- 卤代烃
- 共1238题
曾有人用金属钠处理化合物A（分子式C5H6Br2，含五元环），欲得产物B，而事实上却得到芳香化合物C（分子式C15H18）。
6-1请画出A、B、C的结构简式。
6-2为什么该反应得不到B却得到C？
6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C，得到的产物是D，写出D的结构式。
正确答案
6-1
A 
各2分
若答B的结构式为：
6-2 要点：B不稳定 (2分)
注：前者的炔碳原子通常为sp杂化轨道，线性，环炔的张力太大；后者为反芳香性。
6-3
注：酸性高锰酸钾溶液氧化芳香环侧链反应发生在碳上；该产物可形成分子内氢键。
1．对比产物C的分子式（C15H18）和起始物A的分子式（C5H6Br2）可见一个C分子是3个A分子脱去溴原子连接而成的，而且A转化为C的反应是用金属钠消除A分子中的溴。可见此题并没有要求应试者必须学过武兹反应，此思路的知识基础没有超过中学化学。
2．试题用A是溴代环戊烯和C是芳香化合物2个信息同时限定了A和C的结构。溴代环戊烯因溴原子连在不同碳原子上而有多种位置异构体，它们与金属钠反应失去溴连接的方式更多，但是，为满足C是分子式为C15H18的芳香化合物（至少要有一个含共轭双键的苯环）的条件，A必须是1，2-二溴环戊烯，C必定有答案给出的结构式。应试者得出这个结论的过程和花费的时间自然很不相同，有的学生可能在草稿纸画满各种各样的二溴环戊烯，并令其脱溴相连，甚至得出很大的环状化合物，有的学生则只需在脑子里想清楚，其差别不是知识水平高低而是智力水平高低。在思考过程中，下述联想是有助于应试者得出结论：
3．为什么A与金属钠反应会得到C呢？如果应试者联想起中学化学里学过乙炔合成苯的反应，就会想到，A脱去溴首先得到的应是含CºC键的环戊炔（B），既然乙炔经催化可三聚成苯，对比乙炔和环戊炔的结构，理应联想到中学化学学到：乙炔的碳氢处在一条直线上（《化学读本》的sp杂化当然有帮助，属竞赛大纲要求，但并非必需），环戊炔的炔碳在五元环上，其不稳定性就不至犹豫，不需催化剂也会聚合就在意料之中。
4．命题人考虑到环戊烯不稳定，有的学生可能将B写成它的双聚物，以求得到较稳定的化合物，因而答双聚体也算对，而且对两种B的不稳定给了注释性说明（注：不要求学生达到这种注释水平）。
5．C的氧化可看成是苯环的侧链碳原子的氧化。中学化学里讲过甲苯氧化得苯（甲）酸，去年初赛题分析里讨论过芳香烃侧链氧化的规律，应试者一般研究过去年初赛题，所以由C得出D应不是困难的事。但是，这里仍有很强的智力因素，应试者若被C的复杂结构迷惑住，不注意分子的核心部位是一个苯环，对题目给出的C是芳香化合物的信息视而不见，D是什么就很难答上来，到事后才恍然大悟。
已知实验室制备1，2-二溴乙烷可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示：
有关数据列表如下：
回答下列问题：
(1)反应原理是___________________________________________________________
(2)在装置C中应加入 ，(填正确选项前的字母)其目的是_______________
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ；
(4)若产物中有少量副产物乙醚．可用 的方法除去；
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是 ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是 。
正确答案
（共16分）
c （2分）吸收反应中可能生成的酸性气体（2分） 溴的颜色完全褪去（2分） (4)蒸馏（2分）
(5)避免溴大量挥发；（2分）产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低，过度冷却会凝固而堵塞导管（2分）
试题分析：（1）在加热和催化剂的作用下乙醇发生消去反应生成乙烯，然后乙烯和溴水发生加成反应生成1，2－二溴乙烷，反应的化学方程式是
（2）由于在反应过程中由可能生成SO2和CO2，所以C中应该放入氢氧化钠溶液，用来吸收反应中可能生成的酸性气体，防止干扰实验。
（3）乙烯和溴水发生加成反应，所以当溴的颜色完全褪去即可说明反应已经结束。
（4）乙醚的沸点和1，2－二溴乙烷的沸点相差很大，所以如果产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的的方法除去。
（5）由于溴分子易挥发，所以用冷水冷却装置D的目的是避免溴大量挥发；又因为产品1，2－二溴乙烷的熔点(凝固点)低，过度冷却会凝固而堵塞导管。
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，侧重对学生实验设计能力和动手操作能力的培养，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。
（12分）实验室制备溴乙烷并进行溴乙烷的性质实验如下，试回答下列问题：
（Ⅰ）用右图所示的装置制取溴乙烷：
在试管I中依次加入2 mL 蒸馏水、4 mL浓硫酸、2 mL 95％的乙醇和3g溴化钠粉末，在试管Ⅱ中注入蒸馏水，在烧杯中注入冰水。加热试管I至微沸状态数分钟后，冷却。
（1）试管I中生成溴乙烷的化学反应方程式为： 。
(2) 试管I中加入2 mL 的蒸馏水，其作用除溶解NaBr粉末和吸收HBr气体之外还有一个重要作用是 _____ 。
（3）反应结束后，试管Ⅱ中粗制的C2H5Br呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的 __________（填字母）
（4）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后____________________________（填代号）。
①加热；②加入AgNO3溶液；③加入稀HNO3酸化；④加入NaOH溶液；⑤冷却
（Ⅱ）溴乙烷的性质实验
（5）在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热的性质实验时，把生成的气体通过右图所示的装置。用该装置进行实验的目的是检验乙烯的生成,该图中右边试管中的现象是 ；左边试管中水的作用是 。
正确答案
（1）C2H5OH + HBr 
（3）C （4）④①⑤③②。 （5）酸性高锰酸钾褪色；除去乙醇等杂质等干扰
（1）乙醇和溴化氢发生取代反应，即得到溴乙烷，方程式为C2H5OH + HBr
（2）由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性，所以利用水的稀释，降低浓硫酸的氧化性，减少副反应的发生。
（3）C2H5Br呈棕黄色是因为含有单质溴，A中氢氧化钠能和溴乙烷反应，所以应该选择亚硫酸钠，利用亚硫酸钠的还原性除去单质溴，四氯化碳易溶在溴乙烷中，不能选择，答案选C。
（4）要检验溴乙烷中的溴元素，应该显使溴乙烷水解，然后在加入硝酸银溶液。由于水解需要在碱性条件下进行，而溴离子和硝酸银的反应需要在酸性条件下，所以再加入硝酸银溶液之前应该先加入酸进行酸化，所以正确的顺序是④①⑤③②。
（5）乙烯含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色。由于乙醇易挥发，生成的乙烯中混有乙醇，而乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以边试管中水的作用是除去乙醇等杂质等干扰。
1，2-二溴乙烷在常温下是无色液体，密度是2.18g/cm3，沸点是131.4℃，熔点是9.79℃，不溶于水，易溶于醇、丙酮等有机溶剂．在实验室可用如图所示装置来制备1，2-二溴乙烷．其中试管c中装有浓溴水．
（1）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：______；该反应属于______反应（填反应类型）．
（2）安全瓶a可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管c是否发生堵塞．如果发生堵塞，a中的现象是：______．
（3）容器b中NaOH溶液的作用是______；
（4）将试管c置于冷水中的目的是：______．
（5）容器d中NaOH溶液的作用是______，所发生反应的离子方程式为：______．
正确答案
（1）乙烯和溴的加成得到1，2-二溴乙烷，故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；加成；
（2）通过观察实验装置，可知a是安全瓶防止液体倒吸．锥形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是检查试管c是否堵塞．当c堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，故答案为：a中玻璃管内水柱上升，甚至水会溢出；
（3）b中盛氢氧化钠液，其作用是洗涤乙烯；除去其中含有的杂质（CO2、SO2等），故答案为：除去乙烯中的CO2和SO2；
（4）低温能减少溴的挥发，故答案为：减少溴的挥发；
（5）溴蒸气可用氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O，故答案为：吸收溴蒸气；Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；
如下图所示是1 ，2- 二氯乙烷消去反应的实验装置图，按要求回答下列问题：
(1)按照如图所示，连接好仪器装置之后，首先需进行的操作是____________。
(2)试管a中加入的试剂是1，2-二氯乙烷和_____________（写名称）。
(3)上述加热方式叫做______，相对于直接加热而言，这种加热方式的优点是_________ 。
(4)试管b中的试剂是_________________ 。
正确答案
(1)检查装置的气密性
(2)氢氧化钠的乙醇溶液
(3)水浴加热；温度易控，受热均匀
(4)溴水或溴的四氯化碳溶液
扫码查看完整答案与解析