4.2醛 羧酸——一课一练2021-2022学年高中化学苏教版(2020)选择性必修3
一、选择题(共15题)
1.实验室制取乙酸乙酯的过程中,未涉及的操作是
A. B. C. D.
2.下列表示不正确的是
A.乙醇的分子式:C2H5OH B.甲醛的球棍模型:
C.2-甲基-1,3-丁二烯的键线式: D.乙酸乙酯的结构简式:CH3COOCH2CH3
3.下列关于有机反应类型的说法,错误的是
A.+HNO3+H2O,取代反应
B.,氧化反应
C.,加聚反应
D.,消去反应
4.下列说法错误的是
A.甲烷与丙烷互为同系物 B.可用NaHCO3鉴别乙醇和乙酸
C.乙醇、乙酸均能与金属钠反应生成H2 D.甲烷与氯气在光照下反应产物最多有4种
5.苹果酸的结构简式为:。下列说法错误的是
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有种
B.苹果酸能发生取代反应、消去反应和缩聚反应
C.苹果酸最多可与发生复分解反应
D.与苹果酸官能团种类和个数均相同的同分异构体还有两种
6.下列说法正确的是
A.
B.甲苯的一氯取代物只有4种
C.甲醛碳原子是sp杂化类型
D.除去苯中混有的苯酚,加入足量的溴水,再过滤即可
E.命名CH3CH=C(CH3)CH(CH3)2:2,3﹣二甲基﹣3﹣戊烯
7.已知A物质的分子结构简式如下:,lmol A与足量的NaOH溶液混合共热,充分反应后最多消耗NaOH的物质的量为
A.6mol B.7mol C.8mol D.9mol
8.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
+H2O+CO2+
下列说法正确的是
A.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B.香兰素、阿魏酸均不与Na2CO3、NaOH溶液反应
C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D.与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
9.有关下列图示仪器的说法错误的是
A.图①所示仪器的名称是球形冷凝管,可用于冷凝回流
B.图②所示仪器可用于干燥气体,在尾气吸收时可防倒吸
C.图③所示仪器具有“0”刻度,可以用于盛装纯碱溶液
D.图④所示仪器中的侧管可平衡漏斗与下方容器内的压强,便于液体滴下
10.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的4种短周期主族元素,且只分布在第一、二周期。Z元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物可以形成离子化合物。这4种元素形成某有机物的结构简式如图。下列说法不正确的是
A.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色
B.该物质存在能与新制氢氧化铜悬浊液作用产生砖红色沉淀的芳香族同分异构体
C.该物质与不同状态的溴作用,可实现在苯环和侧链上取代溴原子
D.这4种元素可以组成不止一种离子化合物
11.已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得
下列说法不正确的是
A.雷琐苯乙酮至少7个碳原子同一平面.
B.两分子苹果酸的一种脱水缩合产物是:
C.伞形酮可发生取代、加成、水解、氧化、还原反应
D.可用FeCl3溶液来检验伞形酮和雷琐苯乙酮
12.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2L0.5mol/LCH3COOH溶液中含有H+的数目为NA
B.23gNa与足量H2O反应完全后生成H2的体积为11.2L
C.密闭容器中2molSO2与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA
D.物质的量相同的和CH3CHO所含共价键数目相同
13.下列表示不正确的是
A.醋酸的电子式: B.乙醇的结构简式:
C.乙烯的球棍模型: D.2—甲基—2—戊烯的键线式:
14.下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.苯酚钠溶液中通入二氧化碳的离子方程式: 2+H2O+CO22+CO
B.乙酸与碳酸钠溶液反应的离子方程式:2H++CO=CO2↑+H2O
C.乙醛溶液与足量的银氨溶液共热的化学方程式:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
D.丙烯聚合成聚丙烯的化学方程式:nCH2=CHCH3
15.有机物A的结构简式如图所示,某同学对其可能具有的化学性质进行了如下预测,其中正确的是
①可以使酸性KMnO4溶液褪色
②可以和NaOH溶液反应
③在一定条件下可以和乙酸反应
④在一定条件下可以发生催化氧化反应
⑤在一定条件下可以和新制Cu(OH)2悬浊液反应
A.①②③ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
二、填空题(共4题)
16.书写以下化学方程式
(1)制备TNT的反应___。
(2)环己醇的催化氧化___。
(3)跟足量NaOH的反应__。
(4)反应生成一种含五元环的化合物__。
17.苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为_______;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为_______。
(4)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为_______。
(5)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见表:
R' -CH3 -C2H5 -CH2CH2C6H5
产率/% 91 80 63
请找出规律,并解释原因_______。
18.按要求填空:
(1)甲醛与银氨溶液反应的方程式_______;
(2)发生缩聚反应的方程式_______;
(3)有机物与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:_______;
(4)有机物与氢氧化钠溶液反应的方程式:_______;
(5)甲醛、溴乙烷、苯酚、乙酸均为重要的化工原料,写出相应有机物的结构简式。
①能发生水解反应的是_______。
②能与FeCl3溶液发生显色反应的是_______。
③能与Na2CO3溶液反应有气体生成的是_______。
④能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是_______
(6)官能团-COOH的名称是_______
(7)的名称为_______
(8)键线式表示的分子式_______。
19.某化学兴趣小组的同学在乙醛溶液中加入溴水,溴水褪色。分析乙醛的结构和性质,同学们认为溴水褪色的原因有三种可能(请补充完整):
①溴在不饱和键上发生加成反应。
②溴与甲基上的氢原子发生取代反应。
③________________________________________________________________________。
为确定此反应的机理,同学们作了如下探究:
(1)向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,若有沉淀产生,则上述第________种可能被排除。
(2)有同学提出通过检测反应后溶液的酸碱性作进一步验证,就可确定该反应究竟是何种反应原理。此方案是否可行?________,理由是_______________________。
(3)若反应物Br2与生成物Br-的物质的量之比是1∶2,则乙醛与溴水反应的化学方程式为___________。
三、综合题(共4题)
20.我国盛产山荼籽精油,其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β-紫罗兰酮。
(1)柠檬醛的分子式是_____________,所含官能团的结构简式为______________。
(2)β-紫罗兰酮的核磁共振氢谱共有_________个吸收峰,等物质的量的假性紫罗兰酮与β-紫罗兰酮分别与足量的溴水反应时,最多消耗的Br2质量之比为____________。
(3)柠檬醛有多种同分异构体,能满足下列条件的同分异构体有__________种。
A.含有一个六元环,六元环上只有一个取代基;B.能发生银镜反应。
(4)反应①是柠檬醛和丙酮在一定条件下发生的羟醛缩合反应,该反应除生成假性紫罗兰酮外还生成一种小分子化合物,请写出该反应的化学方程式(不用写反应条件,部分可用R代替):___________________________。
21.按要求填空:
(1)写出苯乙炔与溴水完全加成的化学方程式_______。
(2)聚氯乙烯,简称PVC,这种材料如果用于食品包装,它对人体的安全性有一定的影响,写出生成聚氯乙烯的化学方程式:_______。
(3)是一种驱虫药——山道年的结构简式指出其含有的含氧官能团的名称_______。
(4)已知。请写出苯乙烯与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得生成物的结构简式:_______。
(5)分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类和酯类的共有_______种。
22.请按要求作答:
(1)请根据官能团的不同对下列有机物进行分类:
Ⅰ.醇: ________酮: ________醛: ________(填序号);
Ⅱ.④的官能团的名称为 ________,⑦的官能团的名称为 ________;
(2)分子式为 C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有 ________种;
(3) 的名称为: ________;写出聚合生成高分子化合物的化学方程式 ________;
(4) 键线式表示的有机物名称为 ________;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃的结构简式________;
(5)篮烷分子的结构如图所示:
①篮烷的分子式为: ________,其二氯代物有 ________种;
②若使 1mol 该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 ________mol 氯气。
(6)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃的一溴代物有 ________种;若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为 ________,名称为 ________;
23.正丁烷是一种重要的化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛,反应如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO。反应物和产物的相关数据列表:
沸点/℃ 密度(g/cm3) 水中溶解性 摩尔质量(g/mol)
正丁醇 117.2 0.8109 微溶 74
正丁醛 75.7 0.8017 微溶 72
实验步骤:将6.0 gNa2Cr2O7放入100 mL烧杯中,加30 mL水溶解,再缓慢加入5 mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中,在A中加入3.7 g正丁醇和几粒沸石、加热,当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90-95℃,在E中收集90°C以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75-77℃的馏分,产量2.7 g。
回答下列问题:
(1)上述装置图中B仪器的名称是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.该实验中,仪器A、B中的溶液可以互换
B.实验中可以通过移动酒精灯的位来进行温度控制
C.应先加热A至90-95℃,再通冷凝水
D.收集75-77℃馏分,严格控温是为了提高产品的纯度
(3)反应温度应保持在90-95℃,其原因是___________。
(4)本实验中,正丁醛的产率为___________ %。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.选项为制备乙酸乙酯的操作,在制备过程中有所涉及,A项不符合题意;
B.制备乙酸乙酯时,可能混有乙酸和乙醇杂质,两者易溶于水,故防止倒吸,导管口位于液面以上,饱和碳酸钠溶液吸收乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,是收集乙酸乙酯的操作,B项不符合题意;
C.利用分液漏斗进行萃取分液,是分离乙酸乙酯的操作,C项不符合题意;
D.选项为蒸发操作,在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中未涉及,D项符合题意;
答案选D。
2.A
【详解】
A.乙醇的分子式应写成:C2H6O,故A错误;
B.甲醛的化学式为:HCHO,其球棍模型:,故B正确;
C.根据烯烃的命名规则,从靠近官能团的一端开始编号,所以2-甲基-1,3-丁二烯的键线式:,故C正确;
D.乙醇和乙酸脱水生成乙酸乙酯,乙酸乙酯的结构简式:CH3COOCH2CH3,故D正确;
故选A。
3.C
【详解】
A.+HNO3+H2O是苯的硝化反应,属于取代反应,A正确;
B.是乙醛的氧化反应,B正确;
C.是乙炔的加成反应,C错误;
D.是乙醇的消去反应,D正确;
答案选C。
4.D
【详解】
A.甲烷与丙烷结构相似、通式相同,相差2个CH2原子团,互为同系物,A正确;
B.乙醇和碳酸氢钠不反应、乙酸和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,可用NaHCO3鉴别乙醇和乙酸,B正确;
C. 乙醇含羟基、乙酸含羧基,均能与金属钠反应生成H2,C正确;
D. 甲烷与氯气在光照下发生取代反应,会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等,产物至少有5种,D不正确;
答案选D。
5.C
【详解】
A.由可知,该化合物中含有羧基和羟基2种官能团均能发生酯化反应,故A正确;
B.该化合物中的羧基、羟基能发生取代和缩聚反应,由于与羟基相连的邻位碳原子含有氢原子,能发生消去反应,故B正确;
C.该物质中只有羧基能与反应,1mol化合物中含有2mol羧基,所以1mol该物质最多消耗1mol,故C错误;
D.与苹果酸官能团种类和个数均相同的同分异构体还有和2种,故D正确;
答案选C。
6.A
【详解】
A.甲苯分子内有4种氢原子,甲基一氯取代物只有4种,A正确;
B.甲醛中有羰基,碳原子是sp2杂化类型,B错误;
C.加入足量的溴水,苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚会溶于苯,不能过滤,C错误;
D.烯烃命名时,离碳碳双键近的一端开始编号,CH3CH=C(CH3)CH(CH3)2:3,4﹣二甲基﹣2﹣戊烯,D错误;
答案选A。
7.C
【详解】
通过A分子的结构可知,其含有6个酚羟基,一个由酚羟基酯化得来的酯基,酯基水解得到1个酚羟基和1个羧基,所以1molA最多能消耗的NaOH的物质的量为8mol,C项正确;
故选C。
8.D
【详解】
A.香兰素分子中的酚羟基、醛基和阿魏酸分子中的酚羟基、碳碳双键都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则用酸性高锰酸钾溶液不能检测反应是否有阿魏酸生成,故A错误;
B.香兰素分子中的酚羟基和阿魏酸分子中的酚羟基、羧基都能与碳酸钠、氢氧化钠溶液反应,故B错误;
C.有机物分子含有醇羟基或卤素原子可能发生消去反应,香兰素、阿魏酸都不含有醇羟基或卤素原子,都不能发生消去反应,故C错误;
D.香兰素的同分异构体中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物必含2个酚羟基、1个醛基、1个甲基,且羟基处于间位,甲基和醛基处于对位,符合此条件的结构简式为、,共2种,故D正确;
故选D。
9.C
【详解】
A.图①所示仪器为球形冷凝管,常用于冷凝回流,提高原料的利用率,A正确;
B.图②所示仪器装入干燥剂时可干燥气体,用液体吸收气体时可防倒吸,B正确;
C.图③所示仪器为酸式滴定管,上方具有“0”刻度,纯碱溶液显碱性,易腐蚀玻璃活塞部位,不能用酸式滴定管盛装,C错误;
D.图④所示仪器为恒压漏斗(滴液漏斗),侧管可以平衡该漏斗液面上方与下方容器内的压强,使液体顺利滴下,D正确;
答案选C。
10.B
【详解】
A.该物质含有酚羟基能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;
B.该物质不存在醛基,不能能与新制氢氧化铜悬浊液作用产生砖红色沉淀,没有这种异构体,故B错误;
C.该物质与不同状态的溴作用,可实现在苯环和侧链上取代溴原子,光照下溴代物只发生在侧链的α-碳原子上的氢,铁粉催化条件下溴代则发生在苯环上的氢原子,故C正确;
D.这4种元素可以组成不止一种离子化合物,例如碳酸铵、碳酸氢铵,故D正确;
故选B。
11.D
【详解】
A.苯环及苯环直接相连的碳原子一定共面,由雷琐苯乙酮的结构可知,其中至少有7个碳原子共面,故A正确;
B.由苹果酸的结构可知其含两个羧基和一个羟基,两分子的苹果酸中彼此的羧基和羟基可发生两次酯化反应生成,故B正确;
C.伞形酮中含有酯基、碳碳双键、酚羟基,酯基可发生取代、水解反应,碳碳双键可发生氧化、加成反应,加成氢气的反应也是还原反应,故C正确;
D.两者均含酚羟基,不能用氯化铁检验,故D错误;
故选:D。
12.D
【详解】
A.醋酸为弱酸,在溶液中部分电离,则2L0.5mol/L醋酸溶液中含有H+的数目小于NA,故A错误;
B.缺标准状况,无法计算23g钠与足量水反应完全后生成氢气的体积,故B错误;
C.二氧化硫和氧气的催化氧化反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,则密闭容器中2mol二氧化硫与1mol氧气充分反应生成三氧化硫的分子数小于2NA,故C错误;
D.和CH3CHO所含共价键的数目都为7,则物质的量相同的和CH3CHO所含共价键数目相同,故D正确;
故选D。
13.A
【详解】
A.醋酸是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.乙醇的分子式为C2H6O,结构简式为CH3CH2OH,故B正确;
C.乙烯的分子式为C2H4,球棍模型为,故C正确;
D.2—甲基—2—戊烯的结构简式为(CH3)2C=CH CH2CH3,键线式为,故D正确;
故选A。
14.C
【详解】
A.由于苯酚酸性强于HCO,所以产物为苯酚和HCO,正确的离子方程式为+H2O+CO2+HCO,A错误;
B.乙酸与碳酸钠反应生成乙酸钠、水和二氧化碳,乙酸是弱酸,保留化学式,正确的离子方程式为2CH3COOH+CO=CO2↑+H2O+2CH3COO-,B错误;
C.乙醛含醛基,与银氨溶液发生银镜反应,反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,C正确;
D.聚丙烯的结构简式为,D错误;
选C。
15.D
【详解】
根据结构分析可知,有机物A分子中含羟基、酯基和醛基(甲酸酯基):
①羟基相连的碳原子上有氢原子,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色,①正确;
②分子中含有酯基,可与NaOH发生反应,②正确;
③分子中含有羟基,一定条件下可与乙酸发生酯化反应,③正确;
④分子中含羟基(羟基相连的碳原子上有氢)和醛基,在一定条件下可以发生催化氧化,④正确;
⑤分子中含有醛基,一定条件下可以和新制Cu(OH)2悬浊液反应生成Cu2O,⑤正确;
综上,该有机物可以发生①~⑤的所有反应,故答案选D。
16. +3HNO3+3H2O 2+O22+2H2O +4NaOH+CH3COONa+NaCl+2H2O +H2O
【详解】
(1)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化和加热条件下发生硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯和水,该反应被用来制备烈性炸药TNT,即制备TNT的反应方程式为+3HNO3+3H2O;
(2)环己醇中与-OH相连的C上有一个H,被催化氧化成环己酮,反应的方程式为2+O22+2H2O;
(3)中酯基、-Cl均能与NaOH发生水解反应,水解后得到的酚羟基也能和NaOH发扬,因此该物质与足量NaOH反应的方程式为+4NaOH+CH3COONa+NaCl+2H2O;
(4)含羧基和羟基,可发生分子内酯化产生五元环,反应方程式为+H2O。
17.(1)2-羟基苯甲醛(或水杨醛)
(2)
(3) 乙醇、浓硫酸/加热
(4)
(5)随着R'体积增大,产率降低
【解析】
(1)
根据的结构特点可知该物质的名称为2-羟基苯甲醛;
(2)
由题给的苯甲醛与乙醒反应的信息及酚羟基能与NaOH反应可知,B的结构简式为B为;
(3)
由CD的结构变化可知该反应为酯化反应,所以反应所用的试剂为浓硫酸与乙醇,反应条件为加热;根据副反应的特点为“脱羧”,而副产物分子式为C8H8O2,可知该副产物的结构简式为;
(4)
C的分子式为C9H8O4,根据“1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳”可知含有2个—COOH,“与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸”可知其结构为;
(5)
由题给表格中的信息可知,R'的相对分子质量越大(体积越大),产物的产率越低,原因是R'体积越大,位阻越大,越不容易与PCBO发生[4+2]反应;
18. HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O +(n-1)H2O +3NaOH→+CH3COONa+2H2O +2NaOH→+2H2O CH3CH2Br CH3COOH HCHO 羧基 2,3-二甲基-1-丁烯 C6H14
【详解】
(1)甲醛分子中含有2个醛基,与足量银氨溶液反应,产生(NH4)2CO3、Ag、NH3、H2O,反应的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O;
(2)分子中同时含有-OH、-COOH,在一定条件下可发生缩聚反应产生和水,该反应的的化学方程式为:n+(n-1)H2O;
(3)有机物中含有的羧基及酯基都可以与NaOH发生反应,二者反应产生、CH3COONa、H2O,该反应的化学方程式为:+3NaOH→+CH3COONa+2H2O;
(4)分子中含有的酚羟基、羧基能够与NaOH发生反应,而醇羟基不能发生反应,故该物质与NaOH发生反应产生和水,反应的化学方程式为:+2NaOH→+2H2O;
(5)①溴乙烷含有溴原子,在NaOH的水溶液中加热,能够发生水解反应产生CH3CH2OH、NaBr,故能够发生水解反应的物质是溴乙烷,结构简式是CH3CH2Br;
②苯酚含有酚羟基,遇FeCl3溶液会发生显色反应而使溶液显紫色,其结构简式是;
③乙酸分子中含有羧基,由于其酸性比碳酸强,所以能与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,故上述物质中能与Na2CO3溶液反应有气体生成的物质是乙酸,结构简式是CH3COOH;
④甲醛含有醛基,具有强的还原性,在加热条件下能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,故能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的物质是甲醛,其结构简式是HCHO;
(6)官能团-COOH的名称是羧基;
(7)选择分子中包含碳碳双键在内的最长碳链为主链,该物质包含碳碳双键在内的最长碳链上有4个C原子,从左端为起点,给主链上C原子编号,以确定碳碳双键和取代基的位置,该物质名称为2,3-二甲基-1-丁烯;
(8)顶点及拐点为C原子,结合C原子价电子数目是4个,确定H原子的数目,则的分子式是C6H14。
19. 乙醛具有还原性,被溴水氧化 ① 不可行 ②③反应都有酸生成 CH3CHO+Br2+H2O―→CH3COOH+2HBr
【详解】
本题分析:本题主要考查对于“确定溴水与乙醛反应机理”实验的评价。
③乙醛具有还原性,被溴水氧化。
(1)向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,若有沉淀产生,则上述第①种可能被排除。
(2)此方案不可行,理由是②③反应都有酸生成。
(3)若反应物Br2与生成物Br-的物质的量之比是1:2,则乙醛与溴水发生氧化还原反应,反应的化学方程式为CH3CHO+Br2+H2O―→CH3COOH+2HBr。
20. C10H16O -CHO、 8 3∶2 15 R-CHO+→+H2O
【详解】
(1)根据题给信息可知柠檬醛的分子式为:C10H16O,所含官能团为-CHO和;故答案为:C10H16O;-CHO和;
(2)有机化合物结构中的等效氢原子在核磁共振氢谱中都给出了相应的峰(信号),β-紫罗兰酮中有几种等效氢,就有几个吸收峰,分析β-紫罗兰酮的分子结构,可知有8种等效氢,故β-紫罗兰酮的核磁共振氢谱共有8个吸收峰;两种物质中均只有碳碳双键能与溴发生加成反应,假性紫罗兰酮分子中含有三个碳碳双键,β-紫罗兰酮分子中含有两个碳碳双键,故等物质的量的假性紫罗兰酮与β-紫罗兰酮分别与足量的溴水反应时,最多消耗的Br2质量之比为3:2;答案为:8;3:2;
(3)要满足能发生银镜反应,则分子必有醛基官能团,当六元环上只有一个取代基时,取代基的组成可表示为-C3H6CHO,则相应的取代基为:-CH2HC2CH2CHO、-CH2CH(CH3)CHO、-CH(CH3)CH2CHO、-C(CH3)2CHO、这五种结构,对于六元环来说,环上有三种不同的位置,故同分异构体的数量共有:种。答案为:15;
(4)根据题意,柠檬醛和丙酮在一定条件下发生羟醛缩合反应生成假性紫罗兰酮和一种小分子化合物,分析柠檬醛、丙酮和假性紫罗兰酮的分子结构,可知另一种小分子化合物为H2O,故反应方程式为:R-CHO++H2O,答案为:R-CHO++H2O。
21. +2Br2→ nCH2=CHCl 羰基、酯基 6
【详解】
苯乙炔结构简式是,物质分子中含有不饱和的碳碳三键,因此能够与溴发生加成反应,每1 mol苯乙炔能够与2 mol溴发生加成反应产生,则该反应的化学方程式为:+2Br2→;
(2)氯乙烯结构简式是CH2=CHCl,在该物质分子中含有不饱和碳碳双键,在一定条件下断裂碳碳双键中较活泼的碳碳键,然后这些不饱和的C原子彼此结合形成聚氯乙烯,该反应的化学方程式为:nCH2=CHCl;
(3)根据物质结构简式可知:其中所含的含氧官能团名称为酯基和羰基;
(4)根据题目已知信息可知:苯乙烯与与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应所得生成物中,形成的不饱和碳碳双键断裂其中较活泼的碳碳键,这两个C原子上各结合一个-OH,变为饱和C原子,则所得物质的结构简式为:;
(5)分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类的物质有丁酸、2-甲基丙酸,共2种;酯类物质为饱和一元酯,可能有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯,共有4种,故分子式为C4H8O2的同分异构体中,属于酸类和酯类的共有2+4=6种。
22. ① ② ⑤ 溴原子 酯基 3 苯乙烯 2-甲基戊烷 C10H12 19 12 6 3,4-二甲基-1-戊炔
【详解】
(1)①含有醇羟基,属于醇;②含有羰基,属于酮;③含有酚羟基,属于酚;④含有卤素原子,属于卤代烃;⑤,含有醛基,属于醛;⑥含有羧基,属于羧酸;⑦含有酯基,属于酯。
Ⅰ.根据前面分析得到醇为①;酮为②;醛为⑤;故答案为:①;②;⑤。
Ⅱ.④的官能团的名称为溴原子,⑦的官能团的名称为酯基;故答案为:溴原子;酯基。
(2)分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH2=C(CH3)CH3、CH3CH=CHCH3共3种;故答案为:3。
(3)的名称为:苯乙烯;聚合生成高分子化合物的化学方程式
;故答案为:苯乙烯;。
(4)键线式表示的有机物为(CH3)2CHCH2CH2CH3,名称2-甲基戊烷;与其互为同分异构体且一氯代物有两种的烃,即烃有两种位置的氢,其结构简式;故答案为:2-甲基戊烷;。
(5)①篮烷的分子式为:C10H12,其二氯代物结构为,共19种;故答案为:C10H12;19。
②烃与氯气发生取代反应,取代一个氢原子消耗1个氯气,因此若使1mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要12mol氯气;故答案为:12。
(6)某烷烃碳架结构如图所示:,此烷烃有6种位置的氢,因此一溴代物有6种;若此烷烃为炔烃加氢制得,即碳碳之间是碳碳三键,根据碳只有四个价键,因此碳碳三键只可能再从左到右的1、2号碳原子上,此炔烃的结构简式为,名称为3,4-二甲基-1-戊炔;故答案为:6;;3,4-二甲基-1-戊炔。
23. 分液漏斗 D 保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化; 75%
【详解】
(1)根据实验装置可知B为分液漏斗,故答案为:分液漏斗
(2) A.该实验中,仪器A中为正丁醇,B中的溶液为Na2Cr2O7和浓硫混合液,如果互换,将正丁醇滴入Na2Cr2O7和浓硫混合液中可能会造成正丁醇直接被氧化成正丁酸,故A错误。
B.实验中保持反应温度为90-95℃,可以采取水浴加热,故B错误
C.应先通冷凝水,再加热A至90-95℃,故C错误
D.正丁醛的沸点75.7℃,收集75-77℃馏分,严格控温是为了提高产品的纯度,故D正确
故答案为:D
(3) 根据题目所给反应物和产物的沸点数据可以知道,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,故正确答案为:保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;
(4),正丁醛的理论产量为:
正丁醛的产率为,故产率为:75%