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文档介绍
2020届高考化学一轮复习烃的含氧衍生物学案
烃的含氧衍生物 考试说明 1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化。 2.了解烃的衍生物的重要应用及合成方法。 3.根据信息能设计有机化合物的合成路线。 考点一 醇和酚 一、醇和酚的结构与物理性质 1.两个概念 (1)醇:羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,饱和一元醇的组成通式为 或 。 (2)酚:羟基与苯环 相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚()。 2.醇的分类 图11-38-1 3.醇类物理性质的变化规律 物理性质 递变规律 密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3 沸点 ①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而 ②醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远 烷烃 水溶性 低级脂肪醇 水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐 4.苯酚的物理性质 图11-38-2 二、掌握醇、酚的化学性质 1.由断键方式理解醇的化学性质 将醇分子中的化学键进行标号(以乙醇为例,如图11-38-3所示): 图11-38-3 完成下列条件下的化学方程式,并指明断键位置及反应类型。 反应物 及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na 反应 2CH3CH2OH+2Na HBr,△ 反应 CH3CH2OH+HBr O2(Cu),△ 反应 2CH3CH2OH+O2 浓硫酸, 170 ℃ 反应 CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O 浓硫酸, 140 ℃ 反应 2CH3CH2OH CH3COOH (浓硫酸) (酯化)反应 CH3COOH+CH3CH2OH 2.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质 由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基 ;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢原子比苯中的氢原子 。 (1)羟基中氢原子的反应 ①弱酸性:苯酚的电离方程式为C6H5OH⇌C6H5O-+H+,俗称 ,但酸性很弱,不能使紫色石蕊溶液变红。 ②与活泼金属的反应:与Na反应的化学方程式为 。 ③与碱的反应:苯酚的浑浊液中液体变 溶液又变 。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 、 。 ④写出苯酚和碳酸钠溶液反应的化学方程式: 。 ⑤已知H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;苯酚的电离常数Ka=1.0×10-10。写出在溶液中通入少量CO2的离子方程式: 。 (2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为 。反应产生白色沉淀,此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应 苯酚跟FeCl3溶液作用产生 溶液,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 (4)加成反应 与H2反应的化学方程式为 。 (5)氧化反应 苯酚易被空气中的氧气氧化而显 色;易被酸性KMnO4溶液氧化;易燃烧。 (6)缩聚反应:n+nHCHO +(n-1)H2O。 对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度 ( ) (2)和含有的官能团相同,二者的化学性质相似 ( ) (3)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应 ( ) (4)乙醇、甘油和苯酚所具有的共同点是分子结构中都含有羟基 ( ) (5)向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,证明苯酚的酸性比碳酸弱 ( ) (6)向溶液中通入少量CO2的离子方程式为2+H2O+CO22+CO32- ( ) (7)苯中含有苯酚杂质,可加入浓溴水使苯酚生成三溴苯酚沉淀,然后过滤除去 ( ) 2.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH (1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是 。(用字母表示,下同) (2)不能发生催化氧化的是 。 (3)可以发生催化氧化生成醛的是 。 (4)能被催化氧化为酮的有 种,其氧化产物中核磁共振氢谱显示两组峰的酮的结构简式为 。 题组一 醇的结构与性质 1.[2018·山东菏泽模拟] 萜类是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物,薄荷醇()和香茅醇()是两种常见的萜类化合物,有关这两种化合物的说法中正确的是 ( ) A.薄荷醇环上的一溴代物有5种(不考虑立体异构) B.薄荷醇和香茅醇一定条件下都能与乙酸发生取代反应 C.利用酸性高锰酸钾溶液可鉴别薄荷醇和香茅醇 D.等质量的香茅醇和薄荷醇完全燃烧,薄荷醇消耗的氧气多 2.[2018·上海松江区二模] 1,4-环己二醇(有机物G)是重要的医药中间体和新材料单体,可通过以下流程制备。 CE A B D F G 图11-38-4 完成下列填空: (1)C的结构为 ,A中官能团名称为 。 (2)写出反应①的化学方程式: 。 (3)一定条件下D经 (填“氧化”或“还原”)反应得到苯。 (4)1 mol G与足量钠反应,生成标准状况下氢气的体积为 L。 (5)检验F中存在溴元素的方法是 。 规律小结 醇的反应规律 (1)醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的氢原子个数有关。 (2)醇的消去反应规律 ①结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子),(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。 ②反应条件:浓硫酸、加热。 ③一元醇消去反应生成的烯烃种数,等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。如的消去产物有2种。 题组二 酚的结构与性质 1.[2018·江西上高第二中学期末] Butylated Hydroxy Toluene(简称BHT) 是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种,下列说法正确的是 ( ) 图11-38-5 A.不能与Na2CO3溶液反应 B.与BHT互为同系物 C.BHT久置于空气中不会被氧化 D.两种方法的反应类型相同 [拓展] (1)BHT是一种常用的食品抗氧化剂,与此相关联的BHT性质是 。 (2)BHT在水中的溶解度 于苯酚。 (3)BHT能与溴水发生化学反应吗? 2. [2018·安徽安庆第一中学期中] 欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量的金属钠 ⑤通入过量的CO2气体 ⑥加入足量的Na2CO3溶液 ⑦加入足量的FeCl3溶液 ⑧加入浓H2SO4与NaBr晶体共热。下列步骤中最合理的是 ( ) A.⑧④⑦③ B.⑥①⑤③ C.⑥①⑤② D.⑧②⑤③ 规律小结 醇和酚的性质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 苯酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基—OH 醇羟基—OH 酚羟基—OH 结构 特点 —OH与脂肪烃基相连 —OH与苯环侧链碳原子相连 —OH与苯环直接相连 化学 性质 (1)与活泼金属反应;(2)取代反应(与氢卤酸);(3)消去反应(与—OH相连的碳原子邻位碳原子上有H);(4)燃烧;(5)催化氧化反应和被酸性高锰酸钾(或重铬酸钾)溶液氧化;(6)酯化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应(与浓溴水);(3)显色反应;(4)燃烧、被空气中的氧气、酸性高锰酸钾(或重铬酸钾)溶液氧化;(5)加成反应 特性 将灼热铜丝插入醇中有刺激性气味的气体生成 与FeCl3溶液反应显紫色 考点二 醛的结构与性质 1.醛的概念 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物,可表示为R—CHO,官能团为 。饱和一元醛的通式为 。 2.常见醛的物理性质 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛(HCHO) 无色 易溶于水 乙醛(CH3CHO) 无色 与H2O、 C2H5OH互溶 3.化学性质(以乙醛为例) 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为醇醛羧酸。 乙醛— 4.醛的应用和对环境、健康产生的影响 (1)醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。 (2)35%~40%的甲醛水溶液俗称 ;具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的 是室内主要污染物之一。 5.酮的结构与性质 (1)通式 ①酮的结构简式可表示为; ②饱和一元酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。 (2)化学性质 ① 发生银镜反应, 被新制Cu(OH)2氧化。 ②能发生加成反应 +H2 (仲醇) (3)丙酮 丙酮是最简单的酮, 无色、有特殊气味的液体,密度比水小,易挥发,易燃烧,可与水、乙醇、乙醚等以任意比例互溶,能溶解多种有机物。 对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 ( ) (2)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇 ( ) (3)乙醛能被弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)氧化,所以也能使酸性KMnO4溶液褪色 ( ) (4)1 mol HCHO与足量银氨溶液在加热条件下充分反应,可析出2 mol Ag ( ) (5)做过银镜反应的试管内壁有一层银,可以用稀硝酸清洗 ( ) (6)实验室配制银氨溶液时,应将2%的硝酸银溶液滴入2 mL 2%的氨水中 ( ) (7)在居室中种植芦荟、吊兰等植物可以减少甲醛的污染 ( ) 2.写出下列反应的化学方程式。 (1)C6H5CHO和H2加成(足量): 。 (2)CH3CH2CHO和新制Cu(OH)2的反应: 。 (3)C6H5—CHO和银氨溶液反应: 。 题组一 醛的结构与性质 1.[2018·黑龙江鸡西虎林市东方红林业局中学期末] 苯甲醛(C6H5—CHO)在浓NaOH溶液中发生分子间的氧化还原反应,结果一半苯甲醛被氧化,一半苯甲醛被还原。由此判断最终的反应产物是( ) A.苯甲醇 B.苯甲酸 C.苯甲醇和苯甲酸 D.苯甲醇和苯甲酸钠 2.[2018·天津滨海新区七所重点学校联考] 玉米芯与稀硫酸在加热加压条件下反应,可以制得糠醛 (),糠醛是重要的化工原料,用途广泛。关于糠醛的说法,不正确的是 ( ) A.其核磁共振氢谱有3种不同类型的吸收峰 B.1 mol糠醛可与3 mol H2 发生加成反应 C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.与苯酚在一定条件下反应得到结构简式为的产物 规律小结 官能团与反应类型 题组二 醛在实验中的应用 1.若检验甲酸溶液中是否存在甲醛,下列操作中,正确的是 ( ) A.加入新制的Cu(OH)2悬浊液后加热,若有砖红色沉淀产生,则证明甲醛一定存在 B.若能发生银镜反应,则证明甲醛一定存在 C.与足量NaOH溶液混合,若其加热蒸出的产物能发生银镜反应,则甲醛一定存在 D.先将溶液充分进行酯化反应,收集生成物进行银镜反应,若有银镜生成,则甲醛一定存在 2.分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行下列实验加以鉴别,其实验记录如下: NaOH溶液 银氨溶液 新制的Cu(OH)2 金属钠 X 中和反应 无现象 溶解 产生氢气 Y 无现象 有银镜 加热后有砖红色沉淀 产生氢气 Z 水解反应 有银镜 加热后有砖红色沉淀 无现象 W 水解反应 无现象 无现象 无现象 回答下列问题: (1) 写出四种物质的结构简式: X ,Y ,Z ,W 。 (2)①写出Y与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式: 。 ②写出Z与NaOH溶液反应的化学方程式: 。 规律小结 检验醛基的两种方法 银镜反应 与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 反应 原理 R—CHO+2Ag(NH3)2OH RCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O R—CHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O 反应现象 产生光亮的银镜 产生砖红色沉淀 定量 关系 RCHO~2Ag;HCHO~4Ag RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O;HCHO~ 4Cu(OH)2~2Cu2O 注意 事项 (1)试管内壁必须洁净;(2)银氨溶液随用随配,不可久置;(3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热;(4)醛用量不宜太多;(5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去 (1)新制的Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;(2)配制Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH溶液必须过量 考点三 羧酸 酯 1.羧酸 (1)概念 由烃基与 相连构成的有机化合物,官能团为 ,饱和一元羧酸通式为 。 (2)分类 羧酸按烃基不同分脂肪酸:如乙酸、硬脂酸(C17H35COOH)芳香酸:如苯甲酸(C6H5COOH)按羧基数目分一元羧酸:如油酸(C17H33COOH)二元羧酸:如乙二酸(HOOC—COOH)(又名草酸)多元羧酸 (3)化学性质(以乙酸为例) ①酸的通性 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸 ,在水溶液里的电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+。 请写出乙酸表现酸性的主要现象及化学反应方程式: 乙酸— ②酯化反应:CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OH 。 酯化反应的装置图(夹持装置已省略): 图11-38-6 注意:甲酸俗称蚁酸,是最简单的饱和一元羧酸,其分子结构式为,甲酸分子中既含有羧基,又含有醛基,因而甲酸既能表现出羧酸的性质,又能表现出醛的性质。既能发生酯化反应,又能发生银镜反应及与新制的Cu(OH)2悬浊液反应。 2.酯类 (1)概念:羧酸分子羧基中的 被—OR'取代后的产物。可简写为 。 (2)官能团:。 (3)物理性质:低级酯的物理性质。 (4)酯的水解反应原理 ①酸性条件下的水解 +H2O 。 ②碱性条件下的水解 +NaOH 。 ③皂化反应:皂化反应通常指的是碱(通常为强碱)和酯反应, 而生产出醇和羧酸盐,尤指油脂和碱反应。狭义地讲,皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合,得到高级脂肪酸的钠(钾)盐和甘油的反应。 +3NaOH3RCOONa+ ④水解 酚酯水解生成和RCOOH,和RCOOH均能与NaOH反应,因此1 mol该酯在碱性条件下水解会消耗2 mol NaOH。 对点自测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)分子式相同的羧酸和酯互为同分异构体 ( ) (2)甲酸与乙二酸互为同系物 ( ) (3)乙醛、乙酸、乙酸乙酯均为非电解质 ( ) (4)甲酸与新制氢氧化铜既能发生中和反应,又能发生氧化反应 ( ) (5)可以用NaOH溶液来除去乙酸乙酯中的乙酸 ( ) (6)羧基和酯基中的碳氧双键均能与H2加成 ( ) (7)制备乙酸乙酯时,向浓H2SO4中缓慢加入乙醇和冰醋酸 ( ) (8)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH( ) 2.写出下列物质的名称 (1) (2)CH2=CHCH2COOH (3) 题组一 羧酸、酯的性质 1.[2018·辽宁重点高中协作校期末] 在下列叙述的方法中,转变为的有 ( ) ①跟足量NaOH溶液共热后,通入足量二氧化碳直至过量;②把溶液充分加热后,通入足量的二氧化硫;③与稀硫酸共热后,加入足量的NaOH溶液;④与稀硫酸共热后,加入足量的NaHCO3溶液 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2.[2018·江苏溧水高级中学期末] 某有机化合物A的结构简式如下: 图11-38-7 (1)A的分子式是 。 (2)A在NaOH溶液中充分加热后,再加入过量的盐酸酸化后,可得到B、 C、D和四种有机物,且相对分子质量大小关系为B>C>D,则B、C、D的结构简式分别是B ;C ;D 。 (3)在B的同分异构体中,属于1,3,5-三取代苯的化合物的结构简式: 。 (4)写出B与碳酸氢钠反应的化学方程式: 。 方法技巧 有机物中羟基(—OH)上的氢电离难易程度:羧酸>酚>醇 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 醇C2H5OH 生成H2 不反应 不反应 不反应 酚 生成H2 中和反应 反应,不 生成CO2 不反应 羧酸 CH3COOH 生成H2 中和反应 反应 生成CO2 反应 生成CO2 题组二 酯化反应和水解反应的应用 1.[2018·安徽“江淮十校”联考] 荧光素因显亮绿色的荧光常用作吸附指示剂。它是用邻苯二甲酸酐和间苯二酚,在无水氯化锌作用下合成的,下列说法正确的是 ( ) 图11-38-8 A.上述三种有机物均属于芳香烃 B.邻苯二甲酸酐苯环上二氯代物共有3种 C.1 mol间苯二酚与足量的浓溴水反应,最多消耗6 mol Br2 D.常温下1 mol荧光素与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH 2.以肉桂酸乙酯M为原料,经过相关化学反应合成的抗癌药对治疗乳腺癌有着显著的疗效。已知M能发生如下转化: 图11-38-9 已知:C的结构简式为 请回答下列问题: (1)A的结构简式为 ,E中含有的官能团名称是 。 (2)写出反应③和⑤的化学方程式: 、 。 (3)反应①~⑥中,属于取代反应的是 。 (4)I是B的同分异构体,且核磁共振氢谱中只有一个吸收峰,I的结构简式为 。 (5)1 mol A与氢气完全反应,需要氢气 L(标准状况下)。 (6)A的同分异构体有多种,其中属于芳香族化合物,既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与碳酸氢钠溶液反应的同分异构体有 种(不包含A)。 规律小结 酯化反应类型和酯的水解规律 1.羧酸与醇发生酯化反应的类型 (1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如 2CH3COOH++2H2O (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如 +2CH3CH2OH+2H2O (4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,此类反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如 +HOOC—COOCH2—CH2OH(普通酯)+H2O ++2H2O nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O (5)羟基酸自身的酯化反应,此类反应有三种情形,可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如:+H2O +2H2O +(n-1)H2O 2.酯的水解规律 (1)反应原理(酯水解时断裂下式中虚线所示的键) +RCOOH+R'OH (2)无机酸只起催化剂作用。 (3)酯在碱性条件下的水解,生成的酸与碱反应生成羧酸盐,使水解平衡正向移动,能够使水解反应进行完全。 1.(双选)[2018·江苏卷] 化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2-甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得: 下列有关化合物X、Y的说法正确的是 ( ) A.X分子中所有原子一定在同一平面上 B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子 C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.X→Y的反应为取代反应 X Y 2.(双选)[2016·海南卷] 下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1的有 ( ) A.乙酸甲酯 B.对苯二酚 C.2-甲基丙烷 D.对苯二甲酸 3.[2017·全国卷Ⅱ] 化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下: 图11-38-10 已知以下信息: ①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。 ②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。 回答下列问题: (1)A的结构简式为 。 (2)B的化学名称为 。 (3)C与D反应生成E的化学方程式为 。 (4)由E生成F的反应类型为 。 (5)G的分子式为 。 (6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有 种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为 、 。 【考点互动探究】 考点一 •知识梳理 一、1.(1)CnH2n+1OH CnH2n+2O (2)直接 2.脂肪 芳香 3.逐渐升高 高于 易溶于 减小 4.被氧化 混溶 酒精 二、1.(2)① 置换 2CH3CH2ONa+H2↑ ② 取代 CH3CH2Br+H2O ①③ 氧化 2CH3CHO+2H2O ②④ 消去 ①② 取代 CH3CH2OCH2CH3+H2O ① 取代 CH3COOCH2CH3+H2O 2.活泼 活泼 (1)①石炭酸 ② ③澄清 浑浊 → → ① → ⑤→ (2)+3Br2→ (3)紫色 (4)+3H2 (5)粉红 (6) 对点自测 1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)× [解析] (2)羟基与苯环连接时,羟基更活泼。 (6)不论二氧化碳是过量还是少量均生成的是HCO3-。 (7)没有三溴苯酚沉淀出现,生成的三溴苯酚会溶解在苯中,不易分离。 2.(1)C (2)B (3)D (4)2 •题组训练 题组一 1.B [解析] 薄荷醇结构不对称,六元环上的六个碳原子均有H原子相连,所以环上的一溴代物有六种,A错误;两种有机物分子中都含有—OH,因此一定条件下都能够与乙酸发生酯化反应,B正确;两种有机物均能够与酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液无法鉴别,C错误;薄荷醇与香茅醇分子式均为C10H20O,等质量两种醇完全燃烧,消耗氧气的量相等,D错误。 2.(1) 羟基 (2)H2O+ (3)氧化 (4)22.4 (5)取样少量F,加氢氧化钠溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸酸化至酸性,然后再加入硝酸银溶液,有淡黄色沉淀产生,说明有溴元素 [解析] 反应①发生消去反应,根据D的结构可知,B生成C发生加成 反应,C的结构为,反应②发生消去反应,根据F的结构,D生成E发生1,4-加成,即E的结构为。 题组二 1.B [解析] 酚的酸性比HCO3-强,故与碳酸钠能反应,A错误;二者结构相似,官能团相同,分子组成相差8个“CH2”,则与BHT互为同系物,B正确;BHT含酚羟基,易被空气中的氧气氧化,C错误;方法一是加成反应,方法二是酚羟基的邻位H被叔丁基取代,为取代反应,D错误。 拓展 (1)还原性 (2)小 (3)不能 [解析] (1)食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂,是还原性物质。(2)BHT分子含有2个—C(CH3)3和1个—CH3,而烃基是憎水基,故其溶解度小于苯酚。(3)BHT中酚羟基的邻、对位上均无氢原子,不能与溴发生取代反应。 2.B [解析] 欲回收溶于乙醇的苯酚,可以根据两组分沸点差别较大的特点,用蒸馏法将二者分离。为了提高分离效率,可以先加Na2CO3溶液将苯酚转化为苯酚钠,再用蒸馏法把乙醇排出,向剩余的苯酚钠溶液中通入足量CO2,将苯酚钠转化为苯酚,由于苯酚在水中的溶解度很小,所以得到的乳浊液,待静置分层后再进行分液操作便可得到苯酚。即步骤中最合理的是⑥①⑤③。 考点二 •知识梳理 1.—CHO CnH2nO 2.气体 刺激性气味 液体 刺激性气味 3.CH3CHO+H2CH3CH2OH 2CH3CHO+5O24CO2+4H2O CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 2CH3CHO+O22CH3COOH 绿色 4.(2)福尔马林 (3)甲醛 5.(2)①不能 不能 ② 对点自测 1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√ [解析] (1)乙醛分子含有—CH3,不可能所有原子共面。 (4)1 mol HCHO与足量银氨溶液在加热条件下充分反应,析出4 mol Ag。 (6) 实验室配制银氨溶液时,应将氨水滴入硝酸银溶液中,顺序不能颠倒。 2.(1)C6H5CHO+4H2C6H11CH2OH (2)CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O (3)C6H5—CHO+2[Ag(NH3)2]OHC6H5—COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O •题组训练 题组一 1.D [解析] 一半苯甲醛被氧化,一半苯甲醛被还原,则说明—CHO 分别转化为—CH2OH和—COOH,可知生成苯甲醇、苯甲酸,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠。 2.A [解析] 糠醛结构不对称,含4种H,则核磁共振氢谱有4种不同类型的吸收峰,A错误;糠醛中含有2个碳碳双键、1个—CHO,均与氢气发生加成反应,则1 mol糠醛可与3 mol H2 发生加成反应,B正确;—CHO和碳碳双键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;含—CHO,可与苯酚发生酚醛缩合反应,生成 ,D正确。 题组二 1.C [解析] 加入新制的Cu(OH)2悬浊液后加热,若有砖红色沉淀产生,不能排除甲酸的干扰,A错误;甲酸也能发生银镜反应,B错误;与足量NaOH溶液混合后,HCOOH被中和,生成HCOONa,再蒸馏,则HCOONa、NaOH均不会被蒸出,蒸馏产物若能发生银镜反应,则说明含有甲醛,C正确;溶液进行酯化反应后生成的甲酸酯也能发生银镜反应,D错误。 2.(1)CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 CH3COOCH3 (2)①+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O ②HCOOCH2CH3+NaOHHCOONa+CH3CH2OH [解析] 根据题意X中含有—COOH,为CH3CH2COOH;Y中含—CHO,含—OH,不含—COOH,故Y为;Z中含—COOC—,含—CHO,无—OH,故Z为HCOOCH2CH3;W中含—COOC—,不含—OH和 —CHO,故W为CH3COOCH3。 考点三 •知识梳理 1.(1)羧基 羧基(—COOH) CnH2nO2(n≥1) (3)①强 红 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑ 2CH3COOH+CaO→(CH3COO)2Ca+H2O CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O 2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑ ②CH3CO18OCH2CH3+H2O 2.(1)—OH RCOOR' (3)难 易 (4)① ② 对点自测 1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× [解析] (2)官能团数目不同,不互为同系物。 (3)乙酸是电解质。 (5)NaOH溶液会促进乙酸乙酯的水解,应用碳酸钠溶液。 (6)羧基和酯基中的碳氧双键均不能与H2加成。 (7)按“醇硫酸”顺序加药品:先加乙醇,再加硫酸,最后加醋酸。 (8)CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H518OH。 2.(1)苯甲酸 对甲基苯甲酸(或4-甲基苯甲酸) 邻苯二甲酸 (2)3-丁烯酸 甲基丙二酸 (3)二乙酸乙二酯 乙二酸二甲酯 •题组训练 题组一 1.D [解析] 将转变为,可以让在碱性条件下水解生成,然后向溶液中通入足量的二氧化碳即可生成;也可以让在酸性条件下水解生成,然后再与NaHCO3溶液反应,即可生成。综上所述,D正确。 2.(1)C18H17O5N (2) CH3CH2COOH CH3COOH (3) (4)+NaHCO3→+CO2↑+H2O [解析] (1)该有机物分子中含有18个C、17个H、5个O、1个N,则分子式为C18H17O5N。(2)A中含有—COO—和—NH—CO—, 在碱性条件下可水解,再加盐酸,生成羧酸、醇、氨基酸,则得到的产物分别是CH3COOH、CH3CH2COOH、、;由于相对分子质量大小关系为B>C>D,则B为,C为CH3CH2COOH,D为CH3COOH。(3)的同分异构体中含有三个官能团,则官能团为—OH、—CHO、—OH,则属于1,3,5-三取代苯的化合物的结构简式为。(4)中的羧基能与碳酸氢钠反应生成羧酸钠和二氧化碳,其反应的方程式为+NaHCO3+CO2↑+H2O。 题组二 1.D [解析] 烃只含有碳、氢元素,上述三种有机物因为含氧元素而均不属于芳香烃,A错误;邻苯二甲酸酐苯环上有两种氢原子,其二氯代物共有4种,B错误; 酚羟基的邻、对位氢原子可与溴水反应,所以1 mol间苯二酚与足量的浓溴水反应,最多消耗3 mol Br2,C错误; 荧光素分子含有一个酚羟基、一个羧基,所以常温下1 mol荧光素与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH,D正确。 2.(1) 羧基和羟基 (2)+2NaOH→+NaCl+H2O 2+2H2O (3)①③⑤ (4)CH3—O—CH3 (5)89.6 (6)4 [解析] 已知C的结构简式为,A的分子式为C9H8O2, 结合题给转化关系知A与HCl发生加成反应生成C,则A为;C与氢氧化钠溶液发生水解反应和中和反应生成D,D为,D酸化生成E,E为,两分子E发生酯化反应生成F,F为;肉桂酸乙酯在稀硫酸、加热的条件下发生水解反应生成的B为CH3CH2OH,催化氧化生成G,G为CH3CHO;M的结构简式为。(5)1 mol A与氢气完全反应,需要氢气的物质的量为4 mol,标准状况下的体积为4 mol×22.4 L·mol-1=89.6 L。(6)A为,其同分异构体,属于芳香族化合物,既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与碳酸氢钠溶液反应的同分异构体有4种[苯环上连接CH2=CH—和—COOH,有邻、间、对3种;苯环上连接—C(COOH)=CH2,共4种]。 【考例考法直击】 1.BD [解析] 由于单键可以旋转,则酚羟基中的氢原子不一定与苯环共面,A项错误;加成产物为,※表示手性碳原子,B项正确;酚羟基和碳碳双键均能够被酸性KMnO4溶液氧化,C项错误;X→Y的反应中,X分子酚羟基中的氢原子被取代,生成的小分子产物为HCl,D项正确。 2.BD [解析] 乙酸甲酯在核磁共振氢谱中出现2组峰,其峰面积比为 1∶1,A项错误;对苯二酚出现2组峰,且峰面积比为2∶1,B项正确;2-甲基丙烷出现2组峰,但峰面积比为9∶1,C项错误,对苯二甲酸出现2组峰,且峰面积比为2∶1,D项正确。 3.(1) (2)2-丙醇(或异丙醇) (3) (4)取代反应 (5)C18H31NO4 (6)6 [解析] (1) A的化学式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A的结构简式为; (2)利用B的分子式和价键规律,结合B的峰面积比为6∶1∶1可知B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,故化学名称为2-丙醇(或异丙醇); (3) D的化学式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢,1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为, HOCH2CH2OCH(CH3)2和反应生成E的反应为取代反应, 故反应的化学方程式为 ; (4)结合F的分子式可知和发生反应生成F的反应类型为取代反应; (5)利用有机物G的结构简式和价键规律可知其分子式为C18H31NO4; (6)L是的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基,当2个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种,当2个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种,当2个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,满足条件的L共有6种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为、 。 1.四种有机化合物的结构简式如下所示,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是( ) ① ② ③ ④ A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2 B.②属于酚类,能使FeCl3溶液显紫色 C.1 mol ③最多能与3 mol Br2发生反应 D.④属于醇类,可以发生消去反应 [解析] D ①属于酚类,与NaHCO3溶液不反应,A错误;②属于醇类,不能与FeCl3溶液发生显色反应,B错误;1 mol ③最多能与2 mol Br2发生反应,C错误;④中的物质属于醇类,能发生消去反应。 2.某有机物的结构简式为。Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质恰好反应时,则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为 ( ) A.3∶3∶2 B.3∶2∶1 C.1∶1∶1 D.3∶2∶2 [解析] B 此有机物中所含有的官能团中,—OH、—COOH均能与Na反应,—COOH与连在苯环上的—OH能与NaOH反应,NaHCO3只能与—COOH发生反应,故当分别与等物质的量的该有机物反应时消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为3∶2∶1。 3.[2018·甘肃银川中学段考] 分子式为C6H12O2的有机物A,有香味。A在酸性条件下水解生成有机物B和C。B能和碳酸氢钠溶液反应生成气体;C不能发生消去反应,能催化氧化生成醛或酮。则A可能的结构有 ( ) A.1种 B.3种 C.5种 D.7种 [解析] C 根据信息“A有香味,在酸性条件下水解生成有机物B和C,B 能和碳酸氢钠溶液反应生成气体”知,A属于酯类,B属于羧酸,C属于醇,由于C不能发生消去反应,能催化氧化生成醛或酮,所以C中羟基所在的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子或无邻位碳原子,如果B是HCOOH,那么C为戊醇,符合条件的结构是(CH3)3CCH2OH,则A的结构有1种;如果B是CH3COOH,C是丁醇,没有符合条件的结构;如果B是CH3CH2COOH,C是丙醇,没有符合条件的结构,如果B是丁酸,C是乙醇,没有符合条件的结构;如果B是戊酸,同分异构体有4种,C是CH3OH,符合条件,A的结构有4种。A的结构共有5种。查看更多