第2章 第1节 第2课时 有机化学反应的应用——卤代烃的制备和性质

【答案】 D
2．中国古代有“女娲补天”的传说，现代人因为氟氯代烷造成的臭氧层空 洞也在进行着“补天”，下列关于氟氯代烷的说法错误的是( )
【解析】 CH2ClF只有一种结构。 【答案】 B
3．(2016·郑州高二检测)下列物质分别与NaOH的醇溶液共热，能发生消去反 应且生成的有机物只有一种结构的是( )
【答案】 B
8．由环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯，下列有关的八步反应(其中所有 无机产物都已略去)：
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。 试回答： (1)反应________属于取代反应。 (2)写出上述化合物结构简式：B________，C________。 (3)反应④所用的试剂和条件是________。
为什么说卤代烃在有机合成中起着桥梁作用？ 【提示】
由此可见，在有机合成中卤代烃往往是改造有机化合物分子结构的中间产 物，实现烃—烃的含氧衍生物转变的桥梁。
[核心·突破] 1．卤代烃消去反应与水解反应的比较
2.卤代烃中卤素原子的检验 (1)实验原理 R—X＋H2O―Na△―O→H R—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。
设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选)，用化学方 程式表示(不必注明反应条件)。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不应需要高温，因此缺点之一是高能耗，需要 氯化汞作催化剂，汞是重金属，因此缺点之二是会污染环境。
(2)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和 氯化氢，产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯，因此方案为CH2===CH2＋ Cl2―→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl―→CH2===CHCl＋HCl、HC≡CH＋ HCl―→CH2===CHCl。
CaC2＋2H2O―→HC≡CH↑＋Ca(OH)2 HC≡CH＋HCl140℃―Hg―～C→2l200℃CH2===CHCl 电石-乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖于石油资源。 电石-乙炔法的缺点是________、________。
(2)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和 氯化氢。
【答案】 A
3．下列化合物中，既能发生水解反应，又能发生消去反应，且消去反应生 成的烯烃不存在同分异构体的是( )
【答案】 B
【规律总结】 1．通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X2的加成反应，得到二 卤代烃。 2．卤代烃中卤素原子有多个相邻碳原子时，发生消去反应可能生成多种不 同产物。
(2)实验操作 ①取少量卤代烃加入试管中；②加入NaOH溶液；③加热；④冷却；⑤加入 稀硝酸酸化；⑥加入AgNO3溶液。 即R—X加N―aO― △H→溶液R—OH、NaX中加和稀过―硝量―酸的→酸Na化OHRN—aOXH加A―gN―O→3溶液
若 若产 产生 生白 浅色 黄沉 色淀 沉， 淀卤 ，素 卤原 素子 原为 子氯 为原 溴子 原子 若产生黄色沉淀，卤素原子为碘原子
【答案】 (1)高能耗 会污染环境 (2)CH2===CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl―→CH2===CHCl＋HCl HC≡CH＋HCl―→CH2===CHCl
1．水解反应
卤代烃的化学性质 [基础·初探]
2.消去反应 (1)反应条件：NaOH的 乙醇 溶液、 加热 。 (2)断键方式：溴原子和β位碳原子上的 氢原子 。 (3)化学方程式： C2H5Br＋NaOH―乙△ ―醇→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
题组 2 卤代烃中卤素原子的检验
4．下列物质中加入少量硝酸酸化的硝酸银溶液，能得到沉淀的是( )
A．C2H5Br
B．氯水
C．溴的 CCl4 溶液
D．KClO3 溶液
【解析】 C2H5Br不溶于水，不能电离出Br－，不与硝酸银溶液反应，A不 对；溴的CCl4溶液中也无Br－，即使加入硝酸酸化的硝酸银溶液，因溴在CCl4中的 溶解度远远大于其在水中的溶解度，因此不反应，C不对；KClO3与硝酸银不反 应，D不对。
【答案】 B
题组2 卤代烃的制备 4．(2015·上海高考)卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃 经卤代反应制得的是( )
【答案】 C
5．(2014·上海高考节选)(1)工业上用电石-乙炔法生产氯乙烯的反应如下： CaO＋3C2 200℃―― ～→2 300℃CaC2＋CO↑
＋NaOH―醇△―→CH2===CH—CH3＋NaCl＋H2O，再由丙烯与Br2加成生 成1,2-二溴丙烷：CH2===CHCH3＋Br2―→BrCH2—CHBr—CH3，最后由1,2-二溴 丙烷水解得产物1,2-丙二醇：BrCH2—CHBr—CH3＋2NaOH―H△―2O→ HOCH2—CHOH—CH3＋2NaBr。
知
识
点
一
第2课时
学
业
分
有机化学反应的应用——卤代烃的制备和性质
层 测
评
知 识 点 二
1．认识溴乙烷的结构特点和主要化学性质。 2．了解卤代烃中卤素原子的检测方法。 3．认识卤代烃在有机化学中的应用。
卤代烃
[基础·初探] 1．定义 卤代烃可以看做是 烃 分子中的一个或多个氢原子被 卤素原子 取代后所生 成的化合物。可用R—X(X表示卤素原子)表示。 卤素 原子是卤代烃的官能团。 2．分类 按分子中所含卤素原子种类的不同，分为氟代烃、氯代烃、 溴代烃 、碘代 烃。
【解析】 要鉴定样品中是否含有氯元素，通常先将样品中的氯元素转化为 Cl－，再使Cl－转化为AgCl沉淀，利用沉淀的颜色和不溶于稀硝酸的性质来判断氯 元素的存在。
(1)鉴定氯酸钾晶体中的氯元素，可先转化成氯化钾，再利用硝酸酸化的 AgNO3溶液来检验Cl－。
(2)鉴定1-氯丙烷中的氯元素，必须先将1-氯丙烷中的氯原子通过水解或消去 反应转化为氯离子，再滴入AgNO3溶液来检验。即先取少量1-氯丙烷加入NaOH溶 液，使其水解后，再加入稀硝酸，然后加入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色来判断 是否为氯原子。其实验的关键是在加入AgNO3溶液之前，应加入稀硝酸酸化，以 中和过量的NaOH溶液，防止NaOH与AgNO3溶液反应生成的沉淀对实验现象产生 干扰。
【答案】 C
6．在实验室里鉴定氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操 作程序：①滴加AgNO3溶液；②加入NaOH溶液；③加热；④加入MnO2固体；⑤ 加蒸馏水过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用稀硝酸酸化。
(1)鉴定氯酸钾晶体中氯元素的操作步骤是________(填序号)。 (2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是_________________(填序号)。
3．制备 (1)取代反应
C2H5OH＋HBr―△―→C2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃的加成反应
4．用途 做麻醉剂、 溶剂 、灭火剂。
用乙烷与氯气发生取代、乙烯和氯化氢发生加成反应制备氯乙烷，哪种方法 最佳？
【提示】 乙烯与氯化氢发生加成反应最佳，因乙烷与氯气发生取代反应的 副产物较多。
[题组·冲关] 题组1 卤代烃的组成和结构 1．下列物质不属于卤代烃的是( )
【解析】 本题考查了卤代烃RCH2CH2X发生水解反应和消去反应时断键的 位置。发生水解反应时，只断C—X键，发生消去反应时，要断C—X键和β碳原子 上的C—H键(即③)。
【答案】 B
2．1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中，两反应 ()
A．产物相同，反应类型相同 B．产物不同，反应类型不同 C．碳氢键断裂的位置相同 D．碳溴键断裂的位置相同
【答案】 (1)④③⑤⑦① (2)②③⑦①
题组3 卤代烃在有机合成中的桥梁作用 7．由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时，需要经过下列哪几步反应( ) A．加成―→消去―→取代 B．消去―→加成―→水解 C．取代―→消去―→加成 D．消去―→加成―→消去
【解析】 由题意知要制1,2-丙二醇，2-氯丙烷需先发生消去反应制得丙烯：
【特别提醒】 加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰 实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
[题组·冲关] 题组1 卤代烃的水解和消去反应及应用 1．卤代烃RCH2CH2X中化学键如下，则下列说法中正确的是( )
A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③ B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是① C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④ D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②
【答案】 B
5．(2016·郑州高二质检)某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后，冷却， 滴入AgNO3溶液，结果最终末得到白色沉淀，其主要原因是( )
A．加热时间太短 B．不应冷却后再加入AgNO3溶液 C．加AgNO3溶液前未用稀HNO3酸化 D．反应后的溶液中不存在Cl－
【解析】 氯乙烷在碱性条件下加热水解，先加入过量的稀HNO3中和未反 应完的NaOH，然后再加入AgNO3溶液，可以检验Cl－的存在。
【答案】 (1)①⑥⑦ (3)NaOH浓溶液、醇，加热