一 有机化学反应类型
1．取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。主要有：
(1)卤代反应：如烷烃的卤代反应、苯的卤代反应。
(2)硝化反应：如苯的硝化反应。
(3)酯化反应：如乙酸与乙醇的酯化反应。
(4)水解反应：如酯的水解反应，油脂的水解反应，淀粉、纤维素、蛋白质的水解反应等。
2．加成反应
有机物分子里以不饱和键相结合的不饱和原子与其他的原子或原子团直接结合生成新物质的反应。
如乙烯与氢气、氯气、氯化氢、水等的加成反应，苯与氢气的加成反应等，都属于加成反应。
3．加聚反应
不饱和的小分子有机物通过加成反应的形式相互结合生成高分子化合物的反应。
如乙烯生成聚乙烯、氯乙烯生成聚氯乙烯等，都属于加聚反应。
4．氧化反应
有机物得氧或去氢的反应。
如有机物在空气中燃烧，乙醇转化为乙醛，葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液的反应，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色等都属于氧化反应。
5．还原反应
有机物去氧或得氢的反应。
如乙烯、苯等不饱和烃与氢气的加成反应属于还原反应。
例1 某有机物的结构简式为
，其可能具有的性质是
( )
①能发生加成反应 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③能发生取代反应 ④能发生中和反应 ⑤能发生氧化反应
A．全部 B．能发生①③④
C．除⑤外都能 D．除④⑤外都能
[解析] 该有机物结构中含有的官能团有碳碳双键、醇羟基、羧基，具有三类官能团的性质，即能发生加成反应、能使酸性高锰酸钾溶液褪色、能发生中和反应、能发生氧化反应。又由于有苯环，具有苯的性质，可发生取代反应；有醇羟基、羧基，可发生酯化反应，即也可发生取代反应。
[答案] A
二 有机物的鉴别
1．依据水溶性鉴别
2．依据密度大小鉴别
3．依据燃烧法鉴别
4．依据官能团具有的特性鉴别
例2 下列实验方案不合理的是( )
A．鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖：直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液
B．鉴别织物成分是真丝还是人造丝：用灼烧的方法
C．鉴定苯中无碳碳双键：加入酸性高锰酸钾溶液
D．鉴别苯乙烯()和苯：将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量苯乙烯和苯中
[解析] 蔗糖在稀H2SO4的作用下发生水解反应，在用新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖时，先要用NaOH溶液中和H2SO4，待溶液呈碱性后，再进行检验，A错误。
[答案] A
第3章 本章自我评价
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．东航成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是( )
A．点燃，能燃烧的是矿物油
B．测定沸点，有固定沸点的是矿物油
C．加入水中，浮在水面上的是地沟油
D．加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油
答案 D
解析 地沟油、矿物油均能燃烧，故A错误；地沟油、矿物油均为混合物，均没有固定沸点，故B错误；地沟油、矿物油均不溶于水，且密度均比水的小，故C错误；地沟油的主要成分为油脂，能与碱溶液反应，产物能溶于水，而矿物油是烃类混合物，不与碱反应，与碱溶液混合后分层，因此加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油，分层的为矿物油，故D正确。
2．下列各项中因果关系正确的是( )
答案 D
解析 A项，乙烯使溴水褪色是因为乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应，苯分子中含有特殊的不饱和键，苯使溴水褪色是因为苯能从溴水中萃取溴单质；B项，乙酸乙酯与水的反应属于水解反应(取代反应)，而乙烯在一定条件下与水发生加成反应生成乙醇；C项，乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应，葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应；D项，乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为乙烯与溴单质发生了加成反应，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯发生了氧化反应。
3．某有机物的结构简式如图所示，则此有机物可发生的反应类型有( )
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④酯化反应
⑤中和反应
A．①②③④ B．②③④⑤
C．②③⑤ D．①②③④⑤
答案 D
解析 该物质分子中的羧基、羟基、苯环、酯基都能发生取代反应，①正确；该物质分子中的碳碳双键、苯环都能发生加成反应，②正确；该物质的燃烧反应属于氧化反应，③正确；该物质分子含有的羟基、羧基都能发生酯化反应，④正确；该物质分子中含有羧基，具有酸性，能发生酸碱中和反应，⑤正确，D正确。
4．将下列各种液体①苯，②四氯化碳，③碘化钾溶液，④己烯分别与溴水混合后充分振荡、静置，液体分为两层，原溴水层几乎是无色的是( )
A．② B．②④
C．①②④ D．①②③④
答案 C
解析 ①苯和水互不相溶，溴单质更易溶于苯，所以混合液分为两层，原溴水层几乎无色，符合题意；②四氯化碳和水互不相溶，溴在四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度，所以原溴水层几乎无色，符合题意；③碘化钾溶液和溴水反应生成碘，溶液不分层，颜色加深，不符合题意；④己烯中含有碳碳双键，所以己烯能和溴单质发生加成反应而使溴水褪色，混合液分为两层，所以原溴水层几乎无色，符合题意。
5．下列每项中各有三组物质，它们都能用分液漏斗分离的是( )
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，乙酸和水
B．甲苯和苯，溴苯和水，硝基苯和水
C．乙醇和水，乙酸和水，乙酸和乙醇
D．乙酸乙酯和水，甲苯和水，苯和水
答案 D
解析 A选项，乙酸乙酯和水互不相溶，分层，能用分液漏斗分离；酒精和水、乙酸和水均互溶，无法用分液漏斗分离；B选项，甲苯和苯互溶，无法用分液漏斗分离；溴苯和水、硝基苯和水互不相溶，分层，能用分液漏斗分离；C选项，乙醇和水、乙酸和水、乙酸和乙醇均互溶，无法用分液漏斗分离；D选项，乙酸乙酯和水、甲苯和水、苯和水均互不相溶，分层，能用分液漏斗分离。
6．“青取之于蓝而青于蓝”中的蓝是指靛蓝，它是历史上最早使用的还原性染料，其结构简式如图，下列关于它的性质的叙述中错误的是( )
A．它的苯环上的一氯取代物有4种
B．它的分子式为C14H10N2O2
C．它可以与溴水因发生加成反应而使溴水褪色
D．它不属于烃类
答案 B
解析 靛蓝分子中苯环上有4种氢原子：
，故其苯环上的一氯代物有4种，A正确；根据有机物的成键特点，可知该有机物的分子式为C16H10N2O2，B错误；该有机物中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，C正确；该有机物中除含有C、H两种元素外，还含有N、O元素，因此不属于烃，D正确。
7．下列关于①苯，②乙醇，③乙酸，④葡萄糖的叙述中，不正确的是( )
A．可以用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别③与④
B．只有③能与金属钠反应
C．一定条件下，①②③均能发生取代反应
D．一定条件下，④可以转化为②
答案 B
解析 A项，乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应，沉淀溶解，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀，正确；B项，乙醇、葡萄糖分子中含—OH，均能与钠发生反应，错误；C项，苯的硝化反应、乙醇和乙酸的酯化反应均属于取代反应，正确；D项，葡萄糖经发酵可生成乙醇，正确。
8．已知甲醛(HCHO)分子中的4个原子是共平面的，下列分子中所有原子不可能同时存在于同一平面的是( )
答案 D
解析 苯环为平面结构，乙烯为平面结构，通过旋转乙烯基连接苯环的单键，可以使两个平面重合，故苯乙烯中所有的原子可能处于同一平面，A错误；苯环为平面结构，醛基为平面结构，通过旋转醛基连接苯环的单键，可以使两个平面重合，故苯甲醛中所有的原子可能处于同一平面，B错误；旋转羧基中的C—O单键，可以使羧基中的所有原子处于同一平面，通过旋转羧基连接苯环的单键，可以使两个平面重合，故苯甲酸中所有的原子可能处于同一平面，C错误；分子中存在甲基，甲基具有四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，D正确。
9．下列烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可以是( )
A．C3H8 B．C4H10 C．C6H14 D．C8H18
答案 D
解析 丙烷只有1种结构CH3CH2CH3，丙烷有2种氢原子，所以其一氯代物有2种，A不符合题意。丁烷有正丁烷和异丁烷，正丁烷CH3CH2CH2CH3有2种氢原子，其一氯代物有2种；异丁烷CH3CH(CH3)CH3有2种氢原子，其一氯代物有2种，B不符合题意。C6H14共有5种同分异构体，其中CH3(CH2)4CH3的一氯代物有3种；CH3CH(CH3)CH2CH2CH3的一氯代物有5种；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3的一氯代物有4种；
CH3C(CH3)2CH2CH3的一氯代物有3种；
(CH3)2CHCH(CH3)2的一氯代物有2种，C不符合题意。C8H18的一种结构是，其一氯代物只有1种，D符合题意。
10．为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
答案 A
解析 A选项，生石灰与水反应，加入生石灰除去酒精中的水后蒸馏可得到酒精，正确；B选项，乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离，错误；C选项，酸性高锰酸钾溶液可将乙烯最终氧化为二氧化碳气体，引入了新的杂质，错误；D选项，溴可将KI溶液氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，引入了新的杂质，不能达到除杂的目的，错误。
11．富马酸亚铁是一种用于治疗缺铁性贫血的药物。富马酸亚铁的制备反应如图所示，下列说法不正确的是( )
A．丁烯二酸与足量乙醇发生酯化反应可以生成C8H12O4
B．b的结构简式为NaOOCHC===CHCOONa，易溶于水
C．富马酸亚铁易被氧化变质，应密封保存
D．富马酸亚铁与足量溴水反应时，仅碳碳双键与溴水发生加成反应
答案 D
解析
12．下列说法不正确的是( )
A．聚乙烯既可以用来生产塑料薄膜，还可用来生产食品包装袋
B．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
C．油脂在酸性条件下水解可得到丙三醇
D．误食重金属盐后，喝大量的豆浆或牛奶是有效的应急措施
答案 B
解析 聚乙烯为无毒的高分子材料，可以用来生产塑料薄膜，还可用来生产食品包装袋，故A正确；糖类中单糖不能水解，而二糖、多糖、油脂、蛋白质都能发生水解反应，故B错误；油脂为高级脂肪酸甘油酯，在酸性条件下水解可得到丙三醇，故C正确；重金属盐能够使人体内蛋白质发生变性，重金属中毒时喝含大量蛋白质的物质能够有效解毒，豆浆或牛奶中含大量蛋白质，故D正确。
13．用如图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置从a口进气可收集CH2===CH2
B．用乙装置制取并收集乙酸乙酯
C．用丙装置比较Fe、Cu的金属活动性
D．用丁装置进行石油的蒸馏实验
答案 C
解析 乙烯的密度与空气的密度接近，不能用排空气法收集，应用排水法收集，故A错误；乙酸乙酯可与NaOH反应，则盛装饱和NaOH溶液的试管中液体应为饱和碳酸钠溶液，故B错误；丙装置为原电池，Fe失去电子做负极，该装置可比较Fe、Cu的金属活动性，故C正确；蒸馏时温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应在烧瓶的支管口处，故D错误。
14．乙烯和1-丁烯按物质的量之比为1∶1进行聚合，则生成的聚合物的结构简式是( )
答案 B
解析 乙烯和1-丁烯可分别形成链节—CH2—CH2—和，二者相互连接形成的聚合物可表示为。
15．某有机物的结构简式为，这种有机物不可能具有的性质是( )
A．能与NaOH溶液反应
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．能发生酯化反应
D．能发生水解反应
答案 D
解析 该有机物中含有的羧基可以与NaOH溶液反应，含有的碳碳双键可以使酸性KMnO4溶液褪色，含有的羧基和羟基都可以发生酯化反应，该有机物不能发生水解反应。
16．最近美国宇航局马里诺娃博士找到了一种比二氧化碳有效104倍的“超级温室气体”——全氟丙烷(C3F8)，并提出用其“温室化火星”使火星成为第二个地球的计划。下列有关全氟丙烷的说法正确的是( )
A．分子中三个碳原子可能处于同一直线上
B．分子中三个碳原子以单键结合成链状
C．C3F8与C3H8互为同分异构体
D．全氟丙烷的电子式为
答案 B
解析 全氟丙烷具有丙烷的结构特点，分子中三个碳原子以单键结合成链状，三个碳原子不可能处于同一直线上，A、B正确；C3F8与C3H8的分子式不同，不互为同分异构体，C错误；D中全氟丙烷的电子式漏写氟原子周围的孤电子对，D错误。
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17．(9分)(1)通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。
①X的分子式是________。
②X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是________________________________(有机物用结构简式表示)。
③X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是________。
(2)现有下列几组物质：
A.H和H B．甲烷和己烷
C．红磷和白磷 D．正丁烷和异丁烷
①互为同分异构体的是________(填字母，下同)。
②互为同位素的是________。
③互为同素异形体的是________。
④属于同一种物质的是________。
答案 (1)①C2H6O ②2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ ③
CH3CHO
(2)①DF ②A ③C ④E
解析 (1)①由题意知，氧的质量分数为1－52.2%－13.0%＝34.8%，则碳、氢、氧原子个数分别为N(C)＝≈2；N(H)＝≈6；N(O)＝≈1；即该有机物的分子式为C2H6O。
②因与钠反应生成H2，所以X为乙醇。
③在铜或银催化下，乙醇能被氧气氧化成乙醛，所以Y为乙醛。
18．(14分)从煤和石油中可以提炼出化工原料A和B，A是一种果实催熟剂，它的产量用来衡量一个国家的石油化工发展水平；B是一种比水轻的油状液态烃，0.1 mol该烃在足量的氧气中完全燃烧，生成0.6 mol CO2和0.3 mol水。回答下列问题：
(1)A的电子式为________，B的结构简式为________。
(2)与A相邻的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式：______________________________，反应类型：________。
(3)在碘水中加入B物质，充分振荡、静置后的现象：__________________________________。
(4)B与浓硫酸和浓硝酸在55～60 ℃条件下反应的化学方程式：
________________，反应类型：________。
(5)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量：________(填“A>B”“A
19．(15分)有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识。某教师设计了如图所示装置(夹持等装置已省略)，其实验操作为先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a、b和c，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题：
(1)A中发生反应的化学方程式：________________________________，B的作用：________；C中热水的作用： ______________________________。
(2)M处发生反应的化学方程式为______________________。
(3)从M管中可观察到的现象：_______________________，从中可认识到该实验过程中催化剂________(填“参加”或“不参加”)化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的________。
(4)实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应________(填“能”或“不能”)继续进行，其原因是__________________________________________。
(5)验证乙醇氧化产物的化学方法是________________________________。
答案 (1)2H2O22H2O＋O2↑ 干燥O2 使D中乙醇变为蒸气进入M参
加反应，用水浴加热可使乙醇气流较平稳
(2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
(4)能 乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行
(5)实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验(也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应)，来证明有乙醛生成
解析 (1)A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑；B中浓硫酸用来吸收氧气中的水蒸气；C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应。
(2)M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
(3)M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应，Cu作催化剂，Cu和氧气反应生成的氧化铜和乙醇反应又生成铜，因此会出现光亮的铜丝先变黑后变红，交替进行，这说明催化剂参与反应过程，实验开始时需先加热铜丝，说明催化剂起催化作用需要一定的温度。
(4)乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行。
(5)乙醇被氧化为乙醛，乙醛含有醛基，具有还原性，能被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化，因此验证乙醇氧化产物的化学方法是取少许溶液于试管中，加入新制的银氨溶液并水浴加热，观察试管壁上有光亮的银镜生成，或取少许溶液于试管中，加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，观察有砖红色的沉淀生成，均可证明有乙醛生成。
20．(14分)下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息：
根据表中信息回答下列问题：
(1)A到E中，属于烃的是________(填序号)；写出A与溴水反应的化学方程式：______________________。
(2)A与氢气发生加成反应后生成F，与F组成和结构相似的有机物有一大类(俗称“同系物”)，它们均符合通式：________(碳原子数用n表示)。当n＝________时，这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B具有的性质是________(填序号)。
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大 ⑤任何条件下不与氢气反应 ⑥可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
(4)写出在浓硫酸作用下，B与浓硝酸反应的化学方程式：________________________________。
(5)C与E反应能生成相对分子质量为100的酯，该反应类型为________；其化学方程式为__________________________________________。
解析 A能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合其空间填充模型可知A为乙烯；A能与水反应生成C，结合C的信息，可知C为乙醇；根据B由C、H两种元素组成及其球棍模型可知，B为苯；D的相对分子质量比C少2，且能由C氧化得到，所以D为乙醛；由E的组成元素及球棍模型可知，E为CH2===CH—COOH。
(1)只由C、H两种元素组成的物质属于烃，故A到E中，属于烃的是A、B；乙烯与溴水反应的化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br。
(2)乙烯与氢气发生加成反应生成F，F为乙烷，属于烷烃，烷烃的通式为CnH2n＋2；当n＝4时，开始出现同分异构体。
(3)B为苯，常温下苯是无色、有特殊气味的液体，密度比水小，不溶于水，有毒；苯分子中含有不饱和键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，不含碳碳双键和三键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。故②③正确。
(4)在浓硫酸催化作用下，苯与浓硝酸发生硝化反应(取代反应)生成硝基苯。
(5)C为CH3CH2OH，相对分子质量为46，E为
CH2===CH—COOH，相对分子质量为72，二者发生酯化反应(或取代反应)生成相对分子质量为100的酯。
