3.1 卤代烃（精讲）2022-2023学年高二化学一隅三反系列（人教版2019选择性必修3）（解析版）

3.1卤代烃（精讲） 考点一溴乙烷【例1-1】（2023云南）有关溴乙烷的下列叙述中，正确的是A．溴乙烷不溶于水，能溶于大多数有机溶剂B．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热可生成乙醇C．在溴乙烷中滴入AgNO3溶液，立即有淡黄色沉淀生成D．溴乙烷通常用乙烷与液溴直接反应来制取【答案】A【解析】A．卤代烃都难溶于水，易溶于有机溶剂，所以溴乙烷不溶于水，易溶于大多数有机溶剂，A正确；B．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热，发生消去反应，生成乙烯等，B不正确；C．溴乙烷中不含有氯离子，滴入AgNO3溶液，不发生反应，没有淡黄色沉淀生成，C不正确；D．溴乙烷通常用乙烷与溴蒸气在光照条件下反应制得，乙烷与液溴不发生反应，D不正确；故选A。【例1-2】（2023春·辽宁朝阳·高二北票市高级中学校考阶段练习）溴乙烷是一种重要的有机化工原料，其沸点为38.4℃，制备溴乙烧的一种方法是乙醇与氢溴酸反应。 实际通常是用溴化钠固体与一定浓度的硫酸以及乙醇起反应。某课外化学兴趣小组欲在实验室制备溴乙烷(装置如图)，实验操作步骤如下：①检查装置的气密性；②在圆底烧瓶中加入95％乙醇、80％硫酸，然后加入研细的溴化钠粉末和几小块碎瓷片；③小心加热，使其充分反应。回答下列问题：(1)装置A的作用是_______，加入碎瓷片的作用是_______。(2)反应结束后，得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的_______(填标号)。a.稀氢氧化钠溶液　　　b.乙醇　　　c.四氯化碳(3)要进一步制得纯净的溴乙烷，可继续用蒸馏水进行洗涤、分液，然后再加入无水，进行_______(填标号)实验操作。a.分液　　　　b.蒸馏　　　　c.萃取(4)为了检验溴乙烷中含有溴元素，_______(填“能”或“不能”)直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验，其原因是_______。通常采用的方法是取少量溴乙烷，然后_______(按实验的操作顺序选填下列序号)。①加热　　　　②加入溶液　　　　③加入稀酸化　　　　④加入溶液【答案】(1)    冷凝回流    防止暴沸(2)a(3)b(4)    不能    溴乙烷不能与硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀    ④①③②【解析】（1）乙醇具有挥发性，用球形冷凝管A的作用是冷凝回流，加入碎瓷片，可以防止液体暴沸；（2）浓硫酸具有强氧化性，能将溴化氢氧化为溴单质，所以粗产品中含有 而呈现棕黄色，氢氧化钠溶液可以和溴单质反应生成易溶于水的、和水，故选a；（3）为制得纯净的溴乙烷，先用蒸馏水进行洗涤、分液，然后再加入无水吸水，最后再蒸馏得到纯净的溴乙烷；（4）因为溴乙烷不能与硝酸银溶液反应生成溴化银沉淀，故不能直接滴加硝酸银溶液检验溴原子；卤代烃在氢氧化钠溶液中水解，产生卤素离子，要检验溴乙烷中的溴原子的存在，具体的方法是：取少量溴乙烷，先加氢氧化钠溶液，再加入稀硝酸酸化，最后加入硝酸银，若生成浅黄色沉淀，则溴乙烷中含有溴元素。【一隅三反】1．（2023·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）下列关于溴乙烷的说法正确的是A．电子式为B．密度比水小C．发生取代反应时键一定会断裂D．发生消去反应时键一定会断裂【答案】D【解析】A．电子式为，A错误；B．溴乙烷密度比水大，B错误；C．发生取代反应时可能断裂，C错误；D．发生消去反应生成乙烯时键一定会断裂，D正确；故选D。2．（2022·陕西中）实验室制备1，2-二溴乙烷的实验流程如图：已知：①主要副反应：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。②有关数据列表如下：乙醇1，2-二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体溶解性易溶于水难溶于水难溶于水沸点／℃78.513234.6 试回答下列问题：(1)乙醇与浓硫酸在170℃发生反应的化学方程式为_______。(2)乙醇与浓硫酸反应装置中放入几片碎瓷片，目的是_______。(3)反应得到的混合气体中含有、等气体，检验其中的气体可选用的试剂是_______。(4)吸收步骤中，应适当降低吸收液的温度，其主要目的是_______。(5)实验制得的1，2-二溴乙烷粗产品中含有少量未反应的和少量副产品乙醚，某同学进一步提纯如下：序号实验方案实验目的①_______除去粗产品中的溴杂质②将①实验后的有机混合物进行_______除去粗产品中的乙醚杂质(6)为检验溴乙烷中含有溴元素，不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验，其原因是_______。通常采用的方法是取少量溴乙烷，然后_______(按实验的操作顺序选填下列序号)。①加热    ②加入溶液    ③加入稀酸化    ④加入NaOH溶液【答案】(1)(2)避免混合液在受热时暴沸(3)品红溶液(4)避免溴单质大量挥发(5)    用NaOH溶液洗涤粗产品，静置后分液    蒸馏(6)    溴乙烷中不含有溴离子    ④①③②【解析】（1）乙醇在浓硫酸、170℃下发生消去反应，得到乙烯，其反应方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O；故答案为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O；（2）乙醇、浓硫酸均为液体，加热时为防止暴沸，需要加入沸石或碎瓷片；故答案为避免混合液在受热时暴沸；（3）二氧化硫具有漂白性，因此检验二氧化硫存在，常用品红溶液，品红溶液褪色，说明含有二氧化硫；故答案为品红溶液； （4）液溴为深红色易挥发的液体，因此为了避免溴单质大量挥发，需要适当降低吸收液的温度；故答案为避免溴单质大量挥发；（5）①溴单质能与NaOH溶液反应，转化成易溶于水的盐，1，2-二溴乙烷为无色液体，且难溶于水，因此用NaOH溶液洗涤粗产品，静置后分液；故答案为用NaOH溶液洗涤粗产品，静置后分液；②乙醚难溶于水，乙醚为有机溶剂，乙醚与产品互溶，因此利用它们沸点不同，进行蒸馏分离；故答案为蒸馏；（6）为了检验溴乙烷中含有溴元素，不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液，因为能与硝酸银反应生成淡黄色沉淀的溴元素应是溴离子，而溴乙烷中不含溴离子；为了检验溴元素，需要先加入NaOH水溶液加热，使溴原子转化成溴离子，冷却后，加入硝酸酸化，最后滴加硝酸银溶液，观察是否有淡黄色沉淀，步骤是④①③②；故答案为④①③②。3．（2022秋·上海·高二上海市复兴高级中学校考期末）实验室常用如下装置制取溴乙烷。在圆底烧瓶中加入溴化钠、浓H2SO4、乙醇和适量的水，加热可收集到溴乙烷。所涉及的有关物质的物理性质见下表：乙醇溴乙烷沸点（℃)7838.4密度(g/cm3)0.791.45水溶性互溶不溶(1)写出用此法制备溴乙烷的化学方程式：①NaBr+H2SO4NaHSO4+HBr；②_______。(2)浓H2SO4在本实验中的作用是_______，其用量(物质的量)应_______(填“大”“小”或“等”)于NaBr的用量。(3)反应物中加入适量水，除了溶解NaBr使反应物接触更充分外，还可以_______(任写一条)。(4)下列最适宜作为溴乙烷收集装置的是_______(选填编号)。 abcd(5)制得的粗溴乙烷中会含有少量杂质Br2而呈黄色，可先用NaHSO3溶液洗涤，再水洗干燥后蒸馏。洗涤过程用到的主要玻璃仪器是_______。完成NaHSO3溶液洗涤时发生反应的离子方程式并标明电子转移方向和数目：_______。□HSO+□Br2+□_______→□SO+□Br-+□H+能否改用氢氧化钠溶液洗涤粗溴乙烷？_______(填“可以”或“不可以”)，原因是_______。【答案】(1)CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O(2)    制备HBr和吸水剂    大于(3)降低H2SO4的浓度防止其他副产物过多/溶解HBr(4)d(5)    分液漏斗、烧杯        不可以    溴乙烷与NaOH溶液会反应【解析】（1）①NaBr+H2SO4NaHSO4+HBr；②C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O；（2）浓H2SO4在NaBr+H2SO4NaHSO4+HBr中为反应物，在C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O中是吸水剂，根据第一个反应知道硫酸和溴化钠的物质的量是相等的，但是为了在第二个反应中起到催化剂的作用，所以硫酸用量应大于NaBr的用量；（3）反应物中加入适量水，除了溶解NaBr使反应物接触更充分外，还可以降低H2SO4的浓度防止其他副产物过多/溶解HBr；（4）生成的溴乙烷经冷却后可收集在d中，因溴乙烷和水互不相溶，并且溴乙烷的密度比水大，在冰水混合物的下层，即在锥形瓶底部（液封作用）；（5）制得的粗溴乙烷中会含有少量杂质Br2而呈黄色，可先用NaHSO3 溶液洗涤并分液，再水洗干燥后蒸馏。故洗涤过程用到的主要玻璃仪器是分液漏斗、烧杯，Br2溶于NaHSO3溶液溴乙烷则不溶。NaHSO3溶液洗涤时发生反应的离子方程式、电子转移方向和数目：；不能改用氢氧化钠溶液洗涤粗溴乙烷，因为溴乙烷与NaOH溶液会反应。考点二卤代烃【例2-1】（2022陕西）下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不能发生消去反应的是①  ②  ③(CH3)2C=CHCl  ④CHCl2CHBr2  ⑤  ⑥CH3ClA．①③⑥B．②③⑤C．全部D．②④【答案】A【解析】①分子中，苯环结构稳定，不能发生消去反应；②分子中，与-Cl相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子，能发生消去反应；③(CH3)2C=CHCl分子中，与-Cl相连碳原子相邻的碳原子上不连有H原子，不能发生消去反应；④CHCl2CHBr2分子中，与-Cl或-Br相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子，能发生消去反应；⑤分子中，与-Br相连碳原子相邻的碳原子上连有H原子，能发生消去反应；⑥CH3Cl分子中只有1个C原子，不能发生消去反应；综合以上分析，①③⑥不能发生消去反应；故选A。【例2-2】（2022山东）某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为A．CH3CH2CH2CH2CH2ClB．C．D．【答案】C【解析】A．CH3CH2CH2CH2CH2Cl的消去产物只有一种：CH3CH2CH2CH=CH2，A错误； B．该物质结构对称，故消去产物只有一种，B错误；C．该物质消去产物有两种，分别为CH2=CH—CH2CH2CH3和CH3—CH=CH—CH2CH3，C正确；D．该物质不能发生消去反应，D错误；故选：C。【一隅三反】1．（2023陕西）下列有关卤代烃说法正确的是A．所有卤代烃在适当条件下都能发生水解反应B．所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应C．检验溴乙烷中是否有溴元素，方法是先加入NaOH溶液共热，冷却后再加硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的【答案】A【解析】A．卤代烃在NaOH的水溶液中均可发生水解反应，即所有卤代烃在适当条件下都能发生水解反应，A正确；B．与−X相连C的邻位C上有H才可以发生消去反应，如CH3Cl、(CH3)3CCH2Cl不能发生消去反应，B错误；C．向溴乙烷中加入NaOH溶液共热，溴乙烷发生取代反应产生Br-，由于溶液中可能含有过量的NaOH，OH-会与加入AgNO3溶液的Ag+变为AgOH沉淀，AgOH分解产生Ag2O，会影响Br元素的检验，需要加入稀硝酸溶液消耗溶液中的NaOH，使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，C错误；D．卤代烃可利用烯烃加成反应制备，如乙烯与HCl可发生加成反应生成氯乙烷，D错误；故选A。2．（2022·全国·高二专题练习）关于卤代烃的下列说法不正确的是A．卤代烃不属于烃B．卤代烃难溶于水，易溶于有机溶剂C．有的卤代烃可用作有机溶剂D．所有的卤代烃都可以发生消去反应生成相应的烯烃【答案】D【解析】A．卤代烃分子中含有卤素原子，属于烃的衍生物，不属于烃，故A正确；B．卤代烃具有有机物的通性，难溶于水，易溶于有机溶剂，故B正确；C．有的卤代烃可用作有机溶剂，如四氯化碳、氯仿都是良好的有机溶剂，故C正确； D．并不是所有的卤代烃都可以发生消去反应生成相应的烯烃，如一氯甲烷没有邻碳原子，不能发生消去反应，故D错误；故选D。3．（2022秋·内蒙古巴彦淖尔·高二校考期末）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只有一种的是A．CH3BrB．C．D．【答案】B【解析】A．该有机物只有一个碳原子，不能发生消去反应，A错误；B．该有机物可以发生水解反应，生成醇，也可以发生消去反应，产物只有一种如右图所示，，B正确；C．该有机物中与卤原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，C错误；D．该有机物发生消去反应会有两种产物如右图，和，D错误；故本题选B。考点三卤代烃中卤元素离子检验【例3】（2022秋·上海浦东新·高二校考期末）检验溴乙烷中的溴元素，不需要的试剂是A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．HNO3D．CCl4【答案】D【解析】检验溴乙烷中含有溴元素首先将它转化为溴离子，采用卤代烃的水解方法，即加入氢氧化钠溶液，在水解后生成的溴离子可以和银离子反应，生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银，由此来检验溴乙烷中的溴元素，操作步骤为：加入NaOH溶液，加热，冷却，加入稀HNO3酸化后，加入AgNO3溶液，生成淡黄色沉淀，证明溴乙烷中的溴元素的存在，故本题答案选D。【一隅三反】1．（2023·北京）要检验卤代烃中是否含有溴元素，正确的实验方法是A．加入氯水振荡，观察上层是否有橙色 B．滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成C．滴加NaOH水溶液，加热，然后加入稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D．滴加NaOH水溶液，然后滴加AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成【答案】C【解析】A．卤代烃为非电解质，不能电离出卤素离子，因此溴代烃不能直接与氯水发生反应，故A错误；B．卤代烃不能直接与硝酸银溶液发生反应，故B错误；C．溴代烃在碱性条件下发生水解生成溴化钠，然后加硝酸中和过量的NaOH后再加硝酸银溶液，若出现浅黄色沉淀说明含有溴元素，故C正确；D．NaOH能与硝酸银发生反应生成沉淀，因此在加硝酸银前应先加硝酸酸化，故D错误；故选：C。2．（2022·黑龙江牡丹江）要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是A．加入溴水振荡，观察水层是否有棕红色出现B．滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成C．加入NaOH溶液共热，冷却后滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D．加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性，滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成【答案】D【解析】A．溴乙烷与溴水不反应，不能据此检验，A错误；B．溴乙烷与硝酸银不反应，不能据此检验，B错误；C．加入NaOH溶波共热，冷却后没有先加硝酸至酸性，且NaOH与AgNO3溶液反应，不能据此检验，C错误；D．加入NaOH溶液共热，发生水解反应，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，若由浅黄色沉淀生成，说明含有溴元素，可据此检验，D正确；故合理选项是D。3．（2023昆明八中）为检验1-溴丁烷中的溴元素，下列实验操作正确的顺序是①加入硝酸银溶液②加热煮沸③取少量1-溴丁烷④加入足量稀硝酸酸化⑤加入氢氧化钠溶液⑥冷却A．③②⑤①④⑥B．③⑤②①④⑥C．③⑤②⑥④①D．③④②⑥①⑤【答案】C【解析】先取少量1-溴丁烷，加入氢氧化钠溶液，然后加热进行水解，溶液冷却后，加入硝酸中和过量的氢氧化钠，再加入硝酸银观察是否有沉淀，故正确顺序为：③⑤②⑥④①；故选C。 考点四卤代烃在合成中的作用【例4】（2023·湖北）烯烃A在一定条件下可以按如图所示框图进行反举。已知：D是请回答下列问题：(1)A的结构简式是_______。(2)框图中属于加成反应的是_______(填序号)(3)框图中反应⑤属于_______(填反应类型)。(4)C在溶液中水解得到产物的结构简式是_______。(5)写出D→E的化学方程式_______，写出E→F的化学方程式_______。【答案】(1)(2)①③④⑥(3)消去反应(4)(5)        【解析】（1）根据分析可知，A的结构简式是； （2）①A与氢气发生加成反应生成B，②B与溴在光照条件下发生取代反应生成C，③A与HBr发生加成反应生成C，④A与溴发生加成反应生成D，⑤D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E，⑥E与足量溴反应生成F，综上，框图中属于加成反应的是①③④⑥；（3）框图中反应⑤D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E，属于取代反应；（4）C在溶液中水解得到产物为醇，其结构简式是；（5）D→E是D在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成E、溴化钠和水，反应的化学方程式为，E→F是E与足量的溴发生加成反应生成F，反应的化学方程式为。【一隅三反】1．（2023·湖南）在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，如：请写出实现下列转变的合成路线图。(1)由通过两步反应合成_______。(2)由通过三步反应合成_______。【答案】(1)(2)【解析】（1）由通过两步反应合成，可先利用卤代烃消去反应生成双键，再加成获得目标产物，所以合成路线可以为；故答案为 。（2）由通过三步反应合成，由卤代烃获得邻二醇，可先利用消去反应获得双键，然后加成获得二卤代烃，再水解获得邻二醇，合成路线可以为；故答案为。2．（2022春·山东聊城·高二校考期中）有下图所示转化关系，回答下列问题：(1)反应①的实验装置如图所示(夹持及加热装置已略去)。仪器a中加入苯和少量铁屑，仪器b中盛放试剂的名称为_______；仪器c的名称为_______；NaOH溶液的作用是_______。(2)A的二氯代物的同分异构体有_______种。(3)检验B中官能团所需试剂的化学式为_______(按使用顺序填写)。(4)反应④的化学方程式为_______；该反应的反应类型为_______。【答案】(1)    液溴    球形冷凝管    吸收挥发出的Br2和HBr(2)4(3)NaOH、HNO3、AgNO3 (4)    +NaOH+NaCl+H2O    消去反应【解析】（1）反应①为苯和液溴发生取代反应生成溴苯和HBr，实验装置如图所示(夹持及加热装置已略去)，仪器a中加入苯和少量铁屑，由此可知仪器b中盛放试剂的名称为液溴；由装置可知仪器c的名称为球形冷凝管；Br2和HBr均易挥发，均有毒，逸散到空气中会污染空气，因此NaOH溶液的作用是吸收挥发出的Br2和HBr；（2）A()的二氯代物的同分异构体有4种，分别为2个Cl与同一个C相连有1种，2个Cl连接在2个C上有邻间对3种；（3）检验B()中官能团即检验氯原子，思路为让其在NaOH水溶液中水解产生NaCl，然后用硝酸酸化，再加硝酸银，若产生白色沉淀，则证明B中有Cl，即所需试剂(按顺序)的化学式为NaOH、HNO3、AgNO3；（4）反应④为B发生消去反应得到C，反应的化学方程式为+NaOH+NaCl+H2O；该反应的反应类型为消去反应。