(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選考 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 4 第四單元 醛 羧酸 酯教案
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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 選考 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 4 第四單元 醛 羧酸 酯教案 1.掌握醛、羧酸、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化?!?.了解烴的衍生物的重要應(yīng)用以及合成方法。 醛 [知識梳理] 1.醛的概念 醛是由烴基(或氫原子)與醛基相連而構(gòu)成的有機(jī)化合物,可表示為R—CHO,官能團(tuán)為—CHO。飽和一元醛的通式為CnH2nO(n≥1)。 2.常見醛的物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 溶解性 甲醛 (HCHO) 無色 氣體 刺激性氣味 易溶于水 乙醛 (CH3CHO) 無色 液體 刺激性氣味 與H2O、C2H5OH互溶
2、 3.化學(xué)性質(zhì)(以乙醛為例) 醛類物質(zhì)既有氧化性又有還原性,其氧化還原關(guān)系為 醇醛羧酸。 4.醛在生產(chǎn)、生活中的作用和對環(huán)境、健康產(chǎn)生的影響 (1)醛是重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于合成纖維、醫(yī)藥、染料等行業(yè)。 (2)35%~40%的甲醛水溶液俗稱福爾馬林,具有殺菌、消毒作用和防腐性能,常用作農(nóng)藥和消毒劑,用于種子消毒和浸制生物標(biāo)本。 (3)劣質(zhì)的裝飾材料中揮發(fā)出的甲醛,對環(huán)境和人體健康影響很大,是室內(nèi)主要污染物之一。 [自我檢測] 判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面內(nèi)。( ) (2)凡是能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物都是醛。(
3、) (3)醛類既能被氧化為羧酸,又能被還原為醇。( ) (4)完全燃燒等物質(zhì)的量的乙醛和乙醇,消耗氧氣的質(zhì)量相等。( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (1)HCHO相當(dāng)于二元醛,1 mol HCHO與足量的銀氨溶液反應(yīng),能生成4 mol Ag。 (2)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的除醛類外,還可能是甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖等。 (2017·高考海南卷改編)香茅醛()可作為合成青蒿素的中間體,關(guān)于香茅醛的敘述正確的有( ) A.分子式為C10H17O B.不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C.可使酸性KMnO4溶液褪色 D.分子中有7種不同化學(xué)環(huán)境的氫 [解析]
4、 A.根據(jù)有機(jī)物成鍵特點,此有機(jī)物的分子式為C10H18O,故A錯誤;B.此有機(jī)物中含有醛基,因此能發(fā)生銀鏡反應(yīng),故B錯誤;C.此有機(jī)物中含有醛基和碳碳雙鍵,因此能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故C正確;D.依據(jù)等效氫的判斷方法,此有機(jī)物中有8種等效氫,故D錯誤。 [答案] C 橙花醛是一種香料,其結(jié)構(gòu)簡式為 (CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCHO。下列說法正確的是( ) A.橙花醛不可以與溴發(fā)生加成反應(yīng) B.橙花醛可以發(fā)生銀鏡反應(yīng) C.1 mol橙花醛最多可以與2 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng) D.橙花醛是乙烯的同系物 解析:選B。有,所以可以與溴發(fā)生加成
5、反應(yīng);1 mol 橙花醛最多可以與3 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)(包含—CHO);乙烯的同系物只能是單烯烴,而橙花醛是含有兩個碳碳雙鍵的醛;含 —CHO可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 醛的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.從香莢蘭豆中提取的一種芳香化合物,其分子式為C8H8O3,遇FeCl3溶液會呈現(xiàn)特征顏色,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。該化合物可能的結(jié)構(gòu)簡式是( ) 解析:選A。遇FeCl3溶液顯特征顏色,說明該物質(zhì)含有酚羥基,故B項錯誤;能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說明有—CHO或者是甲酸某酯,故A項正確,C項錯誤;而D項中,其分子式為C8H6O3,與題意不符,故D項錯誤。 2.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其結(jié)構(gòu)
6、簡式如圖(未表示出原子或原子團(tuán)的空間排列)。該拒食素與下列某試劑充分反應(yīng),所得有機(jī)物分子的官能團(tuán)數(shù)目增加,則該試劑是( ) A.Br2的CCl4溶液 B.Ag(NH3)2OH溶液 C.HBr D.H2 解析:選A。根據(jù)該拒食素的結(jié)構(gòu)簡式確定其性質(zhì),進(jìn)而確定其與不同試劑反應(yīng)后產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)。有機(jī)物中的碳碳雙鍵與Br2發(fā)生加成反應(yīng),使官能團(tuán)數(shù)目由3個增加為4個,選項A正確。有機(jī)物中的醛基被銀氨溶液氧化為—COOH,官能團(tuán)數(shù)目不變,選項B不正確。有機(jī)物中的碳碳雙鍵與HBr發(fā)生加成反應(yīng),但官能團(tuán)數(shù)目不變,選項C不正確。有機(jī)物中的碳碳雙鍵、醛基與H2發(fā)生加成反應(yīng),官能團(tuán)數(shù)目減少,
7、選項D不正確。 3.科學(xué)家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT,化合物A是其中的一種,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于化合物A的說法正確的是( ) A.化合物A的分子式為C15H22O3 B.與FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)后溶液顯紫色 C.1 mol 化合物A最多可以與2 mol 新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng) D.1 mol 化合物A最多與1 mol H2加成 解析:選A。B項,該化合物不含酚羥基,所以不能使FeCl3溶液顯紫色;C項,1 mol 化合物A最多可以與4 mol Cu(OH)2反應(yīng);D項,1 mol 化合物A最多與 3 mol H2加成。 醛基的檢驗方法 4.下列實驗?zāi)塬@得成
8、功的是( ) A.將乙醛滴入銀氨溶液中,加熱煮沸制銀鏡 B.苯與濃溴水反應(yīng)制取溴苯 C.向濃溴水中加幾滴苯酚觀察沉淀 D.1 mol·L-1CuSO4溶液2 mL和0.5 mol·L-1NaOH溶液4 mL混合后加入40%的乙醛溶液0.5 mL,加熱煮沸觀察沉淀的顏色 解析:選C。A項必須水浴加熱,B項中苯與液溴在FeBr3催化下才能制得溴苯,D項中NaOH應(yīng)過量。 5. 有機(jī)物A是合成二氫荊芥內(nèi)酯的重要原料,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列檢驗有機(jī)物A中官能團(tuán)的試劑和順序正確的是( ) A.先加酸性高錳酸鉀溶液,后加銀氨溶液,微熱 B.先加溴水,后加酸性高錳酸鉀溶液 C.先加銀
9、氨溶液,微熱,再加入溴水 D.先加入新制氫氧化銅懸濁液,微熱,酸化后再加溴水 解析:選D。選項A中先加酸性高錳酸鉀溶液,醛基和碳碳雙鍵均被氧化;選項B中先加溴水,醛基被氧化、碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng);對于選項C若先加銀氨溶液,可檢驗醛基,但考慮到銀氨溶液顯堿性,若不酸化直接加溴水,則無法確定A中是否含有碳碳雙鍵。 醛基轉(zhuǎn)化在有機(jī)合成中的應(yīng)用 6.(2018·莆田高三模擬)3對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線如下: 已知:HCHO+CH3CHOCH2===CHCHO+H2O (1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的A的同分異構(gòu)體有_____
10、___種。B中含氧官能團(tuán)的名稱為________。 (2)試劑C可選用下列中的________。 a.溴水 b.銀氨溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2懸濁液 (3) 3是E的一種同分異構(gòu)體,該物質(zhì)與足量NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式為_______________________________________。 (4)E在一定條件下可以生成高聚物F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 解析:已知信息中發(fā)生的反應(yīng)是甲醛斷開碳氧雙鍵,乙醛斷開α-C—H鍵,發(fā)生了加成反應(yīng),后再發(fā)生消去反應(yīng)。由此可知B的結(jié)構(gòu)簡式為,所含官能團(tuán)為醛基和
11、碳碳雙鍵;B→D是—CHO生成了—COOH,D→E是發(fā)生了酯化反應(yīng)。 (1)“遇FeCl3溶液顯紫色”說明含有酚羥基;A中的醛基是不飽和的,故結(jié)構(gòu)中應(yīng)還含有—CH===CH2,在苯環(huán)上有鄰、間、對3種同分異構(gòu)體。 (2)將—CHO氧化成—COOH的試劑可以是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,但不能用酸性KMnO4溶液,它能將碳碳雙鍵也氧化;也不能用溴水,它能與碳碳雙鍵加成。 (3)1 mol 水解時消耗1 mol H2O,生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同時生成2 mol H2O,故反應(yīng)方程式為 (4)E中含有碳碳雙鍵,能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成 答案:(1)3 醛基
12、 (2)bd 7.已知 水楊酸酯E為紫外線吸收劑,可用于配制防曬霜。E的一種合成路線如下: 請回答下列問題: (1)一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%,則A的分子式為________________;結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個甲基,A的名稱為________________。 (2)B能與新制Cu(OH)2懸濁液發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。 (3)C有________種結(jié)構(gòu);若一次取樣,檢驗C中所含官能團(tuán),按使用的先后順序?qū)懗鏊迷噭篲________________________
13、_______。 (4)第③步的反應(yīng)類型為________;D中所含官能團(tuán)的名稱為________。 (5)第④步的反應(yīng)條件為________________;寫出E的結(jié)構(gòu)簡式:________________。 解析:(1)A為一元醇,其中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%,所以相對分子質(zhì)量Mr=16÷21.6%≈74。設(shè)分子式為CxHyO,則12x+y+16=74,12x+y=58。當(dāng)x=4時,y=10,分子式為C4H10O。當(dāng)x=3和x=5時均不成立,所以A的分子式為C4H10O。A中只有一個甲基,所以A為CH3CH2CH2CH2OH,命名為1-丁醇(或正丁醇)。(2)由第①步的反應(yīng)條件可
14、知B為CH3CH2CH2CHO。B與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)為CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O。(3)由題干提供的信息可知第②步的反應(yīng)過程為2CH3CH2CH2CHO 所以C有2種結(jié)構(gòu)?!狢HO和共同存在時要先檢驗—CHO,然后檢驗,所用試劑為銀氨溶液、稀鹽酸和溴水。(4)C的相對分子質(zhì)量為126,D的相對分子質(zhì)量為130,所以C→D是與H2發(fā)生加成反應(yīng),也稱為還原反應(yīng)。由于相分子質(zhì)量相差4,所以 和—CHO都與H2加成,所以D中官能團(tuán)名稱為羥基。(5)第④步為酯化反應(yīng),所以條件是濃H2SO4、加熱,E的結(jié)構(gòu)簡式
15、為 答案:(1)C4H10O 1-丁醇(或正丁醇) (2)CH3CH2CH2CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3CH2CH2COONa+Cu2O↓+3H2O (3)2 銀氨溶液、稀鹽酸、溴水(或其他合理答案) (4)還原反應(yīng)(或加成反應(yīng)) 羥基 (5)濃H2SO4、加熱 醛反應(yīng)的規(guī)律 (1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性和還原性,1 mol 醛基(—CHO)可與1 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),與2 mol Cu(OH)2(新制懸濁液)或2 mol Ag(NH3)發(fā)生氧化反應(yīng)。 (2)醇、醛和羧酸的分子組成與相對分子質(zhì)量的關(guān)系 羧酸 酯 [知識
16、梳理] 一、羧酸 1.概念:由烴基(或氫原子)與羧基相連構(gòu)成的有機(jī)化合物,可表示為R—COOH,官能團(tuán)為—COOH,飽和一元羧酸的分子式為CnH2nO2(n≥1)。 2.分類 (1)按烴基種類 ①脂肪酸,如乙酸、硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH); ②芳香酸,如苯甲酸。 (2)按羧基數(shù)目 ①一元羧酸,如甲酸(HCOOH)、乙酸、硬脂酸; ②二元羧酸,如乙二酸(HOOC—COOH); ③多元羧酸。 3.物理性質(zhì) (1)乙酸:有強烈刺激性氣味的液體,易溶于水和乙醇。 (2)低級飽和一元羧酸一般易溶于水且溶解度隨碳原子數(shù)的增加而降低。 4.化學(xué)
17、性質(zhì)(以乙酸為例) (1)酸的通性 乙酸是一種弱酸,其酸性比碳酸強,在水溶液中的電離方程式為CH3COOHH++CH3COO-。 (2)酯化反應(yīng) 酯化反應(yīng)的規(guī)律:酸脫羥基、醇脫氫。CH3COOH和CH3CH 182OH發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOH+CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3+H2O。 二、酯 1.概念 羧酸分子羧基中的—OH被—OR取代后的產(chǎn)物??珊唽憺镽COOR′,官能團(tuán)為,飽和一元酯的分子式為CnH2nO2(n≥2)。 2.物理性質(zhì) 3.化學(xué)性質(zhì) (1)醛、酮中的能與H2加成,酸、酯中的不能與H2加成。 (2)1 mol
18、 酚酯與NaOH溶液反應(yīng),能消耗2 mol NaOH。 (2016·高考海南卷)乙二酸二乙酯(D)可由石油氣裂解得到的烯烴合成?;卮鹣铝袉栴}: (1)B和A為同系物,B的結(jié)構(gòu)簡式為__________________________________。 (2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為___________________________,其反應(yīng)類型為________。 (3)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為________。 (4)C的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (5)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_________________________。 [解析] 根據(jù)流程圖可知,A與
19、水反應(yīng)生成C2H6O,氫原子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和,屬于飽和一元醇,則A為乙烯,乙醇與C反應(yīng)生成乙二酸二乙酯,則C為乙二酸,B和A為同系物,B含3個碳原子,則B為丙烯,丙烯與氯氣在光照的條件下發(fā)生α-H的取代反應(yīng)生成CH2===CHCH2Cl。 (1)根據(jù)上述分析,B為丙烯,結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH3。 (2)反應(yīng)①為乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2===CH2+H2OCH3CH2OH,反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。 (3)反應(yīng)③是鹵代烴在NaOH水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇,則反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。 (4)根據(jù)上述分析,C為乙二酸,則C的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC—COOH。 (5)
20、反應(yīng)②是乙醇與乙二酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯和水,反應(yīng)的化學(xué)方程為2CH3CH2OH+HOOCCOOHCH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。 [答案] (1)CH2===CHCH3 (2)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 加成反應(yīng) (3)取代反應(yīng) (4)HOOC—COOH (5)2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O 羧酸和酯的性質(zhì) 1.(2016·高考江蘇卷) 化合物X是一種醫(yī)藥中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關(guān)化合物X的說法正確的是( ) A.分子中兩個苯環(huán)一定處于同一平面 B.不能與飽和Na2CO3溶液
21、反應(yīng) C.在酸性條件下水解,水解產(chǎn)物只有一種 D.1 mol化合物X最多能與2 mol NaOH反應(yīng) 解析:選C。A項,兩個苯環(huán)中間有一個碳原子,該碳原子形成四個單鍵,單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),所以該碳原子和兩個苯環(huán)不一定處于同一平面,錯誤;B項,X分子中含有羧基,可以和Na2CO3溶液反應(yīng),錯誤;C項,在酸性條件下,分子內(nèi)酯基斷開,產(chǎn)物只有一種,正確;D項,1 mol X分子中有1 mol酚酯基,其水解需要2 mol NaOH,羧基也會與NaOH反應(yīng),則1 mol X最多可以與3 mol NaOH反應(yīng),錯誤。 2.(2018·安康高三模擬)苯甲酸葉醇酯存在于麝香、百合和水仙花中,可用作高檔香
22、水的香料配方,留香時間超過兩周,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于苯甲酸葉醇酯的說法中錯誤的是( ) A.能發(fā)生氧化反應(yīng) B.能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.1 mol該物質(zhì)最多能與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) D.1 mol該物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)時,能消耗2 mol NaOH 解析:選D。A項,碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,燃燒也是氧化反應(yīng),正確;B項,碳碳雙鍵能與溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴的四氯化碳溶液褪色,正確;C項,1 mol 該有機(jī)物最多能與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),正確;D項,1 mol該有機(jī)物最多與 1 mol NaOH反應(yīng),錯誤。 羧酸、酯的同分異構(gòu)體的判斷
23、3.(2018·丹東高三質(zhì)檢)有機(jī)物A的分子式為C6H12O3,一定條件下,A與碳酸氫鈉、鈉均能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體,且生成的氣體體積比(同溫同壓)為1∶1,則A的結(jié)構(gòu)最多有( ) A.33種 B.31種 C.28種 D.19種 解析:選B。由題意知,分子中含有—COOH和—OH,另外還含有5個碳原子。若5個碳原子成直鏈,將—COOH和—OH看作二取代物,固定一個移動另一個,共、、13種。若5個碳原子帶支鏈,則還有、、、、18種,共31種。 4.化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為。 (1)該化合物不具有的性質(zhì)是________。 ①能與鈉反應(yīng)?、谟鯢eCl3溶液顯紫色?、叟c碳酸
24、鹽反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w ④既能與羧酸反應(yīng)又能與醇反應(yīng) ⑤能發(fā)生消去反應(yīng) (2)芳香酯B與A互為同分異構(gòu)體,能使FeCl3溶液顯紫色,且苯環(huán)上兩個取代基在對位上,試寫出B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_________________________________。 解析:(1)該化合物中不含酚羥基,不能使FeCl3溶液顯紫色,②錯誤;該化合物中與羥基相連碳的相鄰碳原子上沒有氫原子,不能發(fā)生消去反應(yīng),⑤錯誤。(2)芳香酯B與A互為同分異構(gòu)體,能使FeCl3溶液顯紫色,說明其中含有酚羥基,據(jù)苯環(huán)上兩個取代基在對位上,首先寫出去掉酯基余下的各種可能的碳鏈結(jié)構(gòu),根據(jù)題意只可能為,然后將正向“—C
25、OO—”、反向“—OOC—”分別插入C—C鍵中,再將酯基以反向“—OOC—”插入C—H鍵中,得到3種符合條件的酯的同分異構(gòu)體。 答案:(1)②⑤ 多官能團(tuán)有機(jī)物性質(zhì)的判斷 5.(2017·高考江蘇卷)萜類化合物廣泛存在于動植物體內(nèi),關(guān)于下列萜類化合物的說法正確的是( ) A.a(chǎn)和b都屬于芳香族化合物 B.a(chǎn)和c分子中所有碳原子均處于同一平面上 C.a(chǎn)、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色 D.b和c均能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀 解析:選C。a中沒有苯環(huán),不屬于芳香族化合物,A項錯誤;a、c中所有碳原子不可能共平面,B項錯誤;a中的碳碳雙鍵、b中的與苯環(huán)相
26、連的甲基、c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化,C項正確;與新制Cu(OH)2反應(yīng)的官能團(tuán)為醛基,只有c可以與新制Cu(OH)2反應(yīng),而b不能,D項錯誤。 6.(2018·杭州高三模擬)有機(jī)物M是合成某藥品的中間體,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法錯誤的是( ) A.用鈉可檢驗M分子中存在羥基 B.M能發(fā)生酯化、加成、氧化反應(yīng) C.M的分子式為C8H8O4 D.M的苯環(huán)上一硝基取代物有2種 解析:選A。分子中含有酚羥基、醇羥基、羧基,都能與鈉反應(yīng)放出氫氣,不能用鈉檢驗M分子中存在羥基,A錯誤;分子中含有酚羥基、醇羥基,能發(fā)生氧化反應(yīng),含有羥基、羧基,能發(fā)生酯化反應(yīng),含有苯環(huán)能發(fā)生加
27、成反應(yīng),B正確;M的分子式為C8H8O4,C正確;M的苯環(huán)上一硝基取代物有2種,D正確。 7.迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取到的酸性物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.迷迭香酸屬于芳香烴 B.1 mol 迷迭香酸最多能和9 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng) C.迷迭香酸可以發(fā)生水解反應(yīng)、取代反應(yīng)和酯化反應(yīng) D.1 mol 迷迭香酸最多能和5 mol NaOH發(fā)生反應(yīng) 解析:選C。組成元素為C、H、O的迷迭香酸不是烴,故A錯;酯基和羧基不能與H2發(fā)生加成反應(yīng),1 mol迷迭香酸最多能與7 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),故B錯;1 mol 迷迭香酸含4 mol酚羥基、1 mol 羧
28、基、1 mol酯基,最多能與6 mol NaOH反應(yīng),故D錯。 官能團(tuán)與反應(yīng)類型的關(guān)系 [課后達(dá)標(biāo)檢測] 一、選擇題 1.(2016·高考全國卷Ⅲ)下列說法錯誤的是( ) A.乙烷室溫下能與濃鹽酸發(fā)生取代反應(yīng) B.乙烯可以用作生產(chǎn)食品包裝材料的原料 C.乙醇室溫下在水中的溶解度大于溴乙烷 D.乙酸與甲酸甲酯互為同分異構(gòu)體 解析:選A。CH3CH3室溫下不能與濃鹽酸發(fā)生取代反應(yīng),A項錯誤。CH2===CH2在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生成食品包裝材料的原料聚乙烯,B項正確。CH3CH2OH分子能與H2O分子之間形成氫鍵,所以CH3CH2OH能與H2O以任意比例互溶,而
29、CH3CH2Br難溶于H2O,C項正確。乙酸和甲酸甲酯的分子式均為C2H4O2,但二者結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D項正確。 2.(2018·陽泉高三期末)下列有關(guān)有機(jī)物的敘述正確的是( ) A.分子式為C10H14的單取代芳烴有5種結(jié)構(gòu) B.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳雙鍵 C.用碳酸鈉溶液可鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D.乳酸薄荷醇酯的結(jié)構(gòu)簡式如圖,它僅能發(fā)生水解、氧化和消去反應(yīng) 解析:選C。A項,C10H14除苯環(huán)外還有—C4H9,丁基有4種結(jié)構(gòu),錯誤;B項,聚氯乙烯和苯環(huán)中無碳碳雙鍵,錯誤;C項,三者現(xiàn)象分別是互溶、有氣體生成、分層,正確;D項,還可以發(fā)生取代反應(yīng),
30、錯誤。 3.(2015·高考全國卷Ⅱ)某羧酸酯的分子式為C18H26O5,1 mol 該酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,該羧酸的分子式為( ) A.C14H18O5 B.C14H16O4 C.C16H22O5 D.C16H20O5 解析:選A。由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol 羧酸和2 mol乙醇可知,該酯為二元酯,分子中含有2個酯基(—COO—),結(jié)合酯的水解反應(yīng)原理可得“1 mol C18H26O5+2 mol H2O1 mol羧酸+2 mol C2H5OH”,再結(jié)合質(zhì)量守恒定律推知,該羧酸的分子式為C14H18O5。
31、4.(2018·開封高三模擬)下列關(guān)于分子式為C4H8O2的有機(jī)物的同分異構(gòu)體的說法中,不正確的是( ) A.屬于酯類的有4種 B.屬于羧酸類的有2種 C.存在分子中含有六元環(huán)的同分異構(gòu)體 D.既含有羥基又含有醛基的有3種 解析:選D。A項,若是酯類,則有甲酸丙酯、甲酸異丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯4種,正確;B項,若是酸,則可寫作C3H7COOH,丙基有2種,正確;C項,不飽和度為1,可形成醚環(huán),正確;D項,若有—CHO,則另3個碳原子組成丙基和異丙基,—OH取代上面的氫分別有3種、2種,所以共5種結(jié)構(gòu),錯誤。 5.綠原酸是咖啡的熱水提取液成分之一,結(jié)構(gòu)簡式如圖,關(guān)于綠原酸判斷正確
32、的是( ) A.分子中所有的碳原子可能在同一平面內(nèi) B.1 mol綠原酸與足量溴水反應(yīng),最多消耗2.5 mol Br2 C.1 mol綠原酸與足量NaOH溶液反應(yīng),最多消耗4 mol NaOH D.綠原酸水解產(chǎn)物均可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) 生顯色反應(yīng),錯誤。 6.(2018·襄陽調(diào)研)分子式為C9H18O2的有機(jī)物Q,在稀硫酸中經(jīng)加熱轉(zhuǎn)化為一種與乙酸乙酯互為同分異構(gòu)體的酸性物質(zhì)A,同時生成另一種物質(zhì)B,若不考慮立體異構(gòu),則Q的結(jié)構(gòu)最多有( ) A.16種 B.8種 C.4種 D.2種 解析:選A。由題給信息可知A為丁酸,B為戊醇,丁酸有2種,戊醇有8種
33、(戊基有8種),組合共16種結(jié)構(gòu)。 7.已知某有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式為 ,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.1 mol X分別與足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應(yīng),消耗這三種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為3 mol、4 mol、1 mol B.X在一定條件下能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C.X在一定條件下能發(fā)生消去反應(yīng)和酯化反應(yīng) D.X的化學(xué)式為C10H10O6 解析:選C。苯環(huán)上的氫原子不能消去,故不能發(fā)生消去反應(yīng)。與Na反應(yīng)的有—OH和—COOH,與NaHCO3反應(yīng)的只有—COOH,與NaOH反應(yīng)的有酚羥基、羧基和酯基。 8.對羥基扁桃酸是農(nóng)藥、香料合成的重要中間體,它可
34、由苯酚和乙醛酸在一定條件下反應(yīng)制得。 下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.上述反應(yīng)的原子利用率可達(dá)到100% B.在1H核磁共振譜中對羥基扁桃酸有6個吸收峰 C.對羥基扁桃酸可以發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和縮聚反應(yīng) D.1 mol 對羥基扁桃酸與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗3 mol NaOH 解析:選D。能與NaOH反應(yīng)的為酚羥基和羧基,故1 mol對羥基扁桃酸與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗2 mol NaOH,故D錯誤。 9.(2018·南京質(zhì)檢)尿黑酸是由酪氨酸在人體內(nèi)非正常代謝而產(chǎn)生的一種物質(zhì)。其轉(zhuǎn)化過程如下: 下列說法錯誤的是( ) A.酪氨酸既能與鹽
35、酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) B.1 mol尿黑酸與足量濃溴水反應(yīng),最多消耗3 mol Br2 C.對羥基苯丙酮酸分子中在同一平面上的碳原子至少有7個 D.1 mol尿黑酸與足量NaHCO3反應(yīng),最多消耗3 mol NaHCO3 解析:選D。A項,酪氨酸中含有氨基和羧基,氨基可以與鹽酸反應(yīng),羧基可以與NaOH反應(yīng),正確;B項,酚羥基的鄰、對位可以與Br2發(fā)生取代反應(yīng),尿黑酸分子中苯環(huán)上三個位置均可以發(fā)生取代反應(yīng),正確;C項,苯環(huán)上的6個碳原子共平面,與苯環(huán)直接相連的碳原子一定與苯環(huán)共平面,正確;D項,尿黑酸中只有羧基可以與NaHCO3反應(yīng)放出CO2,而酚羥基不可以,錯誤。 二、非選
36、擇題 10.山蒼子(Litsea Cubeba),又名山雞、山姜子、木姜子等。山蒼子油主要成分是檸檬烯和檸檬醛,檸檬醛是重要的食用香料。此外,以檸檬醛為原料可制造更有價值的甲基紫羅蘭酮、鳶尾酮等。紫羅蘭酮是配制很多高級香精時不可缺少的。用檸檬醛制取紫羅蘭酮的反應(yīng)如下: 請回答下列問題: (1)檸檬醛分子式為________,分子中含有的官能團(tuán)名稱是__________,要檢驗檸檬醛分子中所含官能團(tuán)的注意點是___________________________________________。 (2)第一步羥醛縮合反應(yīng)的過程可以看作是先發(fā)生____________(填反應(yīng)類型,下同
37、),再發(fā)生____________。 (3)寫出假紫羅蘭酮與足量H2反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (4)寫出檸檬醛與新制Cu(OH)2懸濁液共熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________。 解析:(1)檸檬醛分子中含有10個碳原子,含有2個碳碳雙鍵和1個醛基,不飽和度為3,氫原子數(shù)為16,分子式為C10H16O。檢驗其官能團(tuán)的關(guān)鍵是不能直接用溴水或酸性高錳酸鉀溶液檢驗碳碳雙鍵,因為醛基也能使它們褪色,要先檢驗醛基
38、,將其氧化為羧基,再檢驗碳碳雙鍵。(2)注意生成了不飽和鍵,同時有小分子水生成,則肯定發(fā)生了消去反應(yīng),故羥醛縮合反應(yīng)可以先看作發(fā)生醛酮加成反應(yīng),生成羥基,然后羥基脫水發(fā)生消去反應(yīng)。(3)要注意羰基也可以和H2加成。 答案:(1)C10H16O 醛基、碳碳雙鍵 先檢驗醛基,將醛基氧化成羧基,再檢驗碳碳雙鍵 (2)加成反應(yīng) 消去反應(yīng) (3) (4) 11.(2015·高考山東卷)菠蘿酯F是一種具有菠蘿香味的賦香劑,其合成路線如下 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為______________,A中所含官能團(tuán)的名稱是______________。 (2)由A生成B的反應(yīng)類型是_____
39、___,E的某同分異構(gòu)體只有一種相同化學(xué)環(huán)境的氫,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為______________。 (3)寫出D和E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式:__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)結(jié)合題給信息,以溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1-丁醇,設(shè)計合成路線(其他試劑任選)。 合成路線流程圖示例: CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOCH2CH3 解析:(1)由題目所給信息可知,生成A的反應(yīng)為雙烯加成
40、反應(yīng):。根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知,A中含有碳碳雙鍵和醛基兩種官能團(tuán)。 (2)A中含碳碳雙鍵和醛基,能與H2發(fā)生加成反應(yīng):,由合成路線知E為CH2===CHCH2OH,和E互為同分異構(gòu)體且只有一種化學(xué)環(huán)境的氫的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為。 (3)D和E發(fā)生酯化反應(yīng),生成F的化學(xué)方程式為 12.(2017·高考全國卷Ⅱ)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體,一種合成G的路線如下: 已知以下信息: ①A的1H核磁共振譜為單峰;B的1H核磁共振譜為三組峰,峰面積比為6∶1∶1。 ②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應(yīng)。
41、 回答下列問題: (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。 (2)B的化學(xué)名稱為____________。 (3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由E生成F的反應(yīng)類型為____________。 (5)G的分子式為________________。 (6)L是D的同分異構(gòu)體,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1 mol的L可與2 mol的Na2C
42、O3反應(yīng),L共有________種;其中1H核磁共振譜為四組峰,峰面積比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________________、________________。 解析:結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡式,A、B的分子式及信息①可確定B的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHOH,A的結(jié)構(gòu)簡式為。結(jié)合G的結(jié)構(gòu)簡式可逆推出F的結(jié)構(gòu)簡式為,則E為 ,再結(jié)合C的結(jié)構(gòu)簡式及信息②可確定D的結(jié)構(gòu)簡式為。(4)根據(jù)E、F的結(jié)構(gòu)簡式可確定由E生成F的反應(yīng)為取代反應(yīng)。(5)根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡式可確定其分子式為C18H31NO4。(6)根據(jù)L遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)可知L中含酚羥基,再結(jié)合D的分子式和1 mol L能與2 mol Na2CO3反應(yīng),可知L中含2個酚羥基和1個—CH3,2個酚羥基位于苯環(huán)鄰位、間位和對位時,—CH3所處的位置分別有2種、3種和1種,即L共有6種可能的結(jié)構(gòu)。其中1H核磁共振譜中有四組峰,且峰面積之比為3∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為和 。 答案:(1)O (2)2-丙醇(或異丙醇)
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