2019届一轮复习人教版第九章(B)有机化学基础学案

2019届一轮复习人教版第九章(B)有机化学基础学案

第九章(B) 有机化学基础供开设选修⑤的学校使用 考点一 有机物的分类与命名 一、有机化合物的分类 1．按碳的骨架分类 2．按官能团分类 (1)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 (2)分类 官能团符号 名称 物质类别 官能团符号 名称 物质类别 碳碳双 键 烯 羰基 酮 碳碳三 键 炔 羧基 羧酸 —X 卤素原 子 卤代烃 酯基 酯 —OH 羟基 醇 —NH2 氨基 胺 酚 —NO2 硝基 硝基化合物 醚键 醚 —SO3H 磺酸基 磺酸化合物 醛基 醛 —C≡N 氰基 腈 二、有机化合物的命名 1．烷烃的习惯命名法 2．烷烃的系统命名法 (1)命名三步骤 (2)编号三原则 原则 解释 首先要考虑“近” 以离支链较近的主链一端为起点编号 同“近”考虑“简” 有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较 简单的支链一端开始编号 同“近”、同“简”，考 虑“小” 若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中 间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得到两种不同的编 号系列，两系列中各位次之和最小者即为正确的编号 (3)示例 3．烯烃和炔烃的命名 4．苯的同系物的命名 (1)习惯命名法 (2)系统命名法 将苯环上的 6 个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为 1 号，选取最小位次号 给另一甲基编号。如邻二甲苯也可叫作 1,2二甲苯，间二甲苯也叫作 1,3二甲苯，对二甲苯 也叫作 1,4二甲苯。 5．烃的含氧衍生物的命名 (1)醇、醛、羧酸的命名 选主链 将含有官能团(—OH、—CHO、—COOH)的最长链作为主链，称为“某醇”“某 醛”或“某酸” 编序号 从距离官能团的最近一端对主链上的碳原子进行编号 写名称 将支链作为取代基，写在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面，用阿拉伯数字标 明官能团的位置 (2)酯的命名 合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应，命名酯时“先读酸的名称，再读醇的名称，后将 ‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。 6．有机物命名中的注意事项 (1)有机物系统命名中常见的错误 ①主链选取不当(不包含官能团，不是主链最长、支链最多)； ②编号错(官能团的位次不是最小，取代基位次之和不是最小)； ③支链主次不分(不是先简后繁)； ④“”、“，”忘记或用错。 (2)系统命名法中四种字的含义 ①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团； ②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数； ③1、2、3……指官能团或取代基的位置； ④甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为 1、2、3、4……。 [题点全练] 题点(一) 有机化合物的分类及官能团的识别 1．下列物质的类别与所含官能团都正确的是( ) 解析：选 B A 项，羟基连在苯环上的有机物才称为酚，该有机物属于醇类，错误；B 项，该物质的官能团为—COOH，属于羧酸类，正确；C 项，该物质属于酯类，错误；D 项， 该有机物含有的官能团为醚键，属于醚类，错误。 2．S诱抗素用以保持鲜花盛开。S诱抗素的分子结构如图，下 列关于该分子说法正确的是( ) A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 解析：选 A 据 S诱抗素的分子结构可知含有碳碳双键( )、羟基(—OH)、羰 基( )、羧基(—COOH)。 3．(1) 中含氧官能团的名称是________________。 (2) 中含氧官能团的名称是________。 (3)CCl4 的官能团是____________，类别是____________。 答案：(1)醛基、酚羟基、醚键 (2)酯基、醇羟基、羰基 (3)氯原子 卤代烃 题点(二) 常见有机物的命名 4．下列有机化合物的命名正确的是( ) 解析：选 D A 项的名称为 1,3丁二烯，错误；B 项的名称为 2甲基丁醛，错误；C 项 的名称为邻甲基苯酚，错误。 5．下列有机物的命名错误的是( ) A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：选 B 根据有机物的命名原则判断②的名称应为 3甲基1戊烯，③的名称应为 2丁醇。 6．(2018·普宁二中月考)根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是( ) C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2乙基戊烷 D．CH3CH(NO2)CH2COOH 3硝基丁酸 解析：选 D A 项，甲基和双键位置编号错误，正确命名应该为 4甲基2戊烯，错误； B 项，该有机物有 5 个碳，为戊烷，正确命名应该为异戊烷，错误；C 项，烷烃的命名中出 现 2乙基，说明选取的主链不是最长碳链，该有机物正确命名应该为 3甲基己烷，错误；D 项，该有机物分子中含有硝基和羧基，属于硝基羧酸，编号从距离羧基最近的一端开始，该 有机物命名为 3硝基丁酸，正确。 考点二 有机化合物的结构 一、有机物的结构 1．有机物中碳原子的成键特点 成键种类 单键、双键或三键 成键数目 每个碳原子可形成四个共价键 连接方式 碳链或碳环 2．有机物结构的表示方法 名称 结构式 结构简式 键线式 丙烯 CH3CH===CH2 乙醇 CH3CH2OH 乙酸 CH3COOH 3．同分异构现象和同分异构体 同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但结构不同，而 产生性质差异的现象 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体 类型 碳链异构 碳骨架不同如 CH3—CH2—CH2—CH3 和 位置异构 官能团位置不同如 CH2===CH—CH2—CH3 和 CH3—CH===CH—CH3 官能团异构 官 能 团 种 类 不 同 如 CH3CH2OH 和 CH3—O—CH3 4.常见的官能团异构 组成通式 可能的类别及典型实例 CnH2n 烯烃(CH2CH—CH3)、环烷烃( ) CnH2n－2 炔烃(CCHCH2—CH3)、二烯烃(CH—CHCH2CH2)、环烯烃( ) CnH2n＋2O 醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3) CnH2nO CnH2nO2 羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、 羟基醛(HO—CH2—CHO) CnH2n－6O 5．同系物 结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的化合物互称为同系物。如 CH3CH3 和 CH3CH2CH3、CH2===CH2 和 CH3—CH===CH2。 二、同分异构体的书写及数目判断 1．烷烃同分异构体的书写步骤 2．具有官能团的有机物同分异构体的书写顺序 一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。 3．同分异构体数目的判断方法 (1)记忆法：记住一些常见有机物同分异构体数目，如 ①凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体； ②乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔无同分异构体； ③4 个碳原子的烷烃有 2 种同分异构体，5 个碳原子的烷烃有 3 种同分异构体，6 个碳原 子的烷烃有 5 种同分异构体。 (2)基元法：如丁基有 4 种，则丁醇、戊醛、戊酸都有 4 种同分异构体。 (3)替代法：如二氯苯(C6H4Cl2)有 3 种同分异构体，四氯苯也有 3 种同分异构体(将 H 和 Cl 互换)。 (4)等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有： ①同一碳原子上的氢原子等效。 ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。 ③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。 (5)定一移一(或定二移一)法：对于二元(或多元)取代物同分异构体的数目判断，可固定 一取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 [题点全练] 题点(一) 同分异构体数目的判断 1．(2018·湖南六校联考)分子式为 C6H12O2 的有机物 A，能发生银镜反应，且在酸性条 件下水解生成有机物 B 和 C，其中 C 能被催化氧化成醛，则 A 可能的结构共有( ) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析：选 B 能发生银镜反应，且在酸性条件下能发生水解反应，说明有机物 A 为甲酸 戊酯( )，C 能被催化氧化为醛，则 B 为 ，C 为 C5H11OH，且 C 的结构符合 C4H9CH2OH，—C4H9 有 4 种结构，所以 A 可能的结构有 4 种。 2.(2018·长春模拟)青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物， 如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有 (不含立体异构)( ) A．5 种 B．6 种 C．7 种 D．8 种 解析：选 C 该有机物的一氯取代物的种类如图， 共 7 种，C 正确。 3．(2018·湖北八校高三联考)根据下列烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构 体的数目是( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C6H12 C7H16 C8H16 A．3 B．4 C．5 D．6 解析：选 A 由表中各种烃的分子式可推出第 5 项的分子式为 C5H12，戊烷有正戊烷、 异戊烷、新戊烷 3 种同分异构体。 4．组成和结构可用 表示的有机物共有(不考虑立体结构)( ) A．24 种 B．28 种 C．32 种 D．36 种 解 析 ： 选 D —C4H9 有 4 种 结 构 ： —CH2CH2CH2CH3 、 —CH2CH(CH3)2 、 —CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3。—C3H5Cl2 有 9 种结构： 两 个 Cl 原子的位置可以是①①、②②、③③、①②、①③、②③、⑤⑤、④⑤、⑤⑥。因此 符合条件的同分异构体共有 4×9＝36 种。 5．(2018·巴蜀中学一模)有机物 有多种同分异构体，其中属于酯类 且氯原子直接连接在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构)( ) A．19 种 B．9 种 C．15 种 D．6 种 解析：选 A 有多种同分异构体，如果苯环上有 2 个取代基，可 以为：—Cl、—OOCCH3，—Cl、—CH2OOCH 或—Cl、—COOCH3,2 个取代基分别有邻、 间、对三种位置关系，所以共有 9 种结构；如果苯环上有 3 个取代基，则为：—Cl、—OOCH、 —CH3，三个不同取代基有 10 种位置关系，故符合条件的同分异构体共有 19 种。 6．某烃的相对分子质量为 86 且不含支链，则该烃的含 1 个甲基的二氯代物有( ) A．4 种 B．5 种 C．8 种 D．9 种 解析：选 B 由题意知86 14 ＝6…2，则该烃为饱和烃，分子式为 C6H14，该烃不含支链， 为正己烷。正己烷分子的二氯代物含有一个甲基，说明有一个氯原子在链端，则符合条件的 二氯代物共有 5 种。 题点(二) 限定条件下同分异构体的书写 7．C9H10O2 的有机物有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有________种，写 出 其 中 任 意 一 种 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 ①含有苯环且苯环上只有一个取代基；②分子结构中含有甲基；③能发生水解反应。 8．(1)分子式为 C4H10O 并能与金属 Na 反应放出 H2 的有机化合物有________种。 (2)与化合物 C7H10O2 互为同分异构体的物质不可能为________。 A．醇 B．醛 C．羧酸 D．酚 (3)苯氧乙酸( )有多种酯类的同分异构体。其中能与 FeCl3 溶液 发生显色反应，且苯环上有 2 种一硝基取代物的同分异构体是_______________ ________________________________________________________________________ (写出任意两种的结构简式)。 解析：(1)分子式为 C4H10O 并能与 Na 反应放出 H2，符合饱和一元醇的通式和性质特点， 应为一元醇 C4H9OH，因—C4H9 有 4 种，则 C4H9OH 也有 4 种。(2)C7H10O2 若为酚类物质， 则应含有苯环，7 个 C 最多需要 8 个 H，故不可能为酚。(3)根据题意，符合条件的同分异构 体满足：①属于酯类即含有酯基，②含酚羟基，③苯环上有两个处于对位的取代基。 答案：(1)4 (2)D 9．写出下列特定有机物的结构简式。 (1) 写 出 同 时 满 足 下 列 条 件 的 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 ①分子中含有苯环，且苯环上的一氯代物有两种 ②与 FeCl3 溶液发生显色反应 ③能发生银镜反应 (2) 写 出 同 时 满 足 下 列 条 件 的 的 一 种 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 ①苯环上有两个取代基 ②分子中有 6 种不同化学环境的氢 ③既能与 FeCl3 溶液发生显色反应，又能发生银镜反应，水解产物之一也能发生银镜反 应 (3) 的一种同分异构体满足下列条件： Ⅰ.能发生银镜反应，其水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色反应 Ⅱ.分子中有 6 种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环 写出该同分异构体的结构简式：_______________________________________。 解析：(1)根据②可知含有酚羟基，根据③可知含有醛基，根据①可知分子对称，采用对 位结构，故其结构简式是 (2)根据③可知含有酚羟基、甲酸酯基，根据残基法，还剩余 2 个 C 原子，再根据①② 可知其结构简式是 (3)该有机物的苯环外还有 2 个碳原子、2 个氧原子及 1 个不饱和度，能发生银镜反应， 能水解，说明存在甲酸酚酯结构 另外还有一个饱和碳原子、1 个苯环， 结合分子中有 6 种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。 [规律方法] 限定条件下同分异构体的书写 (1)思维流程 ①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 ②结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。 ③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 (2)注意事项 限定范围书写和补写同分异构体，解题时要看清所限范围，分析已知几个同分异构体的 结构特点，对比联想找出规律补写，同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。 ①芳香族化合物同分异构体 a．烷基的类别与个数，即碳链异构。 b．若有 2 个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。 ②具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。书写要有序进行，如 书写酯类物质的同分异构体时，可采用逐一增加碳原子的方法。如 C8H8O2 含苯环的属于酯 类的同分异构体为甲酸某酯： 考点三 研究有机化合物的一般步骤和方法 1．研究有机化合物的基本步骤 2．分离、提纯有机化合物的常用方法 (1)蒸馏和重结晶 适用现象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大 重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影 响较大 (2)萃取、分液 类型 原理 液液萃取 利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将有机物从一种溶剂中转 移到另一种溶剂中的过程 固液萃取 用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程 3．有机物分子式的确定 (1)元素分析 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分 子质量。 4．分子结构的鉴定 (1)化学方法 利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。 (2)物理方法 ①红外光谱：分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收 频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的 信息。 ②核磁共振氢谱： 5．有机物所含官能团的判断 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键或碳碳三键 溴的 CCl4 溶液 红棕色褪去 酸性 KMnO4 溶液 紫色褪去 卤素原子 NaOH 溶液，AgNO3 和稀硝酸 的混合液 有沉淀产生 醇羟基 钠 有氢气放出 酚羟基 FeCl3 溶液 显紫色 浓溴水 有白色沉淀产生 醛基 银氨溶液 有银镜生成 新制 Cu(OH)2 悬浊液 有砖红色沉淀产生 羧基 NaHCO3 溶液 有 CO2 气体放出 [题点全练] 题点(一) 有机物的分离、提纯 1．下列有关物质分离或提纯的方法正确的是( ) 选项 待提纯物质 杂质 主要操作方法 A 溴苯 苯 加入铁粉和溴，过滤 B 氯化钠 硝酸钾 配制热饱和溶液，冷却结晶 C 乙烷 乙烯 通入溴水中 D 乙酸乙酯 乙酸 加入饱和氢氧化钠溶液，分液 解析：选 C 苯能与溴反应，但加入溴的量不易控制，A 错误；除去氯化钠中的硝酸钾， 应该用蒸发浓缩结晶法，B 错误；乙烯能与 Br2 发生加成反应，而乙烷不能，C 正确；乙酸 和乙酸乙酯均能与 NaOH 溶液反应，D 错误。 2．(2018·宜昌三峡中学期中)下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是( ) A．苯(己烷)——分液 B．NO(NO2)——通过水洗、干燥后，用向下排空气法收集 C．乙烷(乙烯)——让气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 D．乙醇(乙酸)——加足量 NaOH 溶液，蒸馏 解析：选 D 苯和己烷都为有机物，能互溶，无法用分液法进行分离，A 项错误；NO 易与 O2 反应，不能用排空气法收集，B 项错误；乙烯能被酸性 KMnO4 溶液氧化为 CO2，因 此除去旧杂质的同时，引入了新杂质，C 项错误；加入足量 NaOH 溶液，可以将乙酸转化为 难挥发的盐，从而可以采用蒸馏法将乙醇提纯，D 项正确。 [规律方法] 有机物的分离、提纯的方法 混合物 试剂 分离方法 主要仪器 甲烷(乙烯) 溴水 洗气 洗气瓶 苯(乙苯) 酸性高锰酸钾溶 液、NaOH 溶液 分液 分液漏斗 乙醇(水) CaO 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管 溴乙烷(乙醇) 水 分液 分液漏斗 醇(酸) NaOH 溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管 硝基苯(NO2) NaOH 溶液 分液 分液漏斗 苯(苯酚) NaOH 溶液 分液 分液漏斗 酯(酸) 饱和 Na2CO3 溶液 分液 分液漏斗 题点(二) 有机物分子式、结构式的确定 3．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 的苯环上取代基彼此相间，A 能发生银镜反应，也能与 NaHCO3 溶液反应产 生 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 的结构可能有________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________。 A．取代反应 B．加成反应 C．消去反应 D．加聚反应 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180×60% 12 ＝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 2 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，且能与乙醇发生反应，可推出 C 为 CH3COOH，从而进一步可推 出 B 为 ①C→E 为 CH3COOH 与 C2H185 OH 的酯化反应。 ② 与浓溴水反应时主要产物的结构简式为 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．为了测定某有机物 A 的结构，做如下实验： ①将 2.3 g 该有机物完全燃烧，生成 0.1 mol CO2 和 2.7 g 水； ②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图 1 所示的质谱图； ③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图 2 所示图谱，图中三个峰的面积之比是 1∶2∶3。 试回答下列问题： (1)有机物 A 的相对分子质量是________。 (2)有机物 A 的实验式是________。 (3)能否根据 A 的实验式确定其分子式________(填“能”或“不能”)，若能，则 A 的分 子式是________(若不能，则此空不填)。 (4)写出有机物 A 的结构简式：________。 解析：(1)在 A 的质谱图中，最大质荷比为 46，所以其相对分子质量是 46。(2)在 2.3 g 该有机物中，n(C)＝0.1 mol，m(C)＝1.2 g，n(H)＝ 2.7 g 18 g·mol－1 ×2＝0.3 mol，m(H)＝0.3 g， m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，n(O)＝0.05 mol。所以 n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，A 的实验式是 C2H6O。(3)A 的实验式 C2H6O 中，碳原子已饱和， 所以其实验式即为分子式。(4)A 有如下两种可能的结构：CH3OCH3 或 CH3CH2OH；若为前 者，则在核磁共振氢谱中应只有一个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有三个峰，而且 三个峰的面积之比是 1∶2∶3。显然后者符合题意，所以 A 为 CH3CH2OH。 答案：(1)46 (2)C2H6O (3)能 C2H6O (4)CH3CH2OH [规律方法] 有机物分子式的确定方法 (1)最简式规律 ①常见最简式相同的有机物 最简式 对应物质 CH 乙炔、苯、苯乙烯等 CH2 烯烃和环烷烃等 CH2O 甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等 ②含有 n 个碳原子的饱和一元醛和酮与含有 2n 个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同 的最简式 CnH2nO。 ③含有 n 个碳原子的炔烃与含有 3n 个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。 (2)相对分子质量相同的有机物 ①同分异构体相对分子质量相同。 ②含有 n 个碳原子的醇与含(n－1)个碳原子的同类型羧酸和酯相对分子质量相同。 ③含有 n 个碳原子的烷烃与含(n－1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同。 (3)确定有机物分子式的常用方法——商余法 ①先求算有机物的相对分子质量 a．M＝22.4 L·mol－1·ρ g·L－1(标准状况下) b．M＝D·M′ c．M＝M1a1%＋M2a2%＋…… ②再利用“商余法”求分子式 设烃的相对分子质量为 M，则 M 12 ＝商………………余数 | | 最大碳原子数 最小氢原子数 M/12 的余数为 0 或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减 少一个碳原子即增加 12 个氢原子，直到饱和为止。 [综合演练提能] [课堂真题练] 1．(2017·全国卷Ⅰ)化合物 (b)、 (d)、 (p)的分子式均为 C6H6，下列说法 正确的是( ) A．b 的同分异构体只有 d 和 p 两种 B．b、d、p 的二氯代物均只有三种 C．b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p 中只有 b 的所有原子处于同一平面 解析：选 D 苯的同分异构体还有链状不饱和烃，如 CH≡C—C≡C—CH2CH3 、 CH≡C—CH===CH—CH===CH2 等，A 项错误；d 的二氯代物有 6 种，结构简式如： ，B 项错误；b 为苯，不能与酸性高锰酸钾溶 液发生氧化反应，p 是环烷烃，属于饱和有机物，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C 项错误； 只有苯分子中所有原子共平面，d、p 中均有碳原子与其他四个原子形成共价单键，不能共 平面，D 项正确。 2．(2016·全国卷Ⅰ)下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A．2甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl 有 3 种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 解析：选 B A 项 2甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，也称为异戊烷。B 项乙 烯(CH2===CH2)分子中含有碳碳双键，在一定条件下，能与水发生加成反应生成乙醇 (CH3CH2OH)。C 项 C4H9Cl 由—C4H9 和—Cl 构成，而—C4H9 有 4 种不同的结构，分别为 —CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3，故 C4H9Cl 有 4 种 同分异构体。D 项蛋白质是有机高分子化合物，油脂不是高分子化合物。 3．(2015·海南高考)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：选 B 分子式为 C4H10O 是醇或醚。若物质可以与金属 Na 发生反应放出氢气， 则该物质是醇，C4H10O 可以看作是 C4H10 的分子中的一个 H 原子被羟基—OH 取代产生的， —C4H9 有 4 种不同的结构，因此符合该性质的醇的种类也应该是 4 种。 4．(2015·全国卷Ⅱ节选)已知烃 A 的相对分子质量为 70，核磁共振氢谱显示只有一种化 学环境的氢。 (1)A 的结构简式为________。 (2)D[HOOC(CH2)3COOH]的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不 含立体异构)； ①能与饱和 NaHCO3 溶液反应产生气体 ②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为 3 组峰，且峰面积比为 6∶1∶1 的是________(写结构简式)； D 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是 ________(填字母)。 a．质谱仪 B．红外光谱仪 c．元素分析仪 D．核磁共振仪 解析：(1)烃 A 的相对分子质量为 70，则 A 的分子式为 C5H10。烃 A 的核磁共振氢谱显 示只有一种化学环境的氢，说明 A 分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为 。 (2)由 D 的结构简式知，其同分异构体满足条件：①能与饱和 NaHCO3 溶液反应产生气 体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO 和 —COO—(酯基)，结合 D 的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有(HCOO—)结构， 则符合条件的同分异构体有 5 种结构，分别为 核磁共振氢谱显示为 3 组峰，说明该 有机物分子中有 3 种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为 6∶1∶1，说明 3 种氢原子的 个数比为 6∶1∶1，该有机物的结构简式为 答案：(1) (2)5 c 5．(2016·全国卷Ⅱ)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 ，从而具 有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下： 已知： ①A 的相对分子质量为 58，氧元素质量分数为 0.276，核磁共振氢谱显示为单峰 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________。 (2)B 的结构简式为________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为 ________。 (3)由 C 生成 D 的反应类型为________。 (4) 由 D 生 成 E 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)G 中的官能团有________、________、________。(填官能团名称) (6)G 的同分异构体中，与 G 具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不 含立体异构) 解析：(1)经计算知 A 中只含一个氧原子，结合已知信息知 A 为 ，名称 为丙酮。 (2)根据信息②可知，B 的结构简式为 ，分子中含有 2 种氢原子，故核磁 共振氢谱显示为 2 组峰，且峰面积比为 6∶1。 (3)由 B 的结构简式及 C 的分子式可推知 C 为 ，在光照条件下 C 与 Cl2 应发生—CH3 上的取代反应。 (4)由反应条件可知，D 生成 E 的反应为氯原子的水解反应，由 E 的分子式为 C4H5NO 可推知，D 为 ，该反应的化学方程式为 (5)由 E―→F―→G 的反应条件可推知，G 为 ，分子中含有碳碳双 键、酯基、氰基 3 种官能团。 (6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与 G 含有相同的官能团，符合条件的 G 的 同分异构体应为甲酸酯类，分别为 答案：(1)丙酮 (2) 2 6∶1 (3)取代反应 (5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8 [课下提能练] 1．对下列物质的类别与所含官能团的判断中，不正确的是( ) 解析：选 C 含有—OH，且—OH 不与苯环直接相连，属于醇，故 A 正确；含有羧基， 属于羧酸类，故 B 正确；含有醛基，属于醛类，故 C 错误；含有溴原子，属于卤代烃类， 故 D 正确。 2．某有机物的结构简式为 与其互为同分异构体的是( ) 解析：选 D 该有机物的分子式为 C8H8O2。A 项的分子式为 C7H6O2，错误；B 项的分 子式为 C8H16O2，错误；C 项的分子式为 C8H6O3，错误；D 项的分子式为 C8H8O2，正确。 3．下列有机物的命名正确的是( ) A．2,2二甲基1丁烯 B．2甲基3乙基1丁醇 C．3,3,5,5四甲基己烷 D．2,4二甲基苯乙酸 解析：选 D A 项不存在，错误；B 项的正确命名应该是 2,3二甲基1戊醇，错误；C 项的正确命名应该是 2,2,4,4四甲基己烷，错误。 4．对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是( ) A．不是同分异构体 B．分子中共平面的碳原子数相同 C．均能与溴水反应 D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 解析：选 C 二者分子式相同，结构不同，是同分异构体，A 项错误；左侧有机物具有 苯环，右侧有机物没有苯环，二者分子中共平面的碳原子数不同，B 项错误；左侧有机物中 含有酚羟基，能与溴水发生取代反应，右侧有机物中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应， C 项正确；二者既可以用红外光谱区分，也可以用核磁共振氢谱区分，D 项错误。 5．(2018·宝鸡高三质量检测)下列各组有机物的同分异构体种数相同的一组是( ) A．C5H12 与 C2H6O B．C4H10 与 C3H6 C．C2H2Cl4 与 CH2Cl2 D．CH2O 与 C2H4O2 解析：选 B C5H12 有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种，C2H6O 有 CH3CH2OH、CH3OCH3 两种，A 项不符合题意；C4H10 有正丁烷、异丁烷两种，C3H6 有丙烯、环丙烷两种，B 项符 合题意；C2H2Cl4 有 CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3 两种，CH2Cl2 只有一种结构，C 项不符合题 意；CH2O 只有一种结构，C2H4O2 有 CH3COOH、HCOOCH3 等多种结构，D 项不符合题意。 6．下列实验中，所采取的分离或提纯方法与对应原理都正确的是( ) 选项 实验目的 分离或提纯方法 原理 A 分离溶于水中的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大 B 除去乙醇中的乙酸 加入 CaO 固体后蒸馏 乙酸转化为难挥发的乙酸钙 C 除去甲烷中的乙烯 通过酸性 KMnO4 溶液洗气 乙烯与酸性 KMnO4 溶液反应 D 除去苯中的苯酚 加入足量浓溴水后过滤 溴与苯酚反应生成三溴苯酚 沉淀 解析：选 B 乙醇与水互溶，不能用作萃取剂分离溶于水中的碘，A 错误；乙酸与 CaO 反应，转化为难挥发的乙酸钙，再通过蒸馏即可提纯乙醇，B 正确；乙烯会被酸性 KMnO4 溶液氧化为 CO2，使甲烷中混有新的杂质 CO2，C 错误；苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚会 溶于苯，无法通过过滤分离二者，D 错误。 7．(2018·哈尔滨六中月考)下列说法正确的是( ) A．分子式为 C7H16 的烃，分子中有 4 个甲基的同分异构体有 4 种(不考虑立体异构) B． 的名称为 2,2,4三甲基4戊烯 C．化合物 是苯的同系物 D．植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸 解析：选 A 该烃含有 4 个甲基的同分异构体的主链中碳原子数目只能为 5，相当于正 戊烷中间 C 原子上的 2 个 H 原子被两个甲基取代得到的物质，CH3CH2CH2CH2CH3 分子中 H 原子被 2 个甲基取代，若取代的是同一碳原子上的 2 个 H 原子，有 2 种情况，若取代的是 不同 C 原子上的 H 原子，有 2 种情况，故符合条件的该烃的同分异构体有 4 种，故 A 正确； 该有机物为烯烃，含有碳碳双键的最长碳链含有 5 个 C，主链为戊烯，编号从距离碳碳双键 最近的一端开始，碳碳双键在 1 号 C，在 2、4 号 C 上都连有甲基，则该有机物命名为 2,4,4 三甲基1戊烯，故 B 错误；分子不符合通式 CnH2n－6(n＞6)，不属于苯的同系物，故 C 错误； 植物油的主要成分为不饱和高级脂肪酸甘油酯，故 D 错误。 8.维生素 C 又名抗坏血酸，具有酸性和强还原性，也是一种 常见的食品添加剂，其结构如图。下列有关说法中正确的是( ) A．维生素 C 与足量金属钠反应产生氢气的物质的量是维生 素 C 的 4 倍 B．维生素 C 因为含有酯基而难溶于水 C．维生素 C 中含有醚键 D．维生素 C 的酸性可能是③、④两个羟基引起的 解析：选 D 维生素 C 分子中含 4 个—OH 可与 Na 反应，则维生素 C 与足量金属钠反 应产生 H2 的物质的量是维生素 C 的 2 倍，故 A 错误；分子中含多个羟基，易与水形成氢键， 可溶于水，故 B 错误；分子中不含醚键，含酯基 ，故 C 错误；与双键相连的—OH 不稳定，则维生素 C 的酸性可能是③、④两个羟基引起的，故 D 正确。 9．在分子式为 C4H10O 的有机物中，含有—OH 的同分异构体有(不考虑立体异构)( ) A．5 种 B．4 种 C．3 种 D．2 种 解析：选 B 在分子式为 C4H10O 的有机物中，含有—OH 的同分异构体可以为 CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，共 4 种。 10．有机物 X 在酸性溶液中能发生下图反应： 下列说法中正确的是( ) A．X 分子中含有 3 种官能团 B．可以用 NaHCO3 溶液区分 X 与化合物Ⅰ C．化合物Ⅱ分子中只含碳、氢元素，属于烃类 D．1 mol 化合物Ⅰ与足量 NaOH 溶液共热，最多可消耗 2 mol NaOH 解析：选 B X 分子中含有酯基、醚键、酚羟基和碳碳双键等官能团，A 项错误；X 分 子中不含羧基，化合物Ⅰ分子中含有羧基，后者可与 NaHCO3 反应，则可用 NaHCO3 溶液 区分 X 与化合物Ⅰ，B 项正确；根据酯的水解反应特点可知 R 是 含有 O 和 N，不属于烃类，C 项错误；化合物Ⅰ分子中的羧基和酚羟基都可以和 NaOH 溶液反应， 故 1 mol 化合物Ⅰ最多可消耗 3 mol NaOH，D 项错误。 11．(2017·宁德模拟)某烯烃分子式为 C6H12，其同分异构体中主链为 4 个碳原子的有 ( ) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 解析：选 C 符合条件的是 共有 4 种，故选项 C 正确。 12．有机物 A 只由 C、H、O 三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得 8.4 g 该 有机物经燃烧生成 22.0 g CO2 和 7.2 g 水。质谱图表明其相对分子质量为 84；红外光谱分析 表明 A 中含有—O—H 和位于分子端的 C CH，其核磁共振氢谱显示有 3 组峰，且峰面积之 比为 6∶1∶1。 (1)写出 A 的分子式：________________。 (2)写出 A 的结构简式：________________________________________________。 (3)下列物质一定能与 A 发生反应的是______(填字母)。 a．氢溴酸 B．酸性高锰酸钾溶液 c．溴的四氯化碳溶液 D．Na (4)有机物 B 是 A 的同分异构体，1 mol B 可以与 1 mol Br2 加成，B 分子中所有碳原子 在同一平面上，核磁共振氢谱显示有 3 组峰，且峰面积之比为 6∶1∶1。则 B 的结构简式是 ______________________。 解析：(1)有机物 A 只含有 C、H、O 三种元素，质谱图表明其相对分子质量为 84,8.4 g 有机物 A 的物质的量为 8.4 g 84 g·mol－1 ＝0.1 mol，经燃烧生成 22.0 g CO2，物质的量为 0.5 mol， 生成 7.2 g H2O，物质的量为 7.2 g 18 g·mol－1 ＝0.4 mol，故一个有机物 A 分子中含有 N(C)＝ 0.5 mol×1 0.1 mol ＝5，N(H)＝0.4 mol×2 0.1 mol ＝8，故 N(O)＝84－12×5－8 16 ＝1，故 A 的分子式为 C5H8O。 (2)不饱和度为2×5＋2－8 2 ＝2，红外光谱分析表明 A 分子中含有—OH 和位于分子端的 CCH，核磁共振氢谱有 3 组峰，峰面积之比为 6∶1∶1，故分子中含有 2 个—CH3 且连接在 同一个 C 原子上，所以 A 的结构简式为 (3)A 中含有羟基，能与钠反应，含有 C≡C 键，能与酸性高锰酸钾发生氧化反应，能与 溴发生加成反应，能与氢溴酸发生加成反应，故答案为 abcd。 (4)有机物 B 是 A 的同分异构体，1 mol B 可与 1 mol Br2 加成，故分子中含有 1 个 C===C 键，B 分子中所有碳原子在同一平面上，则其余的碳原子连接在 C===C 键上，核磁共振氢谱 有 3 组峰，且峰面积之比为 6∶1∶1，可知含有两个甲基且连接在同一碳原子上，结合 A 的 结构简式可知，B 中还含有—CHO，故 B 的结构简式为 答案：(1)C5H8O (2) (3)abcd (4)(CH3)2C===CHCHO 13．为测定某有机化合物 A 的结构，进行如下实验： (1)将一定量的有机物 A 置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成 5.4 g H2O 和 8.8 g CO2， 消 耗 氧 气 6.72 L( 标 准 状 况 下 ) ， 则 该 物 质 的 实 验 式 是 ________________________________________________________________________。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子 质 量 为 ________ ， 该 物 质 的 分 子 式 是 ________________________________________________________________________。 (3) 根 据 价 键 理 论 ， 预 测 A 的 可 能 结 构 并 写 出 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 (4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值 (信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如，甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3，有 2 种氢 原子)的核磁共振氢谱如图甲所示： 经 测 定 ， 有 机 物 A 的 核 磁 共 振 氢 谱 如 图 乙 所 示 ， 则 A 的 结 构 简 式 为 ________________________。 解析：(1)根据题意有 n(H2O)＝0.3 mol，则 n(H)＝0.6 mol；n(CO2)＝0.2 mol，则 n(C) ＝0.2 mol。根据氧原子守恒有 n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3 mol＋2×0.2 mol－ 2× 6.72 L 22.4 L·mol－1 ＝0.1 mol，则 N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，其实验式 为 C2H6O。 (2)假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为 46，则 46m＝46， 即 m＝1，故其分子式为 C2H6O。 (3)由 A 的分子式 C2H6O 可知，A 为饱和化合物，推测其结构简式为 CH3CH2OH 或 CH3OCH3。 (4)分析 A 的核磁共振氢谱可知 A 有 3 种不同化学环境的 H 原子，而 CH3OCH3 只有 1 种 H 原子，故 A 的结构简式为 CH3CH2OH。 答案：(1)C2H6O (2)46 C2H6O (3)CH3CH2OH、CH3—O—CH3 (4)CH3CH2OH 14．氯吡格雷是一种用于预防和治疗因血小板高聚集引起的心、脑及其他动脉循环障碍 疾病的药物。以 2氯苯甲醛为原料合成该药物的路线如下： (1)A 中官能团名称为_________________________________________________。 (2)C 生成 D 的反应类型为_______________________________________________。 (3)X(C6H7BrS)的结构简式为__________________________________________。 (4)写出 C 聚合成高分子化合物的反应的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (5)物质 G 是物质 A 的同系物，比 A 多一个碳原子，符合以下条件的 G 的同分异构体共 有________种。 ①除苯环之外无其他环状结构； ②能发生银镜反应。 其 中 核磁 共 振 氢 谱中 有 5 个 吸 收峰 ， 且 峰 值比 为 2∶2∶1∶1∶1 的 结 构简 式 为 ________________________________________________________________________。 解析：(5)结合题中限定条件分析，G 的同分异构体中苯环上的取代基有以下几种组合方 式：①—Cl、—CH2CHO，二者在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；②—CH2Cl、—CHO， 二者在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；③—Cl、—CHO、—CH3，三者在苯环上有 10 种位置关系(先固定 2 个取代基为邻、间、对位关系，再移动第 3 个取代基)；④ 故符合条件的 G 的同分异构体共有 3＋3＋10＋1＝17 种。核磁共振氢谱中有 5 个吸收峰，且 峰值比为 2∶2∶1∶1∶1 的结构简式为 答案：(1)醛基、氯原子 (2)酯化反应(或取代反应) (3) 15．化合物 F 是一种重要的有机合成中间体，下面是其合成路线的片段： (1)化合物 B 中含氧官能团的名称是_____________________________________。 (2)以羟基为取代基，化合物 A 的名称(系统命名法)是____________。A 分子中最多有 ______个原子共平面。 (3)B 生 成 C 的 有 机 反 应 类 型 是 ________ 。 由 C 生 成 D 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (4)满足下列条件的 E 的芳香族同分异构体共有________种。(不含立体结构) ①能发生银镜反应； ②其水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应 其中核磁共振氢谱有 4 个峰，峰面积之比为 1∶2∶3∶6 的一种同分异构体的结构简式 为___________(写一种即可)。 解析：(2)苯环是平面结构，单键可绕轴旋转，使羟基与苯环共平面；醛基是平面结构， 通过碳碳单键的旋转使苯环与醛基共平面，所以 A 分子中所有的原子都可以共平面。(3)从 B 到 C 是去氧加氢的反应，属于还原反应；从 C 到 D，酚羟基上的氢原子被甲基取代。(4)符 合要求的同分异构体属于甲酸酯且属于酚酯，即含有 HCOO—结构。另外 3 个碳原子可能在 一个侧链上，形成—CH2CH2CH3 或—CH(CH3)2，考虑到邻、间、对位，共有 6 种结构；如 果 3 个碳原子形成 1 个甲基和 1 个乙基，当二者分别位于邻、间、对位时，分别有 4、4、2 种，共 10 种结构；若 3 个碳原子形成 3 个甲基，可视为连三甲苯、偏三甲苯、均三甲苯苯 环上的一个氢原子被 HCOO—取代，分别得到 2、3、1 种结构，共 6 种，以上共有 22 种。 其中核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积之比为 1∶2∶3∶6 的同分异构体结构对称性较好，上 述同分异构体中符合要求的为 或 答案：(1)羟基、羧基 (2)4羟基苯甲醛或对羟基苯甲醛 15 (3)还原反应 考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质 1．结构特点与通式 2．典型代表物的组成与结构 名称 分子式 结构式 结构简式 分子构型 甲烷 CH4 CH4 正四面体形 乙烯 C2H4 CH2===CH2 平面形 乙炔 C2H2 H—C≡C—H CH≡CH 直线形 3．物理性质 4．化学性质 (1)烷烃、烯烃、炔烃的化学性质比较 烷烃 烯烃 炔烃 活动性 较稳定 较活泼 较活泼 取代反应 能够与卤素取代 加成反应 不能发生 能与 H2、X2、HX、H2O、HCN 等加 成(X 代表卤素原子) 氧化反应 燃烧产生淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮， 有黑烟 燃烧火焰明亮，有 浓烟 不与酸性 KMnO4 溶液反应 能使酸性 KMnO4 溶液褪色 加聚反应 不能发生 能发生 鉴别 不能使溴水、酸性 KMnO4 溶 液褪色 能使溴水、酸性 KMnO4 溶液褪色 (2)书写下列化学方程式 ①烷烃燃烧的通式： CnH2n＋2＋3n＋1 2 O2――→点燃 nCO2＋(n＋1)H2O。 ②单烯烃燃烧的通式： CnH2n＋3n 2 O2――→点燃 nCO2＋nH2O。 ③丙烯使溴的 CCl4 溶液褪色： ④乙烯与 H2O 的加成反应： CH2===CH2＋H2O――→催化剂 △ CH3—CH2—OH。 ⑤丙烯的加聚反应： ⑥炔烃燃烧的通式： CnH2n－2＋3n－1 2 O2――→点燃 nCO2＋(n－1)H2O。 ⑦乙炔和 H2 生成乙烷： CHCH＋2H2――→催化剂 △ CH3CH3。 ⑧乙炔和 HCl 生成氯乙烯： CHCH＋HCl――→催化剂 △ CH2===CHCl。 ⑨氯乙烯的加聚反应： ⑩CHCH2CHCH2 与 Br2 1∶1 加成可能的反应： [题点全练] 题点(一) 脂肪烃的结构与性质 1．(2018·郑州一中月考)下列说法中错误的是( ) A．无论是乙烯与 Br2 的加成，还是乙烯使酸性 KMnO4 溶液褪色，都与分子内含有碳碳 双键有关 B．用溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4 溶液都可以鉴别乙烯和乙烷 C．相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同 D．乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼 解析：选 C 乙烯的加成反应和氧化反应都与碳碳双键有关，A 项正确；乙烯能与溴的 四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液反应而使溶液褪色，但是乙烷不能，B 项正确；乙烯和甲 烷中氢的质量分数不同，故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同，C 项错 误；乙烯分子中含有碳碳双键，化学性质比乙烷活泼，D 项正确。 2．科学家在－100 ℃的低温下合成一种烃 X，此分子的结构如图所示(图中 的连线表示化学键)。下列说法正确的是( ) A．X 既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性 KMnO4 溶液褪色 B．X 是一种常温下能稳定存在的液态烃 C．X 和乙烷类似，都容易发生取代反应 D．与乙炔互为同系物 解析：选 A 观察该烃的球棍模型可知 X 的结构简式为 ，该烃分子中含有碳碳 双键，A 正确；由于是在低温下合成的，故该分子在常温下不能稳定存在，B 错误；X 分子 中含有碳碳双键，易加成难取代，C 错误；该烃的化学式为 C5H4，不符合炔烃的分子式通 式 CnH2n－2(n≥2)，D 错误。 3．下列有机物发生的反应属于加成反应的是( ) A．乙烯使酸性 KMnO4 溶液褪色 B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 C．甲烷和氯气混合，见光 D．用乙醇、乙酸与浓 H2SO4 混合加热 解析：选 B A 项为氧化反应；B 项为加成反应；C 项为取代反应；D 项为酯化反应(取 代反应)。 题点(二) 有机物分子的空间构型 4．下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( ) 解析：选 D 苯分子中 12 个原子处在同一平面上， 可以看作甲基取代苯环 上的 1 个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中的 4 个原子在同一直线上， HC≡C—CH3 可以看作甲基取代乙炔中 1 个氢原子，所有碳原子在同一平面上；乙烯分子中 6 个原子在同一平面上， 可看作乙烯分子中的两个氢原子被—CH3 取代，所 有碳原子在同一平面上， 可看作甲烷分子中的 3 个氢原子被—CH3 取代， 所有碳原子不在同一平面上。 5．(2018·唐山一中月考)下列有机物中，对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正 确的是( ) A．丙烷最多有 6 个原子处于同一平面上 B．甲苯最多有 12 个原子处于同一平面上 C．苯乙烯最多有 14 个原子处于同一平面上 D．CH3—CH===CH—C≡C—CF3 最多有 10 个原子处于同一平面上 解析：选 D 根据甲烷空间构型为正四面体，以及三点确定一个平面，可知 3 个碳原子 及两端甲基上各 1 个氢原子可共面，故丙烷中最多有 5 个原子共面，故 A 错误；苯环是平面 正六边形，苯上的 6 个碳原子和 6 个氢原子共面，甲基取代苯环上的 1 个氢原子，以及三点 确定一个平面，因此甲苯最多有 13 个原子共面，故 B 错误；乙烯是平面结构，2 个碳原子 和 4 个氢原子共面，苯环取代乙烯上的 1 个氢原子，通过碳碳单键旋转，苯乙烯中最多有 16 个原子共面，故 C 错误；乙炔是直线形，因此该有机物中最多有 10 个原子共面，故 D 正确。 6．某烃的结构简式为 分子中含有四面体结构的碳原 子数为 a，一定在同一直线上的碳原子数为 b，一定在同一平面内的碳原子数为 c，则 a、b、 c 分别为( ) A．4、3、5 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、4 解析：选 B 该有机物结构为 若碳原子同时连有 4 个其他原子或基团，则该碳原子就是具有四面体结构的碳原子，这 样的碳原子共有 4 个，分别是 5、6、7、8 号；由乙炔结构可知，1、2、3 号碳原子在同一条 直线上，共 3 个；由乙烯结构可知，2、3、4、5、7 号碳原子一定在同一平面内，再结合 1、 2、3 号碳原子在同一直线上，得 1、2、3、4、5、7 号碳原子一定在同一平面内，共 6 个。 7．某有机物结构简式为 关于该有机物的空间构 型下列说法中正确的是( ) A．该分子中所有的碳原子均可能处于同一平面上 B．该分子中一定共面的碳原子数至少为 8 个 C．该分子中至少有 9 个碳原子处于同一条直线上 D．该分子中可能处于同一平面的原子总数最多为 16 个 解 析 ： 选 B 将 此 有 机 物 中 部 分 C 原 子 按 如 图 所 示 编 号 ， 其中 1、2、3、8 号这 4 个碳原子不可能在 同一平面上，故 A 错误；该分子中，碳碳三键中的 3、4 号碳与双键中的 5、6 号碳一定在同 一平面上，与 3 号碳相连的 2 号碳一定在这个平面内，与 6 号碳相连的苯环上的碳以及其对 位上的碳和 7 号碳一定在同一平面内，故在同一平面内的碳原子数最少是 8 个，故 B 正确； 乙炔中所有原子共直线，故最多有 4 个碳原子在同一条直线上，故 C 错误；2、3、4、5、6、 7 号碳以及苯环所有的原子在同一平面内，故可能处于同一平面的原子数大于 16 个，故 D 错误。 [规律方法] 有机物分子中原子共面、共线的判断方法 (1)单键旋转思想 有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等均可旋转。但是碳碳双键 和 碳 碳 三 键 等 不 能 旋 转 ， 对 原 子 的 空 间 位 置 具 有 “ 定 格 ” 作 用 。 如 (CH3)2C===C(CH3)C(CH3)===C(CH3)2，其结构简式也可写成： 该 分子中至少有 6 个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面不重合时)、至多有 10 个碳原子共面(连接两个平面的碳碳单键旋转，两平面重合时)。 (2)定平面规律 共平面的不在同一直线上的 3 个原子处于另一平面时，两平面必定重叠，两平面内的所 有原子必定共平面。 (3)定直线规律 直线形分子中有 2 个原子处于某一平面内时，该分子中的所有原子也必在此平面内。 在解决有机化合物分子中共面、共线问题的时候，要特别注意题目中的隐含条件和特殊 规定(如题目中的“碳原子”、“所有原子”、“可能”、“一定”、“最少”、“最多”、 “共线”和“共面”等)在判断中的应用。 考点二 芳香烃 一、芳香烃的结构与性质 1．芳香烃 (1)芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃。 (2)芳香烃在生产、生活中的作用：苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香烃都是重要的有机化 工原料，苯还是一种重要的有机溶剂。 [注意] 装饰材料挥发出的有毒气体中常含苯等有机物。 2．苯及苯的同系物的组成、结构与性质 苯 苯的同系物 化学式 C6H6 CnH2n－6(通式，n>6) 结构特点 ①苯环上的碳碳键是介于 单键和双键之间的一种独 特的化学键 ②分子中所有原子一定(填 “一定”或“不一定”，右 同)在同一平面内 ①分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷烃基 ②与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原 子不一定在同一平面内 主要化学性 质 [注意] 苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯 环相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性 KMnO4 溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。 如 不能被酸性 KMnO4 溶液氧化，因与苯环直接相连的碳原子上没有氢原 子。 二、芳香烃的同分异构体 1．苯的同系物的同分异构体 以 C8H10 芳香烃为例 名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 结构 简式 2．判断芳香烃同分异构体数目 (1)等效氢法 “等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，任一等效氢原子若被相同取代 基取代所得产物都属于同一物质；分子中完全对称的氢原子也是“等效氢”，其中引入一个 新的原子或原子团时只能形成一种物质。 例如甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别都有三种(邻、间、对)： (2)定一(或定二)移一法 在苯环上连有两个新的原子或原子团时，可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对 三种异构体；苯环上连有三个新的原子或原子团时，可先固定两个原子或原子团，得到三种 结构，再逐一插入第三个原子或原子团，这样就能写全含有芳香环的同分异构体。 例如二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体的写法与数目的判断： 共有(2＋3＋1＝6)六种。 三、脂肪烃的来龙去脉——石油、煤、天然气 1．脂肪烃的来源 来源 条件 产品 石油 常压分馏 石油气、汽油、煤油、柴油等 减压分馏 润滑油、石蜡等 催化裂化、裂解 轻质油、气态烯烃 催化重整 芳香烃 天然气 － 甲烷 煤 煤焦油的分馏 芳香烃 直接或间接液化 燃料油、多种化工原料 2．石油、煤、天然气的综合利用 (1)石油的综合利用 石油直接应用的效益非常低，一般不直接使用，而要加工成石油产品使用。石油加工的 主要方法有石油的分馏、石油的裂化、石油的裂解、石油的催化重整等。 (2)煤的综合利用 (3)天然气的综合利用 天 然 气 清洁燃料 化工原料 合成氨：CH4＋H2O――→一定条件 CO＋3H2 3H2＋N2 高温、高压 催化剂 2NH3 生产甲醇 合成两个或多个碳原子的有机化合物 [题点全练] 题点(一) 芳香烃的结构与性质 1.2016 年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家共同获得， 以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就。最初的“分子马达”的关键 组件是三蝶烯(如图)，下列有关三蝶烯的说法正确的是( ) A．分子式为 C20H14 B．属于苯的同系物 C．能与溴水发生加成反应 D．分子中所有原子可能在同一平面上 解析：选 A A 项，3 个苯环有 18 个碳原子，每个苯环上有 4 个氢原子，中间 2 个碳原 子各连 1 个氢原子，分子式为 C20H14，正确；B 项，苯的同系物要求只含 1 个苯环，取代基 均为烷烃基，错误；C 项，分子结构中无碳碳双键，不能和溴水发生加成反应，错误；D 项， 中间 2 个碳原子各形成 4 个单键，分子中所有原子不可能共平面，错误。 2．(2018·南宁模拟)对于苯乙烯 的下列叙述：①能使酸性 KMnO4 溶 液褪色，②可发生加聚反应，③可溶于水，④可溶于苯中，⑤苯环能与溴水发生取代反应， ⑥所有的原子可能共面。其中完全正确的是( ) A．①②③④ B．①②④⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 解析：选 B 苯乙烯中含有碳碳双键，能使酸性 KMnO4 溶液褪色，可发生加聚反应， ①②正确；苯乙烯属于烃类，不溶于水，易溶于有机溶剂如苯中，③错误，④正确；苯乙烯 中，苯环不能与溴水发生取代反应，⑤错误；苯乙烯中， 和—CH===CH2 均为平面 结构，两结构可处于同一平面，则所有原子处于同一平面内，⑥正确。 3．有下列物质：①丙烷 ②苯 ③环己烷 ④丙炔 ⑤聚苯乙烯 ⑥环己烯 ⑦对二 甲苯。 (1)既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能使溴的 CCl4 溶液褪色的是________(填序号)。 (2)写出对二甲苯与足量的氢气发生反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 答案：(1)④⑥ 题点(二) 芳香烃的同分异构体 4．下列有关同分异构体数目的叙述中，错误的是( ) A．甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 6 种 B．C8H10 中有 4 种属于芳香烃的同分异构体 C．乙苯的同分异构体共有三种 D．菲的结构简式为 它与硝酸反应可生成 5 种一硝基取代物 解析：选 C 甲苯苯环上有 3 种 H 原子，含 3 个碳原子的烷基有正丙基、异丙基 2 种， 所以所得产物有 3×2＝6 种，故 A 正确；分子式为 C8H10 的芳香烃，其不饱和度＝2×8＋2－10 2 ＝4，分子中含有 1 个苯环，故侧链为烷基，若有 1 个侧链，为 CH2CH3，有 1 种，若有 2 个侧链，为 2 个—CH3，有邻、间、对 3 种，符合条件的结构共有 4 种，故 B 正确；含有苯 环的同分异构体就有邻、间、对三种，故 C 错误 ；为对称结构，有如图所示的 5 种 H 原子： ，所以与硝酸反应可生成 5 种一硝基取代物，故 D 正确。 5．(1)甲苯苯环上的一个氢原子被相对分子质量为 57 的烃基取代，所得产物有________ 种。 (2)已知二氯苯有 3 种同分异构体，则四氯苯的同分异构体数目有________种。 (3)某芳香烃的分子式为 C8H10，它不能使溴水褪色，但能使酸性 KMnO4 溶液褪色，该 有 机 物 苯 环 上 的 一 氯 代 物 只 有 一 种 ， 则 该 烃 的 结 构 简 式 是 ________________________________________________________________________。 解 析 ： (1) 57 12 ＝ 4……9 ， 即 烃 基 为 —C4H9( 丁 基 ) ， 丁 基 有 —CH2CH2CH2CH3 、 四种，每种形成邻、间、对三种位置，取 代产物共有 4×3＝12 种。 (2)将苯的二氯取代物分子中的氢原子换成氯原子，将氯原子换成氢原子，可知苯的四氯 取代物有 3 种。 (3)该烃不能使溴水褪色，但能使酸性 KMnO4 溶液褪色，只能为苯的同系物，且苯环上 只有一种氢原子。 答案：(1)12 (2)3 (3) 考点三 卤代烃 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—X。 2．卤代烃的物理性质 3．卤代烃的化学性质 (1)卤代烃水解反应和消去反应比较 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＋ NaOH――→H2O △ R—CH2OH＋ NaX 特征 引入—OH，生成含—OH 的 化合物 消去 HX，生成含碳碳双键或 碳碳三键的不饱和化合物 (2)写出下列的化学方程式(以 CH3CH2Br 为例) ①水解反应： CH3CH2Br＋NaOH――→水 △ CH3CH2OH＋NaBr。 ②消去反应： CH3CH2Br＋NaOH――→乙醇 △ CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。 4．卤代烃的获取方法 (1)取代反应(写出化学方程式) 可以通过烷烃、芳香烃、醇与卤素单质或卤化氢发生取代反应制得。 如乙烷与 Cl2：CH3CH3＋Cl2――→光 CH3CH2Cl＋HCl； 苯与 Br2： ； C2H5OH 与 HBr：CH3CH2OH＋HBr――→△ C2H5Br＋H2O。 (2)不饱和烃的加成反应 可以通过不饱和烃与卤素单质、卤化氢等发生加成反应制得。 如 CH3CHCH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br CH3CHCH2＋HBr―→CH3CHBrCH3 CHCH＋HCl―→CH2CHCl 5．卤代烃在有机合成中的四大应用 (1)联系烃和烃的衍生物的桥梁 (2)改变官能团的个数 如 CH3CH2Br――→NaOH 醇，△ CH2===CH2――→Br2 CH2BrCH2Br。 (3)改变官能团的位置 (4)进行官能团的保护 6．卤代烃中所含卤素原子的检验 R—X ――→NaOH 水溶液 △ R—OHNaX ――→稀硝酸酸化 中和过量的 NaOH ――→AgNO3 溶液 若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子 若产生淡黄色沉淀，则卤素原子为溴原子 若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子 [题点全练] 题点(一) 卤代烃的性质及应用 1．①1溴丙烷与 2溴丙烷分别和氢氧化钠的醇溶液混合加热；②1溴丙烷与 2溴丙烷分 别和氢氧化钠的水溶液混合加热，则下列说法正确的是( ) A．①和②产物均不同 B．①和②产物均相同 C．①产物相同，②产物不同 D．①产物不同，②产物相同 解析：选 C 1溴丙烷与 2溴丙烷发生消去反应产物均为丙烯；发生水解反应时前者产 物是 1丙醇，后者产物是 2丙醇。 2．有以下物质：①CH3Cl ②CH2Cl—CH2Cl (1)能发生水解反应的有________，其中能生成二元醇的有________。 (2)能发生消去反应的有________。 (3)发生消去反应能生成炔烃的有________。 答案：(1)①②③④⑤ ② (2)②③ (3)② [规律方法] 消去反应规律 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(如双键或三键)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．同一卤代烃发生消去反应生成不同产物分析 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： 3．卤代烃发生消去反应生成三键示例 题点(二) 卤代烃在有机合成中的应用 (1)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(填字母)：a.取代反应，b.加成反应，c. 消去反应，d.加聚反应。 ①________；②________；③________；④________； ⑤________；⑥________。 (2)写出①、⑤、⑥三步反应的化学方程式： ①___________________________________________________________________。 ⑤__________________________________________________________________。 ⑥_________________________________________________________________。 答案：(1)①a ②b ③c ④b ⑤c ⑥b 4．有机物 F 可用于制造香精，可利用下列路线合成。 回答下列问题： (1) 分子中可能共面的原子最多有________个。 (2)物质 A 的名称是______________。 (3)物质 D 中含氧官能团的名称是________________。 (4)“反应④”的反应类型是________________。 (5)写出“反应⑥”的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)C 有多种同分异构体，与 C 中所含有的官能团相同的有________种，其中核磁共振氢 谱为四组峰的结构简式为 和______________。 (7)参照上述合成路线，以 为原料(无机试剂任选)，设计制 备 的合成路线。 解析： 和溴发生的是加成反应，根据加成产物可判断 A 的结构简式为 CH3CH2C(CH3)BrCH2Br ， 反 应 ② 是 水 解 反 应 ， 生 成 物 B 的 结 构 简 式 为 CH3CH2C(CH3)OHCH2OH。B 氧化得到 C，则 C 的结构简式为 CH3CH2C(CH3)OHCOOH。 根据 C 和 D 的分子式可判断，反应④是消去反应，则 D 的结构简式为 CH3CHC(CH3)COOH， 反应⑤属于卤代烃的水解反应，则 E 的结构简式为 E 和 D 通过酯化反应 生成 F，则 F 的结构简式为 (1) 分子中的 5 个 C、双键上的两个 H、两个甲基上各有一个 H 可能共面，故可 能共面的原子最多有 9 个。 (2)A 为 CH3CH2C(CH3)BrCH2Br，其名称是 2甲基1，2二溴丁烷。 (6)C 有多种同分异构体，与 C 中所含有的官能团相同的有 11 种： (7)对比原料与产物，要将溴原子水解得—OH，再将末端的—OH 氧化成—COOH，最 后再酯化成环。 答案：(1)9 (2)2甲基1,2二溴丁烷 (3)羧基 (4)消去反应 [综合演练提能] [课堂真题练] 对应学生用书 P190 1．(2016·全国卷Ⅱ)分子式为 C4H8Cl2 的有机物共有(不含立体异构)( ) A．7 种 B．8 种 C．9 种 D．10 种 解析：选 C 有机物 C4H8Cl2 的碳骨架有两种结构： C—C—C—C， 。 (1)碳骨架为 C—C—C—C 的同分异构体有 (2)碳骨架为 的同分异构体有 则 C4H8Cl2 的同分异构体共有 9 种。 2．(2014·全国卷Ⅱ)四联苯 的一氯代物有( ) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 解析：选 C 推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴 的物质，即 在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢 原子)，就有几种一氯代物，四联苯有 5 种不同的氢原子，故有 5 种一氯代物。 3．(2016·全国卷Ⅱ)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( ) A．乙烯和乙醇 B．苯和氯乙烯 C．乙酸和溴乙烷 D．丙烯和丙烷 解析：选 B A 项中，乙烯中有 键，能发生加成反应，乙醇中没有不饱和键， 不能发生加成反应。B 项中，苯和氯乙烯都含有不饱和键，都能发生加成反应。C 项中，乙 酸和溴乙烷都不能发生加成反应。D 项中，丙烯中含有 键，能发生加成反应，丙 烷中没有不饱和键，不能发生加成反应。 4．(2016·全国卷Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如图，下列说法错误的是 ( ) A．异丙苯的分子式为 C9H12 B．异丙苯的沸点比苯高 C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯和苯为同系物 解析：选 C A 项，异丙苯的分子式为 C9H12。B 项，异丙苯比苯的碳原子数多，所以 异丙苯的沸点比苯高。C 项，异丙苯中与苯环相连的 C 原子上有四个单键，所有 C 原子不 可能共面。D 项，异丙苯和苯的结构相似，相差 3 个“CH2”原子团，是苯的同系物。 5．(2017·海南高考)已知苯可以进行如下转化： 回答下列问题： (1)反应①的反应类型为________，化合物 A 的化学名称为________。 (2)化合物 B 的结构简式为________，反应②的反应类型为________。 (3)如何仅用水鉴别苯和溴苯_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)苯的分子式为 C6H6，与氢气反应后生成 A，A 的分子式为 C6H12，即此反应类 型为加成反应，A 的结构简式为 ，此有机物为环己烷；(2)根据 A 和 B 分子式确定，A 生成 B 发生取代反应，即 B 的结构简式为 ，对比 B 和 C 的结构简式，去掉一个 氯原子和氢原子，添加一个碳碳双键，B―→C 发生消去反应；(3)苯为密度小于水且不溶于 水的液体，溴苯是密度大于水，且不溶于水的液体，因此用水进行鉴别。 答案：(1)加成反应 环己烷 (2) 消去反应 (3)在试管中加入少量水，向其中滴入几滴苯或溴苯未知液体，若沉入水底，则该液体为 溴苯，若浮在水面上，则该液体为苯 6．(2015·全国卷Ⅱ，节选) 已知： ①烃 A 的相对分子质量为 70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ②化合物 B 为单氯代烃；化合物 C 的分子式为 C5H8 由 B 生成 C 的化学方程式为_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由题意可知，A 为 ，B 为 ，B 在 NaOH/乙醇、△条件下发生消去反 应生成 C，则 C 为 。B 转化为 C 的化学方程式为 ＋NaOH――→乙醇 △ ＋NaCl＋ H2O。 答案： ＋NaOH――→乙醇 △ ＋NaCl＋H2O [课下提能练] 1．(2018·西安八校联考)下列描述正确的是( ) A．煤主要是由游离态的碳及少量无机物组成的混合物 B．石油的蒸馏、煤的液化和气化均为物理变化 C．石油裂化的目的是提高汽油的产量 D．塑料、纤维和橡胶是利用化石燃料为原料的三大合成材料 解析：选 C 煤的主要成分是含碳有机物，A 项错误；石油的蒸馏是物理变化，煤的液 化和气化是化学变化，B 项错误；石油裂化的目的是提高优质、轻质液体燃料的产量，特别 是汽油的产量，C 项正确；三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶，D 项错误。 2．在实验室中，下列除杂的方法正确的是( ) A．溴苯中混有溴，加入 KI 溶液，振荡，用汽油萃取出溴 B．乙烷中混有乙烯，通入 H2 在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷 C．硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入 NaOH 溶液中，静置，分液 D．乙烯中混有 CO2 和 SO2，将其通过盛有 NaHCO3 溶液的洗气瓶 解析：选 C Br2 可与 KI 反应生成 I2，I2 易溶于溴苯和汽油，且溴苯也与汽油互溶，A 错误；乙烷中混有乙烯，通入 H2 使乙烯转化为乙烷时，无法控制加入 H2 的量，B 错误；CO2 和 SO2 通过盛有 NaHCO3 溶液的洗气瓶时，只有 SO2 被吸收，应通过 NaOH 溶液洗气，D 错误。 3．(2018·大庆期中)已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为如图所示的烃，下 列说法中正确的是( ) A．分子中处于同一直线上的碳原子最多有 6 个 B．分子中至少有 12 个碳原子处于同一平面上 C．该烃苯环上的一氯代物共有 3 种 D．该烃苯环上的一氯代物共有 5 种 解析：选 B 甲基与苯环平面结构通过单键相连，甲基的 C 原子处于苯环这个平面上； 两个苯环相连，与苯环相连的碳原子也处于另一个苯环平面上， 中的 1、 2、3、4、5、6 号 C 及与 1 号碳相连的碳碳三键上的 C 总共 7 个 C 处于一条直线上，且至 少有 12 个碳原子共面，故 A 错误，B 正确；该有机物分子中，苯环上所有 H 原子所处化学 环境都不相同，所以苯环上总共有 6 种 H 原子，故其苯环上一氯代物有 6 种，故 C、D 错误。 4．(2018·湖南五市十校联考)下列关于有机物同分异构体的说法正确的是( ) A．C4H10 的二氯取代物有 4 种 B．最简式为 C2H5 的烃有 5 种 C．乙苯的一氯取代物只有 3 种 D．分子式为 C4H10O 且与钠反应的有机物有 4 种 解 析 ： 选 D C4H10 的 二 氯 取 代 物 为 CHCl2CH2CH2CH3 、 CH2ClCHClCH2CH3 、 CH2ClCH2CHClCH3、CH2ClCH2CH2CH2Cl、 CHCl2CH(CH3)2 、 CH2ClCH(CH3)CH2Cl 、 CH2ClCCl(CH3)2 、 CH3CCl2CH2CH3 、 CH3CHClCHClCH3 ， 共 9 种 ， A 项 错 误 ； 最 简 式 为 C2H5 的 烃 是 C4H10 ， 该 烃 有 CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH32 种，B 项错误；乙苯中苯环上有 3 种不同化学环境的氢原 子，乙基上有 2 种不同化学环境的氢原子，故乙苯的一氯取代物有 5 种，C 项错误；分子式 为 C4H10O 且与钠反应的有机物属于醇，该醇有 CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH2CH3、 (CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH 4 种，D 项正确。 5．(2018·盐城模拟)盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为(其中 C、 H 原子已略去) 下列关于盆烯的说法中错误的是( ) A．盆烯是苯的一种同分异构体 B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上 C．盆烯是乙烯的一种同系物 D．盆烯在一定条件下可以发生加成反应 解析：选 C 盆烯、苯的分子式均为 C6H6，但结构不同，两者属于同分异构体，A 正确； 分子中含有 4 个饱和碳原子，不能共面，所以盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上， B 正确； 盆烯含有一个碳碳双键且含有环，乙烯只含一个碳碳双键，两者的结构不相似， 两者不是同系物，C 错误；盆烯中含有碳碳双键可以发生加成反应，D 正确。 6．在 CH3CHBrCH2Br 中，若两个 H 原子被氯原子取代后，可能的同分异构体有( ) A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．7 种 7．由 CH3CH2CH2Br 制备 CH3CH(OH)CH2OH，依次发生反应的反应类型和反应条件 都正确的是( ) 选项 反应类型 反应条件 A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH 醇溶液/加热、KOH 水溶液/加热、常温 B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH 醇溶液/加热、常温、NaOH 水溶液/加 热 C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH 醇溶液/加热、KOH 水溶液/加热 D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH 水溶液/加热、常温、NaOH 醇溶液/加 热 解 析 ： 选 B CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→CH3CHXCH2X(X 代 表 卤 素 原 子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、水解反应(取代反应)，由对应 的反应条件可知 B 项正确。 8．(2018·济南一中期中)下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是( ) A．甲、乙、丙、丁中加入 NaOH 的醇溶液共热，然后加入稀硝酸至溶液呈酸性，再滴 入 AgNO3 溶液，均有沉淀生成 B．甲中加入 NaOH 的水溶液共热，再滴入 AgNO3 溶液，可检验该物质中含有的卤素 原子 C．乙发生消去反应得到两种烯烃 D．丙与 NaOH 的水溶液共热，反应后生成的醇能被氧化为醛 解析：选 D 甲、丙、丁与 NaOH 的醇溶液不能发生消去反应，加入稀硝酸至溶液呈酸 性，再滴入 AgNO3 溶液，没有沉淀生成，故 A 错误；甲中加入 NaOH 的水溶液共热，反应 液没有进行酸化，再滴入 AgNO3 溶液，溶液中的 OH－会干扰卤素原子的检验，故 B 错误； 乙发生消去反应得到丙烯一种烯烃，故 C 错误；丙与 NaOH 的水溶液共热生成 2,2二甲基1 丙醇，能被氧化为 2,2二甲基丙醛，故 D 正确。 9．(2018·镇江模拟)卤代烃的取代反应实质是带负电荷的原子或原子团取代了卤代烃中 的卤素原子。如 CH3Br＋OH－(或 NaOH)――→水 △ CH3OH＋Br－(或 NaBr)。下列化学方程式不 正确的是( ) A．CH3CH2Br＋NaSH――→水 △ CH3CH2SH＋NaBr B．CH3I＋CH3ONa――→水 △ CH3OCH3＋NaI C．CH3CH2Cl＋CH3ONa――→水 △ CH3Cl＋CH3CH2ONa D．CH3CH2Cl＋CH3CH2ONa――→水 △ CH3CH2OCH2CH3＋NaCl 解 析 ： 选 C 根 据 取 代 反 应 的 机 理 ， C 项 正 确 的 化 学 方 程 式 为 CH3CH2Cl ＋ CH3ONa――→水 △ CH3CH2OCH3＋NaCl。 10．某有机物的结构简式为 下列叙述不正确的是 ( ) A．1 mol 该有机物在加热和催化剂作用下，最多能和 4 mol H2 反应 B．该有机物能使溴水褪色，也能使酸性 KMnO4 溶液褪色 C．该有机物遇硝酸银溶液产生白色沉淀 D．该有机物在一定条件下能发生消去反应或取代反应 解析：选 C 该有机物中含有一个苯环和一个碳碳双键，1 mol 该有机物能与 4 mol H2 加成，A 项正确；碳碳双键与 Br2 加成而使溴水褪色，与苯环相连的碳原子、碳碳双键均能 使酸性 KMnO4 溶液褪色，B 项正确；有机物中的 Cl 为原子而非离子，不能与 Ag＋产生沉淀， C 项错误；分子中含有 Cl 原子，在 NaOH 水溶液、加热条件下可以水解，且与 Cl 原子相连 的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，在 NaOH 的醇溶液、加热条件下能发生消去反应，D 项 正确。 11．下表是 A、B、C、D、E 五种有机物的有关信息： A ①是一种烃，能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②比例模型为 ③能与水在一定条件下反应生成 C B ①由 C、H 两种元素组成 ②球棍模型为 C ①能与钠反应，但不能与 NaOH 溶液反应 ②能与 E 反应生成相对分子质量为 100 的酯 D ①由 C、H、Br 三种元素组成 ②相对分子质量为 109 E ①由 C、H、O 三种元素组成 ②球棍模型为 根据表中信息回答下列问题： (1) 写 出 A 使 溴 的 四 氯 化 碳 溶 液 褪 色 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________。 (2)A 与氢气发生加成反应后生成分子 F，F 的同系物的通式为 CnH2n＋2。当 n＝________ 时，这类有机物开始有同分异构体。 (3)B 的分子式为________，写出在浓硫酸作用下，B 与浓硝酸反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (4)D→A 所 加 试 剂 及 反 应 条 件 为 ____________________ ； 反 应 类 型 为 __________________。 (5)C 与 E 反 应 能 生 成 相 对 分 子 质 量 为 100 的 酯 ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 解析：A 使溴的四氯化碳溶液褪色，含有不饱和键，结合其比例模型可知，A 为 CH2===CH2；A 能与水在一定条件下反应生成 C，C 为 CH3CH2OH；根据 B 的组成元素及 其球棍模型知，B 是苯；D 由 C、H、Br 三种元素组成，相对分子质量为 109，所以 D 是 CH3CH2Br；E 由 C、H、O 三种元素组成，E 和 C 反应生成相对分子质量为 100 的酯，说 明 E 含有羧基，结合 E 的球棍模型可知 E 为 CH2===CHCOOH。 (1)CH2===CH2 与 溴 的 四 氯 化 碳 溶 液 反 应 化 学 方 程 式 为 CH2===CH2 ＋ Br2―→BrCH2CH2Br。 (2)A 与氢气发生加成反应后生成物质 F 为乙烷，当烷烃中碳原子数目为 4 时开始出现同 分异构体。 (3)苯与浓硝酸反应的化学方程式： (4)D 是 CH3CH2Br，A 是 CH2===CH2，CH3CH2Br 在 NaOH 醇溶液、加热条件下发生 消去反应生成 CH2===CH2。 (5)C(CH3CH2OH)与 E(CH2===CHCOOH)反应的化学方程式为 CH2===CHCOOH＋ C2H5OH 浓硫酸 △ CH2===CHCOOC2H5＋H2O。 答案：(1)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br (2)4 (3)C6H6 (4)NaOH 醇溶液、加热 消去反应 (5)CH2===CHCOOH＋C2H5OH 浓硫酸 △ CH2===CHCOOC2H5＋H2O 12．(2018·赣州第一次摸底)以苯为原料合成 F，转化关系如下： F 是一种具有重要工业价值的芳香化合物，含有 C、H、O、N 四种元素，其蒸气密度是 相同状况下氢气密度的 74.5 倍，分子中有两个互为对位的取代基。C 能与碳酸氢钠溶液反应， 试剂②为 Fe/HCl。 请回答下列问题： (1) 反 应 ① 为 加 成 反 应 ， 写 出 A 的 化 学 式 ： ________________________________________________________________________。 (2)B 中所含官能团的名称为________；生成 B 时，常伴有副反应发生，反应所得产物除 B 外可能还含有____________________(写出一种产物的结构简式)。 (3)试剂①是________；试剂①和试剂②的顺序能否互换：________(填“能”或“不 能 ”) ； 为 什 么 ？ ________________________________________________________________________。 (4)E 生 成 F 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)参照上述合成路线，以(CH3)2CHCHO 和 CH3MgCl 为原料(无机试剂任选)，设计制 备(CH3)2CHCOCH3 的合成路线。 解析：已知合成流程中，苯与 A 发生加成反应[题(1)提示]，通过反应①生成异丙基苯， 因此反应物 A 是一种烯烃，结合产物可知 A 为 在第二步发生硝化反应， 由于最终的 F 分子中有两个互为对位的取代基，所以该硝化反应只在对位取代，即 B 为 C 能与 NaHCO3 溶液反应，所以 C 分子中含有—COOH，结合 已 知 ① ， B→C 为 被 酸 性 KMnO4 溶 液 氧 化 生 成 化合物 C。根据已知③，E→F 为 RCOCl 与 CH3CH2MgCl 的取代反 应，生成 RCOCH2CH3，且 E、F 中均含有苯环，则 F 的相对分子质量剩余部分约为 74.5×2 －76－57＝16，所以 B 中含有的—NO2 在 F 中不可能存在。则 D→E 是通过已知反应②将 —NO2 还原成—NH2，试剂②是 Fe 和 HCl，C→D 为—COOH 转变成—COCl 的取代反应， 则 D 为 E 为 F 是 相对 分子质量恰好为 149。 2B 是 官能团是—NO2硝基。由于—CHCH32 对苯环的活 化作用，所以苯环上—CHCH32 的邻、对位都可能发生取代，所以产物包括仅取代邻位、 对位的 1 个位置，各 1 种，取代邻位、对位的两个位置，共 2 种，取代邻位、对位的 3 个位 置，有 1 种，一共是 5 种，除去 B 本身，还可能有 4 种产物。 3试剂①是将—CHCH32 氧化生成—COOH，应当选择酸性高锰酸钾溶液。由于苯胺 容易被氧化，所以必须先氧化—CHCH32，然后再通过还原反应将—NO2 转变成—NH2，以 防止得到的—NH2 被酸性高锰酸钾氧化。 4E 与 CH3CH2MgCl 反应生成 F ，另 一产物为 MgCl2。 5以CH32CHCHO 为原料制备CH32CHCOCH3 的过程中需要使碳链中碳原子数增加 1 个，只能通过已知反应③完成，因此CH32CHCHO 先要转变成CH32CHCOOH，再转变 成CH32CHCOCl，CH32CHCOCl 与 CH3MgCl 反应即可得到目标产物。 答案：1C3H6 13．(2018·长春十校联考)PET 俗称涤纶树脂，是一种热塑性聚酯；PMMA 俗称有机玻 璃。工业上以基础化工原料合成这两种高分子材料的路线如下： 已知：Ⅰ.RCOOR′＋R″OH 催化剂 △ RCOOR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基) (1)指出下列反应的反应类型：反应②________________；反应⑥____________。 (2)E 的 名 称 为 ________ ； 反 应 ⑤ 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)PET 单体中官能团的名称为________。 (4)下列说法正确的是________(填字母)。 a．B 和 D 互为同系物 b．④为缩聚反应，⑧为加聚反应 c．F 和丙醛互为同分异构体 d．G 能发生加成反应和酯化反应 (5)I 的同分异构体中，满足下列条件的有________种。(不包括 I) ①能与 NaOH 溶液反应；②含有碳碳双键。 (6)根据题中信息，用环己醇为主要原料合成 ，模仿以上流程图设计合成路 线，标明每一步的反应物及反应条件。(有机物写结构简式，其他原料自选) 示例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 CH3CH2OH――→浓硫酸 170 ℃ CH2===CH2 ――→高温、高压 催化剂 CH2—CH2 解析：CH2===CH2 与 Br2 发生加成反应生成 BrCH2CH2Br(A)，A 在 NaOH 溶液中发生 水解反应生成 HOCH2CH2OH(B)；由信息Ⅰ可知 B 与对苯二甲酸二甲酯发生酯交换反应得 到的 PET 单体 中含 有酯 基和 羟基 ，D 为甲 醇。 E 是异 丙醇 ，E 发生 氧化 反应 生成 CH3COCH3(F) ； 由 信 息 Ⅱ ， 可 知 G 为 (CH3)2C(OH)COOH ； G 发 生 消 去 反 应 生 成 CH2===C(CH3)COOH(I)，I 与甲醇发生酯化反应生成 PMMA 的单体(甲基丙烯酸甲酯)；甲 基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成 PMMA。(5)满足条件的 CH2===C(CH3)COOH 的同分异构 体是羧酸或酯，其分子中含有碳碳双键。当该有机物是羧酸时，还有 CH2===CHCH2COOH、 CH3CH===CHCOOH,2 种 ； 当 该 有 机 物 是 酯 时 ， 有 HCOOCH2CH===CH2 、 CH3OOCCH===CH2、HCOOCH===CHCH3、HCOOC(CH3)===CH2、CH3COOCH===CH2,5 种，共 7 种。(6)对照环己醇和目标产物的结构，结合题中信息，可知合成路线中要经过催化 氧化、加成(与 HCN)、水解、酯化四步反应。 答案：(1)取代(或水解)反应 消去反应 (2)2丙醇(或异丙醇) (3)酯基、羟基 (4)bc (5)7 考点一 醇、酚的结构与性质 1．醇、酚的概念 (1)醇：羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。醇的官能团为羟基，饱 和一元醇分子通式为 CnH2n＋1OH 或 CnH2n＋2O。 如乙醇的组成和结构： (2)酚：羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚( )。 如苯酚的组成和结构： ①酚分子中的苯环，可以是单环，也可以是稠环如 (奈酚)也属于酚。 ② 酚 与 芳 香 醇 属 于 不 同 类 别 的 有 机 物 ， 不 属 于 同 系 物 ( 如 )。 2．醇的分类 [注意] 在二元醇或多元醇的分子中，两个或两个以上羟基结合在同一个碳原子上时物 质不能稳定存在(如 )。 3．醇、酚的物理性质 (1)醇的物理性质变化规律 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 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 高于烷烃 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 (2)酚的物理性质 颜色状态 无色晶体，露置在空气中会因部分被氧化而显粉红色 水溶性 常温下在水中溶解度不大，高于 65 ℃与水混溶 毒性 有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，不慎沾在皮肤上应立即用酒精清洗 4．醇、酚的化学性质 (1)由断键方式理解醇的化学性质 Ⅰ.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 况如表所示。 Ⅱ.以乙醇为例，完成下列条件下的化学方程式，并指明断键位置及反应类型。 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na ① 置换反应 2CH3CH2OH＋2Na―→ 2CH3CH2ONa＋H2↑ HBr，△ ② 取代反应 CH3CH2OH＋HBr――→△ CH3CH2Br＋H2O O2(Cu)，△ ①③ 氧化反应 2CH3CH2OH＋O2――→Cu △ 2CH3CHO＋2H2O 浓硫酸，170 ℃ ②④ 消去反应 CH3CH2OH――→浓 H2SO4 170 ℃ CH2===CH2↑＋H2O 浓硫酸，140 ℃ ①② 取代反应 2CH3CH2OH ――→浓 H2SO4 140 ℃ CH3CH2OCH2CH3 ＋ H2O CH3COOH (浓硫酸) ① 取代(酯化) 反应 CH3COOH＋CH3CH2OH 浓 H2SO4 △ CH3COOCH2CH3＋H2O (2)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，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上 的氢比苯中的氢活泼。 ①羟基中氢原子的反应 a．弱酸性： 苯酚的电离方程式为 C6H5OH C6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫 色石蕊溶液变红。 b．与活泼金属反应： 与 Na 反应的化学方程式为 c．与碱的反应： 苯酚的浑浊液中 ――→加入 NaOH 溶液液体变澄清 ――→再通入 CO2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 苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为 反应产生白色沉淀，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 溶液作用产生紫色溶液，利用这一反应可以检验苯酚的存在。 ④加成反应 与 H2 反应的化学方程式为 ⑤缩聚反应 ⑥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 KMnO4 溶液氧化；易燃烧。 [注意] 苯酚的取代反应比苯、甲苯都容易，这是由于—OH 对苯环的影响，使其邻、 对、位的 H 原子活化程度较大，如苯酚与浓硝酸反应生成 5．脂肪醇、芳香醇、酚类物质性质的比较 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH 官能团 —OH —OH —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)取代反应 (2)消去反应(与羟基相邻的碳原子上含有 H) (3)氧化反应 (1)弱酸性 (2)取代反应 (3)显色反应 (4)氧化反应 (5)加成反应 羟基 H 的活动性 酚羟基＞醇羟基 特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或酮) 使 FeCl3 溶液显紫色 6．苯、甲苯、苯酚性质的比较 类别 苯 甲苯 苯酚 结构 简式 氧化 反应 不被酸性 KMnO4 溶 液氧化 可被酸性 KMnO4 溶 液氧化 常温下在空气中被氧 化后呈粉红色 溴 代 反 应 溴的 状态 液溴 液溴 浓溴水 条件 催化剂 催化剂 不需催化剂 产物 C6H5Br 邻、对两 种溴苯 三溴苯酚 结论 苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯容易进行 原因 酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得更活泼，易被取代 [题点全练] 题点(一) 醇、酚的结构与性质 1．(2018·泰安模拟)薰衣草醇的分子结构如图所示，下列有关薰衣草醇 的说法不正确的是( ) A．分子式为 C10H16O B．含有两种官能团 C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生取代反应、加成反应 解析：选 A 分子式应为 C10H18O，A 错误；含有碳碳双键和羟基，B 正确；含有碳碳 双键和—CH2OH，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C 正确；有碳碳双键能发生加成反应，含有 羟基能和羧酸发生酯化反应(取代反应)，D 正确。 2．辣椒素是辣椒的活性成分，具有降血脂和胆固醇 功能。辣椒素酯类化合物 M 的结构简式如图所示。下列 说法正确的是( ) A．M 属于芳香烃 B．M 能发生水解、加成反应 C．M 不能与钠反应 D．M 的苯环上一氯代物有 2 种 解析：选 B M 中含碳、氢、氧三种元素，它不属于烃类，A 项错误；M 分子结构中含 有苯环、酯基，能发生加成反应和水解反应，B 项正确；M 含有羟基，能与钠反应，C 项错 误；M 的苯环上有 3 种氢，苯环上的一氯代物有 3 种，D 项错误。 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：选 D ①属于酚类，与 NaHCO3 溶液不反应，A 错误；②中不含有酚羟基，不能 与 FeCl3 溶液发生显色反应，B 错误；1 mol ③中的物质最多能与 2 mol Br2 发生反应，C 错 误。 题点(二) 醇的催化氧化和消去反应规律 4．(2018·海口模拟)下列醇既能发生消去反应，又能被氧化为醛的是( ) 解析：选 D A 项，该物质只有一个碳原子，不能发生消去反应，错误；B 项，该物质 能发生消去反应，但是发生氧化反应生成酮，错误；C 项，含有羟基的碳原子相邻碳原子上 没有 H，不能发生消去反应，错误；D 项，该物质羟基所在碳原子相邻碳原子上含有 H，可 以发生消去反应，且羟基所在碳原子上含有 2 个 H，氧化反应生成醛，正确。 5．有机物 C7H15OH，若它的消去反应产物有三种，则它的结构简式为( ) 解析：选 D 若 C7H15OH 发生消去反应生成三种产物，则必须符合：连有—OH 的碳原 子必须连接着三个不同的烃基，且烃基中邻位碳原子上连有氢原子。 [规律方法] 1．醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上氢原子的个数有关。 2．醇的消去反应规律 (1)结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必须 连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)， (相邻碳原子上无氢原子)等结构 的醇不能发生消去反应。 (2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。 (3)一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境 下的氢原子的种数。 如 的消去产物有 2 种。 考点二 醛的结构与性质 1．醛的概念 醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物，官能团为—CHO(结构简式)，饱和一元醛的分 子通式为 CnH2nO(n≥1)。 2．甲醛、乙醛的组成及物理性质 (1)甲醛、乙醛的分子组成和结构 名称 分子式 结构简式 官能团 甲醛 CH2O HCHO 乙醛 C2H4O CH3CHO (2)甲醛、乙醛的物理性质 名称 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛 无色 气态 刺激性气味 易溶水 乙醛 液态 与水、乙醇等互溶 3．醛的化学性质 醇 氧化 还原 醛――→氧化 羧酸。 请写出乙醛主要反应的化学方程式。 (1)氧化反应 ①银镜反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→△ CH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O； ②与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△ CH3COONa＋ Cu2O↓＋3H2O； ③催化氧化反应：2CH3CHO＋O2――→催化剂 △ 2CH3COOH。 ④—CHO 具有明显的还原性，能被酸性 KMnO4 溶液等强氧化剂氧化为—COOH，故能 使酸性 KMnO4 溶液褪色。 (2)还原反应(加氢) CH3CHO＋H2――→催化剂 △ CH3CH2OH。 4．醛的应用和对环境、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。 [注意] ①醛基只能写成—CHO 或 ，不能写成—COH；含有醛基的常见物质 有：醛类、甲酸和甲酸酯。 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。 5．含醛基有机物的特征反应及检验 与新制[Ag(NH3)2]OH 溶液 反应 与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应 反应原理 RCHO＋ RCHO＋2Cu(OH)2＋ 2[Ag(NH3)2]OH――→△ RCO ONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O NaOH――→△ RCOONa＋ Cu2O↓＋3H2O 反应现象 产生光亮的银镜 产生红色沉淀 量的关系 RCHO～2Ag HCHO～4Ag RCHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事项 (1)试管内壁必须洁净； (2)银氨溶液随用随配，不可 久置； (3)水浴加热，不可用酒精灯 直接加热； (4)加热时不可振荡或摇动试 管，防止生成黑色的银粉； (5)乙醛用量不宜太多，一般 加 3 滴； (6)银镜可用稀 HNO3 浸泡洗 涤除去 (1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用 随配，不可久置； (2)配制新制 Cu(OH)2 悬浊液 时，所用 NaOH 必须过量； (3)反应液直接加热煮沸，才有 明显的红色沉淀； (4)加热沸腾不能太久，否则会 有黑色沉淀，这是 Cu(OH)2 受 热分解生成 CuO 所致 6．酮的结构与性质 (1)通式 ①酮的结构简式可表示为 ②饱和一元酮的分子通式为 CnH2nO(n≥3)。 (2)化学性质 ①不能发生银镜反应，不能被新制 Cu(OH)2 氧化。 ②能发生加成反应 (3)丙酮 丙酮是最简单的酮，无色、有特殊气味的液体，密度比水小，易挥发，易燃烧，可与水、 乙醇、乙醚等以任意比例互溶，能溶解多种有机物。 [题点全练] 1．从甜橙的芳香油中可分离得到化合物 现有试剂：①酸性 KMnO4 溶液； ②H2/Ni；③Ag(NH3)2OH；④新制 Cu(OH)2 悬浊液。能与该化合物中所有官能团都发生反应 的试剂有( ) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：选 A 该化合物中的官能团有碳碳双键和醛基。①可以与这两种官能团发生氧化 反应；②可以与这两种官能团发生加成反应；③、④只能与醛基反应，不能与碳碳双键反应。 2.(2018·昆明模拟)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简 式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是( ) A．在加热和催化剂作用下，能被氢气还原 B．能被酸性高锰酸钾溶液氧化 C．在一定条件下能与溴发生取代反应 D．不能与氢溴酸发生加成反应 解析：选 D 分子中含有碳碳双键、苯环、醛基，在一定条件下，可以与氢气发生加成 反应被还原，A 正确；分子中含有碳碳双键、醛基等，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，B 正确； 含有苯环、烃基，在一定条件下能与溴发生取代反应，C 正确；含有碳碳双键，能与溴化氢 发生加成反应，D 错误。 3．(2018·三亚模拟)某有机物 A，它的氧化产物甲和还原产物乙都能和金属钠反应放出 H2。甲和乙反应可生成丙，甲和丙均能发生银镜反应。有机物 A 是( ) A．甲醇 B．甲醛 C．甲酸 D．甲酸甲酯 解析：选 B 某有机物 A，它的氧化产物甲和还原产物乙都能和金属钠反应放出 H2，说 明 A 是醛，甲是羧酸，乙是醇，甲和乙反应可生成丙，丙是酯类。甲和丙均能发生银镜反应， 所以有机物 A 是甲醛。 4．有机物 A 是合成二氢荆芥内酯的重要原料，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．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热 B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液 C．先加银氨溶液，微热，再加入溴水 D．先加入新制氢氧化铜，加热至沸，酸化后再加溴水 解析：选 D A 中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化，B 中先加溴水， 醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应，A、B 错误；C 中若先加银氨溶液，可检验醛基，但 考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定 A 中是否含有碳碳双键。 [综合演练提能] [课堂真题练] 1. (2013·全国卷Ⅰ)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如 图，下列有关香叶醇的叙述正确的是( ) A．香叶醇的分子式为 C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 解析：选 A 香叶醇中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色， B 错误。碳碳双键和—CH2OH 都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使溶液的紫红色褪去， 故 C 错误。香叶醇在一定条件下能与卤素单质、乙酸等发生取代反应，故 D 错误。 2．(2017·天津高考)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：选 B 根据有机物中碳的价键总数为 4，可得出汉黄芩素分子中的氢原子数，可 知其分子式为 C16H12O5，A 项错误；该物质中含有酚羟基，遇 FeCl3 溶液显色，B 项正确； 该物质中含有酚羟基，可与浓溴水发生取代反应，含有碳碳双键，可与 Br2 发生加成反应， 故 1 mol 该物质与溴水反应时，最多消耗 2 mol Br2，C 项错误；该物质中的碳碳双键、羰基 均能与 H2 发生加成反应，反应后该分子中官能团的种类会减少 2 种，D 项错误。 3．(2017·江苏高考)萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正 确的是( ) A．a 和 b 都属于芳香族化合物 B．a 和 c 分子中所有碳原子均处于同一平面上 C．a、b 和 c 均能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D．b 和 c 均能与新制的 Cu(OH)2 反应生成红色沉淀 解析：选 C a 中没有苯环，不属于芳香族化合物，A 项错误；a 分子中含有连接 3 个 碳原子的饱和碳原子，c 分子中含有连接 4 个碳原子的饱和碳原子，a 和 c 分子中所有碳原 子不可能共平面，B 项错误；a 中的碳碳双键、b 中与苯环相连的甲基、c 中的醛基均可以被 酸性 KMnO4 溶液氧化，C 项正确；与新制 Cu(OH)2 反应的官能团为醛基，只有 c 可以与新 制 Cu(OH)2 反应，D 项错误。 4．(2016·海南高考)富马酸(反式丁烯二酸)与 Fe2＋形成的配合物——富马酸铁又称“富血 铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________，由 A 生成 B 的反应类型为________。 (2)C 的结构简式为________。 (3)富马酸的结构简式为________。 (4)检验富血铁中是否含有 Fe3＋的实验操作步骤是____________。 (5)富马酸为二元羧酸，1 mol 富马酸与足量饱和 NaHCO3 溶液反应可放出________L CO2(标况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有________(写出结构简式)。 解析：(1)A 的化学名称为环己烷，由环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应，生成 1氯环己烷。 (2)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成 C，C 的结构简式为 (3)丁二烯酸钠酸化得富马酸，其结构简式为 。 (4)考查 Fe3＋的检验。检验富血铁中是否含有 Fe3＋的实验操作步骤是取少量富血铁，加 入稀硫酸溶解，再滴加 KSCN 溶液，若溶液显血红色，则产品中含有 Fe3＋；反之，则无。 (5)富马酸为二元羧酸，1 mol 富马酸与足量饱和 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2，标 准状况下体积为 44.8 L CO2；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有 答案：(1)环己烷 取代反应 (3) (4)取少量富血铁，加入稀硫酸溶解，再滴加 KSCN 溶液，若溶液显血红色，则产品中 含有 Fe3＋；反之，则无 5．(2017·全国卷Ⅱ)化合物 G 是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成 G 的路线如下： 已知以下信息： ①A 的核磁共振氢谱为单峰；B 的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 6∶1∶1。 ②D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应。 回答下列问题： (1)A 的结构简式为________________。 (2)B 的化学名称为________________。 (3)C 与 D 反 应 生 成 E 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________________________________________。 (4)由 E 生成 F 的反应类型为________________。 (5)G 的分子式为________________。 (6)L 是 D 的同分异构体，可与 FeCl3 溶液发生显色反应，1 mol 的 L 可与 2 mol 的 Na2CO3 反应，L 共有______种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3∶2∶2∶1 的结构简式 为________、________。 解析：由已知①、C 的结构简式及 A――→B C 的合成路线可推得 A、B 的结构简式分别 为 再由已知②及 D 的分子式可推得 D 的结构简式为 由 C ――→D E 可 推 得 E 的 结 构 简 式 为 最后由 G 的结构简式及 F→G 的合成路线，逆推得 F 的结 构简式为 。(6)根据 L 遇 FeCl3 溶液发生显色反应可知 L 中含酚羟基， 再结合 D 的分子式和 1 mol L 能与 2 mol Na2CO3 反应，可知 L 中含 2 个酚羟基和 1 个—CH3,2 个酚羟基位于苯环邻位、间位和对位时，—CH3 所处的位置分别有 2 种、3 种和 1 种，即 L 共有 6 种可能的结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比为 3∶2∶2∶1 的结构 简式为 答案：(1) (2)2丙醇(或异丙醇) [课下提能练] 1．下列关于苯酚的叙述中，错误的是( ) A．其水溶液显弱酸性，俗称石炭酸 B．苯酚溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，如果不慎沾在皮肤上，应立即用酒精擦洗 C．其在水中的溶解度随温度的升高而增大，超过 65 ℃时可以与水以任意比互溶 D．在碳酸氢钠溶液中滴入苯酚的水溶液后立即放出二氧化碳 解析：选 D 苯酚的酸性弱于碳酸的酸性，但强于碳酸氢根的酸性，所以苯酚和碳酸钠 反应生成碳酸氢钠，但不能和碳酸氢钠反应放出 CO2，故 D 错误。 2．(2018·吉林省实验中学模拟)分子式为 C4H10O 并能被氧化生成醛类的有机化合物有 ( ) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 解析：选 A 分子式为 C4H10O 并能被氧化生成醛类的有机化合物是醇类，且满足 C3H7—CH2OH，—C3H7 有 2 种，则能被氧化生成醛类的有 2 种。 3．(2018·上海长宁区一模)有机物丙烯醛(结构简式为 CH2===CH—CHO)能发生的化学 反应有( ) ①加成 ②消去 ③取代 ④氧化 ⑤还原 ⑥加聚 ⑦缩聚 A．①③⑤⑦ B．②④⑥ C．①④⑤⑥ D．③④⑤⑥ 解析：选 C 丙烯醛分子中有两种官能团，分别是碳碳双键和醛基。碳碳双键决定了该 有机物可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应等，醛基决定了该有机物可以发生氧化反应 (氧化成羧酸)、还原反应(还原成醇)和加成反应，所以 C 正确。 4．(2018·岳阳一中月考)二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾 衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是 HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘 醇的叙述正确的是( ) A．不能发生消去反应 B．能氧化为酮 C．能与 Na 反应 D．不能发生取代反应 解析：选 C 与—OH 相连的 C 原子的邻位 C 原子上有 H 原子，能发生消去反应，故 A 错误；二甘醇中含有—CH2—OH 结构，被氧化生成醛，故 B 错误；分子中含有羟基，可与 钠反应生成氢气，故 C 正确；含—OH，能发生取代反应，故 D 错误。 5．下列各物质中既能发生消去反应又能发生催化氧化反应，并且催化氧化的产物为醛 的是( ) 解析：选 D A 项，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应，可发 生消去反应，错误；B 项，能发生催化氧化反应生成醛，但不能发生消去反应，错误；C 项， 能发生消去反应和催化氧化反应，但氧化产物为丙酮，错误；D 项，能发生消去反应和催化 氧化反应，且催化氧化的产物为醛，正确。 6．(2018·淮安一模)一种天然化合物 X 的结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法 中不正确的是( ) A．X 的分子式为 C19H18O7 B．化合物 X 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．1 mol 化合物 X 最多能与 5 mol NaOH 发生反应 D．化合物 X 与溴水既能发生加成反应又能发生取代反应 解析：选 C A 项，每个分子中含有 19 个 C,18 个 H，7 个 O，故分子式为 C19H18O7， 正确；B 项，碳碳双键、酚羟基均可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，正确；C 项，分子中含有 3 个酚羟基和一个酯基可以与 NaOH 反应，即 1 mol X 最多可与 4 mol NaOH 反应，错误； D 项，分子中含有碳碳双键，故可以发生加成反应，分子中含有酚羟基，可以与 Br2 发生邻、 对位的取代，正确。 7．某超市违规出售的一种鸡蛋为“橡皮蛋”，煮熟后蛋黄韧性胜过乒乓球，但经检测 为真鸡蛋。专家介绍，这是由于鸡饲料里添加了棉籽饼，从而使鸡蛋里含有过多棉酚所致。 棉酚的结构简式如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．该化合物的分子式为 C30H30O8 B．1 mol 棉酚最多可与 14 mol H2 加成 C．1 mol 棉酚最多可与 6 mol NaOH 反应 D．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析：选 B 由棉酚的结构简式得出其分子式为 C30H30O8，A 正确；1 mol 棉酚最多可 与 12 mol H2 加成，B 错误；化合物的分子结构中有 6 个酚羟基，故 1 mol 棉酚最多可与 6 mol NaOH 反应，C 正确；酚羟基和醛基都有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D 正确。 8．NM3 和 D58 是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如图，关于 NM3 和 D58 的叙述，错误的是( ) A．都能与 NaOH 溶液反应，原因不完全相同 B．都能与溴水反应，原因不完全相同 C．都不能发生消去反应，原因相同 D．遇 FeCl3 溶液都显色，原因相同 解析：选 C 由两分子的结构简式可知，NM3 分子中存在醚键、羧基、酚羟基、碳碳 双键和酯基；而 D58 分子中不存在羧基、碳碳双键和酯基，存在醚键、酚羟基、醇羟基和 羰基，但 D58 不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上 没有 H 原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不完全相同。 9．(2018·菏泽模拟)用丙醛(CH3—CH2—CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型为 ( ) ①取代 ②消去 ③加聚 ④缩聚 ⑤氧化 ⑥还原 A．⑥②③ B．⑤②③ C．②④⑤ D．①④⑥ 解析：选 A CH3CH2CHO→CH3CH2CH2OH→CH2===CHCH3→聚丙烯，其反应类型 是还原反应(加成反应)、消去反应、加聚反应，即⑥②③。 10．化合物 C 是制备液晶材料的中间体之一，它可由 A 和 B 在一定条件下制得。 下列说法正确的是( ) A．化合物 C 的分子式为 C11H8O3 B．可以用酸性 KMnO4 溶液检验 B 中是否含有醛基 C．1 mol C 分子最多可与 4 mol H2 发生加成反应 D．C 可发生加成反应、取代反应、氧化反应、消去反应 解析：选 C C 的分子式为 C11H12O3，故 A 错误；B 分子中含有酚羟基和醛基，都可 与酸性高锰酸钾溶液反应，应用新制银氨溶液或新制 Cu(OH)2 悬浊液检验，故 B 错误；C 分子中含有苯环和醛基，都可与氢气发生加成反应，则 1 mol C 分子最多可与 4 mol H2 发生 加成反应，故 C 正确；C 分子中含有酯基，可发生取代反应，含有醛基，可发生加成、氧化 反应，不能发生消去反应，故 D 错误。 11．(2018·长沙高三一模)五倍子是一种常见的中草药，其有效成分为 X。在一定条件下 X 可分别转化为 Y、Z。 下列说法错误的是( ) A．1 mol Z 最多能与 7 mol NaOH 发生反应 B．1 mol X 最多能与 2 mol Br2 发生取代反应 C．Y 分子含有两种含氧官能团 D．Y 能发生加成、取代、消去、氧化、缩聚反应 解析：选 A A 项，Z 中含有 5 个酚羟基、1 个—COOH、1 个酚酯基，1 mol Z 最多消 耗 8 mol NaOH，错误；B 项，X 中酚羟基的邻、对位上的 H 能被 Br 取代，正确；C 项，Y 中含有羟基和羧基两种含氧官能团，正确；D 项，Y 中有 C===C，能发生加成反应，—OH 能发生取代反应，—OH 邻位碳上有 H，能发生消去反应，C===C、—OH 均能被氧化，—COOH 和—OH 能缩聚成酯，正确。 12．丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂，结 构简式如图。 (1)丁子香酚的分子式为____________。 (2)下列物质在一定条件下能跟丁子香酚反应的是_______(填字 母)。 a．NaOH 溶液 B．NaHCO3 溶液 c．FeCl3 溶液 D．Br2 的 CCl4 溶液 (3)符合下列条件的丁子香酚的同分异构体共有________种，写出其中任意一种的结构简 式：____________。 ①能与 NaHCO3 溶液反应 ②苯环上只有两个取代基 ③苯环上的一氯取代物只有两种 (4)丁子香酚的某种同分异构体 A 可发生如下转化(部分反应条件已略去)。 提示：RCH===CHR′――→一定条件 RCHO＋R′CHO A→B 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________， 反应类型为____________。C 中滴加少量溴水振荡，主要现象为________________。 解析：(1)由结构简式可知其分子式为 C10H12O2。 (2)丁子香酚含有碳碳双键、醚键和羟基，具有烯烃、醚和酚的性质，能发生氧化反应、 加成反应、还原反应、加聚反应、取代反应等。含有酚羟基，所以能与 NaOH 溶液发生中和 反应，故 a 正确；不含羧基，所以不能与 NaHCO3 溶液反应，故 b 错误；含有酚羟基，所以 能与 FeCl3 溶液发生显色反应，故 c 正确；含有碳碳双键和酚羟基，所以能与 Br2 发生加成 反应、取代反应，故 d 正确。 (3)能与 NaHCO3 溶液反应，说明分子中含有—COOH，苯环上的一氯取代物只有两种， 说明两个取代基位于对位，则符合要求的同分异构体有 (4)A 与丁子香酚互为同分异构体，则 A 的分子式为 C10H12O2，再利用 B 的分子式 C12H16O2 可以看出：A 到 B 发生的是羟基的 H 被—CH2CH3 取代的反应，故同时生成 HCl； 第一步为酯的水解反应，生成 A，第三步发生的是题给的信息反应，则根据产物结构可反推 出 B 为 A 为 所以 A→B 的反应类型为取代反应。C 中含有醛基，能被溴水氧化，则滴加少量溴水振荡，溴水褪色。 答案：(1)C10H12O2 (2)acd (3)5 13．合成防晒霜的主要成分 E 的一种路线图如下： 请按要求回答下列问题： (1)B 的官能团结构简式为____________________。 (2)反应③的反应类型为__________。 (3) 反 应 ① 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)E 的结构简式：____________________。 (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： ____________。 解析：根据 A 为无支链醇，且 B 能发生已知信息反应，可知 B 中含有醛基，可得 A 为 CH3CH2CH2CH2OH，在铜催化氧化下生成 B，则 B 为 CH3CH2CH2CHO，根据信息可知 C 为 CH3CH2CH2CH===C(CH2CH3)CHO，D 为 CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH。(1)由 以上分析可知 B 中的官能团为—CHO。(2)反应③为酸和醇的酯化反应，也叫取代反应。(3) 反 应 ① 为 醇 的 催 化 氧 化 ， 故 化 学 方 程 式 为 2CH3CH2CH2CH2OH ＋ O2 ――→Cu/O2 △ 2CH3CH2CH2CHO ＋ 2H2O 。 (4) 结 合 上 面 分 析 可 知 E 的 结 构 简 式 为 (5)根据 A 的结构，结合核磁共振氢谱 吸收峰面积之比为 1∶9 可知分子中含有 3 个甲基，则其结构为(CH3)3COH。 答案：(1)—CHO (2)取代反应(或酯化反应) (3)2CH3CH2CH2CH2OH＋O2――→Cu/O2 △ 2CH3CH2CH2CHO＋2H2O (4) (5)(CH3)3COH 14．(2017·北京高考)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示： 已知：OH＋RR′O――→H＋ △ RCOOR′＋R″OH――→H＋ △ RCOOR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基) (1)A 属于芳香烃，其结构简式是________。B 中所含的官能团是________。 (2)C―→D 的反应类型是________。 (3)E 属于酯类。仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成 E，写出有关化学方程 式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知：2E――→一定条件 F＋C2H5OH。F 所含官能团有 和________。 (5)以 D 和 F 为原料合成羟甲香豆素分为三步反应，写出有关化合物的结构简式。 解析：(1)A 与浓 HNO3、浓 H2SO4 的混酸在加热条件下反应生成 B，B 经还原生成 C， 两步反应均不涉及碳原子数的改变，因此 A 中所含碳原子数与 C 中所含碳原子数相同，都 等于 6，且 A 为芳香烃，因此 A 为 ；A―→B 为苯的硝化反应，因此 B 中含有的官能团 为硝基。(2)根据 D 的分子式为 C6H6O2 且 D 中含有苯环，可推断出 D 中苯环上有两个羟基， C 中苯环上有 2 个氨基，因此 C―→D 为 2 个氨基被 2 个羟基取代的反应，属于取代反应。 (3)根据 E 的分子式为 C4H8O2 及 E 在一定条件下可得到乙醇知，E 为乙酸乙酯，以乙醇为有 机原料在 Cu 或 Ag、△条件下发生催化氧化生成 CH3CHO，继续氧化得到乙酸，然后通过 酯化反应可得到乙酸乙酯。(4)2 分子 E(CH3COOC2H5)在一定条件下反应生成 F 和 C2H5OH， F 与 D 在 H＋/△条件下经三步反应生成羟甲香豆素及 C2H5OH，则 E→F 的反应类型为取代 反应，故 F 的结构简式为 CH3COCH2COOCH2CH3，所含官能团为 和 。 (5)D( )和 F(CH3COCH2COOCH2CH3)合成羟甲香豆素分为三步反应，结合题给已 知信息反应可知， 先与 CH3COCH2COOCH2CH3 发生 上的加成反应生成 HOOHOOC2H5OHH3C( 中 间 产 物 1) ， 再 根 据 题 给 信 息 发 生 反 应 生 成 HOOOOHH3C(中间产物 2)，最后发生消去反应生成羟甲香豆素。 答案：(1) 硝基 (2)取代反应 (3)2C2H5OH＋O2――→Cu 或 Ag △ 2CH3CHO＋2H2O、 2CH3CHO＋O2――→催化剂 △ 2CH3COOH、 CH3COOH＋C2H5OH 浓 H2SO4 △ CH3COOC2H5＋H2O 考点一 羧酸、酯的结构与性质 1．羧酸 (1)羧酸：由烃基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)。 (2)甲酸和乙酸的分子组成和结构 物质 分子式 结构简式 官能团 甲酸 CH2O2 HCOOH —COOH 和—CHO 乙酸 C2H4O2 CH3COOH —COOH (3)羧酸的化学性质 羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图： 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 CH3COOH CH3COO－＋H＋。 ②酯化反应 CH3COOH 和 CH3CH 182 OH 发 生 酯 化 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CH3COOH ＋ CH3CH182 OH 浓 H2SO4 △ CH3CO18OCH2CH3＋H2O。 2．酯 (1)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 。 (2)酯的物理性质 (3)酯的化学性质 ①酯的水解 ②OCOR 水解 酚酯水解生成 和 RCOOH， 和 RCOOH 均能与 NaOH 反应，因 此 1 mol 该酯在碱性条件下水解会消耗 2 mol NaOH。 [注意] 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。 3．乙酸乙酯的制取 4．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＋C2H5OH 浓硫酸 △ CH3COOC2H5＋H2O。 (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如 2CH3COOH＋HOCH2CH2OH 浓硫酸 △ CH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。 (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如 HOOCCOOH＋2CH3CH2OH 浓硫酸 △ 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 浓硫酸 △ 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，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如 [题点全练] 题点(一) 羧酸、酯的结构与性质 1.(2018·江西五校一模)有机物 M 的结构简式如图所示，与氢气发生加 成反应得到物质甲，下列有关说法错误的是( ) A．有机物 M 含有 2 种官能团 B．有机物 M 的分子式为 C4H6O2 C．有机物 M 能发生取代反应、加聚反应 D．甲的只含有一种官能团的链状同分异构体有 6 种 解析：选 D 含有碳碳双键和羧基，A 正确；分子式为 C4H6O2，B 正确；含有羧基，可 与醇发生酯化反应(取代反应)，含碳碳双键，可发生加聚反应，C 正确；满足题给条件的同 分异构体有以下 5 种，酸：CH3CH2CH2COOH。酯：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、 CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，D 错误。 2.某品牌白酒中存在少量有凤梨香味的物质 X，其结构如图所示。下列 说法不正确的是( ) A．X 易溶于乙醇 B．酒中的少量丁酸能抑制 X 的水解 C．X 完全燃烧后生成 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1∶1 D．分子式为 C5H10O2 且能与 NaHCO3 溶液反应生成气体的物质有 5 种 解析：选 D A 项，根据相似相溶原理，正确；B 项，该物质为丁酸乙酯，酸性条件下 水解生成丁酸和乙醇，增大生成物丁酸的浓度，水解平衡逆向移动，正确；C 项，该物质分 子式为 C6H12O2，完全燃烧生成等物质的量的 CO2 和 H2O，正确；D 项，能与 NaHCO3 反应 放出气体，说明该物质有—COOH，可表示为 C4H9—COOH，丁基有 4 种结构，故符合条 件的物质有 4 种，错误。 3．(2018·豫北检测)分子式为 C5H10O2 且可与 NaOH 反应的有机化合物有(不考虑立体异 构)( ) A．9 种 B．11 种 C．13 种 D．14 种 解析：选 C 分子式为 C5H10O2 且可与 NaOH 反应的有机化合物是羧酸或酯。若该有机 物是羧酸，则可写为 C4H9COOH，—C4H9 有 4 种结构，则羧酸有 4 种；若该有机物是酯， 甲酸酯 HCOOC4H9 有 4 种，乙酸酯 CH3COOC3H7 有 2 种，丙酸酯 CH3CH2COOC2H5 有 1 种，丁酸酯 C3H7COOCH3 有 2 种。所以，满足条件的同分异构体共有 13 种。 4．(2018·济南一模)某酯 R 在稀硫酸和加热条件下水解，生成 1 mol HOCH2CH2OH(乙 二醇)和 2 mol 羧酸 C5H10O2，则 R 的结构有(不考虑立体异构)( ) A．6 种 B．10 种 C．12 种 D．14 种 解析：选 B 羧酸 C5H10O2 有 4 种结构，分别记作 a、b、c、d，羧酸与二元醇形成酯时 羧酸的组合方式有如下情况：aa、ab、ac、ad、bb、bc、bd、cc、cd、dd，共 10 种。 题点(二) 多官能团有机物性质的判断 5．(2018·杭州模拟)有机物 M 是合成某药品的中间体，结构简式如图 所示。下列说法错误的是( ) A．用钠可检验 M 分子中存在羟基 B．M 能发生酯化、加成、氧化反应 C．M 的分子式为 C8H8O4 D．M 的苯环上一硝基代物有 2 种 解析：选 A 分子中含有酚羟基、醇羟基、羧基，都能与钠反应放出氢气，不能用钠检 验 M 分子中存在羟基，A 错误；分子中含有酚羟基、醇羟基，能发生氧化反应，含有羟基、 羧基，能发生酯化反应，含有苯环能发生加成反应，B 正确；M 的分子式为 C8H8O4，C 正 确；M 的苯环上一硝基代物有 2 种，D 正确。 6．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构简式如图所示。下列叙述 正确的是( ) A．迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应 B．1 mol 迷迭香酸最多能和 9 mol 氢气发生加成反应 C．迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应 D．1 mol 迷迭香酸最多能和 5 mol NaOH 发生反应 解析：选 C A 项，分子中含碳碳双键，可发生加成反应，错误；B 项，苯环、碳碳双 键能与氢气发生加成反应，则 1 mol 迷迭香酸最多能和 7 mol 氢气发生加成反应，错误；C 项，含—COOC—可发生水解反应，含—OH、—COOH 可发生取代反应、酯化反应，正确； D 项，酚—OH、—COOC—、—COOH 均与 NaOH 反应，则 1 mol 迷迭香酸最多能和 6 mol NaOH 发生反应，错误。 [规律方法] 官能团与反应类型的关系 考点二 烃的衍生物之间的转化关系及应用 1．烃的衍生物之间的转化关系图 2．解有机物综合推断类试题的常用方法 (1)根据反应条件推断 在有机合成中，可以根据一些特定的反应条件，推出未知有机物的结构简式。如 “――→NaOH/醇 △ ”是卤代烃消去的条件，“――→NaOH/水 △ ”是卤代烃水解的条件，“――→浓硫酸 170 ℃ ”是乙醇消去 的条件，“浓硫酸，△”是羧酸和醇发生酯化反应的条件。 (2)根据有机物间的衍变关系推断 如“A 氧化,B 氧化,C”这一氧化链一般可以与“醇―→醛―→酸”这一转化相联系。 [题点全练] 1．写出以乙醇为原料制备 的化学方程式(无机试剂任选)并注明反应类 型。 (1)CH3CH2OH――→浓 H2SO4 170 ℃ CH2===CH2↑＋H2O 消去反应。 (2)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 加成反应。 (3)CH2BrCH2Br＋2NaOH――→△ HOCH2CH2OH＋2NaBr 取代反应或水解反应。 (4)HOCH2CH2OH＋O2――→Cu 或 Ag △ OHC—CHO＋2H2O 氧化反应。 (5)OHC—CHO＋O2――→催化剂 △ HOOC—COOH 氧化反应。 (6)HOCH2CH2OH＋HOOC—COOH 浓 H2SO4 △ ＋2H2O 酯化反应或取代反应。 2．化合物 C 是某合成路线的中间体，可通过下列路径合成： 回答下列问题： (1)CH3CH2OH 分子中的官能团名称是________。 (2)A 与 H2 反应的反应类型为________；A 的一氯代物同分异构体数目有________种。 (3)写出由 B 生成 C 的化学方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)CH3CH2OH 分子中含有的官能团的名称为羟基。 (2) 分子中含有苯环，苯环在催化剂条件下可与氢气发生加成反应，A 的一氯代 物的同分异构体有 4 种，分别为 (3) 可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成 再与 发生酯 化反应可生成 COOCH3。 答案：(1)羟基 (2)加成反应 4 (3) 3．聚苯乙烯（PS）是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于 100 ℃的玻璃转化温度， 广泛应用于日常生活中。以物质 A 为起始原料合成 PS 的路线如图所示： 请回答下列问题： (1)分别写出 C 和 PS 的结构简式：C__________________；PS________________。 (2)写出 D 中所含官能团的名称：________；上述过程中②的反应类型是________。 (3) 写 出 反 应 C―→D 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知在过氧化物(如 H2O2、R—O—O—R 等)存在时，不对称烯烃与 HBr 发生如下反 应： CH3CH===CH2 ――→HBr/H2O2CH3CH2CH2Br 写出以 D 和甲醇为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂任 选)。 解析：据题给合成 PS 的路线，得出合成原料为苯(A)和乙烯，再结合题中条件可知 B 为 乙苯，乙苯在光照条件下与氯气发生乙基上的取代反应；卤代烃与氢氧化钠醇溶液共热发生 消去反应，产物为苯乙烯(D)，苯乙烯在一定条件下发生加聚反应得到产物 PS。 [综合演练提能] [课堂真题练] 1．(2014·全国卷Ⅰ)下列化合物中同分异构体数目最少的是( ) A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 解析：选 A A 项，戊烷存在正戊烷、异戊烷和新戊烷 3 种异构体；B 项，戊醇可看成 戊烷的 3 种异构体中的 1 个 H 被—OH 取代得到的产物，有 8 种醇类异构体，另外戊醇还有 多种醚类异构体；C 项，戊烯的烯烃类同分异构体主链可以含 5 个碳原子或 4 个碳原子，再 结合双键位置可得出 5 种异构体，另外戊烯还存在环烷烃类的同分异构体；D 项，乙酸乙酯 的异构体中，甲酸酯有 2 种，丙酸酯有 1 种，羧酸有 2 种，另外还有羟基醛、酮等多种同分 异构体。 2．(2015·全国卷Ⅱ)某羧酸酯的分子式为 C18H26O5，1 mol 该酯完全水解可得到 1 mol 羧酸和 2 mol 乙醇，该羧酸的分子式为( ) A．C14H18O5 B．C14H16O4 C．C16H22O5 D．C16H20O5 解析：选 A 由 1 mol 酯(C18H26O5)完全水解可得到 1 mol 羧酸和 2 mol 乙醇可知，该酯 为二元酯，分子中含有 2 个酯基(COO)，结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O――→水解 1 mol 羧酸＋2 mol C2H5OH”，再结合质量守恒定律推知，该羧酸的分子式 为 C14H18O5。 3．(2016·全国卷Ⅲ)下列说法错误的是( ) A．乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应 B．乙烯可以用作生产食品包装材料的原料 C．乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷 D．乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体 解析：选 A A 项，乙烷和浓盐酸不反应。B 项，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙 烯可作食品包装材料。C 项，乙醇与水能以任意比例互溶，而溴乙烷难溶于水。D 项，乙酸 与甲酸甲酯分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体。 4．(2017·全国卷Ⅱ)下列由实验得出的结论正确的是( ) 选项 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：选 A 乙烯与溴发生加成反应生成的 1,2二溴乙烷是一种无色、可溶于 CCl4 的有 机物，A 项正确；乙醇和水均能与 Na 反应生成 H2，但 Na 与水反应更剧烈，故水分子中氢 的活性强于乙醇分子中氢的活性，需要注意的是乙醇分子中只有—OH 中的 H 能与 Na 反应， 乙醇分子中氢的活性不完全相同，B 项错误；乙酸能除去水垢，说明酸性：乙酸>碳酸，C 项错误；CH4 与 Cl2 发生取代反应生成的 CH3Cl 不具有酸性，但生成的 HCl 能使湿润的石蕊 试纸变红，D 项错误。 5．(2017·全国卷Ⅰ)化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 已知：①RCHO＋CH3CHO ――→NaOH/H2O △ RCH===CHCHO＋H2O 回答下列问题： (1)A 的化学名称是________。 (2)由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是__________、__________。 (3)E 的结构简式为________________________。 (4)G 为 甲 苯 的 同 分 异 构 体 ， 由 F 生 成 H 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________________________。 (5)芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 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，峰面积比为 6∶2∶1∶1。写出 2 种符合要求的 X 的结构简式________________________。 (6)写出用环戊烷和 2丁炔为原料制备化合物 的合成路线(其他试剂任选)。 解析：(1)由已知信息①，结合 A 转化为 B 的条件及 B 的分子式可 饱和度和 2 个 O 原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成 CO2，即必含有羧 基，核磁共振氢谱显示有 4 种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为 6∶2∶1∶1， 可知含有两个对称的甲基，还有 2 个碳原子和 2 个不饱和度，则含有碳碳三键，故满足条件 的同分异构体的结构简式为 (6)由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出 ， 可由氯代烃发生消去反应得 到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。 答案：(1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应 (6) [课下提能练] 1．(2018·西安八校联考)某有机物的结构简式如图，下列说 法正确的是( ) A．分子式为 C12H18O5 B．分子中含有 2 种官能团 C．只能发生加成反应和取代反应 D．能使溴的四氯化碳溶液褪色 解析：选 D 由题给结构简式可知该有机物的分子式为 C12H20O5，A 项错误；分子中含 有羧基、羟基和碳碳双键 3 种官能团，B 项错误；该有机物能发生加成、取代、氧化、消去 等反应，C 项错误；该有机物分子中含有碳碳双键，故能使溴的四氯化碳溶液褪色，D 项正 确。 2．(2018·漳州八校联考)某有机物的结构如图所示，这种有机 物不可能具有的性质是( ) ①可以与氢气发生加成反应 ②能使酸性 KMnO4 溶液褪色 ③能跟 NaOH 溶液反应 ④能发生酯化反应 ⑤能发生加聚反应 ⑥能发生水解反应 A．①④ B．只有⑥ C．只有⑤ D．④⑥ 解析：选 B ①该有机物中含有苯环和碳碳双键，可与氢气发生加成反应，正确；②该 有机物中含有—OH 和碳碳双键，能被酸性 KMnO4 溶液氧化，使酸性 KMnO4 溶液褪色， 正确；③该有机物中含有羧基，可以和 NaOH 反应，正确；④该有机物中含有羧基，可以和 醇发生酯化反应，正确；⑤该有机物中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，正确；⑥该有机 物中没有可以水解的官能团，不能发生水解反应，错误。 3．(2018·枣阳一中期中)下列化合物中，既显酸性，又能发生酯化反应和消去反应的是 ( ) 解析：选 C A 项含有酚羟基和羧基，显酸性，能发生酯化反应，但是不能发生消去反 应，错误；B 项分子中含有羧基，显酸性，能发生酯化反应，含有碳碳双键，可以发生加成 反应，但是不能发生消去反应，错误；C 项分子中含有羧基，显酸性，可以发生酯化反应， 由于连接羟基的 C 原子的邻位 C 原子上有 H 原子，所以可以发生消去反应，正确；D 项分 子中无羧基，所以无酸性，有羟基，可以发生酯化反应，由于连接羟基的 C 原子的邻位 C 原子上有 H 原子，所以可以发生消去反应，错误。 4.(2018·滨州一模)中国是中草药的发源地，目前中国 大约有 12 000 种药用植物。从某种草药提取的有机物的结 构简式如图所示。下列说法正确的是( ) A．分子式为 C14H18O4 B．环上氢原子的一氯取代物有 3 种 C．1 mol 该有机物与足量的 NaOH 溶液反应最多消耗 4 mol NaOH D．能发生酯化反应 解析：选 D 由结构简式知分子式是 C14H14O6，A 错误；因为 2 个六元环对称，且相连 的碳原子上无氢原子，与羧基相连的碳原子上也无氢原子，故环上的一氯取代物有 4 种，B 错误；1 mol 该有机物有 2 mol—COOH，与足量的 NaOH 溶液反应最多消耗 2 mol NaOH， C 错误；分子中有—OH 和—COOH，能发生酯化反应，D 正确。 5．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．不能与 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 B 分子中含有 2 个羟基，则 1 mol 该物质最多可以消耗 2 mol Na，A 错误； 酚羟基、酯基、—Cl 均能与 NaOH 溶液反应，且反应后又产生 2 个酚羟基，所以 1 mol 该 物质最多可以消耗 7 mol NaOH，B 正确；酚羟基能与 Na2CO3 溶液反应生成 NaHCO3，C 错 误；含有酯基和氯原子，因此该有机物难溶于水，D 错误。 6．下列有关有机物说法不正确的是( ) A．CH3CH(OH)CH2COOH 用系统命名法命名为 3羟基丁酸 B．四苯基乙烯 中所有碳原子一定处于同一平面 C．1 mol 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是 3 mol、4 mol、1 mol D．在一定条件下，苯与液溴、浓硝酸生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应 解析：选 B 羧基碳序号最小，羟基为取代基，A 正确；单键可以旋转，故每个苯环中 的碳原子与双键碳原子可能共平面，B 错误；分子内的酚羟基、醇羟基、羧基都能与 Na 反 应，酚羟基、羧基均能与 NaOH 反应，且酯基水解后生成酚羟基、羧基均消耗 NaOH，只有 羧基与 NaHCO3 溶液反应，故 C、D 正确。 7．某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下： ①向浓 H2SO4 和乙醇混合液中滴入乙酸后，加热试管 A ②一段时间后，试管 B 中红色溶液上方出现油状液体 ③停止加热，振荡试管 B，油状液体层变薄，下层红色溶液褪色 ④取下层褪色后的溶液，滴入酚酞后又出现红色 结合上述实验，下列说法正确的是( ) A．①中加热利于加快酯化反应速率，故温度越高越好 B．③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于 Na2CO3 溶液所致 C．③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中 D．取②中上层油状液体测其核磁共振氢谱，共有 3 组峰 解析：选 C 由于乙酸和乙醇易挥发，温度越高，乙酸和乙醇挥发得越快，损失的乙酸 和乙醇越多，乙酸乙酯的产率降低，A 错。乙酸乙酯难溶于碳酸钠，油状液体层变薄是因为 溶在乙酸乙酯中的乙醇进入碳酸钠溶液中，溶在乙酸乙酯中的乙酸与碳酸钠溶液反应生成的 乙酸钠进入溶液中，B 错。酚酞是有机物，易溶于有机溶剂，由于溶液红色褪去后，再加入 酚酞，又出现红色，可知③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中，C 正确。②中上 层油状液体是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，所以不能确定其核磁共振氢谱中有几组峰， D 错。 8．下列对有机物 的叙述中，不正确的是( ) A．常温下，与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 气体 B．能发生碱性水解，1 mol 该有机物完全反应需要消耗 8 mol NaOH C．与稀硫酸共热时，生成两种有机物 D．该有机物的分子式为 C14H10O9 解析：选 C 有机物中含—COOH，能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2，A 项正确；有机 物中的—COOH、—OH(酚)、酯基均消耗 NaOH，且 1 mol 酚酯基消耗 2 mol NaOH，故 1 mol 该有机物完全反应共消耗 8 mol NaOH，B 项正确；该有机化合物在酸性条件下水解只生成 C 项错误；根据该有机物的结构简式可知，其分子式为 C14H10O9，D 项正确。 9．实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是 115～125 ℃，其他有关数据如下表， 则以下关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是( ) 物质 乙酸 1丁醇 乙酸丁酯 98%浓硫酸 沸点 117.9 ℃ 117.2 ℃ 126.3 ℃ 338.0 ℃ 溶解性 溶于水和 有机溶剂 溶于水和 有机溶剂 微溶于水， 溶于有机 溶剂 与水混溶 A．相对价廉的乙酸与 1丁醇的物质的量之比应大于 1∶1 B．不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于 100 ℃ C．从反应后混合物分离出粗品的方法：用 Na2CO3 溶液洗涤后分液 D．由粗品制精品需要进行的一步操作：加吸水剂蒸馏 解析：选 B 增加乙酸的浓度，平衡正向移动，会提高 1丁醇的转化率，生成更多的乙 酸丁酯，故 A 正确；实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是 115～125 ℃，而水浴的最 高温度为 100 ℃，达不到制备温度要求，所以不采用水浴加热，故 B 错误；反应后混合物中 含有乙酸、1丁醇、乙酸丁酯，乙酸可以和碳酸钠反应生成乙酸钠，乙酸钠和丁醇能溶于水， 乙酸丁酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度极小，所以用 Na2CO3 溶液洗涤后分液可得乙酸丁酯 粗品，故 C 正确；粗品中含有水，可加吸水剂除去水，然后再蒸馏，故 D 正确。 10．菠萝酯常用作化妆品香料，其合成方法如下： 下列说法不正确的是( ) A．原料生成中间产物的反应属于取代反应 B．菠萝酯可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 C．中间体生成菠萝酯所需的另一反应物是 CH2 ====CHCOOH D.中间体和菠萝酯都能与氢氧化钾溶液反应 解析：选 C 原料生成中间产物的过程中，酚羟基上的 H 被取代，则发生取代反应，故 A 正确；菠萝酯中含碳碳双键，能与溴水发生加成反应，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应， 使两种溶液褪色，故 B 正确；中间体生成菠萝酯，发生酯化反应，另一反应物应为醇，故 C 错误；中间体含羧基，菠萝酯中含酯基，均能与氢氧化钾溶液反应，故 D 正确。 11.生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示： 上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后，使染料分子释放出荧光。下列说法正确的 是  A.上述反应是酯的水解反应 B.荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化 C.二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有 4 种 D.二苯基草酸酯与草酸 互为同系物 解析：选 B 二苯基草酸酯水解应该生成 和草酸，故 A 错误；荧光棒发光过 程涉及化学能到光能的转化，故 B 正确；二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有 3 种  ，故 C 错误；二苯基草酸酯与草酸  分子组成并不相差若干个“CH2”原子团，不互为同系物，故 D 错误。 12.肉桂酸异戊酯 G 是一种香料，一种合成路线如下： 已知以下信息： ②C 为甲醛的同系物，相同条件下其蒸气与氢气的密度比为 22。 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________。 (2)B 和 C 反 应 生 成 D 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)F 中含有官能团的名称为________。 (4)E 和 F 反应生成 G 的化学方程式为________________________________，反应类型 为________________________________________________________________________。 (5)F 的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有________种(不考虑立体异构)， 其 中 核 磁 共 振 氢 谱 只 有 两 组 峰 ， 且 峰 面 积 比 为 3∶1 的 为 ________________________________________________________________________。 解 析 ： A 的 不 饱 和 度 为 2×7＋2－8 2 ＝ 4 ， A 经 过 系 列 转 化 合 成 肉 桂 酸 异 戊 酯 G( )，则 A 含苯环，为 ，B 为 ，根据信 息可知，C 为甲醛的同系物，相同条件下其蒸气与氢气的密度比为 22，C 为乙醛，B、C 反 应 为 信 息 ① 的 两 醛 缩 合 反 应 ， 生 成 D 为 ， E 为 ，F 为(CH3)2CHCH2CH2OH。 (1)A 为 ，名称为苯甲醇。 (2)B 和 C 反 应 生 成 D 的 化 学 方 程 式 为 (3)F 为(CH3)2CHCH2CH2OH，含有官能团的名称为羟基。 (4)E 和 F 反应生成 G 的化学方程式为 属于取代反应(或酯化反应)。 (5)(CH3)2CHCH2CH2OH 的同分异构体不能与金属钠反应，只能是醚。醚的异构体以氧 原子为分界：①左 1 个碳右 4 个碳(丁基)，丁基有 4 种异构体，相应的醚有 4 种异构体，② 左 2 个碳右 3 个碳(丙基)，丙基有 2 种异构，相应的醚有 2 种异构体，共 6 种，其中核磁共 振氢谱只有两组峰，且峰面积比为 3∶1 的为(CH3)3COCH3。 答案：(1)苯甲醇 13．香豆素(结构如图中Ⅰ所示)是用途广泛的香料，由香豆素经下列图示的步骤可转变 为水杨酸。 已知：CH3CH =====CHCH2CH3①KMnO4、OH－ ②H3O＋ CH3COOH＋CH3CH2COOH 请回答下列问题： (1)香豆素分子中的官能团的名称为_______________________________________， 步骤Ⅱ―→Ⅲ的反应类型为________________。 (2)有机物Ⅲ的结构简式为_______________________________________________， 在上述转化过程中，设计反应步骤Ⅱ―→Ⅲ的目的是_____________________。 (3)下列关于有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的叙述中正确的是____(填编号)。 A．可用 FeCl3 溶液来鉴别Ⅱ和Ⅲ B．Ⅳ核磁共振氢谱中共有 4 种峰 C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可使溴的四氯化碳溶液褪色 D．1 mol Ⅰ最多能和 5 mol H2 发生加成反应 (4)写出水杨酸与过量 NaHCO3 溶液反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (5)化合物Ⅳ有多种同分异构体，符合下列两个条件的芳香族同分异构体共有________ 种。 ①遇氯化铁溶液发生显色反应； ②能发生水解反应和银镜反应。 其中，核磁共振氢谱共有 5 种吸收峰，且吸收峰面积比为 1∶2∶2∶2∶1 的同分异构体 的 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据香豆素的结构简式，分子中含有的官能团是酯基和碳碳双键，由分子式可 以看出，步骤Ⅱ―→Ⅲ的反应是两种物质结合，生成了新物质和 HI，反应类型为取代反应。 (2)香豆素水解生成物Ⅱ的结构简式是 跟 CH3I 发生羟基上的取代 反应，生成物Ⅲ结构简式是 该过程是羟基转化为烷氧基，由于 后续反应需要加入强氧化剂高锰酸钾，而酚羟基极易被氧化，所以该步骤保护了羟基不被氧 化。(3)有机物Ⅱ含有酚羟基，Ⅲ没有，可用 FeCl3 溶液来鉴别Ⅱ和Ⅲ；Ⅳ中苯环邻位的两个 取代基不相同，所以苯环上 4 个氢原子不相同，核磁共振氢谱共有 6 种峰；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含 有碳碳双键，均可使溴的四氯化碳溶液褪色；1 mol Ⅰ最多能和 4 mol H2 发生加成反应(苯环 3 mol＋碳碳双键 1 mol，酯基的碳氧双键不能跟氢气加成)。(4)水杨酸与过量 NaHCO3 溶液 反 应 ， 只 有 羧 基 能 反 应 ， 酚 羟 基 不 反 应 ， 化 学 方 程 式 是 H2O。(5)遇氯化铁溶液发生显色 反应，说明有酚羟基存在；能发生水解反应有酯基，能发生银镜反应有醛基，同时满足酯基 和醛基的只能是甲酸酯，如果是苯环上二取代物，即含有羟基和酯基，只能是含有羟基的甲 酸苯甲酯，有邻、间、对 3 种同分异构体；如果是苯环上的三取代物，即羟基、甲基、酯基， 有机物是含有羟基、甲基的甲酸苯酯，苯环上含有 3 个不同取代基的同分异构体有 10 种， 合计两种情况共有 13 种同分异构体。核磁共振氢谱共有 5 种吸收峰，且吸收峰面积比为 1∶2∶2∶2∶1 的同分异构体的结构简式为 答案：(1)酯基和碳碳双键 取代反应 14．(2018·贵阳一模)某课题组的研究人员用有机物 A、D 为主要原料，合成高分子化合 物 F 的流程如图所示： 已知：①A 属于烃类化合物，在相同条件下，A 相对于 H2 的密度为 13。 ②D 的分子式为 C7H8O，遇 FeCl3 溶液不发生显色反应。 请回答以下问题： (1)A 的结构简式为________。 (2) 反 应 ① 的 反 应 类 型 为 ________ ， B 中 所 含 官 能 团 的 名 称 为 ________________________。 (3)反应③的化学方程式是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)D 的核磁共振氢谱有________组峰，峰面积(峰高)之比为________；D 的同分异构体 中，属于芳香族化合物的还有________(不含 D)种。 (5) 反 应 ④ 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)参照上述流程信息和已知信息，以乙醇和苯乙醇为原料(无机试剂任选)制备化工产品 设计合理的合成路线。合成路线流程图示例： CH3CH2OH ――→CH3COOH 浓硫酸/△ CH3CH2OOCCH3 考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 一、糖类 1．组成和分类 含义 组成元素 代表物的名称、分子式、相互关 系 单 糖 不能再水解生成其他糖的糖 C、H、O 二 糖 1 mol 糖水解生成 2 mol 单糖的糖 C、H、O 多 糖 1 mol 糖水解生成多摩尔单糖的糖 C、H、O 2．结构与性质 (1)葡萄糖：多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO。 (2)蔗糖与麦芽糖 蔗糖 麦芽糖 结构差异 不含醛基，是非还原性糖 含有醛基，是还原性糖 性质差异 不显还原性，不发生银镜反应 有还原性，能发生银镜反应 1 mol 蔗糖可水解生成 1 mol 果糖和 1 mol 葡萄糖 1 mol 麦芽糖可水解生成 2 mol 葡萄 糖 有甜味，白色晶体，易溶于水 有甜味，但不如蔗糖甜，白色晶体， 易溶于水 (3)淀粉与纤维素 类别 淀粉和纤维素 分子组成 分子通式均可表示为(C6H10O5)n，n 值为几百到几千 物理性质 ①淀粉是白色、无嗅无味的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中 形成胶状的淀粉糊； ②纤维素是白色、无嗅无味的具有纤维状结构的物质，一般不溶 于水和有机溶剂，但在一定条件下，某些酸、碱和盐的水溶液可 使纤维素溶胀或溶解 在人体中的作用 ①淀粉在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用；②纤维素不能被 人体吸收，但能刺激肠道蠕动，促进消化和排泄 化学性质(水解反应) (C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂 nC6H12O6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 淀粉的特征反应 淀粉遇碘变为蓝色，此性质可用于检验淀粉或碘单质的存在 二、油脂 1．组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由 C、H、O 三种元素组成，其结构可表示 为 2．性质 (1)油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例) ①酸性条件下： ②碱性条件下——皂化反应： (2)油脂的氢化 烃基上含有 双键，能与 H2 发生加成反应；其目的是提高油脂的饱和程度，便 于油脂的保存和运输。 三、蛋白质和氨基酸 1．蛋白质的结构与性质 (1)蛋白质的组成 蛋白质由 C、H、O、N、S(至少五种)等元素组成，蛋白质分子是由氨基酸分子连接成 的高分子化合物，是混合物。 (2)蛋白质的性质 2．氨基酸 (1)结构：α氨基酸，其通式为 ，官能团为—NH2 和—COOH。 (2)氨基酸的性质 ①两性： 甘氨酸与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式分别为： CH2HOOCNH2＋HCl―→CH2HOOCNH3Cl， CH2H2NCOOH＋NaOH―→CH2H2NCOONa＋H2O。 ②成肽反应： 氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。 3．氨基酸的成肽规律 (1)2 种不同氨基酸脱水可形成 4 种二肽 如甘氨酸与丙氨酸混合后，可以在相同分子之间，也可以在不同分子之间，形成以下 4 种二肽。 (2)分子间或分子内脱水成环 (3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物 4．蛋白质盐析和变性的比较 盐析 变性 条件 较浓的轻金属盐或铵盐溶液，如 (NH4)2SO4、Na2SO4 溶液等 加热、紫外线、X 射线、重金属盐、 强酸、强碱、甲醛等 特点 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 应用 分离、提纯蛋白质，如向蛋白质溶 液 中 加 入 饱 和 Na2SO4[ 或 (NH4)2SO4]溶液，使蛋白质析出 消毒，灭菌，给果树施用波尔多液， 保存动物标本等 四、能水解的有机物归纳 类别 条件 水解通式 卤 代 烃 NaOH 的水溶液，加热 酯 在酸溶液或碱溶液中，加热 二 糖 无机酸或酶 多 糖 酸或酶 (C6H10O5)n＋nH2O――→酸或酶 nC6H12O6 淀粉(或纤维素) 葡萄糖 油 脂 酸、碱 或酶 蛋白 质或 多肽 酸、碱 或酶 五、利用官能团的性质进行有机物的检验与鉴别 有机物分子中的官能团决定有机物的性质，有机物的性质反映了其分子中含有的官能 团。检验有机物分子中官能团的常用试剂与方法如表所示。 物质 试剂与方法 现象与结论 化学方程式(或解释) 烯烃炔烃(乙烯 乙炔) ①加溴水或酸性 KMnO4 溶液； ②点燃 ①褪色； ②乙烯燃烧有黑烟， 乙炔燃烧有浓黑烟 ①发生加成反应或氧化反 应； ②含碳量高 苯 加液溴并加少许铁屑 反应剧烈，锥形瓶中 长导管口有大量白 雾生成，将混合物倒 入水中，有油状物出 现 苯的同系物 加酸性 KMnO4 溶液 褪色 侧链被氧化 醇(乙醇) ①加活泼金属钠； ②加乙酸、浓硫酸， 加热； ③红热铜丝多次插入 乙醇中 ①有气体放出； ②有果香味油状液 体生成； ③铜丝重新光亮，生 成有刺激性气味的 物质 ①2CH3CH2OH ＋ 2Na―→2CH3CH2ONa ＋ H2↑； ②CH3COOH ＋ C2H5OH 浓硫酸 △ CH3COO C2H5＋H2O； ③2CH3CH2OH ＋ O2――→Cu △ 2CH3CHO＋2H2O 苯酚 ①浓溴水； ②FeCl3 溶液 ①生成白色沉淀； ②溶液呈紫色 醛(乙醛) ①加银氨溶液、水浴 加热； ②加新制的 Cu(OH)2 悬浊液，煮沸 ①有银镜产生； ②煮沸后有红色沉 淀生成 ①CH3CHO ＋ 2Ag(NH3)2OH――→△ 2Ag↓ ＋ CH3COONH4 ＋ 3NH3＋H2O； ②CH3CHO＋2Cu(OH)2+ NaOH ――→△ CH3COONa ＋ Cu2O↓＋3H2O 羧酸(乙酸) ①加紫色石蕊溶液； ②加 Na2CO3 溶液 ①显红色； ②有气体逸出 具有酸的通性(能电离出少 量 H＋) 酯 闻气味或加稀硫酸 有果香味；检验水解 产物 能发生水解反应 卤代烃(溴乙烷) 加 NaOH 溶液共热 后，用稀硝酸酸化， 再加 AgNO3 溶液 有淡黄色沉淀生成 ①C2H5—Br ＋ H—OH ――→△ C2H5OH ＋ HBr ②Ag＋＋Br－===AgBr↓ 淀粉 加碘水 显蓝色 — 蛋白质 ①加浓硝酸微热； ②灼烧 ①显黄色(只用于检 验 含 苯 环 的 蛋 白 质)； ②有烧焦羽毛气味 — [题点全练] 题点(一) 基本营养物质 1．下列关于有机物的说法中正确的是( ) ①棉花、蚕丝的主要成分都是纤维素 ②淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解 ③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质都是有机化合物 ④除去乙酸乙酯中残留的乙酸，加过量饱和 Na2CO3 溶液振荡后，静置分液 ⑤淀粉、油脂、蛋白质、塑料、橡胶和纤维素都是高分子化合物 ⑥石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化 A．②④ B．①⑤⑥ C．①②③⑤ D．②④⑤ 解析：选 A ①蚕丝的主要成分是蛋白质，错误；②淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下 都能发生水解，正确；③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质不一定都是有机化合物， 例如溴单质等，错误；④Na2CO3 与乙酸发生反应生成易溶于水的醋酸钠，同时饱和 Na2CO3 溶液可降低乙酸乙酯在水中的溶解度，正确；⑤油脂不是高分子化合物，错误；⑥石油的分 馏是物理变化，错误。 2．天然油脂结构的核心为甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH]，有一瘦身用的非天然油脂， 其结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链形的不饱和油酸(C17H33COOH) 与蔗糖反应而得，其反应示意图如下(注意：图中的反应式不完整)。 下列说法正确的是( ) A．蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯，属于油脂类物质 B．该非天然油脂是高分子化合物 C．该非天然油脂不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．该蔗糖酯在稀硫酸的作用下完全水解，最终可生成三种有机化合物 解析：选 D 蔗糖酯是由高级脂肪酸与蔗糖形成的酯，而油脂是由高级脂肪酸与甘油形 成的甘油酯，故蔗糖酯不属于油脂类物质，A 项错误；该非天然油脂的相对分子质量较大， 但不是高分子化合物，B 项错误；该非天然油脂可由直链形的不饱和油酸和蔗糖发生酯化反 应而得，其中含有碳碳双键，能使酸性 KMnO4 溶液褪色，C 项错误；该蔗糖酯在稀硫酸作 用下水解生成不饱和油酸和蔗糖，而蔗糖还可水解生成葡萄糖和果糖，因此该蔗糖酯最终水 解产物为不饱和油酸、葡萄糖和果糖，D 项正确。 且已知：D、E 的相对分子质量分别为 162 和 144，可发生物质转化关系，如下图所示： (1)写出 B、D 的结构简式：B____________________________________________， D____________________________。 (2)写出 C→E 的化学方程式：__________________________________________ ____________________________。 (3)写出 C→D 的化学方程式：_________________________________________ ____________________________。 题点(二) 常见有机物的检验与鉴别 4．(2018·昆明第二次联考)化学与社会、生活密切相关。对下列化学应用的判断和解释 均正确的是( ) 选项 化学应用 判断和解释 A 燃烧法可以鉴别羊毛和棉线 对。羊毛的主要成分是蛋白质，燃烧有 烧焦羽毛气味 B 高锰酸钾可用于水果保鲜 错。因为高锰酸钾会氧化水果中的有机 物 C SiO2 可用于制备光导纤维 对。因为 SiO2 有导电性 D 误食重金属盐引起的人体中毒均可以喝 大量食盐水解毒 对。因为食盐水有解毒功能 解析：选 A 羊毛的主要成分是蛋白质，燃烧有烧焦羽毛气味，而棉线是纤维素，燃烧 有烧纸的气味，可用燃烧的方法鉴别，故 A 正确；高锰酸钾会氧化水果释放出的具有催熟作 用的乙烯，可用于水果保鲜，故 B 错误；SiO2 可用于制备光导纤维是因 SiO2 传输光的能力 强，与导电性无关，故 C 错误；误食重金属盐引起的人体中毒可以喝牛奶解毒，故 D 错误。 5．下列实验“操作和现象”与“结论”的对应关系正确的是( ) 选项 操作和现象 结论 A 向装有 Fe(NO3)2 溶液的试管中加入稀 H2SO4，在管口观察到红棕色气体 HNO3 分解生成了 NO2 B 向淀粉溶液中加入稀 H2SO4，加热几分 钟，冷却后再加入新制 Cu(OH)2 悬浊液， 加热，没有砖红色沉淀生成 淀粉没有水解生成葡萄糖 C 向饱和 Na2CO3 溶液中通入足量 CO2，溶 液变浑浊 析出了 NaHCO3 D 向无水乙醇中加入浓 H2SO4，加热至 170 ℃，产生的气体通入酸性 KMnO4 溶液， 溶液红色褪去 使酸性 KMnO4 溶液褪色的气体只有乙 烯 解析：选 C HNO3 与 Fe2＋反应生成 NO，NO 与空气接触生成 NO2，故 A 错误；用新 制 Cu(OH)2 悬浊液检验淀粉的水解产物葡萄糖的存在时，应先在水解液中加过量的碱使溶液 呈碱性，冷却后再加入新制 Cu(OH)2 悬浊液，若有砖红色沉淀生成，说明淀粉水解生成葡萄 糖，故 B 错误；向饱和 Na2CO3 溶液中通入足量 CO2，溶液变浑浊，发生反应 Na2CO3＋CO2 ＋H2O===2NaHCO3，NaHCO3 溶解度较小，故 C 正确；无水乙醇中加入浓 H2SO4，加热至 170 ℃，产生的气体中除乙烯外，还有可能混有乙醇蒸气和 SO2，它们都能使酸性 KMnO4 溶液褪色，故 D 错误。 考点二 合成有机高分子化合物 1．有机高分子化合物的结构与合成反应 (1)单体 能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 (3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。如 (4)加聚反应 小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应，如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方 程式为 。 (5)缩聚反应 单体分子间缩合脱去小分子(如 H2O、HX 等)生成高分子化合物的反应。 如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 。 2．高分子化合物的分类 其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为“三大合成材料”。 3．高聚物单体的判断 (1)根据加聚反应特点找单体 ①单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、2甲基1,3 丁二烯等)； ②高分子链节与单体的化学组成相同； ③生成物只有高分子化合物，一般形成线型结构。 (2)根据缩聚反应的特点找单体 ①单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、 —COOH、—NH2、—X 等)； ②缩聚反应不仅生成高聚物，而且还生成小分子； ③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。 (3)简单高分子化合物单体的判断方法 物质 类别 高分子化合物 方法 单体 加聚 物 CH2CH2 CH2CH2 CH2===CHCH3 和 CH2===CH2 缩聚 物 4.常见有机反应类型汇总 类型 重要的有机反应 取代反应 烷烃的卤代：CH4＋Cl2――→光照 CH3Cl＋HCl 烯烃的卤代：CH2===CH—CH3＋Cl2――→光照 CH2===CH—CH2Cl＋HCl 卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOH――→水 △ CH3CH2OH＋NaBr 加成反应 消去反应 醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OH――→浓硫酸 170 ℃ CH2===CH2↑＋H2O 卤代烃脱 HX 生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOH――→乙醇 △ CH2=== CH2↑＋NaBr＋H2O 加聚反应 单烯烃的加聚：nCH2===CH2―→ CH2—CH2 缩聚反应 氧化反应 催化氧化：2CH3CH2OH＋O2――→Cu/Ag △ 2CH3CHO＋2H2O 醛基与银氨溶液的反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→水浴 △ CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 醛 基 与 新 制 氢 氧 化 铜 的 反 应 ： CH3CHO ＋ 2Cu(OH)2 ＋ NaOH――→△ CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 还原反应 醛基加氢：CH3CHO＋H2――→催化剂 △ CH3CH2OH [题点全练] 题点(一) 高聚物单体的判断 1．关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是( ) A．顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料 B．顺丁橡胶的单体结构简式为 C．涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的 D．酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇 解析：选 C 顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成高分子材料，A 错误；顺丁橡胶的 单体结构简式为 与反2丁烯的分子式不同，不互为同分异构体，B 错误；酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛，D 错误。 2．填写下列空白。 题点(二) 有机反应类型的判断及应用 3．某有机物的结构简式是 下列关于它的性质叙述正确的是 ( ) ①能发生加成反应 ②能溶于 NaOH 溶液 ③能水解生成两种酸 ④不能因发生反应 而使溴水褪色 ⑤能发生酯化反应 ⑥有酸性 A．仅①②③ B．仅②③⑤ C．仅⑥ D．全部 解析：选 D ①含有苯环故能发生加成反应；②含有—COOH 和 ，故能溶 于 NaOH 溶液；③酯基水解得到乙酸和间羟基苯甲酸；④不含有 和 ， 故不能与溴水反应；⑤⑥含有—COOH 故能发生酯化反应且有酸性。 4．有机分析中，常用臭氧氧化分解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。如： 已知某有机物 A 经臭氧氧化分解后发生以下一系列的变化： 从 B 合成 E 通常经过多步反应，其中最佳次序是( ) A．水解、酸化、氧化 B．氧化、水解、酸化 C．水解、酸化、还原 D．氧化、水解、酯化 5．化合物 E 是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过如图所示的路线合成： (1)指出下列反应的反应类型。 反应 1：__________________，反应 2：________________，反应 3：__________________， 反应 4：________________。 (2) 写 出 D 与 足 量 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)氧化反应 取代反应 取代反应(酯化反应) 取代反应 考点三 有机合成与推断 一、有机合成 1．有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应 ①加聚反应；②缩聚反应；③酯化反应； ④利用题目信息所给反应，如醛酮中的羰基与 HCN 加成： (2)碳链减短的反应 ①烷烃的裂化反应； ②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应； ③利用题目信息所给反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应…… (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环： ②羟基酸酯化成环： ③氨基酸成环： ④二元羧酸成环： ⑤利用题目所给信息成环，如常给信息二烯烃与单烯烃的聚合成环： 2．有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入 引入官能团 引入方法 卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与 HX、X2 的加成； ③醇与氢卤酸(HX)反应 羟基 ①烯烃与水加成； ②醛酮与氢气加成； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解； ⑤葡萄糖发酵产生乙醇 碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的消去； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化 碳氧双键 ①醇的催化氧化； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 羧基 ①醛基氧化； ②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解 (2)官能团的消除 ①通过加成反应可以消除不饱和键(双键、三键、苯环)； ②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基； ③通过加成或氧化反应等消除醛基； ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 ①利用官能团的衍生关系进行衍变，如 R—CH2OH O2 H2 R—CHO――→O2 R—COOH； ②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如 CH3CH2OH――→消去 —H2O CH2===CH2――→加成 ＋Cl2 Cl—CH2—CH2Cl――→水解 HO—CH2—CH2—OH； ③通过某种手段改变官能团的位置，如 3．有机合成中路线设计 (1)一元合成路线 R—CH===CH2 ――→HX 一定条件卤代烃 ――→NaOH/H2O △ 一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线 CH2===CH2――→X2 XCH2—CH2X ――→NaOH/H2O △ 二元醇→二元醛→二元羧酸→ 链酯 环酯 高聚酯 (3)芳香化合物合成路线 二、有机推断 1．根据有机物的性质推断官能团 (2) 能 使 酸 性 KMnO4 溶 液 褪 色 的 官 能 团 或 有 机 物 ： “ ”“ ”“—CHO”“—OH”、苯的同系物、 、HCOOH、 HOOC—COOH 等。 (3)能发生银镜反应或与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应生成砖红色沉淀的物质一定含有 —CHO(包括甲酸和甲酸酯、甲酸盐)。 (4)能水解的有机物中可能含有酯基( )、卤原子、肽键( )等。 (5)能发生消去反应的物质可能为醇或卤代烃等。 2．根据高聚物推断单体 (1)加聚产物单体的推断 ①若链节的主链上只有 2 个碳原子，且以单键相连，则单体必为一种含有碳碳双键的物 质，只要将两个半键闭合即可。 ②若链节中只有碳原子，且碳原子数较多，其推断规律是“有双键，四碳断，单双键互 变；无双键，两碳断，单键变双键”。 (2)缩聚产物单体的推断 ①若是链节为“ ”的高聚物，其合成单体为一种，在亚氨基上加氢，在 羰基上加羟基，即得高聚物的单体。如： ②若链节中间(不在端上)含有肽键，则从肽键中间断开，在亚氨基上加氢，在羰基上加 羟基，即得高聚物的单体。若肽键两边为不对称结构，则单体为两种。如： [注意] ① O—CH2 是 HCHO 的加聚产物。 3．根据某些产物推断官能团的位置 (1)由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH 一定在链端(—CH2OH)；由醇氧化成酮，—OH 一定 在链中(与—OH 相连的碳原子上有 1 个氢原子)；若该醇不能被氧化，则与—OH 相连的碳原 子上无氢原子。 (2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 (3)由取代产物的种类可确定碳链结构。 (4)由加氢后碳链结构确定 或 的位置。 4．根据反应条件推断反应类型 条件 ⇨ 反应类型 “光照” ⇨ 烷烃的卤代反应 “NaOH 水溶液、加热” ⇨ R—X 的水解反应 “NaOH 醇溶液、加热” ⇨ R—X 的消去反应 “浓 HNO3 和浓 H2SO4 共 热” ⇨ 苯或苯的同系物的硝化反应 “浓 H2SO4、加热” ⇨ R—OH 的消去、酯化反应、醇的分子间脱水、纤维素 的水解 [题点全练] 1．胡椒醛衍生物在香料、农药、医药等领域有着广泛用途，以香草醛(A)为原料合成 5 三氟甲基胡椒醛(E)的路线如图所示： 已知：Ⅰ.酚羟基能与 CH2I2 发生反应③，而醇羟基则不能。 (1)反应③的类型是________________。 (2)香草醛中含氧官能团的名称为醚键、________和________。香草醛分子中最多有 ________个碳原子共平面。 (3) 写 出 香 草 醛 在 加 热 的 条 件 下 与 新 制 的 氢 氧 化 铜 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (4)满足下列条件的香草醛的芳香族类同分异构体共有________种(不含立体结构)。 ①不能与氯化铁溶液发生显色反应 ②能与碳酸氢钠溶液反应放出气体 ③1 mol 该化合物与足量钠反应产生 2 g 氢气 其 中 核 磁 共 振 氢 谱 显 示 其 有 5 种 不 同 化 学 环 境 的 氢 原 子 的 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________。 (5) 以 香 草 醛 和 2 氯 丙 烷 为 原 料 ， 用 四 个 步 骤 合 成 香 草 醛 缩 丙 二 醇 ( )。 写出合成流程图(无机试剂和溶剂任用)。合成流程图示例如下： CH2====CH2 ――→HBr CH3CH2Br ――→NaOH 溶液 △ CH3CH2OH。 解析：(1)比较 C 和 D 的结构可知，反应③是酚羟基上的 H 原子被取代，属于取代反应。 (2)苯环是平面形结构，苯环上的 6 个碳原子和醛基中的碳原子肯定共面，而单键可以旋转， 则甲基碳可能也共面，故最多有 8 个碳原子共平面。(3)新制的氢氧化铜中有过量的 NaOH， 注意羧基和酚羟基均与 NaOH 反应。(4)根据条件①，说明没有酚羟基；根据条件②，说明 有羧基；根据条件③，说明还含有 1 个醇羟基。如果苯环上含有 1 个取代基，应该是 —CH(OH)COOH，如果苯环上含有 2 个取代基应该是—COOH 和—CH2OH，有邻、间、 对三种，共计 4 种。核磁共振氢谱显示其有 5 种不同化学环境的氢原子，结合香草醛的结构 可知其结构简式为 (5)以香草醛和 2氯丙烷为原料，合成香草醛缩丙二醇，可以 用 2氯丙烷发生消去反应生成丙烯，再与溴加成、水解得 1,2丙二醇，再与香草醛发生信息 Ⅱ中的反应可得产品。 答案：(1)取代反应 (2)醛基 羟基 8 2．姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如下： ②C 的核磁共振氢谱只有一组吸收峰； ③D 能发生银镜反应，也能与 NaHCO3 溶液反应。 请回答下列问题： (1)A 的结构简式为____________，D 中含有的官能团名称是________，D→E 的反应类 型是____________。 (2)试剂 X 为________，反应 B→C 的化学方程式是______________________________。 (3)下列有关 G 的叙述不正确的是________(填字母)。 a．能与 NaHCO3 溶液反应 b．能与浓溴水发生取代反应 c．能与 FeCl3 溶液发生显色反应 d．1 mol 最多能与 3 mol H2 发生加成反应 (4)G 的同分异构体中，符合下列条件的同分异构体的结构简式为__________________。 ①苯环上的一取代物只有 2 种 ②1 mol 该物质与足量 NaOH 溶液反应，消耗 3 mol NaOH ③核磁共振氢谱中有 4 组吸收峰 解析：乙烯和溴发生加成反应生成的 A 为BrCH2CH2Br，A 生成 B，B 生成的 C 为C2H2O2， C 的核磁共振氢谱只有一组吸收峰，则 C 为乙二醛，结构简式为 OHC—CHO，则 B 是乙二 醇，结构简式为 HOCH2CH2OH，A 在碱性条件下水解生成 B，所以 X 为 NaOH 水溶液；根 据 D 的分子式和 D 能发生银镜反应，也能与 NaHCO3 溶液反应，说明 D 中有醛基和羧基， 则 D 为 OHC—COOH，根据 F 的结构简式和 G 的化学式结合信息①可知，G 的结构简式为 (1)根据上面的分析可知，A 的结构简式为 BrCH2CH2Br；D 为 OHC—COOH，D 中含 有的官能团名称是醛基、羧基；根据上面分析以及反应物与生成物的结构简式可知，D→E 的反应类型是加成反应。 (2)试剂 X 为 NaOH 水溶液；反应 B→C 的化学方程式是 (3)G 的结构简式为 G 中不含有羧基，不能与 NaHCO3 溶液反应， 故 a 错误；G 中有酚羟基，且酚羟基在苯环的邻位上有氢，故 G 能与浓溴水发生取代反应， 故 b 正确；G 中有酚羟基，能与 FeCl3 溶液发生显色反应，故 c 正确；1 mol G 最多能与 4 mol H2 发生加成反应，故 d 错误。 (4)根据条件①苯环上的一取代物只有 2 种，说明苯环上有两种等效氢；②1 mol 该物质 与足量 NaOH 溶液反应，消耗 3 mol NaOH，说明分子中有一个酚酯基和一个酚羟基；③核 磁共振氢谱中有 4 组吸收峰，说明分子中有 4 种等效氢，则符合条件的同分异构体的结构简 式为 答案：(1)BrCH2CH2Br 醛基、羧基 加成反应 (2)NaOH 水溶液 (3)ad [综合演练提能] [课堂真题练] 1．(2017·全国卷Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是( ) A．尼龙绳 B．宣纸 C．羊绒衫 D．棉衬衣 解析：选 A 尼龙绳是由尼龙切片制成的纤维丝经一系列加工制成的，它属于合成纤维， A 项正确；宣纸的主要成分是纤维素，它属于天然纤维，B 项错误；羊绒衫的主要原料是羊 毛，属于蛋白质，C 项错误；棉衬衣的主要原料是棉花，棉花属于天然纤维，D 项错误。 2．(2017·全国卷Ⅱ)下列说法错误的是( ) A．糖类化合物也可称为碳水化合物 B．维生素 D 可促进人体对钙的吸收 C．蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质 D．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多 解析：选 C 糖类化合物一般可用通式 Cm(H2O)n 表示，可称作碳水化合物，A 项正确； 维生素 D 能促进人体对钙的吸收和利用，B 项正确；蛋白质是由 C、H、O、N 等多种元素 构成的物质，C 项错误；硒是人体必需的微量元素，但摄入过多对人体有一定的危害，D 项 正确。 3．(2017·全国卷Ⅲ)下列说法正确的是( ) A．植物油氢化过程中发生了加成反应 B．淀粉和纤维素互为同分异构体 C．环己烷与苯可用酸性 KMnO4 溶液鉴别 D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物 解析：选 A 植物油氢化过程中发生了油脂与氢气的加成反应，A 项正确；淀粉和纤维 素的通式均为(C6H10O5)n，但由于二者 n 值不同，所以不互为同分异构体，B 项错误；环己 烷与苯都不能使酸性 KMnO4 溶液褪色，所以不能用酸性 KMnO4 溶液鉴别环己烷和苯，C 项错误；溴苯与苯互溶，且二者均不溶于水，所以不能用水分离溴苯和苯的混合物，D 项错 误。 4．(2016·全国卷Ⅰ)化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是( ) A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B．食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质 C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D．医用消毒酒精中乙醇的浓度为 95% 解析：选 D A 项蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时蚕丝有烧焦羽毛的气味，人造纤维 则没有。B 项食用油反复加热会发生复杂的反应，产生稠环芳烃等有害物质。C 项加热能使 流感病毒体内的蛋白质发生变性，从而杀死流感病毒。D 项医用消毒酒精中乙醇的浓度为 75%。 5．(2017·北京高考)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢 键与 HI3 形成聚维酮碘，其结构表示如下： 下列说法不正确的是( ) A．聚维酮的单体是 B．聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成 C．聚维酮碘是一种水溶性物质 D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应 解析：选 B 由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮由加聚反应制得，其单体为 ，A 项正确；由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮分子中左侧链节由 2 个单体构成，因此，聚维酮 分子由(2m＋n)个单体聚合而成，B 项错误；由题干信息“聚维酮碘的水溶液”知，聚维酮 碘溶于水，C 项正确；聚维酮分子中含有肽键，因此在一定条件下能够发生水解反应，D 项 正确。 6．(2016·全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原 料合成聚酯类高分子化合物的路线： 回答下列问题： (1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填字母) a．糖类都有甜味，具有 CnH2mOm 的通式 b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 (2)B 生成 C 的反应类型为________。 (3)D 中的官能团名称为________，D 生成 E 的反应类型为________。 (4)F 的化学名称是________，由 F 生成 G 的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体，0.5 mol W 与足量碳酸 氢钠溶液反应生成 44 g CO2，W 共有________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为三组 峰的结构简式为____________________________________________________________。 (6)参照上述合成路线，以(反，反)2,4己二烯和 C2H4 为原料(无机试剂任选)，设计制备 对苯二甲酸的合成路线。 解析：(1)a 选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖 都具有 CnH2mOm 的通式，如脱氧核糖的分子式为 C5H10O4，所以说法错误；b 选项，麦芽糖 水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c 选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银 镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解 是否完全，所以说法正确；d 选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说 法正确。 (2)B 生成 C 的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。 (3)通过观察 D 分子的结构简式，可判断 D 分子中含有酯基和碳碳双键；由 D 生成 E 的 反应为消去反应。 (4)F 为分子中含 6 个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与 1,4丁二醇发生缩聚反 应，其反应的化学方程式为 (5)W 为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W 与足量碳酸氢钠溶液 反应生成 44 g CO2，说明 W 分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和 苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的 邻、间、对位，有 3 种同分异构体；如果 2 个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有 —CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有 6 种同 分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即 —CH(COOH)2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有 3 种同分异构体； 因 此 共 有 12 种 同 分 异 构 体 ， 其 中 核 磁 共 振 氢 谱 为 三 组 峰 的 结 构 简 式 为 (6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰 酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为： 答案：(1)cd (2)取代反应(或酯化反应) (3)酯基、碳碳双键 消去反应 (4)己二酸 [课下提能练] 1．(2018·包头九中月考)下列说法正确的是( ) A．木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色 B．食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应 C．α氨基丙酸与α氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成 2 种二肽 D．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 解析：选 B 木材纤维的主要成分是纤维素，遇碘水不变蓝色，A 项错误。花生油属于 酯类，可以发生水解反应，鸡蛋清主要成分是蛋白质，可水解生成氨基酸，B 项正确。氨基 酸生成二肽，是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，生成 2 种二肽；异种 氨基酸脱水，也可以生成 2 种二肽，所以共有 4 种，C 项错误。重金属离子能使蛋白质发生 变性，但不能使氨基酸发生变性，D 项错误。 2．(2018·青岛四校联考)现有四种有机物：a 的分子式为(C6H10O5)n，b 是葡萄糖，c 是乙 醇，d 是乙酸乙酯。下列有关有机物的说法正确的是( ) A．有机物 a 只能是淀粉 B．a 转化为 b、b 转化为 c 都发生了取代反应 C．等质量的 a 和 b 充分燃烧生成等质量的二氧化碳 D．a、b、c、d 四种物质都能发生氧化反应 解析：选 D 有机物 a 可能是淀粉或纤维素，A 项错误。b 转化为 c 属于氧化反应，B 项错误。a、b 的最简式不同，含碳量不同，所以等质量的 a 和 b 充分燃烧生成二氧化碳的 质量不相等，C 项错误。四种物质都能燃烧，燃烧属于氧化反应，此外葡萄糖、乙醇也能被 其他氧化剂氧化，故 D 项正确。 3．以淀粉为基本原料可制备许多物质，如 下列有关说法中正确的是( ) A．淀粉是糖类物质，有甜味，反应①是水解反应 B．反应③是消去反应，反应④是加聚反应，反应⑤是取代反应 C．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键，均可被酸性 KMnO4 溶液氧化 D．在加热条件下，可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开 解析：选 D 淀粉没有甜味，A 项错；反应⑤是氧化反应，B 项错；聚乙烯分子中没有 碳碳双键，C 项错；葡萄糖可与银氨溶液反应生成银镜，乙醇不能，D 项正确。 4．(2018·黄冈模拟)某聚酯纤维结构如下： 下列说法正确的是( ) A．由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应 B．该聚酯纤维不能水解 C．该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇 D．该聚酯纤维含有亲水基羟基，在水中溶解度较大 解析：选 C 合成该物质的反应为缩聚反应；该物质属于聚酯，可以水解；该物质虽然 含有亲水基羟基，但由于含有较多 C 原子，故不能溶于水。 5．(2018·长沙模拟)聚甲基丙烯酸甲酯( )的缩写代号为 PMMA，俗 称有机玻璃。下列说法中错误的是( ) A．合成 PMMA 的单体是甲基丙烯酸和甲醇 B．聚甲基丙烯酸甲酯的分子式可表示为(C5H8O2)n C．聚甲基丙烯酸甲酯属于有机高分子合成材料 D．甲基丙烯酸甲酯[CH2===C(CH3)COOCH3]中碳原子可能都处于同一平面 解析：选 A 聚甲基丙烯酸甲酯的单体为 CH2===C(CH3)COOCH3，故 A 错误；由题给 结构简式可知，聚甲基丙烯酸甲酯的分子式可表示为(C5H8O2)n，故 B 正确；聚甲基丙烯酸 甲酯属于有机高分子合成材料，故 C 正确；甲基丙烯酸甲酯中碳碳双键、 均为平面 结构，且直接相连，则通过单键的旋转碳原子可能都处于同一平面，故 D 正确。 6．化合物 A( )可由环戊烷经三步反应合成： 则下列说法错误的是( ) A．反应 1 可用的试剂是氯气 B．反应 3 可用的试剂是氧气和铜 C．反应 1 为取代反应，反应 2 为消去反应 D．A 可通过加成反应合成 Y 解析：选 C 实现此过程，反应 1 为与卤素单质取代，反应 2 为卤代环戊烷与 NaOH 的 水溶液取代生成醇，反应 3 为醇的催化氧化，A、B 正确，C 错误；酮可催化加氢变成相应 的醇，D 正确。 7．高分子化合物的结构如下： 其单体可能是( ) ①CH2CHCN ②乙烯 ③1,3丁二烯 ④苯乙炔 ⑤苯乙烯 ⑥1丁烯 A．①③⑤ B．②③⑤ C．①②⑥ D．①③④ 解析：选 A 该高分子化合物属于加聚反应生成的高聚物，链节的主链上存在碳碳双键 结构，按如图方式断键： 8．近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。 下图是以烃 A 为原料生产人造羊毛的合成路线。 下列说法正确的是( ) A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B．A 生成 C 的反应属于加成反应 C．A 生成 D 的反应属于取代反应 D．烃 A 的结构简式为 CH2CH2 解析：选 B 一定条件下，CH2===CH—CN、CH3COOCH===CH2 发生加聚反应： nCH2===CH—CN + nCH3 COOCH ――→一定条件 (人造羊毛)，无小分 子生成，故 A 错误；A 是乙炔，A 的结构式为 H—C≡C—H，与 HCN 发生加成反应得到 C(H2C==== CH—CN  ， 故 B 正 确 ； A→D 反 应 的 化 学 方 程 式 为 HC≡CH ＋ CH3COOH――→催化剂 H2C===CH—OOCCH3，属于加成反应，故 C 错误；A 是乙炔，A 的结构 简式为 CH≡CH，故 D 错误。 9．非索非那定(E)可用于减轻季节性过敏鼻炎引起的症状。其合成路线如下(其中—R 为 )： (1)E 中的含氧官能团名称为________和________。 (2)X 的分子式为 C14H15ON，则 X 的结构简式为__________________________。 (3)B→C 的反应类型为 。 4一定条件下，A 可转化为 F 。写出同时满足下列条件的 F 的 一种同分异构体的结构简式： 。 ①能与 FeCl3 溶液发生显色反应；②能使溴水褪色；③有 3 种不同化学环境的氢。 5已知：R—Br――→NaCNRCNR 代表烃基。化合物 G 是制备非索 非那定的一种中间体。请以 tBuOK 为原料制备 G，写出相应的 合成路线流程图无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干。 解析：2对比 A 和 X 分子中的碳原子数可知相差 2 个，再对比 A 和 B 的结构可知 A 中 —CN 相连的碳原子上两个氢被—CH3 取代得到 X： 3对比 B 和 C 的结 构可知 B 中的 Cl 结合 中的 H，所以发生了取代反应。4能与 FeCl3 溶液发 生显色反应说明含有酚羟基，能使溴水褪色说明含有碳碳不饱和键，有 3 种不同化学环境的 氢说明是一种高度对称的结构，而 F 除苯环外还含有 6 个 C、3 个 O、3 个不饱和度，所以 为了高度对称，则 3 个 O 形成 3 个对称的酚羟基，6 个 C 和 3 个不饱和度正好形成 3 个 —CH===CH2，则可写出符合条件的结构简式为 5由提供 的原理和流程中的反应可知—CH2CN 可转化为—CCH32CN，而由 转化为 可先转化为卤代烃 后取代得到，—CN 可水解得到 —COOH，从而得出相应的合成流程。 答案：1羟基 羧基 2 3取代反应 10．高聚物的合成与结构修饰是制备具有特殊功能材料的重要过程。下图是合成具有特 殊功能高分子材料 已知： (1)①的反应类型是____________________。 (2)② 是 取 代 反 应 ， 其 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 (3)D 的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是 1∶3，不存在顺反异构。D 的结构简式是 ________________________________________________________________________。 (4)⑤的化学方程式是__________________________________________________。 (5)G 的结构简式是___________________________________________________。 (6)⑥的化学方程式是_________________________________________________。 (7)工业上也可用 合成 E。由上述①～④的合成路线中获取信息，完成 下列合成路线。(箭头上注明试剂和反应条件， 不易发生取代反应) 解析：CH2===CH2 与 Br2 发生加成反应生成 A，A 为 CH2BrCH2Br；A 与 NaCN 发生取 代反应生成 B(C4H4N2)，C4H4N2 在酸性条件下反应生成 则 B 为 据 W 的结构简式结合反应逆推可知 I 为 与 H 反应生成 I，据 I 的结构简式结合已知反应Ⅱ逆推可知 H 为 结合已知 反应Ⅰ逆推可知 G 为 则 E 为 ，D 的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是 1∶3，不存在 顺反异构，D 的结构简式是 (1)①CH2===CH2 与 Br2 发生加成反应生成 A。 (2) 由 上 述 推 断 可 知 ② 过 程 的 反 应 方 程 式 为 (4) 反 应 ⑤ 的 方 程 式 为 (5)据分析可知 G 的结构简式为 (7)E 为 在 NaCN 存 在 时 发 生 取 代 反 应 生成 HOCH2CH(CN)CH3 ， HOCH2CH(CN)CH3 在 酸 性 条 件 下 发 生 反 应 生 成 HOCH2CH(CH3)COOH，最后 HOCH2CH(CH3)COOH 在浓硫酸加热条件下发生消去反应生 成 CH2===C(CH3)COOH ， 合 成 路 线 为 HOCH2CHBrCH3――→NaCN HOCH2CH(CN)CH3――→H＋ H2O HOCH2CH(CH3)COOH――→浓 H2SO4 △ CH2===C( CH3)COOH。 答案：(1)加成反应 (3)(CH3)2C===CH2 (4)CH2===C(CH3)COOH＋CH3OH 浓 H2SO4 △ CH2===C(CH3)COOCH3＋H2O (7)HOCH2CHBrCH3 ――→NaCN HOCH2CH(CN)CH3 ――→H＋ H2O HOCH2CH(CH3)COOH ――→浓 H2SO4 △ C H2===C(CH3)COOH 11．(2018·曲靖一中月考)某合成路线如下图所示： 已知：①有机物 A 能与 Na 反应，相对分子质量为 32； ②RCO 18OR′＋R″OH―→RCOOR″＋R′ 18OH(R、R′、R″代表烃基)。 (1)F 的名称是________，C 的结构简式是________。 (2)M 的结构式是________________________________________________________， B→C 的反应类型是____________。 (3)写出由 1,2二溴乙烷制备物质 H 的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (4)G 的同分异构体有多种，满足下列条件的共有_____种。 ①苯环上只有两个取代基 ②1 mol 有机物与足量的 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2 气体 (5)G→ 聚 酯 纤 维 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：已知有机物 A 能与 Na 反应，相对分子质量为 32，可得 A 为甲醇，结构简式是 CH3OH。采用逆推法分析，将 CH3COOH 和吸水材料酯化即可得 C，其结构简式为 而 B 为 C 的单体，所以 B 的结构简式为 CH3COOCH===CH2；乙 酸与化合物 M 加成生成 B，则 M 为 CH≡CH；A 为 CH3OH，其与 HBr 发生取代反应生成 D(CH3Br)，根据 G 的结构逆推可知 F 为 则 E 为 D(CH3Br)与甲苯 发生对位上取代反应的产物，即对二甲苯。 (3)H 为乙二醇，1,2二溴乙烷属于溴代烃，卤代烃在 NaOH 水溶液中能发生取代反应生 成醇。 (4)G 为 ，G 的同分异构体满足以下条件：①苯环上只有两 个取代基，②1 mol 有机物与足量的 NaHCO3 溶液反应生成 2 mol CO2 气体，说明该分子中 含有 2 个羧基，满足条件的有机物共有 12 种，分别为 答案：(1)对苯二甲酸 章 末 聚焦命题热点·精析高考重难 选考有机大题解题策略 有机大题是基于一定原料和官能团转化关系，制造陌生目标化合物的试题，它着眼于解 决实际问题过程中信息素养的考查，即信息的获取、理解、运用。解题时只要从以下两方面 着手，就能少失分，得高分。 一、科学推断未知有机物的结构——解题的关键 原料与中间产物用“□”和“字母”，表示完整的合成流程图，空缺是需要作答的问题。 分析研判题中信息充裕度，选择恰当的推理路径，一般有三种合成路径：正向合成法即原料 →中间产物→产品；逆向合成法即产品→中间产物→原料；正逆双向合成法即原料→中间产 物←产品。原有知识结构中反应条件、结构信息做突破口，转化关系如下： [典例 1] (2016·北京高考节选)功能高分子 P 的合成路线如下： (1)A 的分子式是 C7H8，其结构简式是________。 (2)试剂 a 是________。 (3) 反 应 ③ 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (4)E 的 分 子 式 是 C6H10O2 。 E 中 含 有 的 官 能 团 ： ________________________________________________________________________。 (5)反应④的反应类型是________。 (6) 反 应 ⑤ 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 [分析] 若选择 A 的分子式 C7H8 作为突破口，不饱和程度高是其特点，考虑有苯环， 原料 A 为甲苯，因试剂 a 和原料 E 结构缺失，无法运用正向合成法。调整思路选用逆向合 成法，拆解高分子 P 结构，P 是加聚产物而加聚反应只有一种反应物，题目中却有 D、G 两 种反应物，否定加聚反应得到 P。P 结构中有酯基，还可能是高分子与醇反应得 P，从酯基 断 键 可 得 结 合 ⑤ 的 反 应 条 件 可 知 F ＋ H2O―→G ＋ C2H5OH 是 水 解 反 应 ， G 中 含 羧 基 则 可 确 定 结 构 为 通过条件②可知 B 苯环侧链烃基发生氯代 反应，条件③是卤代烃水解条件即 NaOH 的水溶液，反应③是一氯甲基对硝基苯在 NaOH 的 水 溶 液 中 发 生 取 代 反 应 生 成 对 硝 基 苯 甲 醇 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 硝基只能是条件① 时苯环硝化反应上去的基团，所以试剂 a 为浓硫酸和浓硝酸。A 结构简式为 ，由 G 推得 F 为 再推得 E 为 CH3CH===CHCOOC2H5，E 中含有碳碳双键和 酯 基 官 能 团 ， 反 应 ⑤ 为 酯 的 水 解 反 应 ， 化 学 方 程 式 为 nC2H5OH，反应④为加聚反 应。 二、结合题给信息设计合成路线——高分的保证 选 考 有 机 大 题 最 后 一 问 ， 一 般 是 有 机 合 成 路 线 设 计 。 指 定 原 料 和 产 品 ， 用 A――→反应试剂 反应条件B……――→反应试剂 反应条件目标产物表示转化方式。烃→卤代烃→醇→醛→羧酸→酯一条线，乙烯 辐射一大片的基本合成路线，不是适用一切合成的万能路线，有时需结合题给信息采取“迂 回”策略，常采用如下“三先三后”策略：①先消后加策略：当官能团数量增加、位置变化、 不饱和度大幅提升，一般由卤代烃或醇先消去，再与 X2 或 HX 加成，再水解或再消去，实 现合成目的。②先占后除策略：苯环的基团有定位的功能，为防止引入的基团误入其他位置， 先用某些基团占据特定位置，待引入基团进入后，再去除占位基团。③先保后复策略：官能 团转化时所加试剂，会连累不需要变化的其他基团，先采取保护措施再将其复原，如碳碳双 键易被酸性 KMnO4 溶液氧化，先用 Br2/CCl4 加成保护，再用 NaOH/醇溶液消去复原。 [典例 2] (2016·全国卷Ⅲ节选)秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。下面是 以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线： 参照上述合成路线，以(反，反)2,4己二烯和 C2H4 为原料(无机试剂任选)，设计制备对 苯二甲酸的合成路线。 [典例 3] (2016·江苏高考节选)题干部分流程图： 请以甲苯和(CH3CO)2O 为原料制备 写出制备的合成路线流程图。 (无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干部分) [分析] 已知条件②中先氧化再硝化，羧基会将硝基定位在其间位，非目标化合物的邻 位。分析得甲苯首先发生硝化反应，生成邻硝基甲苯， 面临氧化甲基与还原硝基 的先后问题，先氧化甲基再还原硝基，—NH2 有还原性和碱性，羧基与氨基会反应，影响产 物的纯度。A→B 说明该条件下—NO2 优先苯环还原。综合上述分析，甲苯首先发生硝化反 应，生成邻硝基甲苯，然后发生还原反应生成邻甲基苯胺，与乙酸酐发生取代反应生成 ，氧化可生成 [典例 4] (2016·北京高考节选)功能高分子 P 的合成路线如下： 以乙烯为起始原料， 选用必要的无机试剂合成 E(CH3CH===CHCOOC2H5)，写出合成路线(用结构简式表示有机 物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。 [分析] 产品 CH3CH===CHCOOC2H5 逆向推得，上一级反应物 CH3CH===CHCOOH 和 C2H5OH，乙烯水化得乙醇，原有知识结构中乙醇只能实现 2 个碳原子的官能团转化，要 实现碳链扩增必须借助反应信息，乙醇氧化生成乙醛，乙醛发生已知条件中的反应，使碳链 增长生成 3羟基丁醛，3羟基丁醛消去即可得 2丁烯醛，再氧化醛基为羧基，羧酸和乙醇发 生酯化反应，即可得物质 E，合成路线为 [命题热点强化练] 1．(2018·保定调研)化合物 A 是分子式为 C7H8O2 的五元环状化合物，核磁共振氢谱有四 个峰，且其峰面积之比为 3∶1∶2∶2，有如图所示的转化： 已知： ①含羰基的化合物均能与格氏试剂发生如下反应： ②两个羟基连在同一碳原子上极不稳定，易脱水： 根据以上信息，回答下列问题： (1)写出化合物 D 中官能团的名称________。 (2)写出化合物 B、F 的结构简式________、________。 (3)A→B 的反应类型是________。 (4) ① 写 出 D 与 CH4O 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ② 写 出 F→G 的 化 学 方 程 式 ： ________________________________________________________________________。 (5)A 的属于芳香族化合物的同分异构体有________种，写出符合下列条件的 A 的一种同 分异构体 W 的结构简式____________。(不考虑立体异构) ①含有两个取代基 ②苯环上的一氯代物只有两种 ③1 mol W 能与足量金属钠反应生成 1 mol H2 解析：B 可以在碱性条件下水解生成甲醇和 C，这说明 B 中含有酯基，则 A 中也含有酯 基。又 A 是分子式为 C7H8O2 的五元环状化合物，其核磁共振氢谱中峰面积之比为 3∶1∶2∶ 2，结合 A、B 的分子式可知，A 为 ，从而推出 B 为 ，D 为 。结合已 知信息①、②可推出 E 为 ，F 为 。F 中含有羟基，在浓硫酸的作用下发生消去 反应生成 G。 (5)根据题意，苯环上的取代基有以下几种情况：①为—CH3、2 个—OH,3 个取代基在苯 环上共有 6 种位置关系；②为—O—CH3、—OH,2 个取代基在苯环上有邻、间、对 3 种位置 关系；③为—CH2OH、—OH,2 个取代基在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；④为 —O—CH2OH，其在苯环上只有 1 种位置，故 A 的属于芳香族化合物的同分异构体共有 13 种。苯环上的一氯代物只有两种，则两个取代基处于苯环的对位，根据 1 mol W 与足量金属 钠反应生成 1 mol H2 ，确定含有—OH 和—CH2OH 两个取代基，故 W 的结构简式为 答案：(1)羧基 (2) (3)加成反应 (4)① ＋CH3OH 浓硫酸 △ ＋H2O ② ――→浓硫酸 △ ＋H2O (5)13 2．有机物 M 是一种化妆品中间体，某研究小组以苯和丙酮为原料，设计中间体 M 的 合成路线如下： 已知： (R、R′代表烃基或氢原子) 请回答： (1)A 的结构简式为____________。 (2)下列说法正确的是________。 A．化合物 A 不能在铜催化下与氧气发生氧化反应 B．中间体 M 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．丙酮的同分异构体超过 4 种(不含丙酮) D．从丙酮到化合物 C 的转化过程中，涉及取代反应、加成反应和还原反应等 (3)B―→C 的化学方程式是________________________________________________。 (4)D 在一定条件下可转化为 X(C8H9NO2)，写出同时符合下列条件的 X 的各种同分异构 体的结构简式：________________________________。 ①能发生银镜反应；②能使氯化铁显色；③属于苯的对位二取代物。 (5)设计以丙酮( )、C2H2 为原料制备异戊二烯( )的 合成路线(用流程图表示；无机试剂任选)。 解析：(1)中间体 M 有 16 个碳原子，D 有 8 个碳原子，则 C 应该有 8 个碳原子，即 A 也应该有 8 个碳原子，所以根据题给信息②，A 应该由 2 mol 丙酮与 1 mol CH≡CH 加成而 来，其结构简式为 (2)A 项，化合物 A 的分子结构中与羟基直 接相连的碳原子上无氢原子，所以不能被氧化为醛，正确；B 项，苯的同系物可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，错误；C 项，丙酮的同分异构体有 CH3CH2CHO、CH2===CHCH2OH、 、 、 等，正确；D 项，从丙酮到化合物 C 的转化过程中，涉及的反应有加 成反应、还原反应(加氢反应)、消去反应，错误。(3)B 到 C 的反应为消去反应，即 (4)符合条件的 X 的同分异构体结构中应具有如下特点：①含酚羟基和醛基；②苯环上 有 2 个对位取代基，因此共有 4 种，分别是 3．(2018·汕头一模)合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要 课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA)，具有良好生物降解性，常用于 生产安全玻璃夹层材料 PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。 已知： Ⅰ.A 为饱和一元醇，其中氧的质量分数约为 34.8 %； (R、R′可表示烃基或氢原子) 请回答： (1)C 中 官 能 团 的 名 称 为 ______________ ， 写 出 C 的 反 式 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ____________________，该分子中最多有________个原子共平面。 (2)D 与苯甲醛反应的化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)③的反应类型是________。 (4) 写 出 两 种 与 F 具 有 相 同 官 能 团 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 (5) 参 照 上 述 信 息 ， 设 计 合 成 路 线 ， 以 溴 乙 烷 为 原 料 (其 他 无 机 试 剂 任 选 ) 合 成 解析：A 为饱和一元醇，通式为 CnH2n＋2O，其中氧的质量分数约为 34.8 %，则有 16 12n＋2n＋2＋16 ×100%＝34.8 %，解得 n＝2，故 A 为 CH3CH2OH，A 氧化生成的 E 为 CH3COOH，E 与乙炔发生加成反应生成的 F 为 CH3COOCH===CH2，F 发生加聚反应得到 PVAc，PVAc 在碱性条件下水解得到 PVA( )。A 在铜作催化剂的条件下氧化 得到的 B 为 CH3CHO，B 发生信息Ⅱ中的反应得到的 C 为 CH3CH===CHCHO，C 发生还 原反应生成的 D 为 CH3CH2CH2CHO，D 与 PVA 发生信息Ⅲ中的反应得 PVB。 (1)由 C 的结构简式知 C 中官能团的名称是碳碳双键和醛基，C 的反式异构体的结构简 式为 旋转碳碳单键可以使碳碳双键平面与—CHO 平面共面，还可以使 甲基中 1 个 H 原子处于该平面内，故该分子中最多有 9 个原子共平面。 (2)根据信息Ⅱ，D 与苯甲醛反应的化学方程式为 (3)反应③是 CH3COOH 与乙炔发生加成反应，生成了 CH3COOCH===CH2。 (4)与 F 具有相同官能团的同分异构体的结构简式为 (5)溴乙烷发生水解反应生成乙醇，乙醇发生催化氧化生成乙醛，乙醛与乙醇发生信息Ⅲ 中反应得到 (3)加成反应 4．麻黄素 M 是拟交感神经药。合成 M 的一种路线如图所示： 已知：Ⅰ.芳香烃 A 的相对分子质量为 92 Ⅱ.R—CH2OH――→CrO3 H＋ RCHO 请回答下列问题： (1)D 的名称是______；G 中含氧官能团的名称是______。 (2)反应②的反应类型为____________；A 的结构简式为____________。 (3) 写 出 反 应 ⑦ 的 化 学 方 程 式 ： __________________________________________________。 (4)X 分子中最多有________个碳原子共平面。 (5)在 H 的同分异构体中，同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物有________ 种。其中，核磁共振氢谱上有 4 组峰，且峰面积之比为 1∶1∶2∶6 的有机物的结构简式为 ______________________________。 (6)已知： 仿照上述流程，设计以苯、乙醛为主 要原料合成某药物中间体 的路线。 解析：信息Ⅰ说明 A 中含苯环，A 的相对分子质量为 92，设 A 的化学式为 CnH2n－6，则 A 的分子式为 C7H8，A 为甲苯( )。由流程图知，A( )在光照下发生取 代反应生成 B，故 B 为 。B 在氢氧化钠溶液中水解生成苯甲醇；根据信息Ⅱ 知，D 为苯甲醛( )。由信息Ⅲ推知，D( )与 F(HC≡CNa)发生反应 生成 G，G 为( )。结合已知信息Ⅳ可推知，H 为 结合题给信息Ⅴ可推知，X 为 (1)D 的名称是苯甲醛，G 中的 含氧官能团是羟基。(2)反应②属于取代反应(或水解反应)；A 为甲苯。(3)根据信息Ⅴ，直接 写出反应方程式，副产物有水。(4)X 分子中可能存在两个平面(一个苯环确定的平面和一个 碳氮双键确定的平面)，当两个平面重合时，共平面的碳原子数最多，即最多有 10 个碳原子 共平面。(5)满足条件的 H 的同分异构体分三类：①苯环上只有 1 个侧链(含甲酸酯基)时有 2 种；②苯环上有 2 个侧链，分两种情况，a.—CH3、HCOOCH2—，b.HCOO—、—CH2CH3， 共 6 种；③苯环上有 3 个取代基，为—CH3、—CH3 和 HCOO—，共 6 种。符合条件的 H 的 同分异构体共有 14 种。其中，核磁共振氢谱上有 4 组峰，且峰面积之比为 1∶1∶2∶6 的为 (6)根据已知信息，苯发生硝化反应生成硝基苯； 硝基苯被还原成苯胺；苯胺与乙醛发生反应可得目标产物。 答案：(1)苯甲醛 羟基 (4)10 5．芳香化合物 A(C9H9O3Br)可以发生如图所示的转化合成两种重要的高分子化合物 G 和 H(其他产物和水已略去)。 已知 A 遇氯化铁溶液变紫色，请回答下列问题： (1)B 的 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________。 (2)D 的 名 称 是 ________________________________________________________________________。 (3)E 生 成 F 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)A 与 足 量 NaOH 水 溶 液 在 加 热 条 件 下 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (5)H 的 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________。 (6)B 的同系物 I 比 B 的相对分子质量大 14，I 的同分异构体中能同时满足如下条件：① 分子中除苯环外，无其他环状结构；②遇 FeCl3 溶液显紫色；③能发生水解反应，共有________ 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为五组峰，且峰面积比为 1∶2∶2∶2∶1 的同分异 构体的结构简式为__________________________。 解析：根据 G 的结构简式并结合 B 的分子式，可推出 B 为 根据 A、C 的分子式及反应条件，并结合已知条件可推出，A 为 C 为 HOCH2CH2OH，从而推出 D 为 OHCCHO，E 为 HOOCCOOH，F 为 CH3OOCCOOCH3， H 为高分子化合物，故 H 为 H OCH2CH2OOCCO OH。(6)B 的同系物 I 比 B 的相对分子 质量大 14，则 I 的分子式为 C8H8O3，根据②、③可知，I 的同分异构体中含有酚羟基和酯基， 则其苯环上的取代基有如下几种情况：①为—OH、—CH3、—OOCH，在苯环上共 10 种位 置关系；②为—OH、—CH2OOCH，两者在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；③为—OH、 —OOCCH3，两者在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系；④为—OH、—COOCH3，两者在 苯环上有邻、间、对 3 种位置关系。故共有 19 种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢 谱 为 五 组 峰 ， 且 峰 面 积 比 为 1∶2∶2∶2∶1 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为 答案：(1) (2)乙二醛 (3)HOOCCOOH＋2CH3OH 浓 H2SO4 △ CH3OOCCOOCH3＋2H2O (5)H OCH2CH2OOCCO OH(或 OCH2CH2OOCCO ) (6)19 6 ． 合 成 橡 胶 IR 和 合 成 树 脂 Q 在 生 产 、 生 活 中 广 泛 应 用 。 IR 的 结 构 简 式 为 工业上以石油化工产品为原料合成 IR 和 Q，设计流程如下： 已知：Ⅰ.同一个碳原子上有两个碳碳双键时分子不稳定 (1)已知苯和 R 反应的原子利用率为 100%；常温下，R 可与下列试剂中的________(填 代号)反应。 a．水 B．溴的四氯化碳溶液 c．酸性 KMnO4 溶液 D．镍粉、氢气 (2)已知 X 的核磁共振氢谱上只有 1 组吸收峰，写出 X 生成 Y 的化学方程式： ________________________________________________________________________。 (3)Y 中含氧官能团的名称为________；Z 生成 E 的反应类型是________。 (4)C 的结构简式为________。A 的分子式为 C6H6O，A 遇氯化铁溶液发生显色反应。A 和 B 在 一 定 条 件 下 反 应 生 成 Q 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (5)D 有多种同分异构体，其中，同时符合下列条件的有________种。 ①苯环上有两个或三个取代基； ②取代基可能是“醛基、羧基、酯基和羟基”。 (6)参照题干流程，以 2丙醇、乙炔为主要原料(其他试剂自选)合成 2,5二甲基2,5己二 醇，设计合成路线。 解析：(1)依题意，R 为丙烯，丙烯在常温下不能与水、氢气反应。(2)由 X 分子式及核 磁共振氢谱信息知，X 分子中只有 1 种氢，X 为丙酮。根据信息Ⅲ，丙酮与乙炔发生加成反 应，由 IR 的结构简式知，IR 分子含 5 个碳原子，所以，乙炔与丙酮以物质的量之比 1∶1 反应。(3)Y 中含羟基、碳碳三键。Z 发生消去反应生成 E。(4)由 D 逆推 C，C 含醛基和碳碳 双键，则 C 为 ，根据信息Ⅱ知，B 的结构简式为 。由 A 的分子式、 A 遇氯化铁溶液发生显色反应等信息知，A 为苯酚，所以 A 与 B 发生缩聚反应生成 Q，类似 于合成酚醛树脂的反应。(5)D 的分子式为 C7H6O3，它的同分异构体含 1 个苯环，①官能团 为—COOH 和—OH 时，有 3 种；②官能团为 HCOO—、—OH 时，有 3 种；③官能团为 —CHO、—OH 和—OH 时，有 6 种，故符合条件的同分异构体有 12 种。(6)参照信息Ⅲ， 根据目标产物逆向推断。2丙醇经催化氧化生成丙酮，足量丙酮与乙炔反应，其产物在镍、 加热条件下，与足量氢气发生加成反应。 答案：(1)bc (3)羟基 消去反应 (5)12