2021版新高考地区选考化学（人教版）一轮复习教师用书：课题33　烃的衍生物

2021版新高考地区选考化学（人教版）一轮复习教师用书：课题33　烃的衍生物

课题33　烃的衍生物 学习任务1　卤代烃 一、卤代烃 ‎1．概念：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基，X＝Cl、Br、I)。‎ ‎2．官能团：碳卤键，其结构式为。‎ 二、卤代烃的物理性质 ‎1．沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高。‎ ‎2．溶解性：卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。‎ ‎3．密度：一般一氟代烃、一氯代烃的密度比水的小，其余卤代烃的密度比水的大。‎ 三、卤代烃的化学性质 ‎1．卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应(取代反应)‎ 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键方式 反应本质和通式 卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇；R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；＋NaOH＋NaX＋H2O 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的化合物 ‎(1)所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。‎ ‎(2)多卤代烃水解可生成多元醇。‎ ‎2．消去反应的规律 ‎(1)消去反应的概念：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键(如双键或三键)化合物的反应。‎ ‎(2)两类卤代烃不能发生消去反应 ‎①与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子，如CH3Cl。‎ ‎②与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子，如。‎ ‎(3)与卤素原子相连的碳原子有两种或三种邻位碳原子，且邻位碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。‎ 例如：‎ CH2===CH—CH2—CH3(或CH3—CH===CH—CH3)↑＋NaCl＋H2O。‎ ‎(4) 型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R。‎ 例如：BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O。‎ 四、卤代烃中卤素原子的检验 ‎1．实验原理 R—X＋NaOHR—OH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3‎ 根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子种类(氯、溴、碘)。‎ ‎2．实验步骤 ‎(1)取少量卤代烃于一试管中；(2)加入NaOH水溶液；(3)加热，反应一段时间；(4)冷却；(5)加入稀硝酸酸化；(6)加入硝酸银溶液，观察现象。‎ ‎3．实验说明 加入稀硝酸酸化的目的：一是中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加稀硝酸中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色的Ag2O沉淀：NaOH＋AgNO3===NaNO3＋AgOH↓，2AgOH===Ag2O＋H2O。‎ 五、卤代烃的获取方法 ‎1．不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应 例如：CH3CHCH2＋Br2；‎ CH3CHCH2＋HBr；‎ CHCH＋HClCH2CHCl。‎ ‎2．取代反应 如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；‎ 苯与液溴：；‎ C2H5OH与浓HBr：C2H5OH＋HBr(浓)C2H5Br＋H2O。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的高。(　　)‎ ‎(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯。(　　)‎ ‎(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀。(　　)‎ ‎(4)取溴乙烷水解液，向其中加入AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀。(　　)‎ ‎(5)所有卤代烃都能发生水解反应和消去反应。(　　)‎ ‎(6)CH3Cl既能发生水解反应又能发生消去反应。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎2．现有下列物质，按要求填空。‎ ‎①　②CH3CH2CH2Br　③CH3Br　‎ ‎④CH3CHBrCH2CH3‎ ‎(1)物质的熔、沸点由高到低的顺序是________________(填序号，下同)。‎ ‎(2)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是________。‎ ‎(3)物质④发生消去反应的条件为__________________，有机产物为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由物质②制取1，2丙二醇经历的反应类型有 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)检验物质③中含有溴元素的试剂有 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)①＞④＞②＞③‎ ‎(2)②④‎ ‎(3)氢氧化钠的醇溶液、加热　CH2===CHCH2CH3、CH3CH===CHCH3‎ ‎(4)消去反应、加成反应、水解反应 ‎(5)氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液 ‎(1)卤代烃在碱性条件下发生取代反应还是消去反应，主要看反应条件。记忆方法：“无醇成醇，有醇成烯(炔)”。‎ ‎(2)卤代烃与NaOH水溶液反应完后，一定要用稀HNO3中和过量的NaOH后，才能用AgNO3溶液检验卤素离子。 ‎ 卤代烃 证据推理与模型认知 ‎1. (2020·西安质检)卤代烃RCH2CH2X中的化学键如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．发生水解反应时，被破坏的键是①和③‎ B．发生消去反应时，被破坏的键是①和④‎ C．发生水解反应时，被破坏的键是①‎ D．发生消去反应时，被破坏的键是②和③‎ 解析：选C。卤代烃的水解反应是卤素原子被羟基取代生成醇，只断①键；卤代烃的消去反应是消去卤素原子和与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上的氢原子，断①③键。‎ ‎2．(2020·大连二十四中月考)有两种有机物，下列有关它们的说法中正确的是(　　)‎ A．二者的核磁共振氢谱中均只出现两组峰，且峰面积之比为3∶2‎ B．二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应 C．二者在NaOH水溶液中均可发生取代反应 D．Q的一氯代物只有1种，P的一溴代物有2种 解析：选C。Q中两个甲基上有6个等效氢原子，苯环上有2个等效氢原子，峰面积之比应为3∶1，A项错误；Q中苯环上的卤素原子无法发生消去反应，P中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子，无法发生消去反应，B项错误；在NaOH水溶液中，卤素原子均可被—OH取代，C项正确；Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被氯原子取代，其一氯代物有2种，D项错误。‎ ‎3．(教材改编题)现有以下物质：①CH3Cl；②CH2Cl—CH2Cl；‎ ‎(1)能发生水解反应的是________(填序号，下同)，其中能生成二元醇的是________。‎ ‎(2)能发生消去反应的是________。‎ ‎(3)能发生消去反应生成炔烃的是________。‎ 答案：(1)①②③④⑤⑥　②　(2)②③　(3)②‎ ‎4．卤代烃在工农业生产及人们的生活中具有广泛的用途。如四氯化碳可用作灭火剂、氟利昂曾用作冷冻剂、氯仿曾用作麻醉剂，卤代烃还是合成高分子化合物的原料。‎ 已知下面三个反应(其中A为氯代烃，B为烯烃)：‎ 反应①：AB 反应②：BCH3COOH＋CO2↑＋H2O 反应③：CH3CH2CH===CH2＋HBr CH3CH2CH2CH2Br 请回答下列问题：‎ ‎(1)化合物B的分子式是____________，1 mol化合物B完全燃烧需要消耗标准状况下____________L的氧气。‎ ‎(2)由丙醇可以制备B，该反应的反应条件是__________，反应类型是____________。‎ ‎(3)写出B在有机过氧化物(R—O—O—R)中与HBr反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)假设A在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1，那么A在氢氧化钾水溶液中加热反应生成的有机化合物的结构简式是____________。‎ 解析：(1)化合物B是烯烃，根据氧化产物可知，B的分子式是C3H6；C3H6燃烧的化学方程式是2C3H6＋9O26CO2＋6H2O，可见1 mol C3H6完全燃烧消耗4.5 mol O2，在标准状况下，V(O2)＝4.5 mol×22.4 L·mol－1＝100.8 L。(2)丙醇与浓硫酸混合共热，发生消去反应生成丙烯和水。(4)若A在核磁共振氢谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1，那么A是，在氢氧化钾水溶液中加热，发生取代反应，生成的有机化合物的结构简式是。‎ 答案：(1)C3H6　100.8‎ ‎(2)浓硫酸、加热　消去反应 ‎(3)CH3CH===CH2＋HBrCH3CH2CH2Br 小专题突破11　卤代烃在有机合成中的应用 ‎——宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 ‎[专题精讲]‎ ‎1．连接烃和烃的衍生物的桥梁 烃通过与卤素单质发生取代反应或加成反应转化为卤代烃；卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛或羧酸；卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。‎ ‎2．改变官能团的个数 例如：CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。‎ ‎3．改变官能团的位置 例如：CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3 ‎4．对官能团进行保护 如在氧化CH2===CHCH2OH中的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：‎ ‎[专题精练]‎ ‎1．从溴乙烷制取1，2－二溴乙烷，下列制备方案中最好的是(　　)‎ A．CH3CH2BrCH3CH2OH CH2===CH2CH2BrCH2Br B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2Br CH2BrCH2Br D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br 解析：选D。A项，发生三步反应，步骤多，产率低；B项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D项，步骤少，产物纯度高。‎ ‎2．根据下面的反应路线及所给信息填空。‎ ‎(1)A的结构简式是________，名称是________。‎ ‎(2)①的反应类型是________；③的反应类型是________。‎ ‎(3)反应④的化学方程式是 ‎________________________________________。‎ 解析：由反应①中A和Cl2在光照条件下发生取代反应得，可推知A为；在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应得；在Br2的CCl4溶液中发生加成反应得B为→的转化应是在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应。‎ 答案：(1) 　环己烷 ‎(2)取代反应　加成反应 ‎(3) ‎ ‎3．已知：。A、B、C、D、E有如下转化关系：‎ 其中A、B是化学式均为C3H7Cl的两种同分异构体。根据图中各物质的转化关系，填写下列空白：‎ ‎(1)分别写出A、B、C、D、E的结构简式：A________；B________；C________；D________；E________。‎ ‎(2)完成下列反应的化学方程式：‎ ‎①A→E____________________________________________；‎ ‎②B→D__________________________________________；‎ ‎③C→E_____________________________________________。‎ 解析：C3H7Cl的两种同分异构体分别为CH3CH2CH2Cl、‎ ‎，由图中的转化关系可知，E为丙烯(CH3CH===CH2)。根据题目已知信息可知，B为，则A为CH3CH2CH2Cl，进一步推知C为CH3CH2CH2OH，D为。‎ 答案：(1)CH3CH2CH2Cl　‎ ‎③CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑＋H2O ‎4．已知二氯烯丹是一种播前除草剂，其合成路线如下：‎ 已知：D在反应⑤中所生成的E，其结构只有一种。‎ ‎(1)写出下列反应的反应类型：反应①是____________，反应③是____________，反应⑥是____________。‎ ‎(2)写出下列物质的结构简式：A___________________，E________________。‎ ‎(3)写出反应③的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：此题的突破口在于B与氯气加成得到CH2Cl—CHCl—CH2Cl，从而逆向推出B为CH2Cl—CH===CH2、A为CH3—CH===CH2。CH2Cl—CHCl—CH2Cl 通过反应③得到C，根据反应条件可知，反应③为消去反应，但难以判断CH2Cl—CHCl—CH2Cl消去哪个氯，‎ 消去几个氯。此时可以从合成路线的另一端开始逆推。由E与发生反应⑥(取代反应)得到二氯烯丹可推知，E为CH2Cl—CCl===CHCl。D的消去产物E只有一种结构，所以D应该是一种对称结构，D为CH2Cl—CCl2—CH2Cl，再进一步联系反应③，可推知C为CH2Cl—CCl===CH2。‎ 答案：(1)取代反应　消去反应　取代反应 ‎(2)CH3—CH===CH2　CH2Cl—CCl===CHCl ‎(3)CH2Cl—CHCl—CH2Cl＋NaOHCH2Cl—CCl===CH2＋NaCl＋H2O 学习任务2　醇、酚 一、醇、酚的概念 ‎1．醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇分子的通式为CnH2n＋2O(n≥1)。‎ ‎2．酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚。‎ 二、醇的分类和物理性质 ‎1．醇的分类 ‎2．乙醇的物理性质 ‎(1)乙醇能与水以任意比互溶，故乙醇一般不能做萃取剂。‎ ‎(2)工业乙醇含乙醇96%，无水乙醇含乙醇99.5%以上，75%的乙醇溶液可做医用酒精（均为体积分数）。‎ ‎(3)常用无水硫酸铜检验乙醇中是否含水，若无水硫酸铜变蓝说明有水存在。‎ ‎(4)除去乙醇中少量水的方法：在乙醇中加入新制的生石灰再进行蒸馏。‎ ‎3．醇的物理性质的递变规律 物理性质 递变规律 密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3‎ 沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而升高 醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于(填“高于”或“低于”)烷烃 水溶性 低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小 三、苯酚的物理性质 ‎1．纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气中的氧气氧化而呈粉红色。‎ ‎2．常温下，苯酚在水中的溶解度不大，当温度高于65_℃时，能与水混溶；苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。‎ ‎3．苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。‎ 四、醇、酚的化学性质 ‎1．醇的代表物——乙醇的分子组成与结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C2H6O CH3CH2OH或C2H5OH 羟基(—OH)‎ ‎2.以断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)‎ 反应 断裂的化学键 化学方程式 与活泼金属反应 ‎①‎ ‎2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑‎ 氧化反应(催化氧化反应)‎ ‎①③‎ ‎2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 与氢卤酸反应 ‎②‎ CH3CH2OH＋HBr CH3CH2Br＋H2O 取代反应(分子间脱水)‎ ‎①或②‎ ‎2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O 消去反应(分子内脱水)‎ ‎②⑤‎ CH3CH2OH CH2===CH2↑＋H2O 酯化反应(与乙酸反应)‎ ‎①‎ CH3COOH＋HOCH2CH3 CH3COOCH2CH3＋H2O 乙醇的氧化反应 ‎(1)燃烧：易燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。‎ ‎(2)催化氧化：在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下，乙醇可以被空气中的氧气氧化，生成乙醛。化学方程式为2Cu＋O22CuO，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O；总化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O(工业上根据这个原理，‎ 由乙醇制取乙醛)。‎ ‎(3)与强氧化剂反应：乙醇可以被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液直接氧化为乙酸，从而使上述两种溶液褪色。化学方程式为 ‎[说明]　①在乙醇的催化氧化反应中，铜参与了化学反应，但从催化氧化的整个过程来看，铜起催化剂的作用。‎ ‎②醇催化氧化生成醛时，分子中去掉两个氢原子，故相同碳原子数的醛的相对分子质量比醇小2。‎ ‎③乙醇与酸性K2Cr2O7溶液的反应可用于检测司机是否酒驾。‎ ‎3．由基团之间的相互影响理解酚的化学性质 由于苯环对羟基的影响，酚羟基的化学性质比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，酚羟基邻、对位的氢原子的化学性质比苯中的氢原子活泼。‎ ‎(1)弱酸性 苯酚的电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。‎ 苯酚与NaOH反应的化学方程式为 ‎；　‎ 苯酚与Na2CO3溶液反应的化学方程式为 ‎。‎ 不与NaHCO3溶液反应。‎ ‎(2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与饱和溴水反应产生白色沉淀，反应的化学方程式为。‎ ‎(3)显色反应 苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。‎ 五、乙醇的工业制法及醇类的用途 ‎1．乙醇的工业制法 ‎(1)乙烯水化法 CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH(工业乙醇)‎ ‎(2)发酵法 淀粉葡萄糖乙醇 ‎(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ ‎　 淀粉　　　　　　　　　　葡萄糖 C6H12O62CO2↑＋2C2H5OH(食用乙醇)‎ ‎ 葡萄糖 ‎(3)利用生物质能，将植物的秸秆、枝叶、杂草中的纤维素转化为乙醇。‎ ‎2．几种重要醇类的用途 ‎(1)乙醇：用作燃料、饮料、化工原料；常用的溶剂；用于消毒的乙醇溶液中乙醇的体积分数是75%。‎ ‎(2)甲醇：俗称木醇或木精，有剧毒，能使双眼失明。甲醇是一种可再生的清洁能源。‎ ‎(3)乙二醇是饱和二元醇、丙三醇(甘油)是饱和三元醇，都是无色、黏稠、有甜味的液体。乙二醇可用作汽车发动机的抗冻剂，是重要的化工原料；丙三醇能跟水、酒精互溶，吸湿性强，有护肤作用，也是一种重要的化工原料，可用于制取硝化甘油等。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物。(　　)‎ ‎(2)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高。(　　)‎ ‎(3)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应。(　　)‎ ‎(4)苯酚的水溶液呈酸性，说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性。(　　)‎ ‎(5)除去苯中的苯酚，可加入浓溴水再过滤。(　　)‎ ‎(6)分子式为C7H8O的芳香类有机物有5种同分异构体。(　　)‎ ‎(7) 含有的官能团相同，二者的化学性质相似。(　　)‎ ‎(8)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加FeCl3溶液。(　　)‎ ‎(9)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√‎ ‎2．(教材改编题)现有以下物质：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)其中属于脂肪醇的为____________(填序号，下同)，属于芳香醇的为________，属于酚类的为________。‎ ‎(2)其中物质的水溶液显酸性的为________。‎ ‎(3)其中互为同分异构体的为________。‎ ‎(4)列举出⑤所能发生反应的类型：‎ ‎________________________________________________(任写三种)。‎ 答案：(1)①　③⑤　④⑤　(2)④⑤　(3)③④‎ ‎(4)取代反应(酯化反应)、氧化反应、消去反应、加成反应、显色反应(任写三种即可)‎ 脂肪醇、芳香醇、酚的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH 官能团 ‎—OH 结构特点 ‎—OH与链烃基相连 ‎—OH与芳香烃侧链相连 ‎—OH与苯环直接相连 主要化学性质 ‎(1)与钠反应；(2)取代反应；‎ ‎(3)消去反应；(4)氧化反应；‎ ‎(5)酯化反应；(6)脱水反应 ‎(1)弱酸性；‎ ‎(2)取代反应；‎ ‎(3)显色反应；‎ ‎(4)氧化反应 特性 将红热的铜丝插入醇中，有刺激性气味产生(生成醛或酮)‎ 发生显色反应：遇FeCl3溶液显色 醇的重要化学性质 宏观辨识与微观探析 ‎1．下列有关乙醇的性质、用途的说法中正确的是(　　)‎ A．无水乙醇常用于皮肤表面的消毒杀菌 B．将a g铜丝灼烧后立即插入乙醇中，最终铜丝又恢复为a g C．乙醇与钠的反应类型与乙醇转化为CH3CH2Br的反应类型相同 D．乙醇可直接被氧化为乙醛但不能直接被氧化为乙酸 解析：选B。消毒杀菌用的酒精是体积分数为75%的乙醇溶液，A项错误；铜丝灼烧后转化为CuO，热的CuO又可被乙醇还原为单质铜，B项正确；乙醇与钠的反应是置换反应，乙醇转化为CH3CH2Br的反应是—OH被—Br取代了，属于取代反应，C项错误；乙醇可直接被酸性KMnO4溶液氧化为乙酸，D项错误。‎ ‎2．醇(C5H12O)发生下列反应时，所得有机产物数目最少(不考虑立体异构)的是(　　)‎ A．与金属钠置换　　　　　 B．与浓硫酸共热消去 C．铜催化下氧化 D．与戊酸酯化 解析：选B。戊基—C5H11可能的结构有8种，所以该有机物的可能结构有8种。A项，与金属钠发生置换反应生成氢气和醇钠，有机产物是8种；B项，醇对应的烷烃可为CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4，醇发生消去反应生成烯烃，其中CH3CH2CH2CH2CH3对应的烯烃有2种，CH3CH2CH(CH3)2对应的烯烃有3种，C(CH3)4没有对应的烯烃，则醇C5H12O与浓硫酸共热消去生成的烯烃共5种；C项，在一定条件下能发生催化氧化反应，说明连接—OH的C原子上有H原子，对应烃基可为—CH2CH2CH2CH2CH3、—CH(CH3)CH2CH2CH3、‎ ‎—CH(CH2CH3)2、—CH2CH(CH3)CH2CH3、‎ ‎—CH2CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH(CH3)2、‎ ‎—CH2C(CH3)3，共7种；D项，C5H12O对应的醇有8种，而戊酸有4种，对应的有机产物有4×8＝32种。‎ ‎3．(2020·抚州调研)下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是(　　)‎ 解析：选C。发生消去反应的条件：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，B项不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有氢原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能被催化氧化为醛，C项符合。‎ ‎4．下列四种有机物的分子式均为C4H10O。‎ 分析其结构特点，用序号回答下列问题：‎ ‎(1)能被催化氧化成含相同碳原子数的醛的是________。‎ ‎(2)能被催化氧化成酮的是________。‎ ‎(3)能发生消去反应且生成两种有机产物的是________。‎ 解析：(1)能被催化氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”，①和③符合题意；(2)能被催化氧化成酮的醇分子中必含有基团“”，②‎ 符合题意；(3)若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有两种不同化学环境的氢原子，则发生消去反应时，可以得到两种有机产物，②符合题意。‎ 答案：(1)①③　(2)②　(3)②‎ 醇的消去反应和催化氧化反应规律 ‎(1)醇的消去反应规律 醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为 如CH3OH、不能发生消去反应。‎ ‎(2)醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。‎ ‎ ‎ 酚的性质及与醇、酚相关的有机推断 宏观辨识与微观探析 ‎5．下列有关苯酚的实验事实中，能说明侧链对苯环性质有影响的是(　　)‎ A．苯酚燃烧产生带浓烟的火焰 B．苯酚能和NaOH溶液反应 C．苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚 D．1 mol苯酚与3 mol H2发生加成反应 解析：选C。有机物大多是可以燃烧的，苯酚燃烧产生带浓烟的火焰体现了有机物的通性，故A项错误；苯酚能和NaOH溶液反应，说明苯酚具有弱酸性，能和碱反应生成盐和水，体现了苯环对侧链的影响，故B项错误；苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚，体现了酚羟基的邻、对位氢原子活泼，能说明侧链对苯环性质有影响，故C项正确；苯酚可以和氢气发生加成反应生成环己烷，体现了苯酚中不饱和键的性质，不能说明侧链对苯环性质有影响，故D项错误。‎ ‎6．(双选)膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一——芥子醇的结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是(　　)‎ A．芥子醇分子中有两种官能团 B．芥子醇分子中所有碳原子可能在同一平面上 C．1 mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2‎ D．芥子醇能发生的反应类型有氧化反应、取代反应、加成反应 解析：选BD。芥子醇分子中的官能团分别为碳碳双键、醚键和羟基；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面；由于酚类与溴水反应通常在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇中这些位置均被其他基团占据，故只有碳碳双键与溴水发生反应，消耗1 mol Br2；芥子醇分子中含有碳碳双键和醇羟基，故能发生加成反应、取代反应和氧化反应。‎ ‎7．茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，下列关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是(　　)‎ ‎①分子式为C15H14O7　②1 mol儿茶素A在一定条件下最多能与7 mol H2加成　③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1　④1 mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗4 mol Br2‎ A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④‎ 解析：选D。儿茶素A的分子中含有两个苯环，1 mol儿茶素A最多可与6 mol H2加成；分子中含有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基能与NaOH反应，1 mol儿茶素A最多消耗5 mol NaOH，而醇羟基和酚羟基均能与Na反应，1 mol儿茶素A最多消耗6 mol Na；酚羟基邻、对位上的H原子可与溴发生取代反应，因此1 mol儿茶素A最多可消耗4 mol Br2。‎ ‎8．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B分子中苯环上的一溴代物有两种结构。‎ ‎(1)写出A和B的结构简式：A为_________________________________；‎ B为________________。‎ ‎(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)写出A与金属钠反应的化学方程式：‎ ‎_______________________________________________。‎ 与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为________。‎ 解析：依据分子式C7H8O可知，A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均含有—OH。A不溶于NaOH溶液，说明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为。B能溶于NaOH溶液，且能与适量溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子中苯环上的一溴代物有两种结构，‎ 则B为。(3) 与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为、2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。‎ 答案：(1) ‎ 学习任务3　醛、羧酸、酯 一、醛 ‎(一)概念：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。‎ 醛基只能写成—CHO或，不能写成—COH ‎(二)代表物——乙醛 ‎1．物理性质 密度 气味 状态 沸点 挥发性 可燃性 溶解性 比水的小 刺激性 液体 低(20.8 ℃)‎ 易挥发 易燃烧 能与水、乙醇、乙醚、氯仿等溶剂互溶 ‎2.化学性质 ‎(1)氧化反应 乙醛中的醛基不稳定，还原性很强，很容易被氧化。‎ ‎①银镜反应，其化学方程式为 CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。‎ 实验现象：反应生成的银附着在试管壁上，形成光亮的银镜。‎ ‎②与新制Cu(OH)2悬浊液反应，其化学方程式为 CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。‎ 实验现象：生成红色沉淀。‎ ‎③催化氧化反应，其化学方程式为2CH3CHO＋O22CH3COOH。‎ ‎④燃烧反应，其化学方程式为2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。‎ 乙醛不仅能被氧气、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化，也能被酸性KMnO4溶液、溴水等强氧化剂氧化。例如：在一支洁净的试管中加入2 mL酸性KMnO4 溶液，边振荡边滴加乙醛，可观察到酸性KMnO4 溶液褪色，其原因是乙醛与酸性KMnO4溶液发生了氧化反应。‎ ‎(2)还原反应 有机化学反应中，通常把有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，叫作还原反应。乙醛分子结构中含有，可与氢气在催化剂(热的镍)存在条件下发生加成反应，其化学方程式为CH3CHO＋H2CH3CH2OH。‎ ‎(三)化学性质 醛类的化学性质与乙醛类似：能发生氧化反应生成羧酸，能与H2发生加成反应，被还原为醇，转化关系如下：‎ R—CH2—OHR—CHOR—COOH 醛基能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化，只能被强氧化剂氧化，所以可以用银氨溶液或新制Cu（OH）2 悬浊液检验醛基。而在—CHO与都存在时，要检验的存在，必须先用弱氧化剂将—CHO 氧化后，再用强氧化剂检验的存在。‎ ‎(四)特殊的醛——甲醛 ‎1．物理性质 常温下，甲醛(蚁醛)是无色有刺激性气味的气体，易溶于水。‎ ‎2．结构特点与化学性质 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图所示。‎ 银镜反应的化学方程式为 HCHO＋4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O。‎ 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为 HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O。‎ ‎3．用途及危害 ‎35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林，‎ 具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。‎ 二、羧酸 ‎(一)概念：由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。‎ ‎(二)羧酸的代表物——乙酸 ‎1．分子组成与结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C2H4O2‎ ‎2.物理性质 ‎3．化学性质 ‎(1)酸性 乙酸是一种常见的有机酸，具有酸的通性，其酸性强于碳酸，但仍属于弱酸，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，能使紫色石蕊溶液变红。‎ ‎(2)酯化反应 醇和酸(羧酸或无机含氧酸)作用生成酯和水的反应叫酯化反应。其化学方程式为CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O。生成的乙酸乙酯(CH3COOC2H5)是一种无色透明、微溶于水、有芳香味的液体。‎ ‎(3)用途 乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%～5%的乙酸)，在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外，乙酸稀溶液常用作除垢剂，用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。‎ ‎(三)特殊的酸——甲酸 甲酸俗称蚁酸，是最简单的饱和一元羧酸，其分子结构式为，甲酸分子中既含有羧基，又含有醛基，因而甲酸既能表现出羧酸的性质，又能表现出醛的性质。例如：能发生酯化反应，又能发生银镜反应及与新制Cu(OH)2 悬浊液反应。‎ 三、酯 ‎1．概念：羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。简写为RCOOR′，官能团为 (R′)。‎ ‎2．物理性质 ‎3．化学性质 CROOR′＋H2O。‎ CROO。‎ 酯的水解反应为取代反应。在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，碱能中和产生的羧酸，反应能完全进行。‎ ‎4．生产、生活中的应用 ‎(1)日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。‎ ‎(2)酯还是重要的化工原料。‎ ‎5．酯化反应的五种常见类型 ‎(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。‎ ‎(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如 ‎2CH3COOH＋HOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。‎ ‎(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如 HOOCCOOH＋2CH3CH2OH CH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O。‎ ‎(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应。此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯，如 HOOCCOOH＋HOCH2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OH＋H2O；‎ ‎(普通酯)‎ ‎(5)羟基酸自身的酯化反应。此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯，如 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。(　　)‎ ‎(2)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇。(　　)‎ ‎(3)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应均需在碱性条件下进行。(　　)‎ ‎(4)欲检验CH2===CHCHO分子中的官能团，应先检验“—CHO”后检验“”。(　　)‎ ‎(5)1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应，最多生成2 mol Ag。(　　)‎ ‎(6)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH。(　　)‎ ‎(7)羧基和酯基中的均能与H2加成。(　　)‎ ‎(8)C4H8O2同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等。(　　)‎ ‎(9)1 mol 酚酯基水解时，最多可消耗2 mol NaOH。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)√‎ ‎2．现有四种有机化合物：‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)甲、乙、丁都含有的官能团的名称是________，四种物质中互为同分异构体的是________(填编号，下同)。‎ ‎(2)相同物质的量的甲、乙、丁分别与足量Na反应，生成H2最多的是________。‎ ‎(3)丁与醋酸在催化剂作用下发生取代反应生成的酯有________种。‎ ‎(4)①写出甲与乙醇发生酯化反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②写出乙与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)羟基　乙、丙　(2)甲　(3)3‎ 醇、醛、羧酸、酯的性质判断 宏观辨识与微观探析 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同。(　　)‎ ‎(2)乙醇在铜催化作用下，能发生还原反应生成乙醛。(　　)‎ ‎(3)乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别。(　　)‎ ‎(4)乙酸可与乙醇、金属钠、新制Cu(OH)2悬浊液等物质反应。(　　)‎ ‎(5)乙烷、乙醇、乙酸在一定条件下都能发生取代反应。(　　)‎ ‎(6)用新制氢氧化铜悬浊液可鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯。(　　)‎ ‎(7)乙醛在一定条件下与氧气反应生成乙酸，乙醛发生了氧化反应。(　　)‎ ‎(8)乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去。(　　)‎ ‎(9)酯类物质在一定条件下能发生水解反应，在碱性条件下的水解又称为皂化反应。(　　)‎ ‎(10)黄酒中的某些微生物使部分乙醇氧化转化为乙酸，酒就有了酸味。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)√　(8)√　(9)×　(10)√‎ 多官能团有机物性质的分析 宏观辨识与微观探析 ‎2．某有机物的结构简式如图所示，则此有机物可发生反应的类型有(　　)‎ ‎①取代反应　②加成反应　③消去反应　④酯化反应　⑤水解反应　⑥氧化反应　⑦中和反应 A．①②③④⑤⑥⑦　　　　　B．②③④⑤⑥‎ C．②③④⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥‎ 解析：选A。该有机物中含有碳碳双键、酯基、醇羟基和羧基。碳碳双键和苯环都可发生加成反应；酯基可发生水解反应；醇羟基可发生酯化反应(取代反应)、消去反应和氧化反应等；羧基可发生中和反应。‎ ‎3．有机物A的结构简式如图所示，某同学对其可能具有的化学性质进行了如下预测，其中正确的是(　　)‎ ‎①可以使酸性KMnO4溶液褪色 ‎②可以和NaOH溶液反应 ‎③在一定条件下可以和乙酸反应 ‎④在一定条件下可以发生催化氧化反应 ‎⑤在一定条件下可以和新制Cu(OH)2悬浊液反应 A．①②③　　　　　　　　 B．①②③④‎ C．①②③⑤ D．①②③④⑤‎ 解析：选D。有机物A分子中含羟基、酯基和醛基(甲酸酯基)，所以可以发生题中给出的所有反应。‎ ‎4．(双选)某有机化合物的结构简式为 下列有关该物质的叙述正确的是(　　)‎ A．1 mol该物质最多可以消耗3 mol Na B．1 mol该物质最多可以消耗7 mol NaOH C．能与Na2CO3溶液反应 D．易溶于水，可以发生加成反应和取代反应 解析：选BC。1 mol该物质中含有2 mol羟基，最多可以消耗2 mol Na，故A错误；1 mol该物质最多可以消耗7 mol NaOH，故B正确；该物质分子中含酚羟基，可以和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，故C正确；该物质难溶于水，故D错误。‎ ‎5．樱桃是一种抗氧化的水果，其表现抗氧化性的一种有效成分M的结构简式为。下列有关M的说法不正确的是(　　)‎ A．M的分子式为C4H6O5‎ B．M中含有两种官能团，分别为羟基和羧基 C．标准状况下，0.1 mol M完全燃烧时消耗6.72 L O2‎ D．1 mol M与足量金属钠反应生成3 mol H2‎ 解析：选D。根据M的结构简式可知，其分子式为C4H6O5，A项正确；M中含有羟基和羧基两种官能团，B项正确；M完全燃烧的化学方程式为C4H6O5＋3O24CO2＋3H2O，0.1 mol M完全燃烧时消耗0.3 mol O2，在标准状况下的体积为0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L，C项正确；M分子中含2个羧基和1个羟基，1 mol M与足量金属钠反应生成1.5 mol H2，D项错误。‎ ‎1．官能团与反应类型的关系 ‎2．确定多官能团有机物性质的三步骤 ‎[注意]　有些官能团性质会交叉。例如：碳碳双键和醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，都能与溴水反应使其褪色(碳碳双键使溴水褪色是加成反应，醛基使溴水褪色是氧化反应)，都能与氢气发生加成反应等。 ‎ 烃的衍生物转化关系及应用 证据推理与模型认知 ‎6．香料E的合成路线如下：‎ ‎(1)B的化学名称是________。D中官能团的名称为________。‎ ‎(2)C和D生成E的反应类型为________，E的结构简式为________。‎ ‎(3)1 mol B与足量银氨溶液反应生成________g Ag；A的核磁共振氢谱有________组峰。‎ ‎(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有________种(不含立体异构)。‎ ‎①遇FeCl3溶液发生显色反应　②能发生银镜反应 解析：甲苯在光照条件下与氯气发生苯环侧链上的取代反应生成A，‎ 由A的化学式可知，A的结构简式为，由于两个羟基连在同一个碳原子上不稳定，会自动脱水生成酮羰基，因此A在氢氧化钠水溶液中水解生成的B为，B发生银镜反应酸化后得到C，C为苯甲酸，苯甲酸与环己醇发生酯化反应生成的E为。‎ ‎(1)根据上述分析可知，B为，化学名称为苯甲醛。D为环己醇，官能团为羟基。‎ ‎(2)C(苯甲酸)和D(环己醇)发生酯化反应生成E，E的结构简式为。‎ ‎(3)1 mol B()与足量银氨溶液反应生成2 mol银，质量为216 g。A()中有4种氢原子，核磁共振氢谱有4组峰。‎ ‎(4)C为苯甲酸，其同分异构体遇FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有酚羟基；能发生银镜反应，说明结构中含有醛基，满足条件的C的同分异构体的苯环上含有酚羟基和醛基2个取代基，有邻、间、对3种结构。‎ 答案：(1)苯甲醛　羟基 ‎(2)酯化反应(或取代反应)　 ‎ ‎(3)216　4　(4)3‎ ‎7．(2019·高考全国卷Ⅰ，36，15分)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A中的官能团名称是________。‎ ‎(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳：________。‎ ‎(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式：____________________________。(不考虑立体异构，只需写出3个)‎ ‎(4)反应④所需的试剂和条件是________________。‎ ‎(5)⑤的反应类型是________。‎ ‎(6)写出F到G的反应方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备 的合成路线：‎ ‎______________________________________________________(无机试剂任选)。‎ 解析：A为醇，高锰酸钾氧化A生成酮(B)；B与甲醛在碱溶液中发生加成反应生成C，C与酸性高锰酸钾反应生成D()(将—CH2OH氧化成—COOH)，观察E的结构简式可知，D与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成E，E在一定条件下引入丙基生成F，F水解并酸化生成G。结合E、G的结构简式可知F为。‎ ‎(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子定义，B中—CH2—上没有手性碳，上没有手性碳，故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被—CH2CHO取代。(4)反应④所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应⑤中，CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到G。‎ 答案：(1)羟基　(2)‎ ‎(3) (任写3个)‎ ‎(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热 ‎(5)取代反应 ‎(6) ‎ ‎(7) 　‎ ‎1．(双选)(2018·高考海南卷)下列氯代烃中不能由烯烃与氯化氢加成直接得到的有(　　)‎ A．氯代环己烷　　　　　B．2，2－二甲基－1－氯丙烷 C．2－甲基－2－氯丙烷 D．2，2，3，3－四甲基－1－氯丁烷 解析：选BD。B、D项中2号碳原子连接四个碳原子，且氯原子在1号碳原子上，故不可能是烯烃与氯化氢的加成产物。‎ ‎2．(2019·高考全国卷Ⅱ，13，6分)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)(　　)‎ A．8种 B．10种 C．12种 D．14种 解析：选C。C4H8BrCl可看成是C4H10分子中的2个H原子被1个Br原子和1个Cl原子取代得到的产物。C4H10 有正丁烷和异丁烷2种，被Br原子和Cl原子取代时，可先确定Br原子的位置，再确定Cl原子的位置。正丁烷的碳骨架结构为 ，Br原子分别取代1号碳原子和2号碳原子上的氢原子时，Cl均有4种位置关系，异丁烷的碳骨架结构为，Br原子分别取代1号碳原子和2号碳原子上的氢原子时，Cl原子分别有3种和1种位置关系，综上可知C4H8BrCl共有12种结构，C项正确。‎ ‎3．(2018·浙江11月选考)通过对煤的综合利用，可以获得多种有机物。化合物A含有碳、氢、氧3种元素，其质量比是12∶3∶8。液态烃B是一种重要的化工原料，其摩尔质量为78 g·mol－1。E是有芳香气味的酯。它们之间的转化关系如下(含有相同官能团的有机物通常具有相似的化学性质)：‎ 请回答：‎ ‎(1)化合物A所含的官能团的名称是________。‎ ‎(2)B和CH2===CH2反应生成C的反应类型是________。‎ ‎(3)E在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)下列说法正确的是________。‎ A．将铜丝在空气中灼烧后迅速插入A中，反复多次，可得到能发生银镜反应的物质 B．在一定条件下，C可通过取代反应转化为 C．苯甲酸钠(常用作防腐剂)可通过D和氢氧化钠反应得到 D．共a mol的B和D混合物在氧气中完全燃烧，消耗氧气大于7.5a mol 解析：由化合物A含有碳、氢、氧3种元素，其质量比是12∶3∶8可知，A中碳、氢、氧原子个数比为2∶6∶1，又是由水煤气催化合成，且能和苯甲酸生成具有芳香气味的酯，故A为CH3CH2OH，液态烃B的摩尔质量为78 g·mol－1，且B由煤焦油分馏得到，故B为苯，苯与乙烯发生加成反应得到乙苯，乙苯被高锰酸钾氧化得到苯甲酸，苯甲酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯。‎ ‎(1)由上述推断可知A为乙醇，官能团为羟基。‎ ‎(2)由上述推断可知B为苯，苯和CH2===CH2反应生成的C为乙苯，故反应类型为加成反应。‎ ‎(3)酯在氢氧化钠溶液中的水解产物为醇和羧酸钠，条件为加热，故E在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式为 ‎(4)将铜丝在空气中灼烧后迅速插入乙醇中，反复多次，可得到乙醛，乙醛能发生银镜反应，故A正确；C为，可与HNO3发生硝化反应生成硝化反应为取代反应，故B正确；苯甲酸钠(常用作防腐剂)可通过苯甲酸和氢氧化钠反应得到，故C正确；有机物(CxHyOz)耗氧量计算公式为x＋y/4－z/2，B为苯，化学式为C6H6，1 mol苯耗氧量为7.5 mol，D为苯甲酸，化学式为C7H6O2，1 mol苯甲酸耗氧量也为7.5 mol，故共a mol的B和D混合物在氧气中完全燃烧，消耗氧气为7.5a mol，故D错误。‎ 答案：(1)羟基 ‎(2)加成反应 ‎(4)ABC ‎4．(2019·高考全国卷Ⅲ，36，15分)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2) 中的官能团名称是________。‎ ‎(3)反应③的类型为________，W的分子式为________。‎ ‎(4)不同条件对反应④产率的影响如表：‎ 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/%‎ ‎1‎ KOH DMF Pd(OAc)2‎ ‎22.3‎ ‎2‎ K2CO3‎ DMF Pd(OAc)2‎ ‎10.5‎ ‎3‎ Et3N DMF Pd(OAc)2‎ ‎12.4‎ ‎4‎ 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2‎ ‎31.2‎ ‎5‎ 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2‎ ‎38.6‎ ‎6‎ 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2‎ ‎24.5‎ 上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究__________________等对反应产率的影响。‎ ‎(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式：________________________________________________________________________。‎ ‎①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。‎ ‎(6)利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备，写出合成路线：‎ ‎______________________________________(无机试剂任选)。‎ 解析：(1)A的结构简式为，其名称为间苯二酚或1，3苯二酚。(2) 中的官能团是碳碳双键和羧基。(3)由合成路线可知，反应③为取代反应。W中含两个苯环、1个碳碳双键，故C原子数为2×6＋2＝14，含4个羟基，故含4个O原子，由苯环及碳碳双键可知，W分子的不饱和度为4×2＋1＝9，故W分子中H原子数为2×14＋2－2×9＝12，W的分子式为C14H12O4。(4)由表格中的信息可知，实验1、2、3、4中的溶剂和催化剂相同，碱不同，产率不同；实验4、5、6中碱和催化剂相同，溶剂不同，产率不同，故该实验探究了不同碱和不同溶剂对反应产率的影响；因6个实验的催化剂相同，‎ 故还可以设计实验探究不同的催化剂对反应产率的影响。(5)D为，其同分异构体X为1 mol时，与足量Na反应生成2 g H2，则X中含2个羟基，由X中不同化学环境的氢原子的个数比可知，2个羟基在苯环上处于对称位置，且X中含有2个甲基，故符合条件的X的结构简式为。‎ 答案：(1)间苯二酚(或1，3苯二酚)‎ ‎(2)羧基、碳碳双键 ‎(3)取代反应　C14H12O4‎ ‎(4)不同碱　不同溶剂　不同催化剂(或温度等)　‎ ‎(5) 、‎ ‎(6)‎ 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是(　　)‎ A．由丙烯与Cl2反应制；由丙烯与Cl2反应制CH3CHClCH2Cl B．由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸 C．由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1，2－二溴丙烷 D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇 解析：选D。丙烯与Cl2反应生成属于取代反应，生成CH3CHClCH2Cl属于加成反应，故A项错误；甲苯的硝化属于取代反应，甲苯氧化成苯甲酸属于氧化反应，故B项错误；氯代环己烷生成环己烯，属于消去反应，丙烯生成1，2‎ ‎－二溴丙烷，属于加成反应，故C项错误；乙酸与乙醇发生酯化反应(或取代反应)生成乙酸乙酯，苯甲酸乙酯的水解属于取代反应，故D项正确。‎ ‎2．(2020·淮南高三模拟)下列各项中的反应原理相同的是(　　)‎ A．乙醇与浓硫酸共热140 ℃、170 ℃均能脱去水分子 B．甲苯、乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色 C．溴水中加入己烯或苯充分振荡，溴水层均褪色 D．1溴丙烷分别与KOH水溶液、KOH乙醇溶液共热，均生成KBr 解析：选B。乙醇与浓硫酸共热时，140 ℃发生取代反应，生成乙醚，170 ℃发生消去反应，生成乙烯，故A错误；甲苯、乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色，均是被KMnO4氧化，原理相同，故B正确；溴水中加入己烯发生加成反应，使溴水褪色，加入苯，利用萃取使溴水褪色，故C错误；1溴丙烷与KOH水溶液共热发生取代反应，与KOH乙醇溶液共热发生消去反应，故D错误。‎ ‎3．下列除杂方法(括号内为除杂试剂和分离方法)可行的是(　　)‎ A．乙醇中混有的水(生石灰，分液)‎ B．乙酸乙酯中的乙酸(烧碱，分液)‎ C．溴乙烷中的乙醇(水，分液)‎ D．乙烷中的乙烯(酸性高锰酸钾，分液)‎ 解析：选C。用生石灰除去乙醇中的水，然后蒸馏得到乙醇，而不是用分液的方法，A项不正确；用烧碱除去乙酸乙酯中的乙酸是不可行的，因为乙酸乙酯也会与氢氧化钠溶液反应，B项不正确；溴乙烷不溶于水，而乙醇易溶于水，所以可以用水萃取溴乙烷中的乙醇，然后分液提纯溴乙烷，C项正确；酸性高锰酸钾溶液把乙烯氧化为二氧化碳混入乙烷中，所以不可行，D项不正确。‎ ‎4．下列有关乙醇、乙酸的说法错误的是(　　)‎ A．乙醇和乙酸都可以发生酯化反应 B．乙醇和乙酸都可以与钠反应生成氢气 C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应 D．乙醇和乙酸都含有羟基，二者互为同分异构体 解析：选D。比较乙醇与乙酸的结构特点，明确二者的性质差异，乙醇含有羟基，乙酸含有羧基，二者都可以发生酯化反应，都可以与钠反应生成氢气，乙醇和乙酸都能燃烧，故二者都能发生氧化反应，乙醇和乙酸分子式不同，二者不互为同分异构体，D错误。‎ ‎5．有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列事实不能说明上述观点的是(　　)‎ A．苯酚能与NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应 B．乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应 C．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，乙烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．苯与浓硝酸和浓硫酸在加热条件下发生取代反应生成硝基苯，甲苯与浓硝酸和浓硫酸在加热条件下发生取代反应生成三硝基甲苯 解析：选B。在苯酚中，由于苯环对—OH的影响，酚羟基具有酸性，对比乙醇，虽含有—OH，但不具有酸性，能说明题述观点，故A项正确；乙烯和乙烷结构不同，乙烯含有，可发生加成反应，不能用题述观点说明，故B项错误；甲苯和乙烷中都含有—CH3，但二者性质不同，说明苯环对侧链有影响，能说明题述观点，故C项正确；甲苯和苯中都含有苯环，二者性质不同，可说明侧链对苯环有影响，能说明题述观点，‎ 故D项正确。‎ ‎6．(2020·山东等级考模拟)下列操作能达到相应实验目的的是(　　)‎ 实验目的 操　作 A 检验绿茶中是否含有酚类物质 向茶水中滴加FeCl3溶液 B 测定84消毒液的pH 用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上 C 除去苯中混有的少量苯酚 向苯和苯酚的混合物中滴加溴水，过滤后分液 D 实验室制备乙酸乙酯 向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片，加热 解析：选A。A选项，酚羟基遇FeCl3溶液发生显色反应。B选项，84消毒液的主要成分是次氯酸钠，是一种强碱弱酸盐，水解显碱性，但水解产物具有漂白性，对pH试纸有漂白作用，应使用pH计测定。C选项，溴水与苯酚生成的三溴苯酚也可溶于苯中，一般加入氢氧化钠溶液后再进行分液。D选项，正确顺序为依次加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸、乙酸，再加热。‎ ‎7．黄曲霉素的结构如图，1 mol该化合物分别与H2、NaOH溶液反应，最多消耗H2和NaOH分别为(　　)‎ A．6 mol　2 mol B．7 mol　2 mol C．6 mol　1 mol D．7 mol　1 mol 解析：选A。该化合物含一个苯环，两个碳碳双键，一个酮羰基，1 mol该化合物与H2反应共消耗6 mol H2。该化合物含有一个酚酯基，1 mol该化合物与NaOH反应共消耗2 mol NaOH。‎ ‎8．已知某有机物X的结构简式如图所示，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol B．X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应 C．X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应 D．X的化学式为C10H10O6‎ 解析：选C。与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3 反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基，特别注意酚酯基水解生成的酚羟基会继续与NaOH反应。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎9．绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一，结构简式如图，关于绿原酸判断正确的是(　　)‎ A．分子中所有的碳原子可能在同一平面内 B．1 mol绿原酸与足量溴水反应，最多消耗2.5 mol Br2‎ C．1 mol绿原酸与足量NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH D．绿原酸的水解产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应 解析：选C。A项，由于“”不是平面结构，所以所有碳原子不可能共平面，错误；B项，最多应消耗4 mol Br2(苯环上取代消耗3 mol，碳碳双键加成消耗1 mol)，错误；C项，酚羟基、—COOH、均能和NaOH溶液反应，而醇羟基不和NaOH溶液反应，正确；D项，该物质的水解产物不能与FeCl3溶液发生显色反应，错误。‎ ‎10．下列与有机物结构、性质相关的叙述中错误的是(　　)‎ A．乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2‎ B．乙醇分子中含有氢氧根离子，一定条件下能与盐酸发生中和反应 C．苯和硝酸反应生成硝基苯，乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯，二者反应类型相同 D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键 解析：选B。羟基与氢氧根离子不同，乙醇分子中含有羟基，不含氢氧根离子，B项错误。‎ ‎11．下列关于分子式为C4H8O2的有机物的同分异构体的说法中，不正确的是(　　)‎ A．属于酯类的有4种 B．属于羧酸类的有2种 C．分子中不存在含有六元环的同分异构体 D．既含有羟基又含有醛基的有3种 解析：选CD。A项，若是酯类，则有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，共4种，正确；B项，若是酸，则可写作C3H7COOH，丙基有2种，正确；C项，不饱和度为1，可形成醚环，错误；D项，若有—CHO，则另外3个碳原子组成丙基和异丙基，—OH取代上面的氢分别有3种、2种，所以共5种结构，错误。‎ 三、非选择题 ‎12．合成防晒霜的主要成分E的一种路线如下：‎ 请按要求回答下列问题：‎ ‎(1)B的官能团的结构简式为________。‎ ‎(2)反应③的反应类型为________。‎ ‎(3)反应①的化学方程式为 ‎__________________________________________。‎ ‎(4)E的结构简式为___________________________________。‎ ‎(5)A的同分异构体有多种，写出其中核磁共振氢谱吸收峰面积之比为1∶9的结构简式：_________________________________。‎ 答案：(1)—CHO ‎(2)取代反应 ‎(3)2CH3CH2CH2CH2OH＋O22CH3CH2CH2CHO＋2H2O ‎(5)(CH3)3COH ‎13．苯的含氧衍生物A的相对分子质量为180，其中碳元素的质量分数为60%，A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等。请回答下列问题：‎ ‎(1)A的分子式为________。‎ ‎(2)已知A的苯环上的取代基彼此相间，A能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应生成CO2，还能与FeCl3溶液发生显色反应，则A含有的官能团名称是________，满足上述条件的A的结构有________种。‎ ‎(3)A的一种同分异构体B是邻位二取代苯，其中一个取代基是羧基，B能发生如图所示转化。‎ ‎①C→E的反应类型为________。‎ ‎②D与浓溴水反应的主要产物的结构简式为________。‎ ‎③F可发生的化学反应类型有________(填字母)。‎ A．取代反应　　　　　B．加成反应 C．消去反应 D．加聚反应 ‎④B与足量NaOH溶液共热的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)A的相对分子质量为180，碳元素的质量分数为60%，则碳原子个数为＝9，又因为A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等，所以A中氢原子个数与氧原子个数之比为2∶1，设A中氧原子个数为x，则氢原子个数为2x，2x＋16x＝180×(1－60%)，解得x＝4，故A的分子式为C9H8O4。(2)由题给条件可知，A中含有醛基、酚羟基、羧基3种官能团，且彼此相间，满足题述条件的A的结构有 种。‎ ‎(3)根据题给框图知，B中含有酯基，又C的相对分子质量为60，且能与乙醇发生酯化反应，可推出C为CH3COOH，从而进一步可推出B为，D为，F为。‎ ‎①C→E为CH3COOH与C2HOH的酯化反应，也属于取代反应。‎ ‎②与浓溴水反应时溴原子取代苯环上—OH 邻、对位上的氢原子，则主要产物的结构简式为。‎ ‎③可发生取代反应和加成反应，A、B项正确。‎ 答案：(1)C9H8O4‎ ‎(2)醛基、羧基、酚羟基　2‎ ‎(3)①酯化反应(或取代反应)　②‎ ‎③AB ‎④‎ ‎14．科学家模拟贝类足丝蛋白的功能，合成了一种对云母、玻璃、二氧化硅等材料具有良好黏附性的物质——化合物I，其合成路线如下。回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称为________。‎ ‎(2)由B生成C的化学方程式为 ‎__________________________________________。‎ ‎(3)由E和F反应生成D的反应类型为____________________________________，‎ 由G和H反应生成I的反应类型为__________________________________。‎ ‎(4)D的结构简式为____________，仅以D为单体合成高分子化合物的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)I的分子式为________。‎ ‎(6)X是I的同分异构体，能发生银镜反应，能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积之比为6∶2∶1∶1。写出两种符合要求的X的结构简式：‎ ‎_______________________________________。‎ 答案：(1)丙烯 ‎15．肉桂醛是一种常用香精，在食品、医药、化工等方面都有应用。肉桂醛与其他有机物具有如下转化关系，其中A为一氯代烃。‎ ‎(1)肉桂醛测得其中含碳为82.0%、含氢为6.0%，其余为氧，该有机化合物的相对分子质量为132，肉桂醛的分子式为________，肉桂醛是苯的一取代物，红外光谱显示有碳碳双键和醛基，与H2加成的产物中没有支链，肉桂醛的结构简式是________________________。‎ ‎(2)反应①的化学方程式是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Z不能发生的反应类型是____________(填字母)。‎ A．取代反应 B．加聚反应 C．加成反应 D．消去反应 ‎(4)Y在一定条件下可与有机物C发生反应，已知4.6 g化合物C完全燃烧生成8.8 g CO2和5.4 g H2O；C的蒸气与氢气的相对密度为23，写出Y与C反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)Y有多种同分异构体，能同时满足下列条件的同分异构体共有________种。‎ a．苯环上连接三种不同官能团 b．能发生银镜反应 c．能与Br2/CCl4发生加成反应 d．遇FeCl3溶液显示特征颜色 ‎(6)反应________(填序号)原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求。‎ 解析：(1)肉桂醛中碳、氢、氧的原子个数分别为132×82.0%÷12≈9、132×6.0%÷1≈8、132×(1－82.0%－6.0%)÷16≈1，则肉桂醛的分子式为C9H8O，根据题中信息可知，肉桂醛中含有苯环、碳碳双键和醛基，只有一个取代基，且取代基中没有支链，则肉桂醛的结构简式为。‎ ‎(3)Z为，根据Z的结构简式可知，Z可以发生取代反应、加成反应和消去反应，但Z物质中不含碳碳双键，不能发生加聚反应。‎ ‎(4)根据题意，C的相对分子质量为46，4.6 g即0.1 mol C物质完全燃烧生成0.2 mol CO2和0.3 mol H2O，则C的分子式为C2H6O，Y为，Y在一定条件下可与C发生反应，则C为乙醇，Y与乙醇反应的化学方程式为 。(5)Y为，根据题目信息可知，在其同分异构体中，苯环上连有醛基、碳碳双键和酚羟基三种官能团，根据“定二移一”原则，其同分异构体数目共有10种。‎ 答案：(1) ‎ ‎(5)10‎ ‎(6)⑤‎