯化氢发生加成反应:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,生成物只有氯乙烷,符合原子经济理念,故D正确. 故选D;
(2)乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷,方程式为:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl; 故答案为:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl;加成;
(3)氯乙烷沸点低、易挥发,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降,能减轻伤员的痛感; 故答案为:氯乙烷的沸点低,易挥发,挥发时吸收热量起到降温的作用.
点评: 本题主要考查了有机物的制备与用途,难度不大,注意物质性质的运用.
三.解答题(共6小题) 16.(2009?肇庆二模)多羟基连在同一个碳原子上易自动失水生成醛或酮:.
(1)根据上述原理,请写出 与NaOH的水溶液共热的化学方程式为: ; 与NaOH的乙醇溶液共热,可以生成 5 种稳定的二烯烃.
(2)醛酮在水中可生成水合物:.这是一个可逆反应,平衡状态(平衡的位置)决定于醛酮的结构.若为醛酮的水合平衡常数,其值越大则对应的醛酮水合物越稳定.下表是部分醛、酮的水合平衡常数: 化合物
3﹣3
K(H2O) 2×10 ×10
化合物
﹣3
10 很大 K(H2O) 2×10
根据以上表中数据分析,请总结出两条结论: a.羰基碳如连接的甲基越多,相对应的醛酮水合物越不稳定; b.羰基碳上连接烃基时,烃基的体积越大,水合物越不稳定; c.羰基碳相邻的碳上连接了卤原子使水合物变得更加稳定;
d.羰基碳相邻的碳上连接了卤原子越多、卤原子非金属性越强,其水合物越稳定(或羰基相连的碳原子连上卤素后,该碳原子留下的氢原子越多,其水合物越不稳定) . (3)工业上生产苯甲醛有以下两种方法: ①;②
与方法①相比,方法②的优点是 方法②未使用其它有毒原料,生成物除产品外另一种是无毒无污染的水 ,缺点是 方法②比方法①需要的温度高,相对耗能较多 .
(4)苯腙是有机染料的主要原料,由醛(或酮)与苯肼生成苯腙的反应为:
“反应①”的原子利用率为100%,则中间产物A的结构简式为 ;“反应②”的反应类型属于 消去反应 . (5)由对苯二甲醛的氧化产物“对苯二甲酸”与“乙二醇”缩聚,生成的聚酯纤维(涤纶)的结构简式为 或 .
考点: 卤代烃简介;有机物的推断.
专题: 信息给予题;有机物的化学性质及推断.
分析: (1)卤代烃在氢氧化钠水溶液中能水解取代生成羟基,2个羟基连在同一个碳原子上易自动失水生成醛或
酮,卤代烃发生消去反应的条件是与卤素原子相连的碳相邻的碳上含有氢原子;
(2)由表知甲基越多,相对应的醛酮水合物越不稳定;羰基碳相邻的碳上连接了卤原子越多、卤原子非金属性越强,其水合物越稳定;
(3)方法②未使用其它有毒原料,生成物除产品外另一种是无毒无污染的水;比方法①需要的温度高,相对耗能较多;
(4)苯肼中氨基上的氮氢键断裂,与羰基发生加成反应,消去反应指在一定条件下,有机物脱去小分子生成分子中含有双键的不饱和有机物的反应; (5)反应的原理为羧酸脱羟基醇脱氢.
解答: 解:(1)卤代烃在氢氧化钠水溶液中能水解取代生成羟基,2个羟基连在同一个碳原子上易自动失水生成
醛或酮;卤代烃发生消去反应的条件是与卤素原子相连的碳相邻的碳上含有氢原子,共有以下5种:,, 故答案为:;5;
(2)由表知甲基越多,相对应的醛酮水合物越不稳定;羰基碳相邻的碳上连接了卤原子越多、卤原子非金属性越强,其水合物越稳定,故答案为:a.羰基碳如连接的甲基越多,相对应的醛酮水合物越不稳定;
b.羰基碳上连接烃基时,烃基的体积越大,水合物越不稳定; c.羰基碳相邻的碳上连接了卤原子使水合物变得更加稳定;
d.羰基碳相邻的碳上连接了卤原子越多、卤原子非金属性越强,其水合物越稳定(或羰基相连的碳原子连上卤素后,该碳原子留下的氢原子越多,其水合物越不稳定);
(3)方法②未使用其它有毒原料,生成物除产品外另一种是无毒无污染的水;比方法①需要的温度高,相对耗能较多,故答案为:方法②未使用其它有毒原料,生成物除产品外另一种是无毒无污染的水;方法②比方法①需要的温度高,相对耗能较多;
(4)苯肼中氨基上的氮氢键断裂,与羰基发生加成反应得到:;反应②为消去反应,故答案为:;消去反应;
(5)对苯二甲酸和乙二醇制聚酯纤维,反应的方程式为 nHOOC﹣CbH5﹣COOH+nHOCH2CH2OH→HO{OCCbH5﹣COOCH2CH2O﹣}nH+(2n﹣9)H2O,故答案为:或.
点评: 本题考查化学方程式的书写、有机物化学性质的推断等,难度较大,注意根据题目所给信息解题.
17.甲烷(CH4)与氯气(Cl2)光照下反应生成CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3等.请回答下列问题. (1)写出CH3Cl分子的电子式.
(2)请指出CH2Cl2分子中各原子的氧化值. (3)请指出CH2Cl2分子中各原子的化合价. (4)请指出CHCl3分子所有的对称元素.
考点: 卤代烃简介. 专题: 有机化学基础.
分析: (1)CH3Cl分子中碳原子最外层有4个电子,能形成4个共价键达到稳定结构,每个氢原子或氯原子能形
成一个共价键达到稳定结构;
(2)在共价型化合物中,原子的氧化值就是原子所带的表观电荷数;
(3)共价化合物中元素的化合价,是该元素一个原子形成共用电子对的对数; (4)对称元素包括对称面、对称轴等.
解答: 解:(1)CH3Cl分子中碳原子最外层有4个电子,能形成4个共价键达到稳定结构,每个氢原子或氯原子
能形成一个共价键达到稳定结构,电子式:,故答案为:;
(2)在共价型化合物中,原子的氧化值就是原子所带的表观电荷数,C、H、Cl的电荷数分别为0、+1、﹣1,
故答案为:C、H、Cl的氧化值分别为0、+1、﹣1;
(3)共价化合物中元素的化合价,是该元素一个原子形成共用电子对的对数,C、H、Cl的化合价分别为4、1、1,故答案为:C、H、Cl的化合价分别为4、1、1; (4)CHCl3分子有对称面和三重对称轴,CHCl3分子所有的对称元素:C3,3m,故答案为:(C3,3m) m:对称面,C3三重对称轴,.
点评: 本题考查电子式、氧化值、化合价和对称元素等,难度中等,注意知识的积累.
18.比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,随队医生即对准受伤部位喷射氯乙烷(沸点℃)进行局部冷冻麻醉应急处理.乙烯和氯化氢在一定条件下制得氯乙烷的化学反应方程式是(有机物用结构简式表示)
CH2=CH2+HC1→CH3CH2C1 ,该反应类型是 加成反应 ,该反应的原子利用率为 100% ,决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是 氯乙烷的沸点低,易挥发,挥发时吸收热量起到降温的作用 .
考点: 卤代烃简介;有机化学反应的综合应用. 专题: 有机反应.
分析: 根据乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷,加成反应的原子利用率为100%,氯乙烷沸点较
低、易挥发吸热.
解答: 解:乙烯和氯化氢在一定条件下发生加成反应生成氯乙烷,方程式为:CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,加成反应
的原子利用率为100%,氯乙烷沸点低、易挥发,使受伤部位皮肤表面温度骤然下降,能减轻伤员的痛感,
故答案为:CH2=CH2+HC1→CH3CH2C1;加成反应;100%;氯乙烷的沸点低,易挥发,挥发时吸收热量起到降
温的作用.
点评: 本题主要考查了有机物的性质,难度不大,注意物质性质的运用.
19.为测定某卤代烃的组成,某同学设计实验如下:①将沉淀干燥后称重.②冷却后用稀硝酸酸化,再加入过量硝酸银;③过滤沉淀,洗涤沉淀2~3次;④量取该卤代烃液体,加入适量NaOH溶液,加热反应至液体不分层;回答下列问题:
(1)请按照正确的操作步骤排序 ④②③① .(用序号回答)
(2)②中加入稀硝酸的目的是 中和过量的氢氧化钠溶液 ,②中加入过量硝酸银的目的是 使卤离子沉淀完全 .
(3)若②中生成的沉淀为淡黄色,则该卤代烃中的卤原子是 Br .
(4)若称得沉淀的质量为,又测得卤代烃的密度为?mL,其蒸气密度是相同条件下氢气密度的94倍.则该卤代烃分子中含有 2 个卤原子.
考点: 卤代烃简介;探究物质的组成或测量物质的含量. 专题: 有机物分子组成通式的应用规律.
分析: (1)根据检验卤代烃的正确操作方法进行排序;
(2)根据卤代烃的水解需要在碱性条件下进行,检验卤素原子前必须中和硝酸进行解答;加入过量的硝酸银,确保卤素原子完全转化成沉淀;
(3)若②中生成的沉淀为淡黄色,则该沉淀为AgBr; (4)根据n=计算AgBr的物质的量,该有机物的蒸气密度是相同条件下氢气密度的94倍,求出其相对分子质量,根据m=ρV计算该有机物的质量,再根据n=求出卤代烃的物质的量,确定卤代烃中的卤原子数目.
解答: 解:(1)检验卤素原子的方法为:将卤代烃与氢氧化钠溶液的混合液加热、冷却后加入硝酸溶液中和过量
氢氧化钠、加入硝酸银溶液检验、称量生成的卤化银沉淀质量,所以正确操作顺序为:④②③①, 故答案为:④②③①;
(2)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;加入过量的硝酸银的目的是将所有的卤素原子完全转化成沉淀,使测量结果更准确, 故答案为:中和过量的氢氧化钠溶液;使卤离子沉淀完全;
(3)若②中生成的沉淀为淡黄色,则该沉淀为AgBr,所以该卤代烃中的卤原子是Br, 故答案为:Br;
(4)若称得沉淀的质量为,n(AgBr)==; 已知该有机物的蒸气密度是相同条件下氢气密度的94倍,则其相对分子质量为188,m=ρV=?mL×=,该有机物的物质的量n==,Br的物质的量与卤代烃的物质的量之比为2:1,所以卤代烃中的Br原子数目为2,
故答案为:2.
点评: 本题考查了卤代烃中卤素原子的检验方法,题目难度较大,注意掌握检验卤代烃中卤素原子的检验方法,
试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.
20.有下列A、B、C 三种氯代烷:
(1)检验这些有机物是否含氯元素有下列方法:①钠熔法②水解法.用水解法进行检验时,所需的化学试剂有 NaOH溶液、稀HNO3、AgNO3溶液 (请按这些试剂在使用时加人的顺序写);
(2)除上述列举的方法外,还有一种更为简便的方法,这种方法称为 铜丝燃烧 法,用该法检验时可观察到的现象 灼烧时火焰为绿色 .
(3)有机物C 在氢氧化钠的醇溶液中,加热时可发生消去反应,其产物的合理结构有: .(写有机物的结构简式)
考点: 卤代烃简介. 专题: 有机反应.
分析: (1)氯代烃水解应在NaOH溶液中,再检验氯离子,选择硝酸、硝酸银;
﹣1
﹣1
(2)可以利用铜丝灼烧法检验氯元素; (3)分子中含有﹣X,且邻位碳原子上含有氢原子,都可发生消去反应,C在氢氧化钠的醇溶液中,加热时可发生消去反应,有三种消去方式.
解答: 解:(1)氯代烃水解应在NaOH溶液中,再检验氯离子,先加稀硝酸中和至酸性,然后再滴加硝酸银,生
成白色沉淀来确定含氯元素, 故答案为:NaOH溶液、稀HNO3、AgNO3溶液;
(2)可以利用铜丝灼烧法检验氯元素,能观察到灼烧时火焰为绿色, 故答案为:铜丝燃烧;灼烧时火焰为绿色;
(3)C在氢氧化钠的醇溶液中,加热时可发生消去反应,有三种消去方式:产物分别为; 故答案为:.
点评: 本题考查有机物的结构与性质,注意把握有机物的官能团及性质的关系,熟悉卤代烃的性质即可解答,题
目难度不大.
21.某一氯代烷,与足量的NaOH水溶液混合加热后,用硝酸酸化,在加入足量硝酸银溶液,生成白色沉淀.通过计算,写出这种一氯代烷的各种同分异构体的结构简式. CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl .
考点: 卤代烃简介;有机化合物的异构现象. 专题: 同分异构体的类型及其判定. 分析: 一氯代烷(RCl)与足量的氢氧化钠溶液混合后加热,发生反应RCl+NaOH→ROH+NaCl,向酸化后的溶液中加AgNO3溶液时,发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,根据消耗的AgNO3计算一氯代烷(RCl)的物质的量,
再根据M=计算一氯代烷(RCl)的摩尔质量,据此确定烷基,确定一氯代烷(RCl)的分子式,书写其同分异构体.
解答: 解:一氯代烷(RCl)与足量的氢氧化钠溶液混合后加热,发生反应RCl+NaOH→ROH+NaCl,向酸化后的溶液中加AgNO3溶液时,发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,消耗AgNO3的物质的量=×1mol/L=,根据方程式可
知n(RCl)=n(AgNO3)=,故一氯代烷(RCl)的摩尔质量==mol,故烷基的式量为﹣=57,令烷基为CnH2n+1,则14n+1=57,解得n=4,故该一氯代烷的分子式为C4H9Cl,
C4H9Cl的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl; 故答案为:CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl.
点评: 本题考查有机物分子式的确定、同分异构体书写等,难度中等,根据一卤代烷与氢氧化钠溶液共热生成的
氯离子与硝酸银反应生成沉淀,根据沉淀的质量即可计算出一卤代烷的式量.