鸡驱学校高三化学第一轮复习卤代烃和醇

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妨努州忍劲市鸡驱学校高三化学第一轮复习:卤代烃
和醇
【本讲信息】
一. 教学内容:
卤代烃和醇
二. 教学目标
1. 了解卤代烃的典型代表物的结构与性质特点,掌握卤代烃的消去反和取代反的原理和条件;
2、了解醇的结构特点,并能对饱和一元醇进行系统命名,以乙醇为例,理解并掌握醇的性质与用途。

三. 教学、难点
卤代烃和醇的结构特点与主要化学性质
[教学过程]
一、卤代烃:
1、烃分子中的H 原子被卤原子取代后所生成的一有机物称为卤代烃。

物理通性:都不溶于水,可溶于有机溶剂。

氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势;氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。

如:溴乙烷的物理性质:无色液体,沸点3℃,密度比水大
2、化学通性:卤代烃的化学性质通常比烃活泼,能发生许多化学反。

①取代反:
CH 3Cl +H 2O −−
→−NaOH
CH 3OH +HCl 〔一卤代烃可制一元醇〕 BrCH 2CH 2Br +2H 2O −−
→−NaOH HOCH 2CH 2OH +2HBr 〔二卤代烃可制二元醇〕 ②消去反: BrCH 2CH 2Br +NaOH ∆−→−醇
CH 2═CH —Br +NaBr +H 2O 〔消去1分子HBr 〕
BrCH 2CH 2Br +2NaOH ∆−→−醇
CH ≡CH +2NaBr +2H 2O 〔消去2分子HBr 〕 说明:
1、溴乙烷的水解反与消去反的反条件与产物 反类型 反条件
主要产物 相互关系
水解〔取代〕反
NaOH 的水溶液,△
CH 3CH 2OH 同时发生的两个互相平行,互相竞争的反 消去反
NaOH 的醇溶液,
△ CH 2═CH 2
2、卤代烃在发生消去反的前提条件是:与卤原子所连碳原子相邻碳原子上有H 存在时,可发生消去反;卤代烃发生消去反时生成取代基较多的烯烃,这样的烯烃对称,稳,〔扎依采夫规律〕。

习惯上称为“氢少失氢〞。

如:
3、检验卤代烃分子中卤素的方法:
⑴原理:R —X +H 2O ∆−−→−NaOH R —OH +HX HX +NaOH NaX +H 2O
HNO 3+NaOH NaNO 3+H 2O AgNO 3+NaX AgX ↓+NaNO 3
根据沉淀〔AgX 〕的颜色〔白色、浅黄色、黄色〕可确卤素〔氯、溴、碘〕。

⑵、步骤:
①取少量卤代烃;②参加NaOH 溶液;③加热煮沸;④冷却;⑤参加稀硝酸酸化;⑥参加硝酸银溶液。

⑶说明:
①加热煮沸是为了加快水解反的速率,因为不同的卤代烃水解难易程度不同;②参加稀硝酸酸化,一是为了过量的NaOH ,防止NaOH 与AgNO 3反对产生影响;二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。

4、卤代烃的制取:
⑴烷烃取代法;⑵烯烃或炔烃加成法;⑶醇的卤代法。

5、由于卤代烃比拟稳,不易被氧化,故可用卤代烃保护醇羟基和C =C 双键。

[例1]碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中,一氯代物无同分异构体的有多少种?
解析:〔1〕除CH4、C2H6外,一氯代物无同分异构体的烷烃的结构中只有三氢碳和无氢碳〔我们将-CH3
称为三氢碳,-CH2-称为二氢碳,称为一氢碳,称为无氢碳〕两种碳原子〔如戊烷〕,即氢原子数一是3的整数倍。

〔2〕无氢碳完全对称。

〔3〕同碳原子数的烷烃的各种同分异构体中,同时符合上述〔1〕和〔2〕的只有一种,且只有这一种
的一氯代物无同分异构体。

那么:除CH4、C2H6、戊烷外,氢原子数为3的整数倍的还有C8H18、C11H24、C14H30、C17H36、C20H42。

其中C8H18和C17H36分别可以有6个-CH3和12个-CH3,2个和5个,都能完全对称。

C11H24、C14H30和C20H42中分别可以有8个-CH3、10个-CH3和14个-CH3以及3个、4个和6个,
都不能完全对称。

可见,碳原子数在20以内的烷烃的所有同分异构体中,一氯代物无同分异构体的有CH4、CH3CH3、、、五种。

答案:有CH4、CH3CH3、、、五种。

[例2]在有机反中,反物相同而条件不同,可得到不同的主产物,下式中R代表烃基,副产物均已略
去。

请写出实现以下转变的各步反的化学方程式,特别注意写明反条件。

〔1〕由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。

〔2〕由〔CH3〕2CHCH=CH2分两步转变为〔CH3〕2CHCH2CH2OH。

解析:不对称烯烃与HBr 〔HX 〕加成时,一般是氢原子加在含H 较多的C =C 键碳上,这个规律叫Markovnikov 经验规律,简称“马氏规那么〞,当有过氧化物存在时那么加在H 较少的C =C 键碳上,这叫“反马式规那么〞;而卤代烃在稀NaOH 水溶液中发生取代反生成醇,在浓NaOH 醇溶液中发生消去反生成烯。

根据题给信息,要由1-溴丁烷转变为2-溴丁烷,可先把1-溴丁烷转变为1-丁烯,再根据“马氏规那么〞与HBr 加成即可;而要把3-甲基-1-丁烯转变为3-甲基-1-丁醇,根据“反马式规那么〞,在过氧化物存在的条件下,先把烯烃转变为3-甲基-1-溴丁烷,然后水解便得到了3-甲基-1-丁醇。

答案:〔1〕CH 3CH 2CH 2CH 2Br ∆
−−−−→−,NaOH 乙醇溶液浓CH 3CH 2CH =CH 2+HBr CH 3CH 2CH =CH 2+HBr 适当的溶剂
−−→−HBr CH 3CH 2CHBr-CH 3 〔2〕〔CH 3〕2CHCH =CH 2+HBr 适当的溶剂
过氧化物−−−−−→−HBr,〔CH 3〕2CHCH 2CH 2Br 〔CH 3〕2CHCH 2CH 2Br 水溶液
稀−−−→−NaOH 〔CH 3〕2CHCH 2CH 2OH +HBr [例3]在室鉴氯酸钾晶体和1-氯丙烷中的氯元素,现设计了以下操作程序:①滴加AgNO 3溶液;②加NaOH 溶液;③加热;④加催化剂MnO 2;⑤加蒸馏水过滤后取滤液;⑥过滤后取滤渣;⑦用HNO 3酸化。

〔1〕鉴氯酸钾中氯元素的操作步骤是_________〔填序号〕。

〔2〕鉴1-氯丙烷中氯元素的操作步骤是_________〔填序号〕。

解析:鉴样品中是否含有氯元素,将样品中氯元素转化为Cl -
,再转化为AgCl ,通过沉淀的颜色和不溶于稀HNO 3来判断氯元素。

由于氯酸钾在催化剂MnO 2作用下受热分解生成KCl 可溶于水,故我们的步骤为:④、③、⑤、⑦、①,受热分解后先过滤除去MnO 2,再用硝酸酸化的AgNO 3溶液鉴别氯元素;而鉴1-氯丙烷中氯元素的关键是在参加AgNO 3溶液之前,参加HNO 3酸化,以用于NaOH 溶液,防止NaOH 与AgNO 3溶液反生成沉淀对产生干扰。

故我们的方案为:②、③、⑦、①
答案:〔1〕④、③、⑤、⑦、①。

〔2〕②、③、⑦、①。

[例4]碳正离子[例如CH 5+、CH 3+、〔CH 3〕3C +]是有机反中重要的中间体。

欧拉〔G.Olah 〕因在此领域研究中的成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。

碳正离子CH5+可以通过CH4在“超强酸〞中再获得一个H+而得到,而CH5+失去H2可得CH3+。

〔1〕CH3+是反性很强的正离子,是缺电子的,其电子式是_________
〔2〕CH3+中4个原子是共面的,三个键角相,键角是_________〔填角度〕。

〔3〕〔CH3〕2CH+在NaOH水溶液中反将得到电中性的有机分子,其结构简式是_________
〔4〕〔CH3〕3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式是_________
解析:此题属于信息题,需要一的阅读能力,将解题有关的信息与已学过的知识结合起来,加工成的知识和理论,用于推理和判断:
〔1〕CH3+是缺电子的碳正离子,可看作是甲基失去一个电子后的产物:,由于是复杂的阳离子,要加上方括号。

〔2〕CH3+因四个原子共面,三个键角相,为平面正三角形:,键角120°
〔3〕〔CH3〕2CH+与NaOH中OH-结合生成醇〔CH3〕2CHOH。

〔4〕〔CH3〕3C+中三个甲基是对称的,其中任何一个—CH3中去掉H+,即生成不饱和的烯烃〔CH3〕2C═CH2。

答案:〔1〕;〔2〕120°;〔3〕〔CH3〕2CHOH;〔4〕〔CH3〕2C═CH2
二、醇:脂肪烃分子中的H原子被-OH所取代后的生成物称为醇。

1、乙醇俗称酒精,是一种无色有特殊香味的液体,沸点低,有挥发性,能与水以任意比互溶,体积分数为75%的酒精溶液为医用酒精。

饱和一元醇的通式为:C n H2n+1OH,饱和多元醇的通式为:C n H2n+2O m。

一般情况下,饱和一元醇的熔沸点随碳原子数的增多而增大,在水中的溶解度随碳原子数的增多而减小,其中4个碳原子以内的醇能与水以任意比互溶。

2、受-OH的影响,醇的化学性质比拟活泼,能发生氧化反、取代反和消去反。

下面我们以乙醇为例来
说明醇的化学性质:
乙醇的化学性质
①与金属反产生H2
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑〔置换,取代〕
②消去反:C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
③与无机酸反
C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O〔取代〕,其中HBr可用浓H2SO4及NaBr代替时,可能有产生Br2的副反发生;
C2H5OH+HO—NO2→C2H5ONO2+H2O〔酯化、取代〕
④与有机酸的反:
CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O〔酯化、取代〕
I. 酯化反规律:“酸脱羟基醇脱氢〞,包括有机酸和无机含氧酸与醇的反。

II. 吸收酯的试剂为饱和的Na2CO3溶液,也是别离CH3COOH及CH3COOC2H5所用的试液。

其可以充分吸收CH3COOH,使酯香味得以显出;可以有效降低酯的溶解度,使别离更彻底。

⑤氧化反:
Ⅰ.燃烧:2C2H5OH+3O22CO2+3H2O
Ⅱ.催化氧化:2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
或:C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
催化氧化对醇的结构的要求:与OH直接相连的碳原子上必须有H原子,有2个或3个氢原子被氧化成醛,只有1个氢原子被氧化成酮。

如:CH3OH→HCHO C H3CHOHCH3→CH3COCH3而〔CH3〕3COH不能被氧化。

3、醇的制备:
⑴烯烃与水加成法:
⑵卤代烃水解法:
⑶醛或酮加成法:
⑷酯水解法:
说明:
1、含碳原子数较少的醇中,由于-OH的存在,醇与水分子之间可以形成氢键,因此,醇在水中的溶解度较大,有些能与水以任意比互溶;同时,由于氢键的存在,也使得这醇的熔点较高。

2、醇可以与活泼金属反产生H2,但醇不能电离,不具有酸性,不能与碱和碳酸盐反。

3、醇在与无机酸反时:与氢卤酸反,生成卤代烃;而在与含氧酸反时,一般生成无机酸酯。

如乙醇与硝酸反时生成硝酸乙酯:C2H5OH+HO—NO2→C2H5ONO2+H2O;此时:区分硝基化合物与硝酸酯的方法:假设硝基中N原子直接与碳原子相连,那么该化合物为硝基化合物,如C2H5NO2〔硝基乙烷〕;假设硝基中的N原子通过氧原子而与碳原子相连接,那么该化合物称为酯,如C2H5ONO2〔硝酸乙酯〕。

4、醇发生消去反的条件:与—OH碳相邻的碳原子上有氢原子存在〔β—H的存在〕,如:〔CH3〕3CCH2OH 不可能发生消去反。

5、醇在浓硫酸存在时加热,不仅可发生消去反,还可发生取代〔成醚〕反生成醚:
2CH3CH2OH→CH3CH2-O-CH2CH3+H2O。

6、并不是所有的醇都能发生催化氧化反,催化氧化对醇的结构的要求:与-OH直接相连的碳原子上必须有H原子,有2个或3个氢原子被氧化成醛,只有1个氢原子被氧化成酮,即:CH3OH、-CH2-OH可以被氧化成醛,=CH-OH可以被氧化成酮,而≡C-OH那么不能被氧化。

7、醇还能被酸性KMnO4溶液强氧化剂所氧化。

8、乙醇可采用:乙烯水化法和发酵法制取。

工业上制备无水乙醇的方法是:在乙醇中参加生石灰蒸馏制取无水酒精,而要得到浓度更高的酒精,那么需参加镁粉,再加热蒸馏。

9、检验乙醇中是否含有水的方法是向其中参加无水硫酸铜,假设变蓝,那么含有水,否那么不含水。

[例1]9月1日将执行国家食品卫生,规酱油中3-氯丙醇〔ClCH 2CH 2CH 2OH 〕含量不超过1ppm 。

相对分子质量为9的氯丙醇〔不含-C -OH 结构〕共有:Cl
A 、2种
B 、3种
C 、4种
D 、5种
解析:3-氯丙醇由于-OH 和-Cl 的位置引起的异构体有以下4种:
其中〔1〕不符合题意
答案:B
[例2]乙醇的分子结构为
,“箭头〞表示乙醇发生化学反时分子中可能断键的位置,以下表达中不正确的选项是:
A 、与钠或含氧酸反时断裂①键
B 、发生分子间脱水时断裂①键或②键
C 、与氢卤酸发生取代反时断裂②键
D 、发生催化脱氢反时断裂③④键 解析:乙醇的化学性质表达在其分子结构上,单独断一个键时有两种可能:①或②,其中与HX 反时断②键,生成卤代烃;与活泼金属〔如钠〕反或发生酯化反时断①键,生成醇钠或酯,当醇分子间反生成醚时,一个醇分子断②键,那么另一个醇分子断①键生成醚;或组合断键,如①③脱氢,发生氧化反生成醛、②④消去生成烯。

综上所述,此题答案为:D
答案:D
[例3]在有机物分子中,引入羟基官能团的以下反类型正确的选项是:
A 、酯化反
B 、消去反
C 、取代反
D 、加成反
解析:酯化反是羧酸脱去羟基而不是引入羟基,消去反是消去O H 2或HX 生成不饱和化合物,也不能引入羟基。

卤代烃与NaOH 溶液发生取代反生成醇,烯烃与O H 2加成生成醇,均能引入-OH 。

答案:CD
[例4]某液态有机物Ag ,与足量的镁反生成224.2LH 〔标况下〕,A 与32CO Na 不反,同温同压下
测得A 蒸气的密度为2CO 气体的1倍,A 分子内脱水可得B ;A 分子间脱水可得C 或D ,A 氧化得E ,E 再氧化得F ,A 与F 脱水可得G 与H 。

〔1〕推断结构简式:A_______,C_________,D__________;〔2〕写出A 与F 分子间脱水的化学方程式__________。

解析:此题是由衍变关系结合计算求解的推断题,先由A 蒸气的相对密度算出相对分子质量,M =1×44=62,再由A 与镁反放出2H ,而不与32CO Na 反,可推知A 为醇。

又由gA 与镁反放出224.2LH 可知A 为二元醇。

再由其相对分子质量可得A 为乙二醇,由A 可推知E 为乙二醛,F 为乙二酸,C 、D 分别为两个乙二醇脱一分子水或两分子水生成的醚。

答案:〔1〕A 为OH CH HOCH 22,C为

D为OH CH OCH CH HOCH 2222 〔2〕
+H 2O
[例5]乙醇可以与氯化钙反生成微溶于水的CaCl 2·6C 2H 5OH 。

有关有机试剂的沸点如下:CH 3COOC 2H 5为7℃,C 2H 5OH 为7℃,C 2H 5OC 2H 5为3℃,CH 3COOH 为118℃。

室中制取乙酸乙酯的粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶中将过量的乙醇与少量的浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏,由上面的可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的粗产品。

〔1〕反中参加乙醇是过量的,其目的是 。

〔2〕边滴加醋酸,边加热蒸馏的目的是 。

将粗产品再经以下步骤精制
〔3〕为了除去粗产品中的醋酸,可向产品中参加 。

A 、无水乙醇
B 、碳酸钠粉末
C 、无水醋酸钠
〔4〕向粗产品中参加饱和的氯化钙溶液,振荡、别离的目的是 。

〔5〕向粗产品中参加无水硫酸钠,振荡的目的是 。

解析:乙醇与乙酸在浓硫酸存在时发生酯化反生成乙酸乙酯:
CH 3COOH +HOC 2H 5CH 3COOC 2H 5+H 2O
该反属于可逆反,可通过增加某种反物的量使另一种物质的转化率增大,故本中通过参加过量的乙醇,使乙酸的转化率提高,同时,由于乙酸易挥发,因此时逐滴向反液中参加乙酸,同时蒸馏使生成的乙酸乙酯蒸出,降低生成物的浓度,使平衡正向移动,提高乙酸的转化率。

蒸馏出来的物质中含有乙酸、乙醇和乙酸乙酯,欲除去产物中多余的乙酸,可向产物中参加碳酸钠粉末,因:Na 2CO 3+2CH 3COOH =2CH 3COONa +H 2O +CO 2↑,而除去乙酸;对于粗产品中的乙醇,那么通过参加氯化钙溶液,生成CaCl 2·6C 2H 5OH 微溶于水,过滤除去;而粗产品中混有的水,那么用无水硫酸钠吸收:Na 2SO 4+10H 2O =Na 2SO 4·10H 2O ,除去乙酸乙酯中所混有的水。

答案:⑴提高乙酸的转化率;⑵使乙酸充分反,提高乙酸的转化率;⑶B
⑷除去产品中混有的乙醇;⑸吸水
【模拟试题】
1、1—氯丙烷跟强碱的醇溶液共热后,生成的产物再跟溴水反,得到一种有机物,它的同分异构体〔包括本身〕共有:
A 、3种
B 、4种
C 、5种
D 、6种
2、某学生将1—氯乙烷与NaOH 溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO 3溶液,结果未见到白色沉淀生成,其主要原因是:
A 、加热时间太短
B 、不冷却后再参加AgNO 3
C 、加AgNO 3溶液前未用稀硝酸酸化
D 、反后的溶液中不存在Cl —
3、烃146H C 的各种同分异构体中,所含甲基数和它的一氯取代物的数目之间的关系如下所述,其中正确的选项是:
A 、2个甲基,能生成4种一氯代物
B 、3个甲基,能生成4种一氯代物
C 、3个甲基,能生成5种一氯代物
D 、4个甲基,能生成5种一氯代物
4、卤代烃的取代反,实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子,例如:-+OH Br
CH 3〔或NaOH 〕-+→Br OH CH 3〔或NaBr 〕。

以下反的化学方程式中,不正确的选项是: A 、NaBr SH CH CH NaHS
Br CH CH 2323+→+ B 、NaI OCH CH ONa CH I CH 3333+→+
C 、ONa CH CH Cl CH ONa CH Cl CH CH 233323+→+
D 、NaCl O )CH (CH ONa
CH CH Cl CH CH 2232323+→+ 5、某饱和一元醇〔C 8H 17OH 〕发生消去反,能得到三种单烯烃,那么该醇的结构简式为:
A 、CH 3CH 2C 〔CH 3〕2C 〔CH 3〕2OH
B 、〔CH 3〕3CCH 2
C 〔CH 3〕2OH
C 、〔CH 3〕2CHCHOHCH 2CH 〔CH 3〕2
D 、〔CH 3〕2CHC 〔CH 3〕〔OH 〕CH 2CH 2CH 3
6、甲醇、乙二醇、甘油分别与足量金属钠作用,产生量的H 2,那么这三种醇的物质的量之比为:
A 、6:3:2
B 、1:2:3
C 、3:2:1
D 、4:3:2
7、将0.1mol 乙二醇充分燃烧后的产物通入足量的石灰水中,可完全吸收,经过滤得到20g 沉淀。

滤液质量比原石灰水减少了多少克:
A 、1g
B 、1g
C 、g
D 、g
8、卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解,这是一个典型的取代反,其实是带负电的原子团〔如OH -阴离
子〕取代了卤代烃中的卤原子。

例如:
CH 3CH 2—Br+OH -〔或NaOH 〕→CH 3CH 2—OH+Br -
〔或NaBr 〕
试写出以下反的化学方程式:
〔1〕溴乙烷与NaHS 反 ;
〔2〕碘甲烷与CH 3COONa 反 ;
〔3〕由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚〔CH 3—O —CH 2—CH 3〕。

9、卤代烃和金属镁在乙醚中反生成烷基卤代镁〔RMgX 〕,称为格林试剂,它是重要的有机合成试剂,可
R -X RMgX 现有乙烯和必要的无机原料合成3-甲基-3-戊醇,合成路线如下:
请写出以下物质的结构简式:
C :_______________
D :______________ F :________________G :_____________
10、烯烃A 在一条件下可以按下面的框图进行反
请填空:
〔1〕A 和G 1的结构简式是: 、__________________________。

〔2〕框图中属于取代反的是〔填数字代号〕:________________________。

〔3〕框图中①、③、⑥属于__________________反。

11、松油醇是一种调香香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A 经以下反制得:
〔1〕α-松油醇的分子式
〔2〕α-松油醇所属的有机物类别是 〔填序号〕
A .醇
B .酚
C .醛
D .酯
>C=O Mg 水解
〔3〕由A生成α-松油醇发生的反类型属反〔填序号〕
A.加成B.水解C.消去D.取代
α松油醇反的化学方程式:〔4〕在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现,写出RCOOH和-。

〔5〕写结构简式:β-松油醇,γ-松油醇。

12、环己烯常用于有机合成。

现通过以下流程,以环己烯为原料合成环醚、聚酯、橡,其中F可以作内燃机的抗冻剂,J分子中无饱和碳原子。

〔1〕F的名称是,C中含有的官能团的名称是,
H的结构简式为。

〔2〕③的反条件是____________________。

〔3〕写出以下有机物的类别:A ,E 。

〔4〕写出以下反类型:⑥_______________,⑨___________ 。

〔5〕写出⑩反的化学方程式〔有机物用结构简式表示〕:。

〔6〕有机物B和I的关系为____________〔填序号,多填扣分〕
〔A〕同系物〔B〕同分异构体〔C〕都属于醇类〔D〕都属于烃
【试题答案】
1、B
2、C
3、BC
4、C
5、D
6、A
7、C
8、⑴CH3CH2Br+NaHS→CH3CH2SH+NaBr;⑵CH3I+CH3COONa→CH3COOCH3+NaI;
⑶2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;CH3I+CH3CH2ONa→CH3OCH2CH3+NaI
9、C:CH3CHO;D:CH3CH2MgBr;F:CH3CH2CH〔OH〕CH3;G:CH3CH2COCH3
10、⑴A:〔CH3〕2C=C〔CH3〕2;G1:CH2BrCH〔CH3〕CBr〔CH3〕CH2Br;
⑵②;⑶加成;
11、〔1〕C10H1818O 〔2〕A 〔3〕C
〔4〕
〔5〕
12、⑴乙二醇、醛基、
⑵NaOH醇溶液;⑶卤代烃、羧酸;⑷氧化反、消去反;

⑹C。

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