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文档介绍
2020届一轮复习苏教版烃的衍生物学案
第三单元 烃的衍生物 [考纲导航] 知识条目 加试要求 核心素养 (1)卤代烃的分类方法,卤代烃的物理性质 a 1.微观探析:认识烃的衍生物的多样性,并能从官能团角度认识烃的含氧衍生物的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。 2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对烃的含氧衍生物的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用相关模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。 3.科学探究与创新意识:认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究中学会合作,面对“异常”现象敢于提出自己的见解。 (2)卤代烃的化学性质 c (3)消去反应 b (4)乙醇的分子组成、主要性质(跟活泼金属的反应、氧化反应),乙醇在不同温度下的脱水反应 b (5)醇、酚的组成和结构特点,甲醇、乙二醇、丙三醇的性质和用途 b (6)乙醇的化学性质与用途 c (7)苯酚的物理性质,醇、酚等在生产生活中的应用 a (8)苯酚的化学性质与用途 c (9)有机分子中基团之间的相互影响 b (10)乙醛的分子组成,乙醛的性质(加氢还原、催化氧化),乙醛与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应的现象 b (11)乙酸的分子组成、主要性质(酸的通性、酯化反应),乙酸乙酯的制备实验 b (12)醛、羧酸的组成、结构和性质特点,甲醛的性质、用途以及对健康的危害 b (13)缩聚反应 b (14)重要有机物之间的相互转化 c 考点1 卤代烃 [主干精讲] 1.卤代烃的概念 (1)卤代烃是烃分子里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)。 (2)官能团是卤素原子。 2.卤代烃的物理性质 (1)状态:通常情况下,除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外,其余为液体或固体。 (2)沸点:比同碳原子数的烃沸点要高。 (3)溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶。 (4)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。 3.卤代烃的化学性质 (1)卤代烃水解反应和消去反应的比较 反应类型 取代反应(水解反应) 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; 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叁键的不饱和键的化合物 (2)消去反应的规律 消去反应: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、HBr等),而生成含不饱和键(双键或叁键)的化合物的反应。 ①两类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子 ②有两种或三种邻位碳原子,且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: 4.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 如CH3—CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br; CH3—CH===CH2+HBr; CH≡CH+HClCH2===CHCl。 (2)取代反应 如乙烷与Cl2:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl; 苯与Br2:; C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高( ) (2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯( ) (3)所有的卤代烃都能发生水解反应和消去反应( ) (4)用AgNO3溶液和稀HNO3便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素( ) (5)溴乙烷与NaOH的醇溶液反应,可生成乙醇( ) (6)卤代烃常温下均为非气体,密度均大于水( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× 2.以下物质中,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)。 (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_____________________________________, 产物有________________________________________________。 (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、NaBr、H2O (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 [模拟题组] 卤代烃的水解和消去反应 1.如图表示4溴环己烯所发生的4个不同反应。其中,产物只含有一种官能团的反应是( ) A.①④ B.③④ C.②③ D.①② 解析 易知发生四个反应得到的产物如下图所示,显然Y、Z中含一种官能团。 答案 B 2.下列过程中,发生了消去反应的是( ) A.C2H5Br和NaOH溶液混合共热 B.一氯甲烷和苛性钾的乙醇溶液混合共热 C.一溴丁烷与KOH的丁醇溶液混合共热 D.氯苯与NaOH溶液混合共热 答案 C 卤代烃分子中卤素原子的检验 3.为鉴别卤代烃中所含卤素原子,现有下列实验操作步骤,正确的顺序是( ) ①加入AgNO3溶液 ②加入少许卤代烃试样 ③加热 ④加入5 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液 ⑤加入5 mL 4 mol·L-1 HNO3溶液 A.②④③① B.②③① C.②④③⑤① D.②⑤③① 答案 C 4.(2018·大连二十四中月考)有两种有机物Q()与P(),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.一定条件下,二者在NaOH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 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中与卤素原子相连的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;在适当条件下,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。 答案 C 【规律方法】 卤代烃(RX)的卤素原子的检验方法 RX [真题对接] 1.[2014·课标Ⅱ,38(3)]化合物(A)可由环戊烷经三步反应合成: XY(A) 反应1的试剂与条件为________;反应2的化学方程式为__________________;反应3可用的试剂为________。 答案 Cl2光照 +NaOH+NaCl O2/Cu 2.(2017·课标全国Ⅲ,36节选)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下: 回答下列问题: (1)③的反应试剂和反应条件分别是_________________________________, 该反应的类型是________。 (2)⑤的反应方程式为_______________________________________________。 吡啶是一种有机碱,其作用是_______________________________________。 (3)G的分子式为________________________________________________。 (4)4-甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线_____________________________________________________________________ (其他试剂任选)。 解析 (1)对比C与D的结构,可知反应③为苯环上的硝化反应,故反应试剂和反应条件分别是浓HNO3/浓H2SO4,加热,反应类型为取代反应; (2)对比E、G的结构,由G可倒推F的结构,然后根据取代反应的基本规律,可得反应方程式,吡啶是碱,可以消耗反应产物HCl; (3)G的分子式为C11H11O3N2F3; (4)对比原料和产品的结构可知,首先要在苯环上引入硝基(类似流程③),然后将硝基还原为氨基(类似流程④),最后与反应得到4-甲氧基乙酰苯胺(类似流程⑤)。 答案 (1)浓HNO3/浓H2SO4,加热 取代反应 (2) 吸收反应产生的HCl,提高反应转化率 考点2 醇 [主干精讲] 1.概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,饱和一元醇的组成通式为CnH2n+1OH或CnH2n+2O。饱和多元醇的通式:CnH2n+2Ox (两个羟基不能连在同一个碳原子上)。 2.分类 3.醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性 低级脂肪醇易溶于水。 (2)密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3。 (3)沸点 ①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。 ②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,醇的沸点远远高于烷烃。 4.醇的断键位置和醇的化学性质 如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示: 以该物质为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键位置。 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na ① 2R—CH2CH2OH+2Na―→2R—CH2CH2 置换反应 ONa+H2↑ HBr,△ ② 取代反应 R—CH2CH2OH+HBrR—CH2CH2Br+H2O O2,Cu/△ ①③ 氧化反应 2R—CH2CH2OH+O2 浓H2SO4,△ ②⑤ 消去反应 R—CH2CH2OHR—CH===CH2+H2O 浓H2SO4,△ ①② 取代反应 2R—CH2CH2OHR—CH2CH2OCH2CH2R+H2O (浓H2SO4) ① 取代反应 H2O 5.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。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)医用酒精的体积分数通常为95%( ) (2)CH3OH和都属于醇类,且二者互为同系物( ) (3)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应( ) (4)乙醇与乙酸均能与Na反应生成氢气( ) (5)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ 2.完成下列填空: 乙醇分子发生化学反应时化学键的断裂情况: 反应 断裂的价键 反应类型 化学方程式(以乙醇为例) 与活泼金属反应 ① 置换 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 催化氧化反应 ①③ 氧化 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 与氢卤酸反应 ② 取代 CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O 分子间脱水反应 ①② 取代 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O 分子内脱水反应 ②⑤ 消去 CH2===CH2↑+H2O 酯化反应 ① 取代(酯化) CH3COOCH2CH3+H2O [模拟题组] 醇的结构与性质 1.醇(C5H12O)发生下列反应时,所得产物数目最少(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 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,与金属钠置换反应生成氢气和醇钠,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,可认为烷烃对应的烯烃,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,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、—CH2C(CH3)3、,共7种;D项,C5H12O对应的醇有8种,而戊酸有4种,对应的产物有32种。 答案 B 2.薄荷醇的结构简式如图所示,下列说法正确的是( ) A.薄荷醇属于芳香烃的含氧衍生物 B.薄荷醇的分子式为C10H20O,它是环己醇的同系物 C.薄荷醇环上的一氯取代物只有三种 D.在一定条件下,薄荷醇能与氢气、溴水反应 解析 薄荷醇分子中不含苯环,因此不是芳香烃的含氧衍生物,A项错误;薄荷醇的分子式为C10H20O,其与环己醇结构相似,在分子组成上比环己醇多4个“CH2”原子团,与环己醇互为同系物,B项正确;薄荷醇环上的一氯取代物有六种,C项错误;薄荷醇不含碳碳双键等不饱和键,不能与氢气、溴水反应,D项错误。 答案 B 【规律方法】 醇的催化氧化规律 醇的结构、性质综合应用 3.A是生产某新型工程塑料的基础原料之一,分子式为C10H10O2,其分子结构模型如图所示(图中球与球之间连线代表单键或双键)。 Ⅰ.根据分子结构模型写出A的结构简式______________________________。 Ⅱ.拟从芳香烃出发来合成A,其合成路线如下: 已知:A在酸性条件下水解生成有机物B和甲醇。 (1)写出⑤的反应类型_____________________________________________。 (2)写出H的结构简式____________________________________________。 (3)已知F分子中含有“—CH2OH”,通过F不能有效、顺利地获得B,其原因是___________________________________________________________________。 (4)写出反应方程式(注明必要的反应条件): ⑥__________________________________________________________________; ⑦__________________________________________________________________。 解析 由结构模型知A是芳香酯(), 反应①是加成反应生成D(),反应②是水解反应生成二元醇E(),E被氧化生成G(),G再氧化得到H(),H发生消去反应得到B(),最后与甲醇进行酯化反应得到A。由E、F组成知,反应⑦是消去反应,F中存在碳碳双键,氧化羟基时,碳碳双键也可能会被氧化。 答案 Ⅰ. Ⅱ.(1)消去反应 (2) (3)F中含碳碳双键,氧化羟基时可能会同时氧化碳碳双键 [真题对接] 1.(2015·海南化学,5)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( ) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 解析 分子式为C4H10O并能与金属钠反应为放出氢气的有机物属于醇类,因—C4H9有4种同分异构体,故对应的醇也有4种同分异构体,即选B。 答案 B 2.(2016·浙江理综,26)化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z: 已知:①化合物A的结构中有2个甲基 ②RCOOR′+R″CH2COOR′ 请回答: (1)写出化合物E的结构简式________,F中官能团的名称是________。 (2)Y→Z的化学方程式是___________________________________________。 (3)G→X的化学方程式是________________________________________, 反应类型是________。 (4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结论)________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析 根据题给有机物的合成路线,由Y的化学式及Z是常见的高分子化合物,得出Y为CH2===CHCl,Z为;推断出D为CH≡CH,E为CH2===CH2,F为CH3CH2OH;因A的分子式为C4H10O,且其结构中有2个甲基,故A的结构简式为 (1)E的结构简式为CH2=CH2;F为CH3CH2OH,其中的官能团为羟基;(2)由氯乙烯聚合生成聚氯乙烯的化学方程式为nCH2===CHCl;(3)根据题中所给信息,由G生成X的化学方程式为,反应类型为取代反应;(4)若C中混有B,即检验 ,可通过检验—CHO来进行,方法为:取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在。 答案 (1)CH2===CH2 羟基 (4)取适量试样于试管中,先用NaOH溶液中和,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在 考点3 酚 [主干精讲] 1.苯酚的组成与结构 分子式 结构简式 结构特点 C6H6O 或C6H5OH 羟基与苯环直接相连 2.苯酚的物理性质 色态 无色晶体,露置于空气中因被氧化而呈粉红色 溶解性 常温下,在水中溶解度不大 高于65 ℃,与水混溶 毒性 有毒,对皮肤有强烈腐蚀作用,皮肤上沾有苯酚应立即用酒精清洗 3.苯酚的化学性质 (1)羟基中氢原子的反应: a.弱酸性:电离方程式为C6H5OHC6H5O-+H+,俗称石炭酸,但酸性很弱,酸性比碳酸的酸性弱,不能使紫色石蕊试液变红。 b.与活泼金属反应:与Na反应的化学方程式为2C6H5OH+2Na―→2C6H5ONa+H2↑。 c.与碱的反应:苯酚的浑浊液液体变澄清溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为: 、 。 (2)苯环上氢原子的取代反应:苯酚与浓溴水反应的化学方程式为: +3HBr,此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应:苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 (4)加成反应:与H2:。 (5)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色;易被酸性高锰酸钾溶液氧化;容易燃烧。 (6)缩聚反应: 苯酚中基团间的相互影响 在苯酚分子中,苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子,促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离;而羟基反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子,使邻、对位的氢原子更活泼,更容易被其他原子或原子团所取代。有机化合物分子中基团之间存在相互影响、相互制约。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度( ) (2)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( ) (3)除去苯中的苯酚,加入浓溴水再过滤( ) (4)分子式为C7H8O的芳香类有机物有五种同分异构体( ) (5) 含有的官能团相同,二者的化学性质相似( ) (6)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加FeCl3溶液( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ 2.现有以下物质: (1)其中属于脂肪醇的有________,属于芳香醇的有________,属于酚类的有________。 (2)其中物质的水溶液显酸性的有________。 (3)其中互为同分异构体的有________。 (4)列举出⑤所能发生反应的类型__________________________________。 答案 (1)①② 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 [模拟题组] 酚的结构和性质 1.从葡萄籽中提取的原花青素结构为: 原花青素具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。有关原花青素的下列说法不正确的是( ) A.该物质既可看作醇类,也可看作酚类 B.1 mol该物质可与4 mol Br2反应 C.1 mol该物质可与7 mol NaOH反应 D.1 mol该物质可与7 mol Na反应 解析 结构中左环与右上环均为苯环,且共有5个羟基(可看作酚),中间则含醚键(环醚)和两个醇羟基(可看作醇),故A正确;该有机物结构中能与Br2发生反应的只有酚羟基的邻位(共4个可被取代的位置),故B也正确;能与NaOH溶液反应的只有酚羟基(共5个),故C错;有机物中酚羟基和醇羟基共7个,都能与Na反应,故D正确。 答案 C 2.己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质,主要用于治疗雌激素低下症及激素平衡失调所引起的功能性出血等,如图所示分别取1 mol己烯雌酚进行4个实验。 下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是( ) A.①中生成7 mol H2O B.②中无CO2生成 C.③中最多消耗3 mol Br2 D.④中发生消去反应 解析 己烯雌酚的分子式为C18H20O2,反应①中应生成10 mol H2O,A项错;酚的酸性比H2CO3的弱,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2,B项对;两个酚羟基的邻位上共有4个氢原子,它们均可被卤素原子取代碳碳双键能与Br2发生加成,故反应③中最多可以消耗5 mol Br2,C项错;苯环上的酚羟基不能发生消去反应,D项错。 答案 B 醇、酚的比较 3.下列四种有机化合物的结构简式如下所示,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是( ) A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2 B.②属于酚类,能使FeCl3溶液显紫色 C.1 mol ③最多能与3 mol Br2发生反应 D.④属于醇类,可以发生消去反应 解析 物质①中羟基直接连在苯环上,属于酚类,但酚羟基不能和NaHCO3溶液反应,A项错误;物质②中羟基连在链烃基的饱和碳原子上,属于醇类,不能使FeCl3溶液显紫色,B项错误;物质③属于酚类,苯环上酚羟基的邻、对位氢原子可以被溴原子取代,根据物质③的结构简式可知1 mol ③最多能与2 mol Br2发生反应,C项错误;物质④ 中羟基连在烃基的饱和碳原子上属于醇类,并且羟基相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子,所以物质④可以发生消去反应,D项正确。 答案 D 4.下列关于有机化合物M和N的说法正确的是( ) A.等物质的量的两种物质跟足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的量一样多 B.完全燃烧等物质的量的两种物质,生成二氧化碳和水的量分别相等 C.一定条件下,两种物质都能发生酯化反应和氧化反应 D.N分子中,可能在同一平面上的原子最多有14个 解析 M分子中的醇羟基不能与NaOH溶液反应,而N分子中的酚羟基能够与NaOH溶液反应,故消耗NaOH的量不相等,A错误;两种分子中的碳、氧原子数目相同而氢原子数目不同,故完全燃烧等物质的量的两种物质生成水的量不相等,B错误;N分子中,所有原子均可能在同一平面上,即可能共面的原子最多有18个,D错误。 答案 C 【规律方法】 脂肪醇、芳香醇、酚的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃侧链上的碳原子相连 —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)脱水反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应 (1)弱酸性 (2)取代反应 (3)显色反应 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) 遇FeCl3溶液显紫色 [真题对接] 1.(2017·天津理综,2)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是( ) A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5 B.该物质遇FeCl3溶液显色 C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2 D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种 解析 A项,汉黄芩素的分子式为C16H12O5,错误;B项,汉黄芩素含有酚羟基遇FeCl3溶液显色,正确;C项,1 mol汉黄芩素与溴水发生取代反应和加成反应,最多消耗2 mol Br2,错误;D项,汉黄芩素中的羰基和碳碳双键均可与H2发生加成反应,所以与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少2种,错误。 答案 B 2.(2018·江苏化学,11)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得: 下列有关化合物X、Y的说法正确的是(双选)( ) A.X分子中所有原子一定在同一平面上 B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子 C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.X→Y的反应为取代反应 解析 羟基上的O原子一定与苯环共平面,但是羟基上的H原子不一定与苯环共平面,A项错误;Y与Br2加成后的产物中,与甲基相连的碳原子为手性碳原子,B项正确;X中的酚羟基、Y中的碳碳双键均可以被酸性KMnO4溶液氧化,从而使KMnO4溶液颜色褪去,C项错误;X生成Y的另一产物为HCl,该反应可以理解成取代了X中酚羟基上的H原子,D项正确。 答案 BD 考点4 醛 [主干精讲] 1.概念和通式 醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物,官能团为—CHO,饱和一元醛的分子通式为CnH2nO(n≥1)。 2.常见醛的物理性质 物质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 甲醛 无色 刺激性气味 气体 易溶于水 乙醛 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶 3.醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为 醇醛羧酸 以乙醛为例写出醛类的主要化学方程式: (1)氧化反应 ①银镜反应 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O; ②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。 (2)还原反应(催化加氢) CH3CHO+H2CH3CH2OH。 ①醛基只能写成—CHO或,不能写成—COH。 ②醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。 ③银镜反应口诀:银镜反应很简单,生成羧酸铵,还有一水二银三个氨。 4.醛在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响 (1)醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。 (2)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)。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)醛基的结构简式可以写成—CHO,也可以写成—COH( ) (2)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上( ) (3)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛( ) (4)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇( ) (5)欲检验CH2===CHCHO分子中的官能团,应先检验“—CHO”后检验“”( ) (6)甲醛常温下为气体,有毒,易溶于水,水溶液称福尔马林( ) (7)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗O2的质量相等( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× 2.以R—CHO为例写出醛类主要的化学方程式: ①氧化反应 银镜反应: RCHO+2Ag(NH3)2OHRCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O; 与新制Cu(OH)2悬浊液的反应: RCHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O。 ②还原反应(催化加氢) RCHO+H2RCH2OH。 [模拟题组] 醛的性质和应用 1.肉桂醛是一种食用香精,广泛应用于牙膏、糖果及调味品中。工业上可以通过下列反应制得: 下列说法不正确的是( ) A.检验肉桂醛中是否残留有苯甲醛:加入酸性KMnO4溶液,看是否褪色 B.1 mol肉桂醛在一定条件下与H2加成,最多消耗5 mol H2 C.肉桂醛中所有原子可能在同一平面上 D.肉桂醛的分子式为C9H8O 答案 A 2.分子式C3H5O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行下列实验以鉴别,其实验记录如下: NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液 金属钠 X 中和反应 无现象 溶解 产生氢气 Y 无现象 有银镜 加热后有砖红色沉淀 产生氢气 Z 水解反应 有银镜 加热后有砖红色沉淀 无现象 W 水解反应 无现象 无现象 无现象 回答下列问题: (1)写出四种物质的结构简式X:________,Y:________,Z:________,W:________。 (2)①Y与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:_______________________ __________________________________________________________________。 ②Z与NaOH溶液反应的化学方程式:_______________________________ _________________________________________________________________。 解析 X能发生中和反应,故X中含有—COOH,X为CH3CH2COOH;由Y的实验现象判断Y的分子结构中含有—OH和—CHO,则Y为;Z能发生水解反应,又能发生银镜反应,则Z为HCOOCH2CH3;W能发生水解反应,分子结构中含有—COO—和—CH3,则W为CH3COOCH3。 答案 (1)CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 CH3COOCH3 【规律方法】 能发生银镜反应物质的归类 (1)醛类;(2)甲酸及甲酸某酯、甲酸盐;(3)葡萄糖、麦芽糖;(4)其他含醛基物质。 醛在实验中的应用 3.有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( ) A.先加KMnO4酸性溶液,再加银氨溶液,微热 B.先加溴水,再加KMnO4酸性溶液 C.先加银氨溶液,微热,再加溴水 D.先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,微热,酸化后再加溴水 解析 有机物A中所含的官能团有和—CHO,二者均能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色,所以A、B项错误;先加银氨溶液,微热,能检验出—CHO,但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性,溴水与碱能发生反应,C项错误。 答案 D 4.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol·L-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L-1的氢氧化钠溶液4 mL,在一个试管里混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾,无砖红色沉淀,实验失败的原因是( ) A.氢氧化钠的量不够 B.硫酸铜的量不够 C.乙醛溶液太少 D.加热时间不够 答案 A [真题对接] 1.(2014·重庆理综,5)某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( ) A.Br2的CCl4溶液 B.[Ag(NH3)2]OH溶液 C.HBr D.H2 解析 该有机物中的1个碳碳双键与Br2发生加成反应后引入2个—Br,官能团数目增加,A项正确;该有机物与银氨溶液反应后2个—CHO变为2个—COONH4,官能团数目不变,B项错误;该有机物中的1个碳碳双键与HBr发生加成反应后引入1个—Br,官能团数目不变,C项错误;该有机物与H2发生加成反应后—CHO变为—CH2OH,碳碳双键消失,官能团数目减少,D项错误。 答案 A 2.(2016·天津理综,8节选) 反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题: (1)A的名称是________;B分子中的共面原子数目最多为________;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有________种。 (2)D中含氧官能团的名称是________,写出检验该官能团的化学反应方程式:________________________________________________________________________。 (3)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。 (4)问题(3)的合成路线中第一步反应的目的是________。 解析 本题考查有机合成,意在考查考生的分析推理能力。(1)碳碳双键两端的碳原子及与之相连的原子均共面,单键可旋转,从而使氧原子、乙基上的两个碳原子都可能位于同一平面上,乙基上最多有一个氢原子位于上述平面内,故B分子中的共面原子数目最多为9。C分子中与环相连的三个基团都不等效,所以三个基团中共有8种碳原子,即有8种氢原子。(2)D中的含氧官能团是醛基,检验醛基可用银氨溶液,也可用新制氢氧化铜悬浊液。(3)由D制备己醛,碳碳双键变成了碳碳单键,发生了加成反应,但醛基未发生变化。第一步反应中醛基与CH3OH发生加成反应,生成物中含有—CH(OCH3)2结构,根据“已知”信息,该结构发生酸性水解即可重新得到醛基。所以第二步可与氢气发生加成反应,以将碳碳双键变为碳碳单键,最后一步发生酸性水解,即可达到目的。(4)根据上述分析,第一步反应的目的是为了保护醛基,使其不与氢气发生加成反应。 答案 (1)正丁醛或丁醛 9 8 (2)醛基 考点5 羧酸 [主干精讲] 1.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。饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。 2.羧酸的分类 3.羧酸的化学性质 羧酸的化学性质取决于羧基,反应时的主要断裂键位置如图: ①酸的通性 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。 ②酯化反应 CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+C2HOHCH3CO18OC2H5+H2O。 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)乙醇、乙酸与Na2CO3溶液反应均产生CO2( ) (2)乙酸溶液滴入几滴紫色石蕊试液变红( ) (3)用食醋可除去热水壶内壁的水垢( ) (4)在水溶液里,乙酸分子中的—CH3可以电离出H+( ) (5)冰醋酸是混合物( ) (6)甲酸能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2的碱性悬浊液反应生成砖红色沉淀( ) (7)丙烯酸(CH2===CHCOOH)和油酸(C17H33COOH)互为同系物( ) (8)制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸( ) (9)可以用分液漏斗分离乙酸乙酯和乙醇( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)× 2.以为例,按反应类型讨论其可能发生的化学反应,并写出相应的化学方程式: ①_________________________________________________________________ ②_________________________________________________________________ ③_________________________________________________________________ ④_________________________________________________________________ ⑤_________________________________________________________________ ⑥_________________________________________________________________ ⑦_________________________________________________________________ ⑧_________________________________________________________________ ⑨_________________________________________________________________ ⑩_________________________________________________________________ ⑪_________________________________________________________________ 答案 [模拟题组] 羧酸的结构和性质 1.某有机物的结构如图所示,下列各项性质中,它不可能具有的是( ) ①可以燃烧 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③能跟NaOH溶液反应 ④能发生酯化反应 ⑤能发生聚合反应 ⑥能发生水解反应 ⑦能发生取代反应 A.①④ B.⑥ C.⑤ D.④⑥ 解析 大多数有机物能燃烧;含有—CH===CH2,能使酸性KMnO4溶液褪色,能发生加聚反应;含—COOH,能与NaOH溶液反应,能发生酯化反应(属于取代反应);含—CH2OH,能发生酯化反应。 答案 B 2.(2017·邵阳市邵东三中高三上第一次月考)有下列物质:①乙醇;②苯酚;③乙醛;④乙酸乙酯;⑤丙烯酸(CH2===CH—COOH)。其中与溴水、KMnO4酸性溶液、NaHCO3溶液都能反应的是( ) A.仅①③ B.仅②④ C.仅⑤ D.仅③⑤ 解析 ①乙醇只可以和酸性高锰酸钾溶液反应;②苯酚不可以和NaHCO3反应;③乙醛可以和溴水、酸性高锰酸钾溶液反应;④乙酸乙酯和溴水、KMnO4酸性溶液、NaHCO3溶液都不反应;⑤丙烯酸(CH2===CH—COOH),可以和溴水、KMnO4酸性溶液、NaHCO3溶液反应。 答案 C 【规律方法】 醇、酚和羧酸中氢原子的活泼性比较 基团 酸碱性 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 氢原子的活泼性 醇羟基 中性 醇钠和H2 不反应 不反应 不反应 酚羟基 弱酸性 酚钠和H2 苯酚钠和水 苯酚钠和NaHCO3 不反应 羧基 弱酸性 羧酸钠和H2 羧酸钠和水 羧酸钠、CO2、H2O 羧酸钠、CO2、H2O 乙酸乙酯的制备 3.(2017·荆门高三调研)某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置,其中正确的是( ) 答案 A 4.实验室制乙酸乙酯的主要装置如图所示。 主要步骤: ①在30 mL的大试管中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液; ②按照图(a)连接装置,小火加热试管中的混合液; ③待小试管中收集约4 mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层; ④分离出纯净的乙酸乙酯。 请回答下列问题: (1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是___________________________ __________________________________________________________________。 (2)步骤②中,用小火加热试管中的混合液,其原因是___________________ ________________________________________________________________。 (3)步骤③所观察到的现象是_______________________________________ _______________________________________________________________。 (4)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如图(b)、(c)的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na2CO3溶液提取烧瓶中产物)。 你认为哪种装置合理?为什么? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析 (1)配制反应混合液按照乙醇→浓硫酸→乙酸的顺序加入试剂,结合浓硫酸稀释的操作方法,待混合液冷却后再加乙酸。 (2)反应混合液加热未加碎瓷片易暴沸,且反应物均易挥发,故应小火加热。 (3)生成的乙酸乙酯不溶于水且密度比水小,所以小试管振荡静置后出现分层现象,上层为无色油状液体、振荡过程中,挥发出的乙酸与Na2CO3溶液反应冒气泡。 (4)乙同学设计(c)装置将挥发出来的乙酸、乙醇及时冷凝成液体回流至烧瓶反应容器损失少,提高了原料利用率,相对合理。 答案 (1)先加4 mL乙醇,再缓缓加入1 mL浓硫酸,边加边振荡,冷却后再加4 mL乙酸并振荡混合均匀 (2)防止暴沸且减少反应物的大量挥发 (3)在Na2CO3溶液上层有无色油状液体,振荡后Na2CO3溶液层有气泡产生 (4)乙同学的装置合理,(c)中的反应物能够冷凝回流,损失少,乙酸乙酯的产率高 [真题对接] 1.(2018·课标全国Ⅰ,9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( ) 答案 D 2.(2018·课标全国Ⅰ,36)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下: 回答下列问题: (1)A的化学名称为________。 (2)②的反应类型是________。 (3)反应④所需试剂、条件分别为________。 (4)G的分子式为________。 (5)W中含氧官能团的名称是________。 (6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1)____________________________________________________ _________________________________________________________________。 (7)苯乙酸苄酯()是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线____________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________(无机试剂任选)。 解析 (1)A的化学名称为氯乙酸。(2)反应②中—CN取代—Cl,为取代反应。(3)比较D和E的结构简式可知,反应④是HOOC—CH2—COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生的酯化反应。(4)由G的结构简式可知G的分子式为C12H18O3。(5)由W的结构简式可知,W中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(6)根据题意知,满足条件的E的酯类同分异构体具有高度对称结构,则满足条件的同分异构体为 (7)由苯甲醇合成苯乙酸苄酯,需要增长碳链。联系题图中反应②、③、④设计合成路线。 答案 (1)氯乙酸 (2)取代反应 (3)乙醇/浓硫酸、加热 (4)C12H18O3 (5)羟基、醚键 考点6 酯 [主干精讲] 1.酯的结构和通式 酯:羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,可简写为:RCOOR′,官能团为,,通式为CnH2nO2(n≥2)。 2.酯的物理性质 3.酯的化学性质 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,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。 4.酯在生产、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。 酯化反应的五大类型 (1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如 CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如 (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如 (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 (5)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如 [速检速测] 1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×” (1)乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液加以区别( ) (2)酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应( ) (3)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH( ) (4)羧基和酯基中的均能与H2加成( ) (5)C4H8O2同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等( ) (6)1 mol酯基(酚)水解时,最多可消耗2 mol NaOH( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ 2.(1)写出有机物与足量NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)在一定条件下1 mol有机物 与足量的氢气反应,最多消耗H2的物质的量为________ mol。 答案 [模拟题组] 酯的结构、性质 1.有关下图所示化合物的说法不正确的是( ) A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应 B.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应 C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色 D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 解析 A项,该有机物含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,还含有甲基,可以与Br2光照发生取代反应,A项正确;B项,酚羟基要消耗一个NaOH,两个酯键要消耗两个NaOH,1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应,B项正确;C项,苯环可以催化加氢,碳碳双键可以使KMnO4褪色,C项正确;D项,该有机物中不存在羧基,并且酚羟基酸性比碳酸弱,不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,D项错误;答案选D。 答案 D 2.分子式为C6H10O3并能使新制Cu(OH)2悬浊液溶解,继续加热会出现砖红色沉淀的有机物有(不含立体异构)( ) A.8种 B.9种 C.12种 D.13种 解析 分子式为C6H10O3并能使新制Cu(OH)2悬浊液溶解,继续加热会出 现砖红色沉淀,说明有机物中含有1个羧基、醛基,戊酸有4种同分异构体:CH3CH2CH2CH2COOH、 ;当戊酸为CH3CH2CH2CH2COOH时,一元取代产物有4种;当戊酸为时,一元取代产物有4种;当戊酸为时,一元取代产物有3种;当戊酸为时,一元取代产物有1种;所以共有12种结构。 答案 C 酯化反应和水解反应 3.(2017·江西三校联考)在阿司匹林的结构简式(如图)中①②③④⑤⑥分别标出了其分子中不同的键。以下说法错误的是( ) A.1 mol阿司匹林消耗3 mol NaOH B.将阿司匹林投入氢氧化钠溶液中,②⑥键断裂 C.阿司匹林在碱性水溶液中水解得到邻羟基苯甲酸盐 D.1 mol阿司匹林完全燃烧消耗9 mol O2 答案 C 4.某烃的衍生物A,分子式为C6H12O2 。实验表明A跟氢氧化钠溶液共热生成B和C,B跟盐酸反应生成有机物D,C在铜催化和加热条件下氧化为E,其中D、E都不能发生银镜反应。由此判断A的可能结构有( ) A.6种 B.4种 C.3种 D.2种 解析 A能和氢氧化钠溶液反应生成B和C,所以A是酯,B和盐酸反应生成有机物,所以B是羧酸钠,C是醇,C能被氧化生成E,D和E都不能发生银镜反应,所以醇中不含—CH2OH结构,且羧酸不是甲酸,所以A的可能结构是 和。 答案 D [真题对接] 1.(2016·江苏高考)化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( ) A.分子中两个苯环一定处于同一平面 B.不能与饱和Na2CO3 溶液反应 C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种 D.1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应 解析 由于单键可以旋转,两个苯环不一定处于同一平面,A错误;结构中含有—COOH,能与饱和Na2CO3溶液反应,B错误;X结构中只有酯基能水解,水解产物只有一种,C正确;X结构中的—COOH和酚酯基能与NaOH反应,1 mol X最多能与3 mol NaOH反应(—COOH反应1 mol,酚酯基反应2 mol),D错误。 答案 C 2.(2014·浙江理综,10)下列说法正确的是( ) A.乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应 B.乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C.淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖 D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体,1H-NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子,且三种氢原子的比例相同,故不能用1H-NMR来鉴别 解析 A项,乳酸薄荷醇酯分子中含有—OH,可发生取代反应,错误;B项,乙醛、丙烯醛与氢气充分反应后产物分别为乙醇、丙醇,二者属于同系物,错误;C项,淀粉、纤维素均属于多糖,在酸催化作用下水解的最终产物均为葡萄糖,正确;D项,CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3在1H—NMR谱上峰出现的位置不同,二者可用核磁共振氢谱鉴别,错误。 答案 C 课时训练 一、选择题 1.(2017·课标全国Ⅱ,10)下列由实验得出的结论正确的是( ) 实验 结论 A. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳 B. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 C. 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 D. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 解析 B项,钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈,说明水中的氢比乙醇中的羟基氢活泼,错误;C项,根据强酸制弱酸,可知乙酸酸性大于碳酸,错误;D项,甲烷与氯气光照下发生取代反应生成了HCl,HCl气体能使湿润的石蕊试纸变红,错误。 答案 A 2.下列说法中正确的是( ) A.等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等 B.0.1 mol乙烯和乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA C.等物质的量的乙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相等 D.1 mol 完全燃烧消耗19 mol O2 解析 等物质的量的苯与苯甲酸完全燃烧时消耗的氧气的量相等,A项错误;1 mol乙烯与1 mol乙醇完全燃烧,均需消耗3 mol O2,则0.1 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧需消耗0.3 mol氧分子,B项正确;由乙醇(C2H6O)和乙酸(C2H4O2)的分子式可知,等物质的量的两者完全燃烧消耗O2的质量之比为3∶2,C项错误;由题中结构简式可知其分子式为C13H20O,则1 mol该有机物完全燃烧消耗O2的物质的量为 mol=17.5 mol,D项错误。 答案 B 3.有机物M、N、Q的转化关系如图,下列说法中正确的是( ) A.M→N的反应类型是取代反应 B.N的同分异构体有6种 C.可用酸性KMnO4溶液区分N与Q D.0.3 mol Q与足量金属钠反应生成0.15NA个H2 解析 由题给转化关系知,M→N的反应类型是烯烃的加成反应,A错误;4个碳原子构成的烷烃主链有2种,分别为C—C—C—C、、C—C—C—C的二氯代物有6种(包括N),的二氯代物有3种,则N的同分异构体有8种(不包括N),B错误;醇能被酸性KMnO4 溶液氧化,而卤代烃不能,故可用酸性KMnO4溶液区分N与Q,C正确;1个Q分子中含有2个羟基,则0.3 mol Q与足量金属钠反应生成0.3NA个H2,D错误。 答案 C 4.某届奥运会上,有个别运动员因服用兴奋剂被取消参赛的资格。如图是检测出的兴奋剂的某种同系物X的结构简式,下列关于X的说法正确的是( ) A.X分子中所有原子不可能都在同一平面上 B.X遇到FeCl3溶液时显紫色,而且能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.1 mol X与足量的浓溴水反应,最多消耗5 mol Br2 D.1 mol X在一定条件下与足量的氢气反应,最多消耗1 mol H2 解析 根据苯环和乙烯的平面结构分析可知,X分子中所有原子可能都在同一平面上,A错误;X中含有酚羟基,遇到FeCl3溶液时显紫色,含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B正确;酚羟基邻、对位上的氢原子能与溴单质发生取代反应,碳碳双键能与溴单质发生加成反应,1 mol X与足量的浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2,C错误;苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,1 mol X在一定条件下与足量的氢气反应,最多消耗7 mol H2,D错误。 答案 B 5.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。BrCH2CH===CHCH2Br可经三步反应制取HOOCCH(Cl)CH2COOH,发生反应的类型依次是( ) A.水解反应、加成反应、氧化反应 B.加成反应、水解反应、氧化反应 C.水解反应、氧化反应、加成反应 D.加成反应、氧化反应、水解反应 解析 BrCH2CH===CHCH2Br先水解,溴原子被-OH取代,得到含有醇羟基的醇类物质,然后和氯化氢加成,保护碳碳双键,最后用强氧化剂将醇氧化为羧酸即可,发生的反应类型依次为:水解反应、加成反应、氧化反应,答案选A。 答案 A 6.某有机物的结构简式为。下列关于该物质的说法中正确的是( ) A.该物质可以发生水解反应 B.该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀 C.该物质可以发生消去反应 D.该物质分子中最多有4个碳原子共面 解析 该物质在NaOH的水溶液中可以发生水解反应,其中—Br被—OH取代,A项正确;该物质中的溴原子必须水解成Br—,才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀,B项错误;该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H,不能发生消去反应,C项错误;在中由于存在,1、2、3、4号碳原子一定在同一平面内,但—CH2CH3上的两个碳原子,由于单键可以旋转,5号碳原子可能和1、2、3、4号碳原子在同一平面内,也可能不在,故D项错误。 答案 A 7.CPAE是蜂胶的主要活性成分,它可由咖啡酸合成。下列说法不正确的是( ) A.咖啡酸分子中所有原子可能处在同一个平面上 B.可用金属Na检测上述反应是否残留苯乙醇 C.1 mol苯乙醇在O2中完全燃烧,需消耗10 mol O2 D.1 mol CPAE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH 解析 A项,苯环、碳碳双键及碳氧双键均为平面结构,故正确;B项,因为咖啡酸、CPAE和苯乙醇均能与金属钠反应产生氢气,故不能用金属钠检测是否残留苯乙醇,不正确;C项,苯乙醇的分子式为C8H10O,1 mol苯乙醇完全燃烧消耗氧气10 mol,正确;D项,酚羟基和酯基均消耗氢氧化钠,正确。 答案 B 8.青蒿琥酯是治疗疟疾的首选药,可由青蒿素两步合成得到。下列有关说法正确的是( ) A.青蒿素的分子式为C15H24O5 B.青蒿素不能与NaOH溶液反应 C.反应②的原子利用率为100% D.青蒿琥酯能与氢氧化钠溶液反应生成青蒿琥酯钠 解析 根据结构简式知,青蒿素的分子式为C15H22O5,故A错误;青蒿素中含有酯基,酯基能和NaOH发生水解反应,故B错误;反应②,原子利用率为100%,故C正确;青蒿琥酯与氢氧化钠溶液反应时,酯基水解生成羧酸钠和醇羟基,得不到青蒿琥酯钠,故D错误。 答案 C 9.环己醇()常用来制取增塑剂和作为工业溶剂。下列说法正确的是( ) A.环己醇中至少有12个原子共平面 B.与环己醇互为同分异构体,且含有醛基(—CHO)的结构有8种(不含立体异构) C.标准状况下,1 mol环己醇与足量Na反应生成22.4 L H2 D.环己醇的一氯代物有3种(不含立体异构) 解析 不含苯环,含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,不可能存在12个原子共平面,故A错误;与环己醇互为同分异构体,且含有醛基(—CHO)的结构,应为C5H11CHO,C5H11—的同分异构体有8种,则含有醛基(—CHO)的结构有8种,故B正确;含有1个羟基,则标准状况下,1 mol环己醇与足量Na反应生成11.2 L H2,故C错误;环己醇的一氯代物有4种,故D错误。 答案 B 10.为提纯下列物质(括号内为杂质),选用的试剂和分离方法都正确的是( ) 物质 试剂 分离方法 ① 乙烷(乙烯) H2 催化剂加热 ② 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 过滤 ③ 乙醇(水) 生石灰 蒸馏 ④ 苯(苯酚) 浓溴水 分液 A.①② B.①③ C.③④ D.只有③ 解析 ①用氢气除去乙烷中的乙烯会引入新杂质氢气,错误;②乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液不反应,也不溶于水,乙酸能够与饱和碳酸钠溶液反应,然后分液,错误;③水与生石灰反应生成沸点较高的氢氧化钙,然后蒸馏可以除去乙醇中的水,正确;④生成的三溴苯酚易溶于苯,无法分液,错误。 答案 D 11.以氯乙烷制取1,2二氯乙烷,下列转化方案中,最好的是( ) C.CH3CH2ClCH2===CH2CH3CH2ClCH2ClCH2Cl D.CH3CH2ClCH2===CH2CH2ClCH2Cl 解析 由氯乙烷生成1,2二氯乙烷的过程应为:CH3CH2ClCH2===CH2CH2ClCH2Cl。 答案 D 12.有机物X和Y可作为“分子伞”给药载体的伞面和中心支撑架(未表示出原子或原子团的空间排列)。 H2NCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2 Y 下列叙述错误的是( ) A.1 mol X在浓硫酸作用下发生消去反应,最多生成3 mol H2O B.1 mol Y发生类似酯化的反应,最多消耗2 mol X C.X与足量HBr反应,所得有机物的分子式为C24H37O2Br3 D.Y与癸烷的分子链均呈锯齿形,但Y的极性较强 解析 X分子中有三个能发生消去反应的羟基,因而最多能生成3 mol水;Y分子中有3个氨基,因此最多能够消耗3 mol X;X与溴化氢发生的反应为取代反应,在此过程中分子中的羟基变成溴原子,所以生成物的分子式为C24H37O2Br3;Y分子中的N—H键的极性较强,故Y的极性较强。 答案 B 二、非选择题 13.(2017·绍兴三月调测)某研究小组以环氧乙烷和布洛芬为主要原料,按下列路线合成药物布洛芬酰甘氨酸钠。 已知:(1) RCOOHRCOClRCOOR′ (2) R—Cl—R—NH2R—NH2·HClR′CONHR 请回答: (1)写出化合物的结构简式:B________________________________________; D________________________________________________________________。 (2)下列说法不正确的是________。 A. 转化为A为氧化反应 B. RCOOH与SOCl2反应的产物有SO2和HCl C.化合物B能发生缩聚反应 D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H19NO3Na (3)写出同时符合下列条件的布洛芬的所有同分异构体___________________。 ①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应; ②1H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,且苯环上只有一种化学环境的氢原子。 (4)写出F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式___________________________ ________________________________________________________________。 (5)利用题给信息,设计以为原料制备()的合成路线(用流程图表示:无机试剂任选)______________________________________。 解析 氧化得到的A为ClCH2COOH,ClCH2COOH与NH3作用得到的B为H2NCH2COOH,H2NCH2COOH再与SOCl2作用生成的C为,再与CH3OH作用得到的D为;与SOCl2作用生成的E为,E与D作用生成的F为,F再在NaOH溶液中水解可得布洛芬酰甘氨酸钠。 (1)写出化合物的结构简式:B为H2NCH2COOH,D为。 (2)A. 催化氧化转化为ClCH2COOH,反应类型为氧化反应,故A正确;B. RCOOH与SOCl2发生取代反应,所得产物为RCOCl、SO2和HCl,故B正确;C.化合物B为氨基酸,一定条件下能发生缩聚反应,故C正确;D.布洛芬酰甘氨酸钠的分子式为C15H20NO3Na,故D错误。 (3)①红外光谱表明分子中含有酯基,实验发现能与NaOH溶液1∶2反应,也能发生银镜反应,说明苯环上直接连接HCOO—;②1H—NMR谱显示分子中有三个相同甲基,说明同一 碳原子上连接三个甲基;苯环上只有一种化学环境的氢原子,因苯环上不可能只有对位有两个不同的取代基,可以保证对称位置上的氢原子环境相同,满足条件的同分异构体有。 (4)F→布洛芬酰甘氨酸钠的化学方程式为 (3) 14.下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线: 其中,反应①的产物名称是________,反应②的反应试剂和反应条件是________,反应③的反应类型是________。 解析 环戊烷与Cl2发生取代反应(①),生成氯代环戊烷,再发生消去反应(②)生成环戊烯。环戊烯与Br2发生加成反应(③),生成1,2二溴环戊烷,再发生消去反应生成环戊二烯。 答案 氯代环戊烷 氢氧化钠乙醇溶液,加热 加成反应 15.(2017·浙江名校协作体)有两种新型的应用于液晶和医药的材料W和Z,可用以下路线合成。 已知以下信息: 请回答下列问题: (1)化合物A的结构简式________。 (2)下列有关说法正确的是________(填字母)。 A.化合物B中所有碳原子不在同一个平面上 B.化合物W的分子式为C11H16N C.化合物Z的合成过程中,D→E步骤为了保护氨基 D.1 mol的 F最多可以和3 mol NaOH反应 (3)C+D→W的化学方程式是_____________________________________。 (4)写出同时符合下列条件的Z的所有同分异构体的结构简式:________。 ①遇FeCl3溶液显紫色; ②红外光谱检测表明分子中含有结构; ③1H—NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。 (5)设计→D合成路线(用流程图表示,乙烯原料必用,其它无机试剂及溶剂任选) CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3 解析 1 mol B经上述反应可生成2 mol C,且C不能发生银镜反应,说明B分子中碳碳双键对称,根据A的分子式可知B的结构简式为(CH3)2C===C(CH3)2,则A的结构简式为(CH3)2CHCCl(CH3)2,C的结构简式为(CH3)2C===O;根据W的结构简式可知D的结构简式为,与C发生加成反应生成W。根据E的氧化生成物结构简式可知E的结构简式为。F水解生成Z,则F的结构简式为,据此分析解答。(1)化合物A的结构简式。(2)A.碳碳双键是平面形结构,则化合物B中所有碳原子在同一个平面上,A错误;B.化合物W的分子式为C11H15N,B错误;C.由于氨基易被氧化,则化合物Z的合成过程中,D→E步骤为了保护氨基,C正确;D.F中含有羧基、肽键和溴原子,因此1 mol的 F最多可以和4 mol NaOH反应,D错误。 (3)C+D→W的化学方程式是 (4)①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;②红外光谱检测表明分子中含有肽键结构;③1H—NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。则符合条件的有机物结构简式为 。(5)根据已知信息结合物质的性质和逆推法可知合成路线图为查看更多