第3讲 烃的衍生物
【复习目标】
1.掌握卤代烃的结构与性质,理解卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用。
2.掌握醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、油脂、胺、酰胺的结构、性质与性质的应用。
3.掌握多种烃的衍生物间的相互转化及其反应类型,能正确书写化学方程式。
考点一 卤代烃
1.卤代烃的概念
(1)概念:烃分子中的氢原子被 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 (或卤素原子);饱和一元卤代烃通式: 。
2.卤代烃的物理性质
状态 通常状况下,除CH3Cl、CH3CH2Cl、 CH2CHCl等为气体,其余为液体和固体
沸点 比同碳原子数的烃沸点要
溶解性 于水, 于有机溶剂
密度 高于相应的烃,一般随着烃基中碳原子数目的增加而减小
3.卤代烃的化学性质
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 强碱的乙醇溶液、加热
续 表
反应类型 水解反应(取代反应) 消去反应
断键方式
化学 方程式 RX+NaOHROH+NaX RCH2CH2X+NaOH RCHCH2+NaX+H2O
产物特征 引入—OH 引入不饱和键
4.卤代烃的制备
制备原理 反应示例
取代反应 (1)乙烷与Cl2: ; (2)苯与Br2:+Br2+HBr↑; (3)C2H5OH与HBr:
续 表
制备原理 反应示例
不饱和烃 的加成 反应 (1)丙烯与Br2、HBr: , CH3CHCH2+HBr; (2)乙炔与HCl的反应:
5.卤代烃中卤素原子的检验
(1)检验原理。
①卤代烃中卤素原子都以共价键结合,不能电离出X-,必须转化成X-,酸化后用 来检验。
②将卤代烃中的卤素原子转化为X-,一般用卤代烃的水解反应。
(2)实验流程。
[理解·辨析] 判断正误
(1)常温下卤代烃都是液态或固态,不溶于水,密度比水大。( )
(2)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。( )
(3)卤代烃都能发生取代反应和消去反应。( )
(4)卤代烃发生消去反应的产物有2种。( )
(5)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生浅黄色沉淀。( )
一、卤代烃的结构与性质
1.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是( )
[A] 发生水解反应时,被破坏的键是①和③
[B] 发生消去反应时,被破坏的键是①和④
[C] 发生水解反应时,被破坏的键是①
[D] 发生消去反应时,被破坏的键是②和③
2.下列卤代烃在KOH的乙醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
① ②
③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2—CHBr2
⑤ ⑥CH3Cl
[A] ①③⑥ [B] ②③⑤
[C] 全部 [D] ②④
1.消去反应的规律
(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl。
(2)与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应,如(CH3)3CCH2Cl。
(3)与卤素原子相连的碳原子有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到两种不同产物。
(4)卤代烃发生消去反应可生成炔烃。如:CH2ClCH2Cl+2NaOHCH≡CH↑+2NaCl+2H2O。
2.卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯或炔”。
二、卤代烃中卤素原子的检验
3.为了测定某卤代烃分子中所含有的卤素原子种类,可按下列步骤进行实验:①量取该卤代烃液体;②冷却后加入稀硝酸酸化;③加入AgNO3溶液至沉淀完全;④加入适量NaOH溶液,煮沸至液体不分层。正确操作顺序为( )
[A] ④③②① [B] ①④②③
[C] ③①④② [D] ①④③②
4.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是( )
[A] 加热时间太短
[B] 不应冷却后再加入AgNO3溶液
[C] 加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化
[D] 反应后的溶液中不存在Cl-
三、卤代烃在有机转化中的应用
5.根据下面的反应路线及所给信息填空。
AB
(1)A的结构简式是 ,名称是 。
(2)反应①②的反应类型分别是 、 。
(3)反应④的化学方程式是 。
6.利用已有知识,完成下列转化,写出转化的路线图。
(1)以为原料制备: 。
(2)以为原料制备: 。
(3)以为原料制备: 。
卤代烃在有机合成中5个方面的应用
(1)引入羟基:R—X+NaOHROH+NaX。
(2)引入不饱和键:+NaOH+NaX+H2O。
(3)改变官能团的个数:CH3CH2Br
CH2CH2CH2BrCH2Br。
(4)改变官能团的位置:CH2BrCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3
。
(5)对官能团进行保护。
如在氧化CH2CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:
CH2CHCH2OH
CH2CH—COOH。
考点二 醇、酚
1.醇
(1)概念:醇是烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物。饱和一元醇的分子通式为 。
(2)分类。
2.醇的性质
(1)物理性质。
(2)醇的化学性质——从官能团、化学键的视角理解。
醇分子发生化学反应时化学键()的断裂情况及反应类型如下表所示:
反应 断键 情况 反应 类型 化学方程式 (以乙醇为例)
与活泼 金属 反应 ① — 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
催化氧 化反应 ①③ 氧化 反应 2CH3CH2OH+O2
与氢卤 酸反应 取代 反应 CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
分子间 脱水 反应 ①② 取代 反应
分子内 脱水 反应 消去 反应 CH2CH2↑+H2O
酯化 反应 ① CH3COOCH2CH3+H2O
3.几种重要的醇
醇 物理性质 用途
乙醇 无色、有特殊香味的液体,易挥发,密度比水 ,能与水 燃料;化工原料;常用的溶剂;体积分数为 时可作医用消毒剂
甲醇 (木醇) 无色液体,沸点低、易挥发、易溶于水 化工生产、车用燃料
乙二醇 无色、黏稠的液体,与水以任意比例互溶 重要化工原料,制造化妆品、发动机防冻液等
丙三醇 (甘油)
4.酚的概念
酚是羟基与苯环 相连的有机化合物,最简单的酚为 。醇和酚的官能团均为 。
5.酚的化学性质——从官能团之间的相互影响视角理解(以苯酚为例)
由于苯环对 的影响,酚羟基比醇羟基活泼,由于羟基对 的影响,苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。
(1)苯环对羟基的影响。
①弱酸性:C6H5OHC6H5O-+H+。
苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。
②与活泼金属反应:2+2Na 。
③与碱的反应。
苯酚的浑浊液溶液变澄清溶液又变浑浊。
+NaOH , +H2O+CO2 。
苯酚能与Na2CO3溶液反应:+Na2CO3+NaHCO3。
(2)羟基对苯环的影响。
苯酚与溴发生取代反应,产生白色沉淀,化学方程式为 。
(3)显色反应。
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可检验苯酚的存在。
(4)加成反应。
与H2加成: 。
(5)氧化反应。
苯酚易因部分被氧化而呈粉红色,易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(6)缩聚反应。
苯酚与甲醛反应:n+nHCHO 。
[理解·辨析] 判断正误
(1)体积分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂。( )
(2)向工业酒精中加入生石灰,然后加热蒸馏,可制得无水乙醇。( )
(3)苯酚有毒,沾到皮肤上,可用浓NaOH溶液冲洗。( )
(4)含酚类物质的废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。( )
(5)和含有的官能团相同,两者的化学性质相似。( )
(6)CH3OH和都属于醇类,且两者互为同系物。( )
(7)除去苯中的苯酚,加入饱和溴水再过滤。( )
(8)乙醇与钠反应生成氢气,此现象说明乙醇具有酸性。( )
(9)用饱和溴水或FeCl3溶液均可鉴别乙醇和苯酚溶液。( )
(10)所有的醇都能发生催化氧化反应和消去反应。( )
一、醇的结构与性质
1.某饱和一元醇发生消去反应后的产物完全加氢,可以得到2,2,4三甲基己烷,已知原一元醇能发生催化氧化反应,其可能的结构有(不考虑立体异构)( )
[A] 4种 [B] 3种 [C] 2种 [D] 1种
2.有下列几种醇:
①CH3CH2CH2OH ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦
(1)其中能被催化氧化生成醛的是 (填序号,下同),能被催化氧化,但生成物不是醛类的是 ,不能被催化氧化的是 。
(2)与浓硫酸共热发生消去反应只生成一种烯烃的是 ,能生成三种烯烃的是 ,不能发生消去反应的是 。
(3)已知丁基(—C4H9)有4种结构,则戊醇中有 种醇可以被氧化为醛类。
醇的消去与催化氧化规律
1.醇的消去规律
(1)结构条件。
①醇分子中连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子。
②该相邻的碳原子上必须连有氢原子。
(2)断键方式。
2.醇的催化氧化规律
二、酚的结构与性质
3.(2023·浙江1月选考,9)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( )
[A] 分子中存在2种官能团
[B] 分子中所有碳原子共平面
[C] 1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗 2 mol Br2
[D] 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH
4.下列反应,不能说明苯酚分子中羟基受苯环的影响而使它比乙醇分子中的羟基更活泼,或不能说明羟基对苯环的影响而使苯酚分子中苯环比苯更活泼的是( )
[A] 2+2Na2+H2↑
[B] +3Br2+3HBr
[C] n+nHCHO
+(n-1)H2O
[D] +NaOH+H2O
考点三 醛、酮
1.概念与组成
物质 醛 酮
概念 烃基(或氢原子)与 相连而构成的化合物 与两个 相连的化合物
官能团 名称: ; 表示方法: 名称: ; 表示方法:
通式 饱和一元醛: (n≥0)或 CnH2nO(n≥1) 饱和一元酮: CnH2nO(n≥3)
2.常见的醛、酮及物理性质
名称 结构简式 状态 气味 溶解性
甲醛 (蚁醛) HCHO 气味 易溶于水
乙醛 CH3CHO 液体 气味 与水以任 意比互溶
丙酮 特殊 气味 能与水 互溶
3.化学性质
(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)。
①银镜反应: 。
②与新制的氢氧化铜反应: 。
[注意] 甲醛的结构为,其分子中有两个醛基,与足量的银氨溶液反应产生银的定量关系为HCHO～4Ag。甲醛与新制的氢氧化铜反应,甲醛与生成Cu2O的关系为HCHO～2Cu2O。
(2)醛、酮的还原反应(催化加氢)。
+H2。
(3)醛、酮的羰基与具有极性键共价分子的加成反应:
。
[理解·辨析] 判断正误
(1)醛能发生银镜反应,凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。( )
(2)甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物。( )
(3)醛类物质发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下。( )
(4)甲醛可被足量酸性高锰酸钾溶液氧化为甲酸。( )
(5)乙醛分子中的所有原子都在同一平面内。( )
(6)酮类物质只能发生还原反应,不能发生氧化反应。( )
(7)水与丙酮能完全互溶的原因是两种分子间能形成氢键。( )
(8)1 mol HCHO与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应,可析出2 mol Ag。( )
(9)醛基的结构简式可以写成—CHO,也可以写成—COH。( )
(10)欲检验CH2CHCHO分子中的官能团,应先检验“”后检验“—CHO”。( )
一、醛、酮的结构与性质
1.(2025·河北衡水武强中学期中)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述正确的是( )
[A] 茉莉醛与苯甲醛互为同系物
[B] 在加热和催化剂作用下加氢,1 mol茉莉醛最多能消耗3 mol H2
[C] 一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
[D] 从理论上说,202 g茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216 g银
2.(2024·北京三模)羟醛缩合反应常用来增长碳链,其原理如图:
下列说法不正确的是( )
[A] 反应Ⅰ、Ⅱ分别为加成、消去反应
[B] 4.4 g甲的同分异构体中含σ键数目最多为 0.7NA
[C] 反应Ⅰ、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂
[D] 将乙醛和丙醛在NaOH溶液中充分混合共热,最多生成3种烯醛
3.一定量的某饱和一元醛发生银镜反应,析出银21.6 g。等量的此醛完全燃烧时,生成的水为 5.4 g。则该醛可能是( )
[A] 丙醛 [B] 乙醛
[C] 丁醛 [D] 甲醛
4.1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应最多能产生 mol Ag,写出有关反应的化学方程式: 。
二、醛基的检验
5.(2024·浙江温州一模)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] 先加新制的氢氧化铜,微热,再加入溴水
[D] 先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
6.某同学用1 mL 2 mol·的CuSO4溶液与 4 mL 0.5 mol·的NaOH溶液混合,然后加入 0.5 mL 4%的乙醛溶液,加热至沸腾,未见砖红色沉淀,实验失败的主要原因是( )
[A] 乙醛量太少 [B] 硫酸铜的量少
[C] NaOH的量少 [D] 加热时间不够
三、醛、酮与有机合成
7.已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
(与醛基相连的碳原子上的碳氢单键与另一分子的醛基加成)
如果将甲醛、乙醛、丙醛在NaOH溶液中发生反应,最多可以形成羟基醛的种类是( )
[A] 6种 [B] 7种
[C] 8种 [D] 9种
8.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可制得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合
物发生加成反应,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一,反应过程如图:
现欲合成,下列所选用的羰基化合物和卤代烃的组合正确的是( )
[A] 乙醛和2氯丙烷
[B] 甲醛和2溴丁烷
[C] 丙酮和一氯甲烷
[D] 丙酮和溴乙烷
9.已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成一种羟基醛:
CH3CHO+CH3CHO
肉桂醛F(分子式为C9H8O)在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味油,工业上主要是按如图所示路线合成:
已知:反应⑥为含羟基的物质在浓硫酸催化作用下分子内脱水的反应;反应⑤为碱性条件下醛醛加成反应。
请回答下列问题。
(1)肉桂醛F的结构简式为 ;
E中含氧官能团的名称为 。
(2)写出下列转化的化学方程式:
② ;
③ 。
写出有关反应的类型:① ,④ 。
(3)符合下列要求的E物质的同分异构体有 种。
①苯环上有两个处于对位的取代基,其中有一个是甲基;
②属于酯类。
醛、酮在有机合成中常用到的化学反应——羟醛缩合
考点四 羧酸及其衍生物
1.羧酸、酯、酰胺的概念与结构
物质 概念 结构通式
羧酸 由烃基(—H)与羧基相连而构成的有机化合物 R(H)—COOH
酯 醇与羧酸(无机含氧酸)发生酯化反应的产物
酰胺 羧酸分子中羧基中的羟基被氨基取代得到产物
2.几种重要的羧酸
物质 结构 性质特点或用途
甲酸 (蚁酸) 酸性,还原性(醛基)
乙酸 CH3COOH 无色、有强烈刺激性气味的液体,能与水互溶,具有酸性
乙二酸 (草酸) 酸性,还原性(+3价碳)
苯甲酸 (安息 香酸) 它的钠盐常作食品防腐剂
高级 脂肪酸 RCOOH(R为 碳原子数较多 的烃基) 饱和高级脂肪酸,常温呈固态; 油酸:C17H33COOH,不饱和高级脂肪酸,常温呈液态
3.羧酸的化学性质
(1)弱酸性:CH3COOHCH3COO-+H+,酸性强于碳酸。
(2)取代反应。
①酯化反应:能与醇通过“酸脱羟基醇脱氢”的原理生成酯。
如CH3COOH和CH3COH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3COH 。
②与NH3反应生成酰胺:CH3COOH+NH3CH3CONH2+H2O。
③αH取代,受羧基的影响,αH变得比较活泼,易发生取代反应。
如CH3CH2COOH+Cl2CH3CHClCOOH+HCl。
4.酯的通性
(1)物理性质。
酯的密度一般 水,易溶于有机溶剂;酯可用作溶剂,也可用作制备饮料和糖果的香料;低级酯通常有芳香气味。
(2)化学性质——水解反应(取代反应)。
酯在酸性或碱性环境下,均可以与水发生水解反应。如乙酸乙酯的水解:
①酸性条件下水解:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(可逆)。
②碱性条件下水解:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH(进行彻底)。
[注意] 酚酯在碱性条件下水解,消耗NaOH的定量关系,如1 mol 消耗2 mol NaOH。
5.油脂
(1)组成和结构。
①概念:油脂的主要成分是由甘油与 形成的酯。
②结构特点。
结构简式为,官能团为 ,有的可能含有 。
③分类。
(2)化学性质。
①油脂的氢化(油脂的硬化)。
如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为+3H2。
②水解反应。
a.酸性条件下,如硬脂酸甘油酯水解反应的化学方程式为+3H2O
+3C17H35COOH。
b.碱性条件下(即皂化反应),如硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为+3NaOH 。
6.胺、酰胺的性质
(1)胺(R—NH2)的碱性。
胺类化合物与NH3类似,具有碱性,能与盐酸、醋酸等反应。
①碱性的原因:RNH2+H2ORN+OH-。
②与酸的反应:RNH2+HClRNH3Cl。
(2)酰胺的水解反应。
水解 原理
酸性 条件 +H2O+HClRCOOH+NH4Cl
碱性 条件 +NaOHRCOONa+NH3↑
[理解·辨析] 判断正误
(1)羧基、酯基和酰胺基中的在催化剂作用下均能与H2发生加成反应。( )
(2)C4H8O2的同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等。( )
(3)制备乙酸乙酯时,向浓硫酸中缓慢加入乙醇和冰醋酸。( )
(4)胺或酰胺的碱性本质上是因为氮原子的孤电子对与H+形成配位键。( )
(5)酯和油脂在酸性或碱性条件下都能发生水解反应,且碱性水解又称皂化反应。( )
(6)植物油一般可以使溴水褪色,是因为脂肪酸碳链中含有碳碳双键。( )
(7)甲酸能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。( )
一、羧酸的性质
1.(2024·安徽淮北模拟)某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
[A] 该有机化合物的分子式为C14H30O5
[B] 1 mol该有机化合物最多能与4 mol H2发生反应
[C] 1 mol该有机化合物最多能与1 mol Na发生反应
[D] 1 mol该有机化合物最多能与2 mol NaOH发生反应
2.按要求书写酯化反应的化学方程式。
(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙酸与乙二醇以物质的量之比为1∶1酯化:
。
(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙醇以物质的量之比为1∶2酯化:
。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙二醇酯化。
①生成环酯: 。
②生成高聚酯:
nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH 。
(4)羟基酸自身的酯化反应,如自身酯化。
①生成环酯: 。
②生成高聚酯: 。
醇、酚、羧酸中羟基活泼性比较
羟基类型 醇羟基 酚羟基 羧羟基
氢原子活泼性
电离 极难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 中性 很弱 的酸性 弱酸性
与Na反应 反应 放出H2 反应 放出H2 反应放 出H2
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3 反应 不反应 不反应 反应放 出CO2
与Na2CO3 反应 反应生 成酚钠和 NaHCO3
二、酯和油脂的结构与性质
3.(2024·福建莆田模拟)某种药物主要成分X的分子结构如图所示,下列关于有机物X的说法错误的是( )
[A] X水解可生成乙醇
[B] X不能与溴水反应
[C] X能发生加成反应
[D] X难溶于水,易溶于有机溶剂
4.(2025·内蒙古高考适应性考试)地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如图所示。下列说法错误的是( )
[A] Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
[B] 为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
[C] 水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaCl可提升分离效果
[D] 生物柴油与石化柴油均可水解
三、胺和酰胺
5.(2024·河南周口质检)烟酰胺的结构简式为,下列有关叙述不正确的是( )
[A] 烟酰胺不属于胺
[B] 烟酰胺在酸性条件下水解生成铵盐和
[C] 烟酰胺在碱性条件下水解生成NH3和
[D] 烟酰胺分子中含有酰基()和酰胺基
6.(2024·贵州贵阳摸底考试)柳胺酚是一种常见的利胆药,结构如图所示。下列说法不正确的是( )
[A] 分子式为C13H11NO3
[B] 分子中所有原子可能共平面
[C] 能使酸性KMnO4溶液褪色
[D] 1 mol柳胺酚最多能与3 mol NaOH反应
第3讲 烃的衍生物
考点一 卤代烃
必备知识整合
1.(1)卤素原子 (2)碳卤键 CnH2n+1X(n≥1)
2.高 不溶 可溶
4.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O CH3CHCH2+Br2CH3CHBrCH2Br CH≡CH+HClCH2CHCl
5.(1)①AgNO3溶液
[理解·辨析] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
关键能力提升
1.C
2.A ①氯苯中氯原子与苯环相连,相邻的碳原子是苯环的一部分,因此氯苯不能在KOH的乙醇溶液中发生消去反应,符合题意;②氯原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,生成(CH3)2CCH2,不符合题意;③该有机物中氯原子所连碳原子的相邻的碳原子上无氢原子,因此该有机物不能发生消去反应,符合题意;④卤素原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,不符合题意;⑤卤素原子所连碳原子的相邻的碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,不符合题意;⑥卤素原子所连碳原子没有相邻的碳原子,不能发生消去反应,符合题意。综上所述,故选A。
3.B
4.C 氯乙烷在碱性条件下加热水解,先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH,然后再加入AgNO3溶液,可以检验Cl-的存在。
5.【答案】 (1) 环己烷
(2)取代反应 消去反应
(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O
【解析】 由反应①中A和Cl2在光照条件下发生取代反应得,可推知A为;在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应得;在Br2的CCl4溶液中发生加成反应得B();的转化应是在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应。
6.(1)(或)
(2)
(3)
考点二 醇、酚
必备知识整合
1.(1)CnH2n+1OH(n≥1) (2)C2H5OH
2.(1)小于 升高 氢键 高于 易 降低 (2)2CH3CHO+2H2O ② CH3CH2OCH2CH3+H2O ②⑤ 取代反应
3.小 以任意比例互溶 75%
4.直接 苯酚(或) 羟基(或—OH)
5.羟基 苯环 (1)②2+H2↑
③+H2O +NaHCO3
(2)+3Br2↓+3HBr
(4)+3H2
(6)+(n-1)H2O
[理解·辨析] (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)×
关键能力提升
1.A 某饱和一元醇发生消去反应的产物是单烯烃,完全加氢生成2,2,4三甲基己烷,原一元醇能发生催化氧化反应,其可能的结构有4种,分别为
、、、。
2.【答案】 (1)①⑦ ②④ ③⑤⑥
(2)①②③ ⑥ ⑦ (3)4
【解析】 具有—CH2OH结构的醇可以被氧化为醛,则戊醇中有C4H9—CH2OH结构的醇可以被氧化为醛,由于丁基(—C4H9)有4种不同的结构,故戊醇中有4种醇可以被氧化为醛类物质。
3.B A.该分子中含有酚羟基、酯基、碳碳双键三种官能团,错误;B.苯和乙烯为平面形分子,该分子可看成由苯基和乙烯基组成,故所有碳原子共平面,正确;C.酚羟基的邻位和碳碳双键均能与Br2发生反应,故1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗 3 mol Br2,错误;D.该分子中的酯基水解出 —COOH 和酚羟基,均能与NaOH反应,故 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗 4 mol NaOH,错误。
4.A 酚和醇中都含有羟基,都能够与金属钠发生置换反应,则苯酚与钠反应不能说明苯环对羟基的影响。
考点三 醛、酮
必备知识整合
1.醛基 羰基 烃基 醛基 羰基 CnH2n+1CHO
2.气体 刺激性 刺激性 液体
3.(1)①CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O ②CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O (3)
[理解·辨析] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)×
关键能力提升
1.D 苯甲醛中不含碳碳双键,茉莉醛中含有碳碳双键,所以苯甲醛和茉莉醛的结构不相似,不互为同系物,故A错误;在加热和催化剂作用下,该物质中能和氢气发生加成反应的基团有苯环、碳碳双键、醛基,所以1 mol茉莉醛最多能与 5 mol 氢气加成,故B错误;该物质含—CHO,能发生氧化、还原反应,但不能发生酯化反应,故C错误;1个茉莉醛分子中含 1个 —CHO,202 g茉莉醛的物质的量为1 mol,可从足量银氨溶液中还原出2 mol银,即216 g银,故D正确。
2.D 由原理图知,反应Ⅰ是加成反应,反应Ⅱ为羟基发生消去反应,A正确;4.4 g甲的同分异构体,物质的量为 0.1 mol,含σ键数目最多为0.7NA,B正确;反应Ⅰ、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂,C正确;将乙醛和丙醛在NaOH溶液中充分混合共热,最多生成4种烯醛,D错误。
3.A
n(Ag)==0.2 mol,n(H2O)==0.3 mol,根据
CnH2nO～—CHO～nH2O ～ 2 Ag
n 2
0.3 mol 0.2 mol
解得n=3,可得分子式为C3H6O,为丙醛。
4.4 HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
5.D 先加酸性高锰酸钾溶液,碳碳双键、—CHO均被氧化,不能检验,A项错误;先加溴水,双键发生加成反应,—CHO被氧化,不能检验,B项错误;先加新制的氢氧化铜,加热,可检验—CHO,但没有酸化,加溴水可能与碱反应,C项错误;先加入银氨溶液,微热,可检验—CHO,酸化后再加溴水,可检验碳碳双键,D项正确。
6.C 用新制的Cu(OH)2检验醛基,必须在碱性环境下,而本题中,n(CuSO4)=
n(NaOH)=0.002 mol。根据反应CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4可知,CuSO4过量而NaOH不足,所以实验失败。
7.A 乙醛与丙醛在NaOH溶液中可以发生同种醛的加成,产物有2种,甲醛、乙醛与丙醛也可以发生不同种醛的加成,其中乙醛和丙醛加成是2种,产物有4种,共6种。
8.D 由信息可知,+R—MgX,此反应原理为断开CO,烃基加在碳原子上,—MgX加在氧原子上,—MgX遇水后水解得到醇,发生取代反应,即氢原子取代 —MgX,现要制取,分析选项可知,以丙酮和溴乙烷为原料,可生成2甲基2丁醇,D正确。
9.【答案】 (1) 羟基、醛基
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
+NaOH+NaCl 加成反应 氧化反应
(3)3
【解析】 通过反应条件和信息可知,A为CH3CH2OH,B为CH3CHO,C为苯甲醇(),D为苯甲醛(),E为,F为CHCHO。(3)苯环上有两个处于对位的取代基,其中有一个是甲基,且属于酯类,符合条件的同分异构体有3种,分别为、和。
考点四 羧酸及其衍生物
必备知识整合
3.(2)①CH3CO18OCH2CH3+H2O
4.(1)小于
5.(1)①高级脂肪酸 ②
(2)②+3C17H35COONa
[理解·辨析] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√
关键能力提升
1.B 该有机化合物的分子式为C14H16O5,故A错误;苯环和碳碳双键都能和氢气发生加成反应,则1 mol该有机化合物最多能与4 mol H2发生反应,故B正确;1个该有机化合物分子中含有1个羟基和1个羧基,则1 mol该有机化合物最多能与2 mol Na发生反应,故C错误;1个该有机化合物分子中含有1个酯基和1个羧基,水解生成的酚也能和氢氧化钠反应,则1 mol该有机化合物最多能与3 mol NaOH发生反应,故D错误。
2.(1)CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH+H2O
(2)HOOC—COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOC—COOCH2CH3+2H2O
(3)①++2H2O
②(2n-1)H2O
(4)①+2H2O
②(n-1)H2O
3.A 该有机物水解生成甲醇,A错误;X含有酯基和苯环,不能与溴水反应,B正确;X含有苯环,能和氢气发生加成反应,C正确;X含有酯基,难溶于水,易溶于有机溶剂,D正确。
4.D 高级脂肪酸酯是指含有较多碳原子数的脂肪酸和醇分子通过酯基连接而形成的一类化合物,Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯,A正确;根据转化关系图可知,Ⅰ的分子中含有3个酯基,为使Ⅰ按照“酯交换”反应原理充分转化为生物柴油Ⅲ,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍,B正确;Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯,难溶于水,水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaCl可有助于水相和有机相分离,提升分离效果,C正确;生物柴油的主要成分为酯,而石化柴油的主要成分为烃,生物柴油可以水解,石化柴油不能水解,D错误。
5.C 酰胺和胺属于两种不同的有机化合物,烟酰胺不属于胺,A正确;酰胺在酸性条件下水解生成羧酸和铵盐,B正确;酰胺在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨,C不正确;烟酰胺分子中含有酰基和酰胺基,D正确。
6.B 由柳胺酚的结构简式可知,其分子式为 C13H11NO3,A正确;该分子中氮原子采用sp3杂化,氮原子及与氮原子直接连接的 3个原子呈三角锥形结构,所以该分子中所有原子一定不共平面,B错误;该分子中的酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;酚羟基、酰胺基都能与NaOH以1∶1反应,该分子中含有 2个酚羟基、1个酰胺基,所以1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应,D正确。
(
第
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)(共192张PPT)
烃的衍生物
第3讲
1.掌握卤代烃的结构与性质,理解卤代烃在有机合成中的“桥梁”作用。
2.掌握醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、油脂、胺、酰胺的结构、性质与性质的应用。
3.掌握多种烃的衍生物间的相互转化及其反应类型,能正确书写化学方程式。
1.卤代烃的概念
(1)概念:烃分子中的氢原子被 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 (或卤素原子);饱和一元卤代烃通式: 。
卤素原子
碳卤键
CnH2n+1X(n≥1)
2.卤代烃的物理性质
不溶
可溶
高
3.卤代烃的化学性质
4.卤代烃的制备
5.卤代烃中卤素原子的检验
(1)检验原理。
①卤代烃中卤素原子都以共价键结合,不能电离出X-,必须转化成X-,酸化后用 来检验。
②将卤代烃中的卤素原子转化为X-,一般用卤代烃的水解反应。
(2)实验流程。
AgNO3溶液
[理解·辨析] 判断正误
(1)常温下卤代烃都是液态或固态,不溶于水,密度比水大。( )
(2)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。( )
(3)卤代烃都能发生取代反应和消去反应。( )
(4)卤代烃 发生消去反应的产物有2种。( )
(5)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生浅黄色沉淀。( )
×
√
×
√
×
一、卤代烃的结构与性质
1.在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图所示,则下列说法正确的是( )
[A] 发生水解反应时,被破坏的键是①和③
[B] 发生消去反应时,被破坏的键是①和④
[C] 发生水解反应时,被破坏的键是①
[D] 发生消去反应时,被破坏的键是②和③
C
A
2.下列卤代烃在KOH的乙醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
方法规律
1.消去反应的规律
(1)没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl。
(2)与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应,如(CH3)3CCH2Cl。
(3)与卤素原子相连的碳原子有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到两种不同产物。
方法规律
2.卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯或炔”。
二、卤代烃中卤素原子的检验
3.为了测定某卤代烃分子中所含有的卤素原子种类,可按下列步骤进行实验:①量取该卤代烃液体;②冷却后加入稀硝酸酸化;③加入AgNO3溶液至沉淀完全;④加入适量NaOH溶液,煮沸至液体不分层。正确操作顺序为( )
[A] ④③②① [B] ①④②③
[C] ③①④② [D] ①④③②
B
4.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是( )
[A] 加热时间太短
[B] 不应冷却后再加入AgNO3溶液
[C] 加入AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化
[D] 反应后的溶液中不存在Cl-
C
【解析】 氯乙烷在碱性条件下加热水解,先加入过量的稀硝酸中和未反应完的NaOH,然后再加入AgNO3溶液,可以检验Cl-的存在。
三、卤代烃在有机转化中的应用
5.根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是 ,名称是 。
(2)反应①②的反应类型分别是 、 。
(3)反应④的化学方程式是 。
环己烷
取代反应
消去反应
6.利用已有知识,完成下列转化,写出转化的路线图。
练后归纳
卤代烃在有机合成中5个方面的应用
练后归纳
1.醇
(1)概念:醇是烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物。饱和一元醇的分子通式为 。
(2)分类。
CnH2n+1OH(n≥1)
C2H5OH
2.醇的性质
(1)物理性质。
小于
升高
氢键
高于
易
降低
反应 断键情况 反应类型 化学方程式(以乙醇为例)
与活泼金属 反应 ① — 2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
催化氧 化反应 ①③ 氧化 反应 2CH3CH2OH+O2
与氢卤 酸反应 取代 反应 CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
(2)醇的化学性质——从官能团、化学键的视角理解。
醇分子发生化学反应时化学键( )的断裂情况及反应类型如下表所示:
②
2CH3CHO+2H2O
②⑤
CH3CH2OCH2CH3+H2O
取代反应
3.几种重要的醇
小
醇 物理性质 用途
乙醇 无色、有特殊香味的液体,易挥发,密度比水 ,能与水 燃料;化工原料;常用的溶剂;体积分数为 时可作医用消毒剂
甲醇 (木醇) 无色液体,沸点低、易挥发、易溶于水 化工生产、车用燃料
乙二醇 无色、黏稠的液体,与水以任意比例互溶 重要化工原料,制造化妆品、发动机防冻液等
丙三醇 (甘油) 以任意比例互溶
75%
4.酚的概念
酚是羟基与苯环 相连的有机化合物,最简单的酚为 。醇和酚的官能团均为 。
直接
羟基(或—OH)
5.酚的化学性质——从官能团之间的相互影响视角理解(以苯酚为例)
羟基
苯环
(2)羟基对苯环的影响。
苯酚与溴发生取代反应,产生白色沉淀,化学方程式为 。
(3)显色反应。
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可检验苯酚的存在。
(4)加成反应。
与H2加成: 。
(5)氧化反应。
苯酚易因部分被氧化而呈粉红色,易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(6)缩聚反应。
[理解·辨析] 判断正误
(1)体积分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂。( )
(2)向工业酒精中加入生石灰,然后加热蒸馏,可制得无水乙醇。( )
(3)苯酚有毒,沾到皮肤上,可用浓NaOH溶液冲洗。( )
(4)含酚类物质的废水对生物具有毒害作用,会对水体造成严重污染。( )
√
√
×
√
×
×
(7)除去苯中的苯酚,加入饱和溴水再过滤。( )
(8)乙醇与钠反应生成氢气,此现象说明乙醇具有酸性。( )
(9)用饱和溴水或FeCl3溶液均可鉴别乙醇和苯酚溶液。( )
(10)所有的醇都能发生催化氧化反应和消去反应。( )
×
×
√
×
一、醇的结构与性质
1.某饱和一元醇发生消去反应后的产物完全加氢,可以得到2,2,4-三甲基己烷,已知原一元醇能发生催化氧化反应,其可能的结构有(不考虑立体异构)( )
[A] 4种 [B] 3种 [C] 2种 [D] 1种
A
(1)其中能被催化氧化生成醛的是 (填序号,下同),能被催化氧化,但生成物不是醛类的是
,不能被催化氧化的是 。
(2)与浓硫酸共热发生消去反应只生成一种烯烃的是 ,能生成三种烯烃的是 ,不能发生消去反应的是 。
(3)已知丁基(—C4H9)有4种结构,则戊醇中有 种醇可以被氧化为醛类。
①⑦
②④
③⑤⑥
①②③
⑥
⑦
4
【解析】 具有—CH2OH结构的醇可以被氧化为醛,则戊醇中有C4H9—CH2OH结构的醇可以被氧化为醛,由于丁基(—C4H9)有4种不同的结构,故戊醇中有4种醇可以被氧化为醛类物质。
归纳总结
醇的消去与催化氧化规律
1.醇的消去规律
(1)结构条件。
①醇分子中连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子。
②该相邻的碳原子上必须连有氢原子。
(2)断键方式。
归纳总结
2.醇的催化氧化规律
二、酚的结构与性质
3.(2023·浙江1月选考,9)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( )
[A] 分子中存在2种官能团
[B] 分子中所有碳原子共平面
[C] 1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗 2 mol Br2
[D] 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH
B
【解析】 A.该分子中含有酚羟基、酯基、碳碳双键三种官能团,错误;B.苯和乙烯为平面形分子,该分子可看成由苯基和乙烯基组成,故所有碳原子共平面,正确;C.酚羟基的邻位和碳碳双键均能与Br2发生反应,故1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗 3 mol Br2,错误;D.该分子中的酯基水解出
—COOH 和酚羟基,均能与NaOH反应,故 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗 4 mol NaOH,错误。
A
【解析】 酚和醇中都含有羟基,都能够与金属钠发生置换反应,则苯酚与钠反应不能说明苯环对羟基的影响。
1.概念与组成
醛基
物质 醛 酮
概念 烃基(或氢原子)与 相连而构成的化合物 与两个 相连的化合物
官能团 名称: ; 表示方法: 名称: ;
表示方法:
通式 饱和一元醛: (n≥0) 或CnH2nO(n≥1) 饱和一元酮:
CnH2nO(n≥3)
羰基
烃基
醛基
羰基
CnH2n+1CHO
2.常见的醛、酮及物理性质
气体
名称 结构简式 状态 气味 溶解性
甲醛 (蚁醛) HCHO 气味 易溶于水
乙醛 CH3CHO 液体 气味 与水以任
意比互溶
丙酮 特殊气味 能与水
互溶
刺激性
刺激性
液体
3.化学性质
(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)。
①银镜反应: 。
②与新制的氢氧化铜反应: 。
。
[理解·辨析] 判断正误
(1)醛能发生银镜反应,凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。( )
(2)甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物。( )
(3)醛类物质发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下。
( )
(4)甲醛可被足量酸性高锰酸钾溶液氧化为甲酸。( )
(5)乙醛分子中的所有原子都在同一平面内。( )
(6)酮类物质只能发生还原反应,不能发生氧化反应。( )
(7)水与丙酮能完全互溶的原因是两种分子间能形成氢键。( )
×
√
√
×
×
×
√
×
×
×
一、醛、酮的结构与性质
1.(2025·河北衡水武强中学期中)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述正确的是( )
[A] 茉莉醛与苯甲醛互为同系物
[B] 在加热和催化剂作用下加氢,1 mol茉莉醛最多能消耗3 mol H2
[C] 一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
[D] 从理论上说,202 g茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216 g银
D
【解析】 苯甲醛中不含碳碳双键,茉莉醛中含有碳碳双键,所以苯甲醛和茉莉醛的结构不相似,不互为同系物,故A错误;在加热和催化剂作用下,该物质中能和氢气发生加成反应的基团有苯环、碳碳双键、醛基,所以1 mol茉莉醛最多能与5 mol氢气加成,故B错误;该物质含—CHO,能发生氧化、还原反应,但不能发生酯化反应,故C错误;1个茉莉醛分子中含 1个 —CHO,202 g茉莉醛的物质的量为1 mol,可从足量银氨溶液中还原出2 mol银,即216 g银,故
D正确。
2.(2024·北京三模)羟醛缩合反应常用来增长碳链,其原理如图:
下列说法不正确的是( )
[A] 反应Ⅰ、Ⅱ分别为加成、消去反应
[B] 4.4 g甲的同分异构体中含σ键数目最多为0.7NA
[C] 反应Ⅰ、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂
[D] 将乙醛和丙醛在NaOH溶液中充分混合共热,最多生成3种烯醛
D
【解析】 由原理图知,反应Ⅰ是加成反应,反应Ⅱ为羟基发生消去反应,A正确;
4.4 g甲的同分异构体,物质的量为0.1 mol,含σ键数目最多为0.7NA,B正确;反应Ⅰ、Ⅱ均体现了醛基相邻碳原子的碳氢键极性强,易断裂,C正确;将乙醛和丙醛在NaOH溶液中充分混合共热,最多生成4种烯醛,D错误。
3.一定量的某饱和一元醛发生银镜反应,析出银21.6 g。等量的此醛完全燃烧时,生成的水为 5.4 g。则该醛可能是( )
[A] 丙醛 [B] 乙醛
[C] 丁醛 [D] 甲醛
A
4.1 mol HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应最多能产生
mol Ag,写出有关反应的化学方程式:
。
4
(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
二、醛基的检验
5.(2024·浙江温州一模)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] 先加新制的氢氧化铜,微热,再加入溴水
[D] 先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
D
【解析】 先加酸性高锰酸钾溶液,碳碳双键、—CHO均被氧化,不能检验,A项错误;先加溴水,双键发生加成反应,—CHO被氧化,不能检验,B项错误;先加新制的氢氧化铜,加热,可检验—CHO,但没有酸化,加溴水可能与碱反应,C项错误;先加入银氨溶液,微热,可检验—CHO,酸化后再加溴水,可检验碳碳双键,D项正确。
6.某同学用1 mL 2 mol·L-1的CuSO4溶液与 4 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液混合,然后加入 0.5 mL 4%的乙醛溶液,加热至沸腾,未见砖红色沉淀,实验失败的主要原因是( )
[A] 乙醛量太少 [B] 硫酸铜的量少
[C] NaOH的量少 [D] 加热时间不够
C
三、醛、酮与有机合成
7.已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
(与醛基相连的碳原子上的碳氢单键与另一分子的醛基加成)
如果将甲醛、乙醛、丙醛在NaOH溶液中发生反应,最多可以形成羟基醛的种类是( )
[A] 6种 [B] 7种
[C] 8种 [D] 9种
A
【解析】 乙醛与丙醛在NaOH溶液中可以发生同种醛的加成,产物有2种,甲醛、乙醛与丙醛也可以发生不同种醛的加成,其中乙醛和丙醛加成是2种,产物有4种,共6种。
8.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可制得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物发生加成反应,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一,反应过程
如图:
现欲合成 ,下列所选用的羰基化合物和卤代烃的组合正确的是( )
[A] 乙醛和2-氯丙烷
[B] 甲醛和2-溴丁烷
[C] 丙酮和一氯甲烷
[D] 丙酮和溴乙烷
D
9.已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成一种羟基醛:
肉桂醛F(分子式为C9H8O)在自然界存在于桂油中,是一种常用的植物调味油,工业上主要是按如图所示路线合成:
已知:反应⑥为含羟基的物质在浓硫酸催化作用下分子内脱水的反应;反应⑤为碱性条件下醛醛加成反应。
请回答下列问题。
(1)肉桂醛F的结构简式为 ;
E中含氧官能团的名称为 。
(2)写出下列转化的化学方程式:
② ;
③ 。
写出有关反应的类型:① ,④ 。
羟基、醛基
加成反应
氧化反应
(3)符合下列要求的E物质的同分异构体有 种。
①苯环上有两个处于对位的取代基,其中有一个是甲基;
②属于酯类。
3
归纳拓展
醛、酮在有机合成中常用到的化学反应——羟醛缩合
1.羧酸、酯、酰胺的概念与结构
物质 概念 结构通式
羧酸 由烃基(—H)与羧基相连而构成的有机化合物 R(H)—COOH
酯 醇与羧酸(无机含氧酸)发生酯化反应的产物
酰胺 羧酸分子中羧基中的羟基被氨基取代得到产物
2.几种重要的羧酸
物质 结构 性质特点或用途
甲酸 (蚁酸) 酸性,还原性(醛基)
乙酸 CH3COOH 无色、有强烈刺激性气味的液体,能与水互溶,具有酸性
乙二酸 (草酸) 酸性,还原性(+3价碳)
苯甲酸 (安息香酸) 它的钠盐常作食品防腐剂
高级 脂肪酸 RCOOH(R为 碳原子数较多 的烃基)
3.羧酸的化学性质
CH3CO18OCH2CH3+H2O
小于
5.油脂
(1)组成和结构。
①概念:油脂的主要成分是由甘油与 形成的酯。
②结构特点。
高级脂肪酸
③分类。
。
6.胺、酰胺的性质
(2)酰胺的水解反应。
[理解·辨析] 判断正误
(1)羧基、酯基和酰胺基中的 在催化剂作用下均能与H2发生加成反应。
( )
(2)C4H8O2的同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等。( )
(3)制备乙酸乙酯时,向浓硫酸中缓慢加入乙醇和冰醋酸。( )
(4)胺或酰胺的碱性本质上是因为氮原子的孤电子对与H+形成配位键。
( )
×
√
×
√
×
(5)酯和油脂在酸性或碱性条件下都能发生水解反应,且碱性水解又称皂化反应。( )
(6)植物油一般可以使溴水褪色,是因为脂肪酸碳链中含有碳碳双键。
( )
(7)甲酸能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
( )
√
√
一、羧酸的性质
1.(2024·安徽淮北模拟)某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
[A] 该有机化合物的分子式为C14H30O5
[B] 1 mol该有机化合物最多能与4 mol H2发生反应
[C] 1 mol该有机化合物最多能与1 mol Na发生反应
[D] 1 mol该有机化合物最多能与2 mol NaOH发生反应
B
【解析】 该有机化合物的分子式为C14H16O5,故A错误;苯环和碳碳双键都能和氢气发生加成反应,则1 mol该有机化合物最多能与4 mol H2发生反应,故B正确;1个该有机化合物分子中含有1个羟基和1个羧基,则1 mol该有机化合物最多能与2 mol Na发生反应,故C错误;1个该有机化合物分子中含有1个酯基和1个羧基,水解生成的酚也能和氢氧化钠反应,则1 mol该有机化合物最多能与3 mol NaOH发生反应,故D错误。
2.按要求书写酯化反应的化学方程式。
(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙酸与乙二醇以物质的量之比为1∶1酯化: 。
(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙醇以物质的量之比为1∶
2酯化: 。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙二醇酯化。
①生成环酯: 。
②生成高聚酯:nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH
。
(4)羟基酸自身的酯化反应,如 自身酯化。
①生成环酯: 。
②生成高聚酯: 。
归纳总结
醇、酚、羧酸中羟基活泼性比较
羟基类型 醇羟基 酚羟基 羧羟基
氢原子活泼性 电离 极难电离 微弱电离 部分电离
酸碱性 中性 很弱的酸性 弱酸性
与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2
与NaOH反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2
与Na2CO3反应 反应生成酚钠和aHCO3 A
二、酯和油脂的结构与性质
3.(2024·福建莆田模拟)某种药物主要成分X的分子结构如图所示,下列关于有机物X的说法错误的是( )
[A] X水解可生成乙醇
[B] X不能与溴水反应
[C] X能发生加成反应
[D] X难溶于水,易溶于有机溶剂
【解析】 该有机物水解生成甲醇,A错误;X含有酯基和苯环,不能与溴水反应,B正确;X含有苯环,能和氢气发生加成反应,C正确;X含有酯基,难溶于水,易溶于有机溶剂,D正确。
4.(2025·内蒙古高考适应性考试)地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如图所示。下列说法错误的是( )
[A] Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
[B] 为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
[C] 水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaCl可提升分离效果
[D] 生物柴油与石化柴油均可水解
D
【解析】 高级脂肪酸酯是指含有较多碳原子数的脂肪酸和醇分子通过酯基连接而形成的一类化合物,Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯,A正确;根据转化关系图可知,Ⅰ的分子中含有3个酯基,为使Ⅰ按照“酯交换”反应原理充分转化为生物柴油Ⅲ,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍,B正确;Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯,难溶于水,水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入NaCl可有助于水相和有机相分离,提升分离效果,C正确;生物柴油的主要成分为酯,而石化柴油的主要成分为烃,生物柴油可以水解,石化柴油不能水解,D错误。
三、胺和酰胺
C
【解析】 酰胺和胺属于两种不同的有机化合物,烟酰胺不属于胺,A正确;酰胺在酸性条件下水解生成羧酸和铵盐,B正确;酰胺在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨,C不正确;烟酰胺分子中含有酰基和酰胺基,D正确。
6.(2024·贵州贵阳摸底考试)柳胺酚是一种常见的利胆药,结构如图所示。下列说法不正确的是( )
[A] 分子式为C13H11NO3
[B] 分子中所有原子可能共平面
[C] 能使酸性KMnO4溶液褪色
[D] 1 mol柳胺酚最多能与3 mol NaOH反应
B
【解析】 由柳胺酚的结构简式可知,其分子式为 C13H11NO3,A正确;该分子中氮原子采用sp3杂化,氮原子及与氮原子直接连接的 3个原子呈三角锥形结构,所以该分子中所有原子一定不共平面,B错误;该分子中的酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;酚羟基、酰胺基都能与NaOH以1∶1反应,该分子中含有 2个酚羟基、1个酰胺基,所以1 mol该物质最多能与3 mol NaOH反应,D正确。
【实验目的】
1.学习制备乙酸乙酯的方法。
2.加深对酯化反应的认识。
【实验用品】
器材:试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。
试剂:乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、蒸馏水。
【实验过程】
实验 装置
实验 现象 在饱和碳酸钠溶液上方有透明的油状液体产生,并可闻到香味
实验 结论 在浓硫酸存在和加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反应,生成了乙酸乙酯
实验原理 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
实验说明 ①向试管内添加试剂时,应先加乙醇,然后再慢慢加浓硫酸,冷却后再加入乙酸;
②浓硫酸的作用为充当催化剂和吸水剂;
③反应体系中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸;
④实验中加热的目的是增大反应速率,并且使生成的乙酸乙酯挥发,有利于收集,同时也提高了乙酸、乙醇的转化率;
⑤导气管末端不要伸入饱和碳酸钠溶液中,防止液体倒吸;
⑥饱和碳酸钠溶液的作用:一是反应未反应的乙酸,二是溶解未反应的乙醇,三是降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度,有利于分层;
⑦该反应为可逆反应,发生酯化反应的同时,又有部分酯发生水解
1.酯化反应实验中试剂的添加顺序是怎样的 为什么
深度思考
【提示】 向试管内添加试剂时,应先加乙醇,然后再慢慢加浓硫酸,冷却后再加入乙酸;将浓硫酸加入乙醇中可以防止溶解过程放热,造成液体飞溅,最后加乙酸可防止乙酸受热挥发。
2.酯化反应实验中为什么要小火缓慢加热
【提示】 小火缓慢加热,防止乙醇、乙酸大量挥发,提高产物产率,也能防止暴沸。
3.反应体系中加入碎瓷片的作用是什么 若实验时忘记加应如何补救
【提示】 防暴沸;若实验过程中忘记加,则应该停止实验,待装置冷却后补加。
4.酯化反应实验中,浓硫酸和饱和碳酸钠溶液各有什么作用
【提示】 浓硫酸作催化剂、吸水剂;饱和碳酸钠溶液反应挥发出的乙酸,溶解挥发出的乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,利于分层得到乙酸乙酯。
5.从平衡移动角度分析,提高乙酸乙酯产率的措施有哪些
【提示】 ①使用浓硫酸作吸水剂;②加热将生成的酯蒸出;③利用长导气管冷凝回流未反应的乙醇和乙酸。
走向高考
1.判断正误。
(1)(2024·湖南卷)提纯实验室制备的乙酸乙酯需要依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥。( )
(2)(2024·安徽卷)制备乙酸乙酯用到的试剂有乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液;仪器有试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴。( )
×
√
(3)(2024·浙江1月选考)用如图装置制备乙酸乙酯。( )
√
√
2.(2023·湖北卷,8)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理如图所示:
下列说法错误的是( )
[A] 以共沸体系带水促使反应正向进行
[B] 反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
[C] 接收瓶中会出现分层现象
[D] 根据带出水的体积可估算反应进度
B
【解析】 由反应的化学方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正
确;反应产品的沸点为142 ℃,环己烷的沸点是81 ℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69 ℃,温度可以控制在69～81 ℃之间,不需要严格控制在69 ℃,B错
误;接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;根据投料量可计算生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确。
3.(2024·黑吉辽卷,17)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
Ⅰ.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100 mmol)、8.8 mL乙醇(150 mmol)、
1.4 g NaHSO4固体及4～6滴1%甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
Ⅱ.加热回流50 min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
Ⅴ.蒸馏滤液,收集73～78 ℃馏分,得无色液体 6.60 g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题。
(1)NaHSO4在反应中起 作用,用其代替浓硫酸的优点是
(答出一条即可)。
催化剂
副产物少,无有毒气体二氧化硫产生(或NaHSO4无腐蚀性,操作安全,其他合理答案也可)
【解析】 (1)该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓硫酸时,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,所以NaHSO4在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓硫酸在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫为有毒气体,所以用NaHSO4代替浓硫酸的优点是其没有腐蚀性,实验操作更安全;副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可 。
吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率
【解析】 (2)变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是 (填字母)。
A.无需分离
B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸
D.不影响甲基紫指示反应进程
AD
【解析】 (3)若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A正确;反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,故B错误;小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C错误;由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,故D正确。
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是 (填名称)。
分液漏斗
【解析】 (4)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,漏斗用于固液分离,分离液态有机相和洗涤液态有机相时也不需要洗气瓶,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为 (精确至0.1%)。
73.5%
90
1.(2024·甘肃卷,8)曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如图所示,下列说法错误的是( )
[A] 化合物Ⅰ和Ⅱ互为同系物
[B] 苯酚和(CH3O)2SO2在条件①下反应得到苯甲醚
[C] 化合物Ⅱ能与NaHCO3溶液反应
[D] 曲美托嗪分子中含有酰胺基团
A
【解析】 化合物Ⅰ分子中含有的官能团有羧基、酚羟基,化合物Ⅱ分子中含有的官能团有羧基、醚键,官能团种类不同,化合物Ⅰ和化合物Ⅱ不互为同系物,A错误;根据题中流程可知,化合物Ⅰ分子中的酚羟基与(CH3O)2SO2反应生成醚键,故苯酚和(CH3O)2SO2在条件①下反应得到苯甲醚,B正确;化合物Ⅱ分子中含有羧基,可以与NaHCO3溶液反应,C正确;由曲美托嗪的结构简式可知,曲美托嗪分子中含有的官能团为酰胺基、醚键,D正确。
2.(2024·山东卷,8)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是( )
[A] 可与Na2CO3溶液反应
[B] 消去反应产物最多有2种
[C] 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
[D] 与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
B
3.(2023·山东卷,7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
[A] 存在顺反异构
[B] 含有5种官能团
[C] 可形成分子内氢键和分子间氢键
[D] 1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
D
【解析】 由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基5种官能团,B正确;由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C正确;由题干有机物结构简式可知,1 mol该有机物含有羧基和酰胺基各1 mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。
4.(2023·广东卷,8)2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是( )
[A] 能发生加成反应
[B] 最多能与等物质的量的NaOH反应
[C] 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
[D] 能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
B
5.(2023·湖南卷,18节选)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如图(部分反应条件已简化):
回答下列问题。
(1)B的结构简式为 。
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是 、
。
消去反应
加成反应
【解析】 (2)有机物F转化为中间体时发生的是消去反应,中间体与呋喃反应生成有机物G时,中间体中的碳碳三键发生断裂与呋喃中的两个碳碳双键发生加成反应。
(3)物质G所含官能团的名称为 、 。
碳碳双键
醚键
【解析】 (3)根据有机物G的结构简式可知,其含有的官能团为碳碳双键、醚键。
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简
式为 。
(5)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯,依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原
料选择性合成邻溴甲苯的路线
(无机试剂任选)。
课时作业44 卤代烃 醇、酚
(时间:30分钟 满分:100分)
一、选择题(共10小题,1～6小题每小题6分,7～10小题每小题7分,共64分)
1.(2024·福建福州期末)关于卤代烃与醇的说法不正确的是( )
[A] 卤代烃与醇发生消去反应的条件不同
[B] 不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃
[C] 所有卤代烃都是通过取代反应制得
[D] C2H5Br可以发生消去反应,那么(CH3)3CBr也可以发生消去反应
C
【解析】 卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应,醇发生消去反应是在浓硫酸作催化剂条件下,二者条件不同,故A正确;不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃,例如1-氯丙烷和2-氯丙烷,发生消去反应都生成丙烯,故B正确;烯烃与HX发生加成反应可生成卤代烃,烷烃光照下发生取代反应生成卤代烃,故C不正确;C2H5Br可以发生消去反应,(CH3)3CBr中与Br相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故D正确。
B
3.(2022·湖北卷,2)莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是( )
[A] 不能与溴水反应
[B] 可用作抗氧化剂
[C] 有特征红外吸收峰
[D] 能与Fe3+发生显色反应
A
【解析】 该物质可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,A错误;该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;该物质红外光谱能看到有O—H等,有特征红外吸收峰,C正确;该物质含有酚羟基,能与Fe3+发生显色反应,D正确。
4.下列实验能证明苯酚显弱酸性的是( )
[A] 苯酚的浑浊液加热后变澄清
[B] 向苯酚的浑浊液中加入NaOH溶液后,溶液变澄清,生成苯酚钠和水
[C] 苯酚不能使无色酚酞溶液变红色
[D] 向澄清的苯酚钠溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊
D
【解析】 A项,说明温度升高苯酚溶解度增大,无法说明苯酚显弱酸性,错误;
B项,只能说明苯酚显酸性,无法说明苯酚显弱酸性,错误;C项,不能说明苯酚显酸性,错误;D项,说明苯酚的酸性比碳酸的弱,即可证明苯酚为弱酸,正确。
D
【解析】 A项,能发生氧化反应生成醛,不能发生消去反应,不符合题意;B项,能发生氧化反应生成酮,能发生消去反应,不符合题意;C项,能发生氧化反应生成醛,不能发生消去反应,不符合题意;D项,能发生氧化反应生成醛,也能发生消去反应,符合题意。
6.用下列实验装置分别验证溴乙烷(沸点为38.4 ℃)在不同条件下反应的产物和反应类型。
实验Ⅰ.向圆底烧瓶中加入15 mL NaOH水溶液;
实验Ⅱ.向圆底烧瓶中加入15 mL乙醇和2 g NaOH。下列说法中错误的是( )
[A] 应采用水浴加热进行实验
[B] 实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②
[C] 可用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物
[D] 分别向Ⅰ、Ⅱ反应后溶液中加入AgNO3溶液,都会产
生淡黄色沉淀
D
【解析】 溴乙烷沸点为38.4 ℃,易挥发,为防止加热导致溴乙烷挥发,所以可以通过水浴加热方式进行,便于控制温度,故A正确;溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液反应生成乙烯,乙醇与溴水不反应,乙烯能与溴水中溴发生加成反应,所以实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②,故B正确;溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应生成乙醇,乙醇分子中含有3种不同化学环境的H,个数比为3∶2∶1,可以用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物,故C正确;氢氧化钠与硝酸银反应产生氢氧化银沉淀,并迅速分解为氧化银和水,对检验造成干扰,所以检验前应先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液进行检验,故D错误。
A
【解析】 若合成2-甲基-1-丁醇,即 CH3CH2CH(CH3)CH2OH,则反应物中碳原子数之和为5,2-溴丁烷与金属镁在无水乙醚中制得格氏试剂,格氏试剂与甲醛中的羰基发生加成反应后,水解生成2-甲基-1-丁醇。
A
9.(2025·河南高考适应性考试)化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是( )
[A] 能使酸性KMnO4溶液褪色
[B] 分子中含有2个手性碳原子
[C] 能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
[D] 既能发生加成反应,又能发生取代反应
C
10.(2025·辽宁部分学校期中)茶多酚的结构简式如图所示,下列有关茶多酚的叙述正确的是( )
[A] 遇FeCl3溶液能发生显色反应
[B] 能发生取代反应,不能发生加成反应
[C] 分子中含有3个手性碳原子
[D] 1 mol茶多酚最多能消耗10 mol NaOH
A
二、非选择题(共2小题,共36分)
11.(15分,每空3分)有机化合物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: 。
9
2-甲基-1,2-二溴丁烷
羧基
消去反应
12.(21分,每空3分)如图为某化学兴趣小组设计的乙醇氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中:A中盛无水乙醇(沸点为78 ℃),
B处为绕成螺旋状的细铜丝,C处为无水CuSO4粉末,D中装碱石灰,F中盛新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。
请回答下列问题。
(1)如图所示连接好装置后,在加入试剂之前,应先 (操作名称)。
检验气密性
【解析】 (1)根据图示装置可知,该装置由多个仪器连接而成,所以加入试剂前需要检查装置的气密性。
E、A、B、F
(2)在上述装置中,实验时需要加热的仪器或部位为 (填仪器或某部位的代号)。为使A中乙醇平缓均匀地汽化成乙醇蒸气,常采用的操作方法是 。
水浴加热
【解析】 (2)E中固体加热制氧气需要加热,A中乙醇变为蒸气需加热,B处乙醇的催化氧化要加热,F中乙醛和新制Cu(OH)2的反应也要加热,所以需要加热的有E、A、B、F;为使A中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气,常采用的方法是水浴加热。
(3)图中D处使用碱石灰的作用是
。
防止F中水蒸气进入硬质玻璃管使无水硫酸铜变蓝
【解析】(3)碱石灰具有吸水作用,D处使用碱石灰可以防止F中的水蒸气进入硬质玻璃管与C处无水 CuSO4 作用,否则会影响产物水的检验。
(4)C处观察到的现象是 ,F中观察到的现象是 ,
说明B处发生反应的化学方程式是 。
白色粉末变蓝
产生砖红色沉淀
课时作业45 醛、酮 羧酸及其衍生物
(时间:30分钟 满分:100分)
一、选择题(共9小题,1～5小题每小题6分,6～9小题每小题7分,共58分)
1.下列说法正确的是( )
[A] 油脂水解可得到乙醇和高级脂肪酸
[B] 油脂在酸性条件下的水解反应是皂化反应
[C] 植物油和动物脂肪都不能使溴水褪色
[D] 糖类和油脂都是由碳、氢和氧三种元素组成的
D
【解析】 油脂水解可得到甘油和高级脂肪酸,A项错误;油脂在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应,B项错误;植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,能使溴水褪色,C项错误。
C
3.一定条件下,肉桂醛可转化为苯甲醛:
下列说法错误的是( )
[A] 肉桂醛能发生取代、加成、聚合反应
[B] 肉桂醛与苯甲醛都能使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 苯甲醛分子的所有原子可能共平面
[D] 肉桂醛与苯甲醛互为同系物
D
【解析】 肉桂醛中苯环上能发生取代反应,碳碳双键、苯环和醛基能发生加成反应,碳碳双键能发生聚合反应,A正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,都能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;苯环为平面结构,醛基为平面结构,两者通过单键相连,所有原子可能共平面,C正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,两者不互为同系物,D错误。
[A] 与足量的NaOH溶液共热,再通入SO2
[B] 与稀硫酸共热后,加入足量的NaOH溶液
[C] 加热溶液,通入足量的CO2
[D] 与稀硫酸共热后,加入足量的NaHCO3溶液
D
5.某甲酸溶液中可能含有少量甲醛,用下列方法可以证明的是( )
[A] 加入新制的Cu(OH)2加热,有砖红色沉淀产生,则含甲醛
[B] 能发生银镜反应,则含甲醛
[C] 先将试液充分进行酯化反应,收集生成物进行银镜反应,若有银镜产生,则含甲醛
[D] 将该溶液与足量NaOH溶液混合后蒸馏,若其蒸馏产物可发生银镜反应,则含甲醛
D
【解析】 甲酸和甲醛都含有醛基,则直接加入新制的氢氧化铜或银氨溶液不能鉴别是否含有甲醛,应先加入足量NaOH溶液混合,甲酸与氢氧化钠溶液反应生成难挥发的甲酸钠,然后蒸馏,可得到甲醛,再用银氨溶液或新制的氢氧化铜鉴别。
6.(2025·福建泉州五校期中)用如图装置制备并收集乙酸乙酯。下列说法错误的是( )
[A] Ⅱ中球形干燥管起防倒吸作用
[B] 加热Ⅰ中试管,Ⅱ中饱和Na2CO3溶液下方产生油状液体
[C] 加热利于增大反应速率及蒸出乙酸乙酯
[D] 反应后,振荡Ⅱ中试管,产生气泡
B
7.为提纯下列物质(括号内为杂质)所用除杂试剂和分离方法都正确的是
( )
[A] 乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 过滤
[B] 苯(Br2) NaOH溶液 过滤
[C] 乙醇(乙酸) NaOH溶液 分液
[D] 乙醇(H2O) 新制生石灰 蒸馏
D
【解析】 乙酸与饱和Na2CO3溶液反应,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不反应且不溶于水,应采用分液法分离,A错误;NaOH溶液与Br2反应,苯不与NaOH溶液反应且不溶于水,应采用分液法分离,B错误;乙酸能与NaOH溶液反应而乙醇不反应,但乙醇能与水以任意比例互溶,无法通过分液法分离,C错误;新制生石灰与水反应生成Ca(OH)2,然后蒸馏可得乙醇,D正确。
8.一定量的某有机物和足量Na反应得到Va L氢气,取另一份等物质的量的同种有机物和足量 NaHCO3 反应得Vb L二氧化碳,若在同温同压下Va=Vb≠0,则该有机物可能是( )
①CH3CH(OH)COOH ②HOOC—COOH ③CH3CH2COOH
④HOOCCH2CH(OH)CH2COOH ⑤CH3CH(OH)CH2OH
[A] ② [B] ②③④ [C] ④ [D] ①
D
【解析】 1 mol —OH或1 mol —COOH与足量金属钠反应分别放出
0.5 mol H2;醇羟基不与 NaHCO3 反应,1 mol —COOH与足量NaHCO3反应放出1 mol CO2。
9.(2024·上海浦东阶段检测)乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成路线如下,下列说法正确的是( )
[A] 反应③属于消去反应
[B] 反应②属于氧化反应
[C] 苯胺具有碱性,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[D] 在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的只有3种
C
二、非选择题(共2小题,共42分)
10.(21分,每空3分)为探究乙酸乙酯的实验室制备方法,某实验小组设计主要步骤如下:
①在大试管A中配制反应混合液;
②按图甲所示连接装置(装置气密性良好),用小火均匀加热大试管A 5～10 min;
③待试管B(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
乙醇可与氯化钙反应,生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关试剂部分数据如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/
(g·cm-3)
乙醇 -117.3 78.5 0.789
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) — 338.0 1.84
(1)配制反应混合液的主要操作步骤为
(不必指出
液体体积);写出制取乙酸乙酯的化学方程式:
。
在大试管A中加入乙醇,缓慢加入浓硫酸,边加边振荡,冷却后再加入乙酸,振荡试管使之混合均匀
CH3COOC2H5+H2O
(2)步骤②必须小火均匀加热,一个主要原因是温度过高会发生副反应,另一个原因是
。
反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失
【解析】 (2)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物随产物蒸发而损失,温度过高还可能发生其他副反应,所以为防止乙醇、乙酸挥发,造成原料的损失,应小火加热。
(3)写出步骤③中观察到的实验现象:
。
试管B中的液体分为上下两层,上层为无色油状液体,可闻到水果香味,下层为红色液体,振荡后颜色变浅,有气泡产生
【解析】 (3)乙酸乙酯是有香味的无色油状液体,不溶于饱和碳酸钠溶液,密度小于水,饱和碳酸钠溶液显碱性,遇到酚酞显示红色。
(4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和CaCl2溶液洗涤。通过洗涤可除去的杂质是 (填名称);干燥乙酸乙酯最适宜的干燥剂为 (填字母,下同)。
a.P2O5
b.无水硫酸钠
c.碱石灰
d.NaOH固体
乙醇
b
【解析】(4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和CaCl2溶液除去少量乙醇,因为乙醇可与氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物;不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
abc
(5)某化学课外小组设计了图乙所示的装置(图中铁架台、铁夹、加热装置均已略去)制取乙酸乙酯,与图甲装置相比,图乙装置的主要优点有 。
a.增加了温度计,有利于控制反应温度
b.增加了分液漏斗,能随时补充反应混合液
c.增加了冷凝装置,有利于收集产物
d.反应容器容积大,容纳反应物的量多
【解析】 (5)从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析,增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度;根据反应的可逆性特点,增加反应物有利于平衡向正反应方向移动,提高乙酸乙酯的产量;增加了冷凝装置,有利于收集产物,故选abc。
11.(21分,每空3分)有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体,以A为原料合成有机物H的路线如图:
回答下列问题。
(1)A的化学名称为 。
甲苯
(2)由D生成E所用的试剂和反应条件为 。
氢氧化钠水溶液,加热
(3)由E生成F的反应类型为 , F的结构简式为 。
氧化反应
(4)G与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为
。
(5)H长期暴露在空气中容易变质的主要原因是
。
H为酚类化合物,易被空气中
的氧气氧化
(其他无机试剂任选)。 课时作业44 卤代烃 醇、酚
(时间:30分钟 满分:100分)
一、选择题(共10小题,1～6小题每小题6分,7～10小题每小题7分,共64分)
1.(2024·福建福州期末)关于卤代烃与醇的说法不正确的是( )
[A] 卤代烃与醇发生消去反应的条件不同
[B] 不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃
[C] 所有卤代烃都是通过取代反应制得
[D] C2H5Br可以发生消去反应,那么(CH3)3CBr也可以发生消去反应
2.下列化合物中能发生消去反应生成两种烯烃,又能发生水解反应的是( )
[A] CH3Cl
[B]
[C]
[D]
3.(2022·湖北卷,2)莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是( )
[A] 不能与溴水反应
[B] 可用作抗氧化剂
[C] 有特征红外吸收峰
[D] 能与Fe3+发生显色反应
4.下列实验能证明苯酚显弱酸性的是( )
[A] 苯酚的浑浊液加热后变澄清
[B] 向苯酚的浑浊液中加入NaOH溶液后,溶液变澄清,生成苯酚钠和水
[C] 苯酚不能使无色酚酞溶液变红色
[D] 向澄清的苯酚钠溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊
5.某一元醇具有如下性质:①能在加热时被CuO氧化生成醛;②能发生消去反应得到烯烃。该一元醇可能为( )
[A] CH3OH [B]
[C] [D]
6.用下列实验装置分别验证溴乙烷(沸点为 38.4 ℃)在不同条件下反应的产物和反应类型。
实验Ⅰ.向圆底烧瓶中加入15 mL NaOH水溶液;
实验Ⅱ.向圆底烧瓶中加入15 mL乙醇和2 g NaOH。下列说法中错误的是( )
[A] 应采用水浴加热进行实验
[B] 实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②
[C] 可用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物
[D] 分别向Ⅰ、Ⅱ反应后溶液中加入AgNO3溶液,都会产生淡黄色沉淀
7.(2024·北京海淀区期中)格林雅试剂简称“格氏试剂”,它可由卤代烃与金属镁在无水乙醚中制得,格氏试剂可与羰基发生加成反应。相关反应表示如下:
ⅰ.格氏试剂的制备:RX+MgRMgX。
ⅱ.格氏试剂与羰基的加成反应:
。
若利用上述反应合成2甲基1丁醇,选用的有机原料正确的一组是( )
[A] 2溴丁烷和甲醛 [B] 一溴甲烷和丁醛
[C] 一溴甲烷和丙酮 [D] 溴乙烷和甲醛
8.1甲基2氯环己烷()存在如图转化关系,下列说法不正确的是( )
XY
[A] X分子所有碳原子一定共面
[B] X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[C] Y在一定条件下可以转化成X
[D] Y的同分异构体中,含结构的有12种(不考虑立体异构)
9.(2025·河南高考适应性考试)化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是( )
[A] 能使酸性KMnO4溶液褪色
[B] 分子中含有2个手性碳原子
[C] 能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
[D] 既能发生加成反应,又能发生取代反应
10.(2025·辽宁部分学校期中)茶多酚的结构简式如图所示,下列有关茶多酚的叙述正确的是( )
[A] 遇FeCl3溶液能发生显色反应
[B] 能发生取代反应,不能发生加成反应
[C] 分子中含有3个手性碳原子
[D] 1 mol茶多酚最多能消耗10 mol NaOH
二、非选择题(共2小题,共36分)
11.(15分,每空3分)有机化合物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: 。
12.(21分,每空3分)如图为某化学兴趣小组设计的乙醇氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中:A中盛无水乙醇(沸点为78 ℃),B处为绕成螺旋状的细铜丝,C处为无水CuSO4粉末,D中装碱石灰,F中盛新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。
请回答下列问题。
(1)如图所示连接好装置后,在加入试剂之前,应先 (操作名称)。
(2)在上述装置中,实验时需要加热的仪器或部位为 (填仪器或某部位的代号)。为使A中乙醇平缓均匀地汽化成乙醇蒸气,常采用的操作方法是 。
(3)图中D处使用碱石灰的作用是 。
(4)C处观察到的现象是 ,F中观察到的现象是 ,说明B处发生反应的化学方程式是 。
课时作业44 卤代烃 醇、酚
1.C 卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应,醇发生消去反应是在浓硫酸作催化剂条件下,二者条件不同,故A正确;不同的卤代烃通过消去反应可能会生成相同的烯烃,例如1氯丙烷和2氯丙烷,发生消去反应都生成丙烯,故B正确;烯烃与HX发生加成反应可生成卤代烃,烷烃光照下发生取代反应生成卤代烃,故C不正确;C2H5Br可以发生消去反应,(CH3)3CBr中与Br相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应,故D正确。
2.B CH3Cl分子中含有氯原子,能发生水解反应,与氯原子相连的碳原子没有邻位碳原子,不能发生消去反应,故A错误;能发生水解反应,与氯原子相连的碳原子有连有氢原子的邻位碳原子,邻位碳原子有2种情况,能发生消去反应生成两种不同的烯烃,故B正确;能发生水解反应,与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应生成一种烯烃,故C错误;能发生水解反应,与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,故D错误。
3.A 该物质可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,A错误;该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;该物质红外光谱能看到有 O—H 等,有特征红外吸收峰,C正确;该物质含有酚羟基,能与Fe3+发生显色反应,D正确。
4.D A项,说明温度升高苯酚溶解度增大,无法说明苯酚显弱酸性,错误;B项,只能说明苯酚显酸性,无法说明苯酚显弱酸性,错误;C项,不能说明苯酚显酸性,错误;D项,说明苯酚的酸性比碳酸的弱,即可证明苯酚为弱酸,正确。
5.D A项,能发生氧化反应生成醛,不能发生消去反应,不符合题意;B项,能发生氧化反应生成酮,能发生消去反应,不符合题意;C项,能发生氧化反应生成醛,不能发生消去反应,不符合题意;D项,能发生氧化反应生成醛,也能发生消去反应,符合题意。
6.D 溴乙烷沸点为38.4 ℃,易挥发,为防止加热导致溴乙烷挥发,所以可以通过水浴加热方式进行,便于控制温度,故A正确;溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液反应生成乙烯,乙醇与溴水不反应,乙烯能与溴水中溴发生加成反应,所以实验Ⅱ可用溴水代替KMnO4溶液,同时省去装置②,故B正确;溴乙烷与氢氧化钠水溶液反应生成乙醇,乙醇分子中含有3种不同化学环境的H,个数比为3∶2∶1,可以用核磁共振氢谱检验Ⅰ中分离提纯后的产物,故C正确;氢氧化钠与硝酸银反应产生氢氧化银沉淀,并迅速分解为氧化银和水,对检验造成干扰,所以检验前应先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液进行检验,故D错误。
7.A 若合成2甲基1丁醇,即 CH3CH2CH(CH3)CH2OH,则反应物中碳原子数之和为5,2溴丁烷与金属镁在无水乙醚中制得格氏试剂,格氏试剂与甲醛中的羰基发生加成反应后,水解生成2甲基1丁醇。
8.A 由转化关系可知,X为或,Y为。或分子中都含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体形,所以X分子中所有碳原子不能共面,故A不正确;X分子中的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生反应,使溶液褪色,Y分子中的能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故B正确;在浓硫酸、加热条件下,Y能发生消去反应生成X,故C正确;含有结构的Y的同分异构体的环上可能连有乙基或2个甲基,其中连有乙基的结构有 3种,连有2个甲基的结构有9种,共有12种,故D正确。
9.C 化合物L中含碳碳双键、羟基,能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故化合物L分子中存在2个手性碳原子,如图所示,,B正确;化合物L中不含羧基,含有酚羟基,不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2,C错误;化合物L中含有碳碳双键、苯环可以发生加成反应,含有羟基、酯基可以发生取代反应,D正确。
10.A 分子中含多个酚羟基,遇FeCl3溶液能发生显色反应,A正确;分子结构中含苯环,一定条件下苯环能与氢气发生加成反应,B错误;根据题给结构简式可知,茶多酚分子中含有2个手性碳原子(用“*”标出),,C错误;1个茶多酚分子中含有8个酚羟基、1个酯基,1 mol茶多酚最多能消耗9 mol NaOH,D错误。
11.【答案】 (1)9 (2)2甲基1,2二溴丁烷 (3)羧基
(4)消去反应 (5)
+H2O
【解析】 和溴发生加成反应生成的A为CH3CH2C(CH3)BrCH2Br;反应②是水解反应,B为CH3CH2C(CH3)OHCH2OH;B经氧化得到的C为CH3CH2C(CH3)OHCOOH;根据C和D的分子式可判断,反应④是消去反应,D的结构简式为CH3CHC(CH3)COOH;反应⑤属于卤代烃的水解反应,E的结构简式为;E和D通过酯化反应生成F,F的结构简式为。
分子中的5个碳原子、碳碳双键上的 2个氢原子、2个甲基上各有1个氢原子可以共面,故共面的原子最多有9个。
12.【答案】 (1)检验气密性
(2)E、A、B、F 水浴加热
(3)防止F中水蒸气进入硬质玻璃管使无水硫酸铜变蓝
(4)白色粉末变蓝 产生砖红色沉淀 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
【解析】 (1)根据图示装置可知,该装置由多个仪器连接而成,所以加入试剂前需要检查装置的气密性。
(2)E中固体加热制氧气需要加热,A中乙醇变为蒸气需加热,B处乙醇的催化氧化要加热,F中乙醛和新制 Cu(OH)2的反应也要加热,所以需要加热的有E、A、B、F;为使A中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气,常采用的方法是水浴加热。
(3)碱石灰具有吸水作用,D处使用碱石灰可以防止F中的水蒸气进入硬质玻璃管与C处无水 CuSO4 作用,否则会影响产物水的检验。
(4)C处为无水硫酸铜,用于检验乙醇的催化氧化反应中生成的水,所以C处会变蓝;乙醛能和新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀,所以F中会产生砖红色沉淀;乙醇发生催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
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)课时作业45 醛、酮 羧酸及其衍生物
(时间:30分钟 满分:100分)
一、选择题(共9小题,1～5小题每小题6分,6～9小题每小题7分,共58分)
1.下列说法正确的是( )
[A] 油脂水解可得到乙醇和高级脂肪酸
[B] 油脂在酸性条件下的水解反应是皂化反应
[C] 植物油和动物脂肪都不能使溴水褪色
[D] 糖类和油脂都是由碳、氢和氧三种元素组成的
2.下列关于醛、酮加成反应的化学方程式的书写错误的是( )
[A] CH3CHO+HCN
[B] CH3CHO+NH3
[C] CH3CHO+CH3OH
[D] +H2
3.一定条件下,肉桂醛可转化为苯甲醛:
下列说法错误的是( )
[A] 肉桂醛能发生取代、加成、聚合反应
[B] 肉桂醛与苯甲醛都能使酸性KMnO4溶液褪色
[C] 苯甲醛分子的所有原子可能共平面
[D] 肉桂醛与苯甲醛互为同系物
4.已知酸性>H2CO3>,将转变为的方法是( )
[A] 与足量的NaOH溶液共热,再通入SO2
[B] 与稀硫酸共热后,加入足量的NaOH溶液
[C] 加热溶液,通入足量的CO2
[D] 与稀硫酸共热后,加入足量的NaHCO3溶液
5.某甲酸溶液中可能含有少量甲醛,用下列方法可以证明的是( )
[A] 加入新制的Cu(OH)2加热,有砖红色沉淀产生,则含甲醛
[B] 能发生银镜反应,则含甲醛
[C] 先将试液充分进行酯化反应,收集生成物进行银镜反应,若有银镜产生,则含甲醛
[D] 将该溶液与足量NaOH溶液混合后蒸馏,若其蒸馏产物可发生银镜反应,则含甲醛
6.(2025·福建泉州五校期中)用如图装置制备并收集乙酸乙酯。下列说法错误的是( )
[A] Ⅱ中球形干燥管起防倒吸作用
[B] 加热Ⅰ中试管,Ⅱ中饱和Na2CO3溶液下方产生油状液体
[C] 加热利于增大反应速率及蒸出乙酸乙酯
[D] 反应后,振荡Ⅱ中试管,产生气泡
7.为提纯下列物质(括号内为杂质)所用除杂试剂和分离方法都正确的是( )
[A] 乙酸乙酯(乙酸) 饱和Na2CO3溶液 过滤
[B] 苯(Br2) NaOH溶液 过滤
[C] 乙醇(乙酸) NaOH溶液 分液
[D] 乙醇(H2O) 新制生石灰 蒸馏
8.一定量的某有机物和足量Na反应得到Va L氢气,取另一份等物质的量的同种有机物和足量 NaHCO3 反应得Vb L二氧化碳,若在同温同压下Va=Vb≠0,则该有机物可能是( )
①CH3CH(OH)COOH ②HOOC—COOH
③CH3CH2COOH
④HOOCCH2CH(OH)CH2COOH
⑤CH3CH(OH)CH2OH
[A] ② [B] ②③④ [C] ④ [D] ①
9.(2024·上海浦东阶段检测)乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成路线如下,下列说法正确的是( )
[A] 反应③属于消去反应
[B] 反应②属于氧化反应
[C] 苯胺具有碱性,且能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[D] 在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的只有3种
二、非选择题(共2小题,共42分)
10.(21分,每空3分)为探究乙酸乙酯的实验室制备方法,某实验小组设计主要步骤如下:
①在大试管A中配制反应混合液;
②按图甲所示连接装置(装置气密性良好),用小火均匀加热大试管A 5～10 min;
③待试管B(内装滴有酚酞的饱和碳酸钠溶液)收集到一定量产物后停止加热,撤去导管并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层,洗涤、干燥。
乙醇可与氯化钙反应,生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关试剂部分数据如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/ (g·cm-3)
乙醇 -117.3 78.5 0.789
乙酸 16.6 117.9 1.05
乙酸乙酯 -83.6 77.5 0.90
浓硫酸(98%) — 338.0 1.84
(1)配制反应混合液的主要操作步骤为 (不必指出液体体积);写出制取乙酸乙酯的化学方程式: 。
(2)步骤②必须小火均匀加热,一个主要原因是温度过高会发生副反应,另一个原因是
。
(3)写出步骤③中观察到的实验现象: 。
(4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和CaCl2溶液洗涤。通过洗涤可除去的杂质是 (填名称);干燥乙酸乙酯最适宜的干燥剂为 (填字母,下同)。
a.P2O5 b.无水硫酸钠
c.碱石灰 d.NaOH固体
(5)某化学课外小组设计了图乙所示的装置(图中铁架台、铁夹、加热装置均已略去)制取乙酸乙酯,与图甲装置相比,图乙装置的主要优点有 。
a.增加了温度计,有利于控制反应温度
b.增加了分液漏斗,能随时补充反应混合液
c.增加了冷凝装置,有利于收集产物
d.反应容器容积大,容纳反应物的量多
11.(21分,每空3分)有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体,以A为原料合成有机物H的路线如图:
已知:①A是相对分子质量为92的芳香烃;②D是C的一氯取代物;③RCHO+R1CH2CHORCHCR1CHO+H2O(R、R1为烃基或氢原子)。
回答下列问题。
(1)A的化学名称为 。
(2)由D生成E所用的试剂和反应条件为 。
(3)由E生成F的反应类型为 , F的结构简式为 。
(4)G与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
(5)H长期暴露在空气中容易变质的主要原因是 。
(6)参照上述流程,设计以乙醇为原料制备CH3CHCHCOOH的合成路线:
(其他无机试剂任选)。
课时作业45 醛、酮 羧酸及其衍生物
1.D 油脂水解可得到甘油和高级脂肪酸,A项错误;油脂在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应,B项错误;植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯,能使溴水褪色,C项错误。
2.C A项,CH3CHO与HCN发生加成反应,氢原子加在醛基带负电荷的氧原子上,—CN加在不饱和碳原子上,生成,故A正确;同理,CH3CHO与NH3发生加成反应生成,故B正确;CH3CHO与CH3OH发生加成反应生成,故C错误;丙酮与氢气发生加成反应生成2丙醇,故D正确。
3.D 肉桂醛中苯环上能发生取代反应,碳碳双键、苯环和醛基能发生加成反应,碳碳双键能发生聚合反应,A正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,都能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;苯环为平面结构,醛基为平面结构,两者通过单键相连,所有原子可能共平面,C正确;肉桂醛含碳碳双键和醛基,苯甲醛含醛基,两者不互为同系物,D错误。
4.D A项,与足量的NaOH溶液共热,生成羧酸钠和酚钠结构,由于酸性H2SO3>>,则再通入SO2生成邻羟基苯甲酸,错误;B项,与稀硫酸共热后,生成邻羟基苯甲酸,再加入足量的NaOH溶液,生成羧酸钠和酚钠结构,错误;C项,加热溶液,通入足量的CO2,不发生反应,错误;D项,与稀硫酸共热后,生成邻羟基苯甲酸,加入足量的NaHCO3溶液,—COOH反应生成羧酸钠,酚羟基不反应,正确。
5.D 甲酸和甲醛都含有醛基,则直接加入新制的氢氧化铜或银氨溶液不能鉴别是否含有甲醛,应先加入足量NaOH溶液混合,甲酸与氢氧化钠溶液反应生成难挥发的甲酸钠,然后蒸馏,可得到甲醛,再用银氨溶液或新制的氢氧化铜鉴别。
6.B Ⅱ中导管末端伸入液面以下,则球形干燥管起到防倒吸作用,故A正确;乙酸乙酯是不溶于饱和Na2CO3溶液的油状液体,且乙酸乙酯密度比水小,则饱和Na2CO3溶液上方产生油状液体,故B错误;升高温度,反应速率增大,及时蒸出乙酸乙酯,促进反应正向进行,提高乙酸乙酯的产率,故C正确;乙酸能挥发,反应后,振荡Ⅱ中试管,发生反应 C+2CH3COOH2CH3COO-+H2O+CO2↑,有气泡产生,故D正确。
7.D 乙酸与饱和Na2CO3溶液反应,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液不反应且不溶于水,应采用分液法分离,A错误;NaOH溶液与Br2反应,苯不与NaOH溶液反应且不溶于水,应采用分液法分离,B错误;乙酸能与NaOH溶液反应而乙醇不反应,但乙醇能与水以任意比例互溶,无法通过分液法分离,C错误;新制生石灰与水反应生成Ca(OH)2,然后蒸馏可得乙醇,D正确。
8.D 1 mol —OH或1 mol —COOH与足量金属钠反应分别放出0.5 mol H2;醇羟基不与 NaHCO3 反应,1 mol —COOH 与足量NaHCO3反应放出1 mol CO2。
9.C 反应③的过程中,氨基与羧基之间反应生成酰胺基,同时还有水生成,该反应类型为取代反应,故A错误;反应②的过程中,硝基转化为氨基,该反应类型为还原反应,故B错误;苯胺含有氨基,具有碱性,易被氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解,说明含有酰胺基,还可以是HCOOH与、、、形成的酰胺,还可能不含苯环,远超三种,故D错误。
10.【答案】 (1)在大试管A中加入乙醇,缓慢加入浓硫酸,边加边振荡,冷却后再加入乙酸,振荡试管使之混合均匀 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(2)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物会随产物蒸发而损失
(3)试管B中的液体分为上下两层,上层为无色油状液体,可闻到水果香味,下层为红色液体,振荡后颜色变浅,有气泡产生
(4)乙醇 b
(5)abc
【解析】 (1)先加乙醇,再加浓硫酸、乙酸,最后加入碎瓷片防止暴沸,乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下反应生成乙酸乙酯和水,其化学方程式为CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
(2)反应物中乙醇、乙酸的沸点较低,若用大火加热,大量反应物随产物蒸发而损失,温度过高还可能发生其他副反应,所以为防止乙醇、乙酸挥发,造成原料的损失,应小火加热。
(3)乙酸乙酯是有香味的无色油状液体,不溶于饱和碳酸钠溶液,密度小于水,饱和碳酸钠溶液显碱性,遇到酚酞显示红色。
(4)分离出乙酸乙酯层后,一般用饱和CaCl2溶液除去少量乙醇,因为乙醇可与氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH,用无水硫酸钠除去少量的水,无水硫酸钠吸水形成硫酸钠结晶水合物;不能选择P2O5、碱石灰和NaOH等固体干燥剂,以防乙酸乙酯在酸性(P2O5遇水生成酸)或碱性条件下水解。
(5)从该装置与传统制备装置的使用的仪器的不同进行分析,增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度;根据反应的可逆性特点,增加反应物有利于平衡向正反应方向移动,提高乙酸乙酯的产量;增加了冷凝装置,有利于收集产物,故选abc。
11.【答案】 (1)甲苯
(2)氢氧化钠水溶液,加热
(3)氧化反应
(4)+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+3H2O
(5)H为酚类化合物,易被空气中的氧气氧化
(6)CH3CH2OHCH3CHOCH3CHCHCHO
CH3CHCHCOOH
【解析】 A是相对分子质量为92的芳香烃,设该物质分子式是CnH2n-6,则14n-6=92,解得n=7,A是,化学名称为甲苯,结合C的结构简式逆推可知,A与Cl2发生取代反应生成B(),C发生甲基上的取代反应生成D,D是C的一氯取代物,则D的结构简式为,F能发生已知信息③的反应生成G,说明F中含有醛基,则D发生水解反应生成的E为,E发生催化氧化反应生成的F为,G的结构简式为,G发生氧化反应,然后酸化生成的H为。(6)利用已知信息③实现碳链变化,乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,2分子乙醛反应生成CH3CHCHCHO,再进一步氧化,然后酸化生成CH3CHCHCOOH。
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