2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《认识有机化合物》

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《认识有机化合物》

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《认识有机化合物》 【知识梳理】 一、有机物的分类 1. 根据组成中是否含有碳氢元素以外的元素，分为烃和烃的衍生物； 2.根据分子中碳骨架的形状，分为链状有机物和环状有机物； 3.根据分子含有的官能团，分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。 ①官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 ②常见有机物主要类别与其官能团： 类别 官能团 类别 官能团 名称 结构 名称 结构 烷烃 － － 卤代烃 卤素原子 —X 炔烃 碳碳三键 —C≡C— 醛 醛基 烯烃 碳碳双键 羧酸 羧基 芳香烃 － － 醚 醚键 醇 羟基 —OH 酮 羰基 酚 羟基 酯 酯基 温馨提示：有机物的性质主要是由其所含的各种官能团决定的，要掌握有机物的所有的各种官能团。特别 注意的是碳碳双键和叁键决定了烯烃和炔烃的化学性质，它们也是一种官能团。 例题 1、下列说法正确的是 。 ① 和 均是芳香烃， 既是芳香烃又是芳香化合物 ② 和 分子组成相差一个—CH2—，因此是同系物关系 ③ 含有醛基，所以属于醛类 ④分子式为 C4H10O 的物质，可能属于醇类或醚类 ⑤三元轴烯( )与苯互为同分异构体 ⑥S•诱抗素的分子 含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 ⑦ 中含氧官能团的名称是羧基 ⑧有机物中碳、氢原子个数比为 1∶4，则该有机物一定是 CH4 ⑨肾上激素 的分子式为 C9H12NO3 ⑩分子式为 C4H10O 的醇，能在铜催化和加热条件下被氧气氧化为醛的同分异构体共有 4 种 ⑪分子式为 C7H8O 的有机物，能与氯化铁溶液发生显色反应的同分异构体共有 3 种 ⑫分子式为 C5H12O 并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构) 6 种 二、有机化合物的结构特点 1．有机物中碳原子的成键特点： （1）碳原子有四个价电子，能与其他原子形成 4 个共价键； （2）碳碳键以共价键形成碳链，这是有机物结构的基础，碳链的长度可以不同； （3）碳原子之间的结合方式可以有单键、双键、叁键，也可以有长链或环状等。 2．同系物： （1）定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个 C H2 原子团的物质互相称为同系物； （2）判断依据：①分子组成符合同一通式，但彼此有若干个系差（C H2）； ②主碳链（或碳环）结构相似 （与环的大小无关）；③所含官能团的种类和个数相同；④有机物所属类别相同。 温馨提示：同系物必须是“有机化合物”； 结构上相似。如乙烯 C2H4 和环丙烷 C3H6 虽分子组成上相差一个 C H2 原子团，但因结构不相似而非同系物；组成上相差一个或若干个 CH2 原子团。如 CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2 是同分异构体而不是同系物。 3.同分异构现象 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 碳链骨架不同，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 书 写 与 判 断 记忆法 碳原子数目 1—5 的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷和丙烷均无异构 体，丁烷有两种异构体，戊烷有三种异构体；碳原子数目 1—4 的 一价烷基：甲基一种（—CH3），乙基一种（—CH2CH3）、丙基两 种（—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2）、丁基四种（—CH2CH2CH2CH3、 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3）；一价苯基一种、 二价苯基三种（邻、间、对三种） 基团连接 法 将有机物看成由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的 异构体数目。如：丁基有四种，丁醇（看作丁基与羟基连接而成） 也有四种，戊醛、戊酸（分别看作丁基跟 醛基、羧基连接而 成）也分别有四种 等同转换 法 将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。如乙烷分子中共 有 6 个 H 原子，若有一个 H 原子被 Cl 原子取代所得一氯乙烷只有 一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的 Cl 原子转换为 H 原子，而 H 原子转换为 Cl 原子，其情况跟一氯乙烷 完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构， 四氯乙烷也有两种结构 等效氢法 等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。等效氢任一原子 若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。其判断方法有：同 一碳原子上连接的氢原子等效；同一碳原子上连接的—CH3 中氢原 子等效。如：新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子上，故新戊 烷分子中的 12 个氢原子等效；同一分子中处于镜面对称（或轴对 称）位置的氢原子等效。如： 分子中的 18 个氢原子等效 限定条件书写 已知有机物的分子式或结构简式，书写在限定条件下的同分异构体 或判断同分异构体的种数，是高考的热点和难点。解答这类题目时， 要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么， 再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体 例题 2、下列有关说法正确的是 。 ①分子式为 C5H10O2 的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形 成的酯共有 28 种 ②四联苯 的一氯代物有 4 种 ③分子式为 C5H10O2 并能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构) 3 种 ④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 12 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 ⑤C5H12 具有同分异构体，且各同分异构体的一氯代物的种数相同 ⑥分子式为 C5H12O 的物质，其中属于醇的同分异构体以及这些醇发生消去反应生成烯烃的种类分别为 7 种、 5 种 ⑦ 与 具 有 相 同 官 能 团 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为 CH2==CHCH2COOH 、 CH3CH==CHCOOH ⑧兴奋剂乙基雌烯醇 不可能有属于芳香族的同分异构体 ⑨异丙苯 和苯为同系物 ⑩ 和 不是同分异构体 ⑪布洛芬 与苯甲酸(C6H5COOH)互为同系物 ⑫1 mol 分枝酸 最多可与 3 mol NaOH 发生中和反应 三、有机物的命名 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，取代基位号之和不是最小)。 (3)支链主次不分(不是先简后繁)。 (4)“”、“，”忘记或用错。 2．弄清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。 (3)1、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。 例题 3、有机物的种类繁多，但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( ) A． 1,4•二甲基丁烷 B． 3•甲基丁烯 C． 2•甲基丁烷 D．CH2Cl—CH2Cl 二氯乙烷 四、研究有机化合物的基本步骤 1. 有机化合物的分离提纯 (1) 分离提纯的方法 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 萃取 常用于分离、提纯液态有机物 ①两种溶剂不互溶 ②有机物在两种溶剂中的溶解度不同 ③有机物与两种溶剂不反应 （2）常见有机物的分离、提纯 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 2.有机物分子式的确定 （1）元素分析： （2）有机物分子式确定： ①直接法：直接求出 1 mol 气体中各元素原子的物质的量，即可得到分子式。 ②实验式(最简式)法：由各元素的质量分数→求出各元素的原子个数比(实验式)→分子式。 ③方程式法：应用燃烧方程式计算分子式。 ④“商余法”推断烃的分子式：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。 3．有机物结构的确定 （1）某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则可直接由分子式确定其结构式，如 C2H6，根据碳元素为 4 价，氢元素为 1 价，碳碳可以直接连接，可知只有一种结构：CH3—CH3；同理，由价键规律，CH4O 也只 有一种结构：CH3—OH。 （2）根据红外光谱图可以确定有机物中含有何种化学键或官能团，从而确定有机物的结构。 （3）根据核磁共振氢谱中峰的种类数和面积比，可以确定不同化学环境下氢原子的种类数及个数比，从而 确定有机物的结构。 （4）根据有机物的性质推测有机物中含有的官能团，从而确定有机物结构。常见官能团的检验方法如下： 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键或碳碳三键 溴的四氯化碳溶液 橙色褪去 酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去 卤素原子 氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、稀硝酸 有沉淀产生 酚羟基 三氯化铁溶液 显紫色 溴水 有白色沉淀产生 醛基 银氨溶液 有银镜产生 新制氢氧化铜 有砖红色沉淀产生 羧基 碳酸钠溶液 有二氧化碳气体产生 碳酸氢钠溶液 石蕊溶液 溶液变红色 （5）重要官能团与热点试剂的关系： 热点试剂 有机物结构与性质推测 溴水 烯、炔加成；酚取代；醛及含－CHO 物质的氧化；液态烃萃取 酸性 KMnO4 溶液 烯、炔、醇、醛及含－CHO 物质、苯的同系物等氧化 NaOH （水溶液） 卤代烃、酯、油脂水解；羧酸、酚、氨基酸的中和 NaOH （醇溶液） 卤代烃消去 浓 H2SO4（加热） 醇和酸酯化（分子内成环，分子间反应）；醇消去；醇分子之间脱 水 稀 H2SO4 酯、二糖、多糖水解 Na 醇、酚、羧酸、氨基酸等含－OH 物质的置换反应 NaHCO3 低碳羧酸、氨基酸复分解反应 FeCl3 酚类显色反应 银氨溶液 醛类、还原性糖、甲酸盐、HCOOH、HCOOR 等氧化反应 新制 Cu(OH)2（悬浊液） 醛类、还原性糖、HCOOH、HCOOR 等氧化反应，低碳羧酸的中 和反应 H2／催化剂 烯、炔、芳香烃、醛（酮）等加成反应（还原反应） Cl2／光 烃取代反应 Br2(液溴)／催化剂 芳香烃苯环上的取代反应 碘水 淀粉溶液显色反应 例题 4、下列有关说法正确的是 。 ①有机物仅由碳和氢两种元素组成 ②邻苯二甲酸在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为 2∶1 ③有机物分子里的共价键都是极性键 ④有机物分子里由碳原子组成的环状骨架至少含三个碳原子 ⑤红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析 ⑥用核磁共振氢谱鉴别 1－溴丙烷和 2－溴丙烷 ⑦用酸性 KMnO4 溶液鉴别 CH3CH＝CHCH2OH 和 CH3CH2CH2CHO ⑧分子式为 C5H7Cl 的有机物，其结构不可能是只含有 1 个双键的直链有机物 ⑨某化合物 6.4 g 在氧气中完全燃烧，只生成 8.8 g CO2 和 7.2 g H2O，该化合物仅含碳、氢两种元素 ⑩实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法 ⑪用溴水鉴别乙醇、苯和四氯化碳 ⑫乙烯和苯都能使溴水褪色，苯分子和乙烯分子中含有相同的碳碳双键 【课时练习】 1．下列说法正确的是 A．按系统命名法，化合物 的名称是 2，3，5，5－四甲基－4，4－二乙基己烷 B．等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等 C．苯和甲苯互为同系物，均能使 KMnO4 酸性溶液褪色 D．结构片段 的高聚物，其单体是苯酚和甲醛 2．下列有关有机物的描述不正确的是 A．1mol 一定条件下最多可以与 6molH2 反应 B．用 FeCl3 溶液可鉴别苯、苯酚、四氯化碳、KSCN、乙醇和 AgNO3 六种无色溶液或液体 C．有机反应 涉及取代反应和消去反应两种类型 D．有机物 的核磁共振氢谱图中有 4 种类型的氢原子吸收峰 3．分子式为 C4H10O 的醇与分子式为 C9H10O2 含有苯环且苯环上只有两个取代基的酸发生酯化反应得到的有 机物可能的结构有(不包含立体结构)( ) A．8 种 B．12 种 C．16 种 D．24 种 4．已知苯佐卡因的结构简式为 。下列关于苯佐卡因的叙述正确的是 A．该有机物属于芳香烃 B．苯佐卡因的分子式为 C9H10O2N C．该有机物分子中含有 3 种官能团 D．该有机物可与氢氧化钠溶液反应 5．某有机物 M 的结构如图，下列有关说法不正确的是 A．分子式为 C11H12O3 B．能发生加聚、酯化反应 C．1molM 能与 2molNaOH 反应 D．能使酸性 KMnO4 褪色 6．某有机物的结构如图所示，下列关于该有机物的描述不正确．．．的是( ) A．含有 4 种官能团 B．能发生取代、加成、消去、酯化等反应 C．一定条件下 1 m o l 该物质最多可与 21 m o l H 发生加成反应 D．该有机物属于芳香族化合物 7．某有机物的结构简式如图所示，有关该有机物的叙述正确的是 A．分子中含有 3 种官能团 B．在一定条件下，能发生取代、氧化、酯化和加聚反应 C．该物质分子中最多可以有 10 个碳原子在同一平面上 D．1 mol 该物质最多可与 5 mol H2 发生加成反应 8．关于化合物 2−苯基丙烯（ ），下列说法正确的是 A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B．可以发生加成聚合反应 C．分子中所有原子共平面 D．易溶于水及甲苯 9．已知：CH3C≡CH+CO+CH3OH M，N+CH3OH M+H2O。其中 M 的结构简式为 CH2=C(CH3)COOCH3，下列说法错误的是 A．N 中所有碳原子可能共面 B．N 转化为 M 的反应为取代反应 C．M 可以使溴水褪色 D．N 属于酯的同分异构体有 3 种 10．纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如下，下列说法正确的是( ) A．①与③均可发生加成反应 B．②与④属于同系物 C．①③均属于不饱和烃 D．①④的一氯代物均只有 1 种 11．有机物的结构可用“键线式”表示，如 CH3CH=CHCH3 可简写为 ，有机物 X 的键线式为 。 下列关于有机物 X 的说法中正确的是 A．X 的含氧官能团是酯基和羟基 B．X 的分子式为 C7H6O3 C．1molX 与足量 Na 完全反应生成 11.2LH2 D．有机物 Y 是 X 的同分异构体，能与碳酸氢钠溶液反应且含苯环，则 Y 的结构有 8 种 12．免水洗消毒液中含有能快速杀死新冠病毒的三氯羟基二苯醚，其结构如图所示。下列有关三氯羟基二 苯醚的说法正确的是 A．分子式为 C12H8O2Cl3 B．所有原子一定处于同一平面 C．苯环上的一溴代物有 6 种 D．不能与氢氧化钠溶液反应 13．乙酸丁酯的物理性质如表。 乙酸 1-丁醇 乙酸丁酯 熔点(℃) 16.6 －89.5 －73.5 沸点(℃) 117.9 117 126.3 密度(g/cm3) 1.05 0.81 0.88 水溶性 互溶 可溶(9g/100g 水) 微溶 实验室用如图所示的实验装置制取乙酸丁酯。 (1)仪器 A 的名称___。 (2)写出制取乙酸丁酯的化学方程式：__。 (3)该实验中生成物除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有__(写出一种结构简式)。 (4)酯化反应是一个可逆反应，为提高 1-丁醇的转化率，可采取的措施是__(写出两条)。 (5)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中，需要 的是__(填答案编号)。 (6)用 60g 乙酸与 37g1-丁醇反应，实验中得到乙酸丁酯的质量为 40.6g，则乙酸丁酯的产率为___。 14．醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下： 可能用到的有关数据如下： 合成反应： 在 a 中加入 20g 环己醇和 2 小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入 1 mL 浓硫酸。B 中通入冷却水后，开始缓慢 加热 a，控制馏出物的温度不超过 90℃。 分离提纯： 反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量 5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时 间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯 10g。 回答下列问题： （1）装置 b 的名称是__________________。 （2）加入碎瓷片的作用是_______________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作 时_____________（填正确答案标号）。 A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料 （3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________。 （4）分液漏斗在使用前须清洗干净并____________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的 _________________（填“上口倒出”或“下口放出”）。 （5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________。 （6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有___________（填正确答案标号）。 A．圆底烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶 D．球形冷凝管 E．接收器 （7）本实验所得到的环己烯产率是____________（填正确答案标号）。 A．41% B．50% C．61% D．70% 15．茉莉醛被广泛应用于食品、化妆品和洗涤剂中。实验室制备茉莉醛的反应： +CH3(CH2)5CHO +H2O，有关数据如下表： 相对分子质量 密度/g·cm－3 沸点/℃ 苯甲醛 106 1.04 179 庚醛 114 0.85 153 茉莉醛 202 0.97 287 实验室制备茉莉醛的装置示意图如下： 实验步骤： 在 a 中加入 5.30 mL 苯甲醛、5 mL95%乙醇、12 mL10%KOH 溶液，在 c 中加入 6.84 g 庚醛。搅拌并加热至 60~65℃，打开 c 向 a 中缓慢滴加庚醛。保温搅拌反应 3 h。反应待冷却后，静置分层，分出有机层，水层用 20 mL 二氯甲烷分两次萃取，萃取分液后与有机层合并，有机层再用 10 mL 水洗涤 3 次，洗涤后加入无水 Na2SO4。蒸馏，收集 287~290℃馏分，馏分用柱色谱法进行分离，得纯净的茉莉醛 4.04g。已知：柱色谱分 离中，先将液体样品从柱顶加入，流经吸附柱时，即被吸附在柱的上端，然后从柱顶加入洗脱剂，由于吸 附剂对各组分吸附能力不同，各组分以不同速度沿柱下移，从而达到分离的效果。 回答下列问题： (1)仪器 a 的名称是___________，实验中应采取的加热方法是___________。 (2)在洗涤操作中，用水洗涤的主要目的是________，加入无水 Na2SO4 的目的是________。 (3)用二氯甲烷萃取分液时，水层在_____(填“上”或“下”)层。 (4)柱色谱法分离中使用的吸附剂为硅胶或碳酸钙，除此之外，还可以使用_______(填序号) ①活性炭 ②氯化钠 ③氧化铝 ④碳酸钾 (5)柱色谱法分离过程中，如果洗脱剂加入速度太快，会使产品产率_______(填“偏高”、“不变”、“偏低”) (6)本实验所得茉莉醛产率为______%。 16．“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线（具体反应条件和部分试剂略）： 回答下列问题： （1）试剂 a 是____________，试剂 b 的结构简式为______________,b 中官能团的名称是_______________。 （2）③的反应类型是____________________。 （3）心得安的分子式为_______________-。 （4）试剂 b 可由丙烷经三步反应合成： 1 2 3 38C H X bY   反应 反应 反应 试剂 反应 1 的试剂与条件为_______________，反应 2 的化学方程式为_______________，反应 3 的反应类型是 _______________。(其他合理答案也可) （5）芳香化合物 D 是 1-萘(酚)的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D 能被 KMnO4 酸性溶液氧化成 E(C2H4O2)和芳香化合物 F(C8H6O4)， E 和 F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出 CO2 气体,F 芳环 上的一硝化产物只有一种。D 的结构简式为_______________；由 F 生成一硝化产物的化学方程式为 _______________，该产物的名称是_______________。 参考答案 例题 1、④⑤⑥⑪ 【解析】烃是指仅含碳氢两种元素的化合物，含苯环的烃为芳香烃，含苯环的化合物为芳香族化合物， 是芳香烃、 是环烷烃、 是芳香族化合物，①错误；羟基与苯环直接相连的称为酚，羟 基与链烃相连的称为醇， 是酚、 是醇，不属于同系物，②错误； 属 于酯类，③错误；分子式为 C4H10O 的物质，可能属于饱和一元醇类或醚类，④正确；轴烯与苯分子式都是 C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，⑤正确；从图示可以分析，该有机物的结构中存在 3 个碳碳双键、1 个羰基、1 个醇羟基、1 个羧基，⑥正确；—OH 直接连在苯环上，为酚羟基， 为酯基，⑦错误；CH3OH 分子中的 C、H 原子个数比也为 1∶4，⑧错误；分子式应为 C9H13NO3，⑨错误； C3H7—CH2OH 能被氧化成醛，故只有 2 种，⑩错误；C7H8O 属于酚类的同分异构体共有 3 种，⑪正确；分 子式是 C5H12O 是醇或醚。若物质可以与金属 Na 反应放出氢气，则该物质是醇，C5H12O 可以看作 C5H12 的 分子中的一个 H 原子被羟基—OH 取代产生的，C5H12 有 CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4 三种不同的结构，第一种有 3 种不同的 H 原子，第二种有四种不同的 H 原子，第三种有 1 种 H 原子，它们 分别被羟基取代，就得到一种醇，因此符合该性质的醇的种类是 8 种，⑫错误。 例题 2、④⑦⑨⑪ 【解析】分子式为 C5H10O2 的酯可能是 HCOOC4H9、CH3COOC3H7、C2H5COOC2H5、C3H7COOCH3，其水 解得到的醇分别是 C4H9OH(有 4 种)、C3H7OH(有 2 种)、C2H5OH、CH3OH，水解得到的酸分别是 HCOOH、 CH3COOH、CH3CH2COOH、C3H7COOH(有 2 种)。C4H9OH 与上述酸形成的酯有 4＋4＋4＋4×2＝20 种； C3H7OH 与上述酸形成的酯有 2＋2＋2＋2×2＝10 种；C2H5OH、CH3OH 与上述酸形成的酯都是 1＋1＋1＋1×2 ＝5 种，以上共有 40 种，①错误; 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, ②错误; 分子式为 C5H10O2 并能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出气体的有机物属于羧酸，其 官能团为 COOH，将该有机物看作 C4H9COOH，而丁基(C4H9)有 4 种不同的结构，从而推知该有机物有 4 种不同的分子结构, ③错误; 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 , ④正确; C5H12 有 CH3CH2CH2CH2CH3、 和 C(CH3)43 种 结构，其分子中分别有 3 种、4 种和 1 种等效氢原子，即一氯代物分别有 3 种、4 种、1 种, ⑤错误; 碳链与 正戊烷相同时一个 H 原子被—OH 取代的醇有 3 种，碳链与异戊烷相同时一个 H 原子被—OH 取代的醇有 4 种，碳链与新戊烷相同时一个 H 原子被—OH 取代的醇有 1 种，所以醇的同分异构体共有 8 种；上述醇发生 消去反应生成的烯烃有 1•戊烯、2•戊烯、2•甲基•1•丁烯、3•甲基•1•丁烯、2•甲基•2•丁烯，共 5 种，⑥错误； 该化合物中有 和—COOH 两种官能团，由于官能团不变，只将官能团的位置移动即可得其同分异 构体：CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH，⑦正确；该有机物的不饱和度大于 4，所以有属于芳香 族的同分异构体,⑧错误；异丙苯与苯结构相似，在组成上相差 3 个 CH2 原子团，二者互为同系物，⑨正确； 两种化合物的分子式均为 C10H14O，结构不同，二者互为同分异构体，⑩错误；布洛芬与苯甲酸中均含有 1 个苯环、1 个羧基，且分子组成相差 6 个“CH2”原子团，故它们属于同系物，⑪正确；只有羧基可与 NaOH 反 应，故 1 mol 分枝酸最多可与 2 mol NaOH 发生中和反应，⑫错误。 例题 3、C【解析】链选错，正确的名称应为己烷，A 错误；没有表示出官能团的位置，正确的名称是 3 甲 基 1 丁烯(注：官能团在第一位时也要注明，不能省略)，B 错误；没有表示出氯原子的位置，正确的名称是 1,2 二氯乙烷，D 错误。 例题 4、④⑤⑥⑧⑩⑪ 【解析】由 CH3CH2OH(酒精)的组成可知，有机物仅由碳、氢两种元素组成的说法是错误的，①错误；邻苯 二甲酸中含有 3 种氢原子，②错误；由有机物分子中的 C—C 可知，有机物分子里的共价键都是极性键的说 法是错误的，③错误；有机物分子里的碳原子形成的最小的环状结构是三元环，如 ，④正确；红 外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪是研究有机物结构的基本实验仪器，⑤正确；电 1—溴丙烷有三种等效氢， 其核磁共振谱有三个峰，而 2—溴丙烷有两种等效氢原子，其核磁共振谱有两个峰，故可鉴别，⑥正确；碳 碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化，KMnO4 溶液都退色，⑦错误；该有机物与饱和的有机物相比较少了 四个氢原子，故不可能是只含有一个双键的链状有机物，⑧正确；由题可知生成的 CO2 为 0.2 mol，H2O 为 0.4 mol，其中碳和氢原子的质量之和为 0.2 mol×12 g/mol＋0.4 mol×2×1 g/mol＝3.2 g＜6.4 g，故该化合物一 定含有氧元素，⑨错误；乙酸与 CaO 反应生成盐，蒸馏可分离出乙醇，⑩正确；溴水能与乙醇互溶，据此 可鉴别出乙醇，将溴水加入苯中，上层为橙色，下层为无色，加入四氯化碳中，上层为无色，下层为橙色， ⑪正确；乙烯与 Br2 发生了加成反应而使溴水褪色，苯与溴水发生了萃取而使溴水褪色，苯分子中的碳碳 键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的特殊的键，⑫错误。 【课时练习】 1．D【解析】A、命名遵循：长、多、近、简、小；题给化合物正确的名称为 2，2，4，5-四甲基-3，3-二 乙基己烷，A 错误； B、苯甲酸的分子式为 C7H6O2，可将分子式变形为 C6H6·CO2，因此等物质的量的苯和苯甲酸完全燃烧消耗 氧气的量相等，B 错误； C、苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可用酸性高锰酸钾溶液来判断苯和苯的同系物，C 错误； D、结构片段为 的高聚物，其单体是甲醛和苯酚，D 正确； 答案选 D。 2．D【解析】A． 中的碳碳双键、苯环、酮基能和氢气发生加成反应，故 1mol 一 定条件下最多可以与 6molH2 反应，A 正确； B．FeCl3 溶液遇苯分层，下层为黄色，遇苯酚显紫色，遇四氯化碳分层，上层为黄色，遇乙醇不分层，不 变色，遇 AgNO3 产生白色沉淀，现象不同，可鉴别，B 正确； C． 发生醇羟基被 Br 取代、醇的消去反应，C 正确； D．有机物 的核磁共振氢谱图中有 6 种类型的氢原子吸收峰，D 错误。 答案选 D。 3．D【解析】C4H10O 的碳链异构有两种，羟基取代 H 原子可形成四种醇，分别为 ， ， ， ，分子式为 C9H10O2 含有苯环且苯环上只有两个取代 基的酸有六种，分别为 ， ， ， ， ， ，则由四种醇和六种酸形成的酯共有 4×6=24 种；答案为 D。 4．D【解析】A．烃为只含有 C、H 两种元素的有机物，但苯佐卡因中还含有 N、O 等杂原子，故不属于芳 香烃，A 错误； B．根据苯佐卡因的结构简式，苯佐卡因的分子式为 C9H11O2N，B 错误； C．苯佐卡因中含有酯基、氨基两种官能团，C 错误； D．因苯佐卡因中含有酯基，可以和 NaOH 溶液发生水解反应，D 正确； 故选 D。 5．C【解析】A.根据有机物的结构简式，可知其分子式为 C11H12O3，故 A 正确； B.由有机物的结构简式可知，结构中含有 C=C 双键，可以发生加聚反应，含有羧基和羟基，可以发生酯化 反应，故 B 正确； C.由有机物的结构简式可知，1molM 含有 1mol 羧基，能与 1molNaOH 反应，故 C 错误； D.根据有机物的结构简式可知，因为含有 C=C、羟基，都能被酸性 KMnO4 氧化，故 D 正确； 故答案为 C。 6．D【解析】A．由结构简式可知，该物质含 4 种官能团：醇羟基、酯基、羧基、碳碳双键，故 A 描述正 确； B．该物质含醇羟基、酯基、羧基、碳碳双键官能团，能发生取代、加成、消去、酯化等反应，故 B 描述正 确； C． 1 m o l 该物质含 碳碳双键，故一定条件下 该物质最多可与 21mol H 发生加成反应，其他官 能团均不能与氢气发生加成反应，故 C 描述正确； D．该物质不含苯环，不属于芳香族化合物，故 D 描述错误； 答案选 D。 7．B【解析】A、分子中含有碳碳双键和羧基 2 种官能团，错误； B、碳碳双键能发生氧化和加聚反应、羧基能发生酯化和取代反应，正确； C、苯环和碳碳双键都是平面结构，该物质分子中最多可以有 11 个碳原子和 8 个 H 原子及其 2 个 O 原子在 同一平面上，错误； D、苯环和碳碳双键能够与氢气加成，1 mol 该物质最多可与 4 mol H2 发生加成反应，错误。 答案选 B。 8．B【解析】A 项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高锰酸钾 溶液褪色，故 A 错误； B 项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键，一定条件下能够发生加聚反应生成聚 2-苯基丙烯，故 B 正确； C 项、有机物分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可 能在同一平面上，故 C 错误； D 项、2-苯基丙烯为烃类，分子中不含羟基、羧基等亲水基团，难溶于水，易溶于有机溶剂，则 2-苯基丙烯 难溶于水，易溶于有机溶剂甲苯，故 D 错误。 故选 B。 9．D【解析】由 CH3C≡CH＋CO＋CH3OH 一定条件 M，N＋CH3OH M＋H2O，其中 M 的结构 简式为 CH2=C(CH3)COOCH3，可知 N 为 CH2＝C(CH3)COOH。 A．由分析可知，N 为 CH2＝C(CH3)COOH，分子中含有碳碳双键，可看作甲基、羧基取代乙烯上的氢原子， 则所有碳原子共平面，A 说法正确； B．N＋CH3OH M＋H2O 为酯化反应，属于取代反应，B 说法正确； C．M 中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，导致溴水褪色，C 说法正确； D．CH2＝C(CH3)COOH，属于酯的同分异构体含−COOC−，可能为 CH3CH＝CHOOCH、CH2＝CHCH2OOCH、 CH2=C（CH3）OOCH、CH2＝CHOOCCH3、CH3OOCCH＝CH2，则属于酯的同分异构体大于 3 种，D 说法 错误； 综上所述，答案选 D。 10．A【解析】 【分析】A．物质①中含有苯环，能够与氢气发生加成反应；物质③分子中含有不饱和的碳碳双键，也能发 生加成反应，A 正确； B．物质②与④分子式相同，结构不同，二者属于同分异构体，B 错误； C．物质①中只含有 C、H 两种元素，分子中没有达到结合 H 原子的最大数目，属于不饱和烃，而③只含有 C 元素，属于单质，因此不能说二者均属于不饱和烃，C 错误； D．烃分子中有几种不同位置的 H 原子，就有几种一氯取代产物。物质①中有 3 种不同位置的 H 原子，则 有 3 种一氯取代产物；物质④有 2 种不同位置的 H 原子，则其具有 2 种一氯取代产物，D 错误； 故合理选项是 A。 11．B【解析】A．有机物 X 含有碳碳双键、羰基、羟基和醚键，含氧官能团是羰基、羟基和醚键，故 A 错 误； B．由结构简式可知，线的拐点和端点为碳原子，每个碳原子形成 4 个共价键，不足键由氢原子补齐，则有 机物 X 分子式为 C7H6O3，故 B 正确； C．该有机物中只有羟基可与钠反应，则 1molX 与足量 Na 完全反应生成 0.5mol 的 H2，在标准状况下的体 积为 11.2L，题中未指明温度和压强，故 C 错误； D．有机物分子式为 C7H6O3，有机物 Y 是 X 的同分异构体，能与碳酸氢钠溶液反应且含有苯环，则分子中 含羧基，另外，分子中共有 3 个 O 原子，故还一定有羟基。羟基和羧基在苯环上的连接方式有邻、间、对 3 种，无法找到 8 种结构，故 D 错误。 答案选 B。 12．C【解析】A．根据该分子的结构可知，其分子式为 C12H7O2Cl3，A 错误； B．由三氯羟基二苯醚的结构可知，两个苯环通过醚键连接，只有旋转到特定角度时，这两个苯环才会共面； 此外，其中一个苯环上连接的羟基中的氢原子也只有在旋转到特定角度时，才会与苯环共平面；综上所述， 该有机物中所有原子不一定共平面，B 错误； C．由三氯羟基二苯醚的结构可知，该有机物结构高度不对称，分子中的两个苯环上的氢原子之间均不等效， 因此苯环上的一溴代物有 6 种，C 正确； D．由三氯羟基二苯醚的结构可知，其分子中含有酚羟基以及卤素原子，因此可以与 NaOH 溶液反应，D 错 误； 答案选 C。 13．（ 1）直形冷凝管（2）CH3COOH＋HOCH2CH2CH2CH3 浓硫酸 Δ CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O （3）CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 或 CH3CH2CH=CH2（4）增加乙酸用量、减小生成物浓度(或移走生 成物)（5）AB（6）70% 【解析】乙酸和 1-丁醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸丁酯，制备乙酸丁酯过程中，在浓硫酸 作用下，1-丁醇能够发生消去反应生成 1-丁烯、能够发生分子内脱水生成正丁醚，会产生副产物；酯化反应 是可逆反应，根据影响化学平衡的因素进行解答，提高 1-丁醇转化率，可以增加另一种反应物浓度或者减 少生成物浓度；提纯、分离乙酸丁酯时，需要通过分液操作；乙酸丁酯的产率= 实际产量 理论产量 ×100%，据此分析 解答。 (1)仪器 A 的名称直形冷凝管； (2)乙酸和 1-丁醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成乙酸丁酯，制取乙酸丁酯的化学方程式：CH3COOH ＋HOCH2CH2CH2CH3 CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O； (3)根据分析，制备乙酸丁酯过程中，在浓硫酸作用下，1-丁醇能够发生消去反应生成 1-丁烯、能够发生分 子内脱水生成正丁醚，则有机副产物可能的结构简式为 CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3 或 CH3CH2CH=CH2； (4)酯化反应是一个可逆反应，从化学平衡移动的角度分析可知，增加乙酸用量或减小生成物浓度(或移走生 成物)可以使平衡右移，有利于提高 1-丁醇的利用率； (5)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过必须经过萃取与分液，故选 AB； (6)60g 乙酸的物质的量为 60g 60g/mol =1mol，37g1-丁醇的物质的量为 37g 74g/mol =0.5mol，根据反应 CH3COOH ＋HOCH2CH2CH2CH3 CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O 可知，乙酸过量，用 1-丁醇的量计算， 0.5mol 的 1-丁醇完全反应时生成乙酸丁酯的物质的量为 0.5mol，理论上生成乙酸丁酯的质量为 0.5mol×116g/mol=58g，实验中得到乙酸丁酯的质量为 40.6g，则乙酸丁酯的产率= ×100%= 40.6g 58g ×100%=70%。 14．（ 1）直形冷凝管（2）防止暴沸；B（3） （4）检漏；上口倒出（5）干燥（或除水除 醇）（6）CD（7）C 【解析】（1）直形冷凝管主要是蒸出产物时使用（包括蒸馏和分馏），当蒸馏物沸点超过 140 度时，一般使 用空气冷凝管，以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂； （2）加入碎瓷片的作用是防止暴沸；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该冷却后补加； （3）2 个环己醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水，生成 ； （4）分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏；在本实验分离过程中，产物的密度较小，应该从分液漏斗的上 口倒出； （5）无水氯化钙具有吸湿作用，吸湿力特强，分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥； （6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，要用到的仪器有圆底烧瓶、温度计、接收器； （7）加入 20g 环己醇的物质的量为 0.2mol，则生成的环己烯的物质的量为 0.2mol，环己烯的质量为 16.4g， 实际产量为 10g，通过计算可得环己烯产率是 61%。 15．（ 1）三颈烧瓶；水浴加热（2）除去有机产物中的乙醇；干燥（3）上（4）①③（5）偏高（6）38.5 【解析】本实验的目的是制备茉莉醛，在三颈烧瓶中利用苯甲基、庚醛在碱性环境、水浴加热的条件下制 备茉莉醛，乙醇主要是作反应溶剂；之后静置分层，分离出有机层，之后用二氯甲烷两次萃取水层中溶解 的少量有机物，并将分液后的有机层与产物中的有机层合并，之后用水洗涤，除去混有的乙醇，加入无水 硫酸钠进行干燥，此时产品中的杂质主要为未反应的苯甲醛和庚醛，蒸馏分离得到茉莉醛。 (1)根据仪器 a 的结构特点可知其为三颈烧瓶；反应所需温度为 60~65℃，不超过 100℃，所以可以用水浴 加热； (2)水洗可以洗掉某些水溶性杂质，有机层中溶有乙醇杂质，乙醇和水可以互溶，所以用水洗涤的主要目的 是除去有机物中的乙醇；无水硫酸钠可以吸收有机层中残留的水分，即目的为干燥； (3)二氯甲烷的密度比水大，所以分液时水层在上层； (4)柱色谱法是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性的不同进行物质分离提纯的一种方法，使用 的吸附剂一般表面积比较大，且不与分离物发生反应的物质，故可以使用碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭 等，所以选①③； (5)柱色谱法分离过程中，如果洗脱剂加入速度太快，会导致得到的茉莉醛不纯，从而使测得的产品产率偏 高； (6)加入的苯甲醛的物质的量为 5.30mL 1.04g/mL 106g/mol  =0.052mol，庚醛的物质的量为 6.84g 114g/mol =0.06mol，所以 庚醛过量，所以理论上生成茉莉醛为 0.052mol，所以产率为 4.04g 100%0.052mol 202g/mol  =38.5%。 16．（ 1） N a O H （或 23N a C O ）； 22Cl CH CH CH ；氯原子、碳碳双键（2）氧化反应（3）C16H21O 2N（4） 2Cl /光照； ；取代反应（5） ；2-硝基 -1,4-苯二甲酸（或硝基对苯二甲酸） 【解析】（1）反应①可用 NaOH 或 Na2CO3 与 1－萘酚中的酚羟基反应生成 1－萘酚钠，根据 A、B 的结构 简式和 b 的分子式(C3H5Cl)推出 b 的结构式为 C1CH2CH=CH2，则 b 中官能团的名称为氯原子、碳碳双键， 故答案为 NaOH 或 Na2CO3，C1CH2CH=CH2，氯原子、碳碳双键。 （2）反应③由“ (B)→ (C)”属于加氧过程即氧化反应，故答案为氧化反应。 （3）根据心安得的结构简式（ ），可确定其分子式为 C16H21O 2N，故答案为 C16H21O 2N。 （3）由丙烷经三步反应合成 C1CH2CH=CH2 的流程图如下：CH3-CH2-CH3 C1CH2CH=CH2， 由此可知反应 1 的试剂与条件为 Cl2/光照，反应 2 的化学方程式为： ，反应 3 的反应类型为取代反应，故答案 为 Cl2/光照， ，取代反应。 （5）根据 1－萘酚的结构简式（ ），确定其分子式为 C10H8O，其不饱和度为 7，其同分异构体 D 能发生如下反应：D（含醛基） CH3-COOH（E）＋ （F），据此可确定 D 的 结构简式为 ； 通过硝化反应生成一硝化产物 （ ），化学方程式为： ， 该硝化产物的名称为 2－硝基－1，4－苯二甲酸或硝基对苯二甲酸，故答案为 ， ，2－硝基－1，4－苯二甲酸或硝基对苯二甲酸。