Question

14．鹵代烴在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用，回答下列問題：
（1）多氯代甲烷常為有機(jī)溶劑，其分子結(jié)構(gòu)為正四面體的名稱為四氯甲烷；碳原子個(gè)數(shù)不大于10的烷烴分子中，其一氯代物只有一種的烷烴的個(gè)數(shù)為4個(gè)．
（2）三氟氯溴乙烷（CF₃CHClBr）是一種麻醉劑，寫出其所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式CHFClCF₂Br、CHFBrCF₂Cl、CFClBrCHF₂（不考慮立體異構(gòu)）．
（3）聚氯乙烯是生活中常用的塑料，工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的一種工藝路線如下：
乙烯$→_{①}^{Cl_{2}}$1，2-二氯乙烷$→_{②}^{480-530℃}$氯乙烯$\stackrel{聚合}{→}$聚氯乙烯
反應(yīng)①的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)；
反應(yīng)②的反應(yīng)類型為消去分液．
（4）實(shí)驗(yàn)室以乙醇、濃硫酸和溴化鈉為試劑，用如圖的裝置制備溴乙烷，圖中省去了加熱裝置．
有關(guān)數(shù)據(jù)見表：

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無色液體	無色液體	深紅棕色液體
密度（g/cm3）	0.79	1.44	3.1
沸點(diǎn)	78.5	38.4	59

①儀器B名稱是球形冷凝管，儀器B的作用是冷凝回流．
②制備過程中，加入的濃硫酸必須進(jìn)行稀釋，其目的是AB（填序號(hào)）
A．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成   B．減少Br₂的生成   C．水是反應(yīng)的催化劑   D．硫酸的濃度越稀反應(yīng)越快
③加熱應(yīng)采取的方式為水浴加熱；加熱的目的是升高溫度，加快反應(yīng)速率，同時(shí)使生成的溴乙烷分離出來促進(jìn)平衡右移．
④為除去收集產(chǎn)品中的主要雜質(zhì)，應(yīng)選取加入的合理試劑為Na₂SO₃溶液或飽和NaHSO₃溶液；采用的操作是分液．

Answer 1

分析 （1）多氯代甲烷常為有機(jī)溶劑，其中分子結(jié)構(gòu)為正四面體，應(yīng)是甲烷中H原子全部為Cl原子取代；烷烴的一氯取代物只有一種，說明該烷烴中只有一種等效氫原子，根據(jù)等效氫原子的判斷方法來回答；
（2）CF₃CHClBr對(duì)應(yīng)的同分異構(gòu)體中，可根據(jù)鹵素原子的位置不同判斷；
（3）乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，加熱480～530℃生成氯乙烯，然后發(fā)生加聚反應(yīng)可生成聚氯乙烯；
（4）①儀器B為球形冷凝管，應(yīng)采取逆流原理通入冷凝水，進(jìn)行充分冷凝回流；
②在濃硫酸、加熱條件下，乙醇可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，也可以發(fā)生分子間脫水生成醚，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性可以氧化得到溴單質(zhì)，反應(yīng)會(huì)有水生成，反應(yīng)中會(huì)放出大量的熱，容易使HBr揮發(fā)等；
③由于溴乙烷的沸點(diǎn)是38.4℃，而乙醇的沸點(diǎn)是78.5℃，溴的沸點(diǎn)是59℃，故為了將生成的溴乙烷蒸發(fā)出，而避免乙醇和溴的揮發(fā)，故加熱的溫度應(yīng)在38.4℃左右；從加熱對(duì)反應(yīng)速率、平衡移動(dòng)等角度來分析加熱的目的；
④由于溴和溴乙烷的沸點(diǎn)比較相近，故產(chǎn)物中的主要雜質(zhì)為溴，利用溴有較強(qiáng)的氧化性來分析；

解答 解：（1）多氯代甲烷常為有機(jī)溶劑，其中分子結(jié)構(gòu)為正四面體，應(yīng)是甲烷中H原子全部為Cl原子取代，該有機(jī)物為CCl₄；烷烴分子中，同一個(gè)碳上的氫原子等效，連在同一個(gè)碳原子上的氫原子等效，具有鏡面對(duì)稱的碳原子上的氫原子等效，烷烴的一氯取代物只有一種，說明該烷烴中只有一種等效氫原子，在碳原子數(shù)n≤10的所有烷烴的同分異構(gòu)體中，其一氯取代物只有一種的烷烴分別是，共四種．故答案為：四氯甲烷；
4；
（2）CF₃CHClBr對(duì)應(yīng)的同分異構(gòu)體中，可根據(jù)鹵素原子的位置不同判斷，如F不在同一個(gè)C原子上，存在的同分異構(gòu)體有CHFClCF₂Br、CHFBrCF₂Cl、CFClBrCHF₂三種，
故答案為：CHFClCF₂Br、CHFBrCF₂Cl、CFClBrCHF₂；
（3）乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，反應(yīng)的方程式為H₂C=CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl，加熱480～530℃生成氯乙烯，發(fā)生消去反應(yīng)，
故答案為：加成反應(yīng)；消去反應(yīng)；
（4）①由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器B為球形冷凝管，應(yīng)采取逆流原理通入冷凝水，進(jìn)行充分冷凝回流，故答案為：球形冷凝管；冷凝回流；
②在濃硫酸、加熱條件下，乙醇可以發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，也可以發(fā)生分子間脫水生成醚，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性可以氧化得到溴單質(zhì)，反應(yīng)會(huì)有水生成，反應(yīng)中會(huì)放出大量的熱，容易使HBr揮發(fā)等，故制備操作中，加入的濃硫酸必需進(jìn)行稀釋，其目的是：減少副產(chǎn)物烯和醚的生成，減少Br₂的生成，減少HBr的揮發(fā)，故答案為AB．
③由于溴乙烷的沸點(diǎn)是38.4℃，而乙醇的沸點(diǎn)是78.5℃，溴的沸點(diǎn)是59℃，故為了將生成的溴乙烷蒸發(fā)出，而避免乙醇和溴的揮發(fā)，故加熱的溫度應(yīng)在38.4℃左右，故選用水浴加熱最合適；升高溫度，加快反應(yīng)速率，同時(shí)使生成的溴乙烷分離出來促進(jìn)平衡右移；故答案為：水浴加熱；升高溫度，加快反應(yīng)速率，同時(shí)使生成的溴乙烷分離出來促進(jìn)平衡右移；
④由于溴和溴乙烷的沸點(diǎn)比較相近，故產(chǎn)物中的主要雜質(zhì)為溴，而溴較溴乙烷有較強(qiáng)的氧化性，故可以用Na₂SO₃溶液或飽和NaHSO₃溶液來除去，生成的溴化鈉和硫酸鈉均易溶于水，和溴乙烷分層，然后分液即可，故答案為：Na₂SO₃溶液或飽和NaHSO₃溶液；分液；

點(diǎn)評(píng) 本題為2014年高考題，綜合考查鹵代烴的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，注意把握有機(jī)物的官能團(tuán)的性質(zhì)以及同分異構(gòu)體的判斷，難度不大．