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- 2021-05-20 发布
第41讲 烃的含氧衍生物
【考纲要求】 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.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。3.了解烃的含氧衍生物的重要应用。
考点一|醇和酚(重点保分型——师生共研)
授课提示:对应学生用书第201页
[核心知识大通关]
1.醇
(1)概念
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CnH2n+1OH或CnH2n+2O。
(2)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升高
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,醇的沸点远高于烷烃
水溶性,低级脂肪醇易溶水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小(3)化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示:
以1丙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键部位。
①与Na反应
2CH3CH2CH2OH+2Na―→2CH3CH2CH2ONa+H2↑,①。
②催化氧化
2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O,①③。
③与HBr的取代
CH3CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2Br+H2O,②。
④浓硫酸,加热分子内脱水
CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑+H2O,②⑤。
⑤与乙酸的酯化反应
CH3CH2CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH2CH3+H2O,①。
(4)几种常见的醇
名称
甲醇
乙二醇
丙三醇
俗称
木精、木醇
甘油
结构简式
CH3OH
状态
液体
液体
液体
溶解性
易溶于水和乙醇
2.酚
(1)组成与结构
(2)物理性质
①纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化呈粉红色。
②苯酚常温下在水中的溶解度不大,当温度高于65_℃时,能与水混溶,苯酚易溶于酒精。
(3)化学性质
由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。
①弱酸性
苯酚电离方程式为C6H5OH C6H5O-+H+,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊试液变红。
苯酚与NaOH反应的化学方程式:
+NaOH―→+H2O。
②苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应,产生白色沉淀,反应的化学方程式为+3Br2―→
↓+3HBr。
③显色反应
苯酚跟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:+3H2 。
小题热身
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)甘油做护肤保湿剂。( )
(2)可用无水CuSO4检验酒精中是否含水。( )
(3)向工业酒精中加入新制的生石灰,然后加热蒸馏,可制备无水乙醇。( )
(4) 和含有的官能团相同,二者的化学性质相似。( )
(5)实验时手指上不小心沾上苯酚,立即用70 ℃以上的热水清洗。( )
(6)往溶液中通入少量CO2的离子方程式为2 +H2O+CO2―→2 +CO。( )
(7)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性。( )
(8)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。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×
[考向精练提考能]
考向一 醇与酚的辨别
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
实例
CH3CH2OH
C6H5CH2CH2OH
C6H5OH
官能团
—OH
—OH
—OH
结构特点
—OH与链烃基相连
—OH与芳香烃侧链相连
—OH与苯环直接相连
1.下列物质属于酚类,且是苯酚的同系物的是( )
A. B.
C. D.
答案:A
2.由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中,属于醇类的是________,属于酚类的是________。
A. B.C6H5—
C. D.
E.HO—CH2—CH2—
答案:CE BD
考向二 醇与酚的性质
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
主要化学性质
(1)与钠反应;(2)取代反应;
(3)脱水反应;(4)氧化反应;
(5)酯化反应
(1)弱酸性;
(2)取代反应;
(3)显色反应
特性
将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)
遇FeCl3溶液显紫色
3.白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑葚、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。
(1)能够跟1 mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是( )
a.1 mol,1 mol B.3.5 mol,7 mol
c.3.5 mol,6 mol D.6 mol,7 mol
(2)下列不能与白藜芦醇反应的是( )
a.Na2CO3溶液 B.FeCl3溶液
c.NaHCO3溶液 D.酸性KMnO4溶液
答案:(1)d (2)c
4.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式:A________,B________。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)A与金属钠反应的化学方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________;
与足量金属钠反应生成等量H2,分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为________。
答案:(1)
(2)
(3)
考向三 芳香醇、酚的同分异构现象
5.某些芳香族化合物与互为同分异构体,其中与FeCl3溶液混合后显色和不显色的种类分别有( )
A.2种和1种 B.2种和3种
C.3种和2种 D.3种和1种
解析:与FeCl3溶液混合显色的有3种,分别为和;不显色有2种分别为和。
答案:C
[练后反思] 醇类的两个反应规律
1.醇的催化氧化规律:
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。
(2)醇的消去规律:
醇分子中,连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子,并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时,才可发生消去反应,生成不饱和键。表示为
等结构的醇均不能发生消去反应。
考点二|醛、羧酸、酯(重点保分型——师生共研)
授课提示:对应学生用书第203页
[核心知识大通关]
1.醛
(1)概念及分子结构特点
①概念:醛基与烃基(或氢原子)相连的化合物。
②官能团:—CHO。
③通式:饱和一元脂肪醛CnH2nO。
(2)常见醛的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
甲醛(HCHO)
无色
气体
刺激性气味
易溶于水
乙醛(CH3CHO)
无色
液体
刺激性气味
与水、乙醇等互溶
(3)化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为
以乙醛为例写出醛类的主要化学方程式:
①氧化反应
a.银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
b.与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
②还原反应(催化加氢)
CH3CHO+H2CH3CH2OH。
助学指导:
a.醛基只能写成—CHO或,不能写成—COH。
b.醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
c.银镜反应口诀:银镜反应很简单,生成羧酸铵,还有一水二银三个氨。
(4)醛的应用和对环境、健康产生的影响
a.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。
b.35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
c.劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
2.羧酸
(1)羧酸:由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。
饱和一元羧酸分子的通式为CnH2n+1COOH。
(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构:
物质
分子式
结构简式
官能团
甲酸
CH2O2
HCOOH
—COOH和—CHO
乙酸
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
(3)羧酸的化学性质
羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:
①酸的通性
乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
②酯化反应
CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CHOH CH3CO18OC2H5+H2O。
3.酯
(1)概念:羧酸分子中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′,官能团为。
(2)低级酯的物理性质
气味
状态
密度
溶解性
芳香气味
液体
比水小
水中难溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中
(3)化学性质——水解反应
+H2O RCOOH+R′OH。
+NaOHRCOONa+R′OH。
(4)酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。
②酯还是重要的化工原料。
小题热身
正误判断,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)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。( )
(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,所以也能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色。( )
(4)分子式相同的羧酸和酯可构成同分异构体。( )
(5)甲酸能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2的碱性悬浊液反应生成砖红色沉淀。( )
(6)在碱性条件下酯的水解反应和酯化反应都为可逆反应。( )
(7)酯分子中含有,可发生加成反应。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)×
[考向精练提考能]
考向一 醛、羧酸、酯的结构
1.下列物质不属于醛类的物质是( )
A. B.
C. D.
答案:B
2.由—CH3、—OH、、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中,其水溶液显酸性的有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:水溶液显酸性的有CH3COOH、、和H2CO3(),共4种。
答案:D
3.写出分子式符合C4H8O2的羧酸和酯的结构简式。
答案:CH3CH2CH2COOH、、
HCOOCH2CH2CH3、、
CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3
考向二 依据官能团预测有机物的性质
4.科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中的一种,其结构如图所示。下列关于A的说法正确的是( )
A.化合物A的分子式为
C15H22O3
B.与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C.1 mol A最多可以与2 mol新制Cu(OH)2反应
D.1 mol A最多与1 mol H2加成
解析:B项,该化合物不含酚羟基,所以和FeCl3溶液不反应,C项,1 mol A最多可以与4 mol Cu(OH)2反应[应注意—COOH继续与Cu(OH)2发生反应];D项,1 mol A最多与3 mol H2加成。
答案:A
5.某有机物的结构为,在一定条件下此有机物可能发生的反应有( )
①中和反应;②银镜反应;③消去反应;④酯化反应;⑤加成反应;⑥水解反应
A.②③ B.①②③
C.①④⑤⑥ D.①③④⑥
解析:该物质不含有醛基,不能发生银镜反应。不符合发生消去反应的条件。
答案:C
6.已知:C6H5ONa+CO2+H2O―→C6H5OH+NaHCO3,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: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。
答案:B
考向三 有机物分子中基团之间的相互影响
7.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚能和氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能和氢氧化钠溶液反应
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤素原子取代
解析:B中是由于官能团不同导致性质不同。A中苯环与甲基相互影响;C中苯环和乙基对羟基的影响不同;D中羟基对苯环发生影响。
答案:B
[练后反思]
有机物分子中基团之间的相互影响
类别
苯
甲苯
苯酚
结构简式
氧化反应情况
不能被酸性KMnO4溶液氧化
可被酸性KMnO4溶液氧化
常温下在空气中易被化,氧逐渐变成粉红色至红色
溴代反应
溴的状态
液溴
液溴
浓溴水
条件
催化剂
催化剂
不需要催化剂
产物
考点三|烃的衍生物之间的转化(重点保分型——师生共研)
授课提示:对应学生用书第205页
[核心知识大通关]
1.转化关系图
2.几种常见的酯化反应类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如
CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+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:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如
HOOC—COOCH2CH2OH+H2O
(普通酯)
+2H2O
+(2n-1)H2O
(高聚酯)
(5)羟基酸自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如
+H2O
H+(n-1)H2O
[考向精练提考能]
1.(2016·全国高考卷Ⅱ)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:
①A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)B的结构简式为________,其核磁共振氢谱显示为________组峰,峰面积比为________。
(3)由C生成D的反应类型为________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________________________________________。
(5)G中的官能团有________、________、________。(填官能团名称)
(6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含立体异构)
解析:(1)A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,经计算知A中只含一个氧原子,结合信息②知A是一种酮或醛,因A的核磁共振氢谱显示为单峰,即分子中只有1种氢原子,则A为,名称为丙酮。
(2)根据信息②可知,B的结构简式为
,分子中含有2种氢原子,故核磁共振氢谱显示为2组峰,且峰面积比为6∶1。
(3)由B的结构简式及C的分子式可推知C为,在光照条件下C与Cl2应发生—CH3上的取代反应。
(4)由反应条件可知,D生成E的反应为氯原子的水解反应,由E的分子式为C4H5NO可推知,D为,该反应的化学方程式为
(5)由E―→F―→G的反应条件可推知,G为,分子中含有碳碳双键、酯基、氰基3种官能团。
(6)能发生银镜反应,则分子中含有醛基,且与G含有相同的官能团,符合条件的G的同分异构体应为甲酸酯类,分别为、
答案:(1)丙酮
(2) 2 6∶1
(3)取代反应
(4)
(5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8
[练后反思]
解有机物综合推断类试题的常用方法
(1)逆推法
由产物推断未知反应物或中间产物的方法叫逆推法。
(2)根据反应条件推断
在有机合成中,可以根据一些特定反应的条件,推出未知有机物的结构简式。如“”是卤代烃消去的条件,“”是卤代烃水解的条件,“”是乙醇消去的条件,“浓硫酸,△”是羧酸和醇发生酯化反应的条件。
(3)根据有机物间的衍变关系
如“ABC”这一氧化链一般可以与“醇―→醛―
→酸”这一转化关系联系。有机物间重要的衍变关系: 。
2.由乙烯和其他无机原料合成环状酯E和高分子化合物H的示意图如下所示:
请回答下列问题:
(1)写出以下物质的结构简式:A________,F________,C________。
(2)写出以下反应的反应类型:X________,Y________。
(3)写出以下反应的化学方程式:
A→B:_____________________________________________________________;
G→H:____________________________________________________________。
(4)若环状酯E与NaOH水溶液共热,则发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)CH2BrCH2Br CH≡CH OHC—CHO
(2)酯化反应(或取代反应) 加聚反应
(3) +2NaOH+2NaBr
nCH2===CHCl
3.甲苯是有机化工生产的基本原料之一。利用乙醇和甲苯为原料,可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。
已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
②G的核磁共振氢谱表明其只有三种不同化学环境的氢。
请回答下列问题:
(1)C的分子式是________。
(2)D的名称是________。
(3)写出下列反应方程式:
①B+D→E:______________________________。
②G→H:______________________________。
(4)①的反应类型为________________;②的反应类型为__________________。
(5)F的结构简式为________。
答案:(1)C7H7Cl (2)苯甲醇
(3)①CH3COOH++H2O
②+3NaCl+2H2O
(4)取代反应 酯化反应(或取代反应) (5)
[真题发掘·知识串联] 串线索 固双基 回扣关键知识
以有机物的合成为载体 串联烃的含氧衍生物的性质
授课提示:对应学生用书第206页
高考载体 (2014·四川高考卷)
A是一种有机合成中间体,其结构简式为
A的合成路线如图,其中B~H分别代表一种有机物。
已知:
R、R′代表烃基。
知识串联——高考还可以这样考
(1)有机物B能与钠反应,能与乙酸发生酯化反应,则B的化学名称为________,B与乙酸发生酯化反应的化学方程式:____________________________________________。
(2)第①步反应的化学方程式是______________________,该反应的反应类型是________。
(3)1 mol C能与2 mol Na恰好完全反应,则C的结构简式为____________________
________________________________________________________________________。
(4)写出反应③产物的结构简式________,1 mol该产物能与________mol Ag(NH3)2OH发生反应,写出该反应的化学方程式____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有机物D的结构简式为________,1 mol D能与2 mol甲醇发生酯化反应,写出该反应的化学方程式为______________________________。
(6)有机物C与D发生反应生成六元环状化合物的结构简式为________;C与D发生缩聚反应生成高聚物的结构简式为______________________________。
(7)写出含有六元环,且一氯取代物只有2种(不考虑立体异构)的A的同分异构体的结构简式:______________________。
答案:(1)乙醇 CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5+H2O
(2)CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O 取代反应
(3)HOCH2—CH2OH
(4)OHC—CHO 4
OHC—CHO+4Ag(NH3)2OH
H4NOOC—COONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O
(5)HOOC—COOH
HOOC—COOH+2CH3OH
H3COOC—COOCH3+2H2O
(6)
(7)
课时作业(授课提示:对应学生用书第325页)
1.俗称“一滴香”的物质被人食用后会损伤肝脏,还能致癌。“一滴香”的分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为C8H8O3
B.1 mol该有机物最多能与2 mol H2发生加成反应
C.该有机物能发生取代、加成和氧化反应
D.该有机物能与碳酸氢钠反应生成CO2
解析:由有机物的结构简式可知,该有机物的分子式为C7H8O3,故A错误;能与氢气发生加成反应的官能团为碳碳双键和羰基,则1 mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应,故B错误;该有机物中含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,含有羰基,可发生加成反应,含有羟基,可发生取代、氧化反应,故C正确;分子中不含羧基,与碳酸氢钠不反应,故D错误。
答案:C
2.丹参素能明显抑制血小板的聚集,其结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.丹参素在C上取代H的一氯代物有4种
B.在Ni催化下1 mol丹参素最多可与4 mol H2加成
C.丹参素能发生取代、消去、中和、氧化等反应
D.1 mol丹参素在一定条件下与足量金属钠反应可生成4 mol H2
解析:该分子中与C原子相连的H原子有5种,其一氯代物有5种,A错误;苯环能和氢气发生加成反应,所以在Ni催化下1 mol丹参素最多可与3 mol H2加成,B错误;醇羟基、羧基能发生取代反应,醇羟基能发生消去反应,羧基能发生中和反应,酚羟基和醇羟基能发生氧化反应,C正确;该分子中能与钠反应的官能团有酚羟基、醇羟基和羧基,且官能团与生成氢气的物质的量之比为2∶1,所以1 mol 丹参素在一定条件下与足量金属钠反应可生成2 mol H2,D错误。
答案:C
3.(2017·河南信阳高中检测)科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物M是其中的一种。下列关于M的说法错误的是( )
A.M的分子式为C15H22O3
B.与FeCl3溶液发生反应后溶液不显紫色
C.M可以发生银镜反应
D.1 mol M最多与1 mol H2完全加成
解析:根据结构简式可得M的分子式为C15H22O3,故A正确;酚羟基与FeCl3溶液反应后显紫色,可以用FeCl3溶液检验酚羟基的存在,而此分子中不含酚羟基,与FeCl3溶液发生反应后溶液不显紫色,故B正确;根据化合物M的结构简式可知M分子中含有醛基,所以M可以发生银镜反应,故C正确;分子中含有碳碳双键和醛基,均可以与氢气加成,1 mol M最多与3 mol氢气加成,故D错误。
答案:D
4.(2016·江苏高考卷)化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和Na2CO3溶液反应
C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D.1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应
解析:由于单键可以旋转,两个苯环不一定处于同一平面,A错误;X分子结构中含有—COOH,能与饱和Na2CO3
溶液反应,B错误;X分子结构中只有酯基能水解,水解产物只有一种,C正确;X分子结构中的—COOH和酚酯基能与NaOH反应,1 mol X最多能与3 mol NaOH反应,D错误。
答案:C
5.有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,由甲生成的羧酸和醇在一定条件下,可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中正确的是( )
A.甲分子中C的质量分数为60%
B.甲在常温常压下为无色液体
C.乙比甲的沸点低
D.乙和甲的实验式相同
解析:羧酸和醇反应的产物乙是酯,则甲是甲醛(HCHO),乙是甲酸甲酯(HCOOCH3)。甲分子中C的质量分数为40%;常温下甲醛为气体,甲酸甲酯为液体,所以乙比甲的沸点高;甲和乙的实验式都是CH2O。
答案:D
6.有多种同分异构体,其中属于酯类且结构
中含苯环的同分异构体有( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
解析:当苯环上有一个甲基时,将—COOH变为—OOCH得到的甲酸酚酯有3种结构(邻、间、对);当苯环上只有一个支链时,有乙酸酚酯、苯甲酸甲酯、甲酸苯甲酯3种结构。
答案:D
7.有机物A是一种广谱高效食品防腐剂,如图所示是A分子的球棍模型。回答下列问题:
(1)写出A的分子式:________。
(2)A能够发生反应的类型有(填序号):________。
①氧化反应;②加成反应;③取代反应;④消去反应
(3)写出A与烧碱溶液反应的化学方程式:__________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列是一些中草药中所含的有机物:
其中互为同分异构体的是(填序号)________;
能与溴水反应的是(填序号)________。
解析:(2)由A分子的球棍模型可知该物质中有酚羟基和酯基,可以发生氧化反应、取代反应,含有苯环可发生加成反应;(3)注意酚羟基与羧基均能与NaOH溶液反应;(4)与溴水反应说明结构中存在不饱和键。
答案:(1)C9H10O3 (2)①②③
(3) +2NaOH―→
+CH3CH2OH+H2O
(4)②④ ①②④
HOH2CCOOHOH8.某有机物的结构简式如图所示:
(1)当此有机物分别和________、________、________反应时依次生成①、②、③。
(2)根据(1)可知—OH上H电离由易到难的顺序为________(填官能团名称)。
(3)1 mol 该物质与足量金属钠反应生成________ mol H2。
解析:(1)该有机物分子中含有羧基,具有酸性,且酸性比碳酸强,则可与NaHCO3反应生成;酚羟基、羧基都具有酸性,酚羟基的酸性比碳酸氢根强、比碳酸弱,该有机物可与NaOH或Na2CO3反应生成
;羧基、酚羟基、醇羟基都可与钠反应,则该有机物与钠反应生成。
(2)由(1)可知有机物三种官能团中的—OH上H电离由易到难的顺序为羧基、酚羟基、醇羟基;
(3)分子中的羧基、酚羟基、醇羟基都可与钠反应,则1 mol该物质与足量金属钠反应生成1.5 mol H2。
答案:(1)NaHCO3 NaOH(或Na2CO3) Na (2)羧基、酚羟基、醇羟基 (3)1.5
9.化学式为C8H10O的化合物A具有如下性质:
①A+Na―→慢慢产生气泡;
②A+RCOOH有香味的产物;
③A苯甲酸;
④A催化脱氢产物不能发生银镜反应;
⑤A脱水生成的产物,经聚合反应可制得一种塑料制品(它是目前造成“白色污染”的主要污染源之一)。
试回答下列问题:
(1)根据上述信息,对该化合物的结构可做出的判断是________(填编号)。
a.苯环上直接连有羟基 B.苯环侧链末端有甲基
c.肯定有醇羟基 D.肯定是芳香烃
(2)化合物A的结构简式为____________________________________________。
(3)A和金属钠反应的化学方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出A脱水生成的产物,经聚合反应可制得一种塑料制品涉及的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由A的性质①②可知A中含有羟基,由A的性质③可知A中含有苯环且只有一个侧链,由A的性质④可知A中羟基并非连在侧链末端的碳原子上,所以A的结构为。
答案:(1)bc
(2)
(3) +2Na―→
(4) +H2O,
10.枯茗醛天然存在于枯茗油、茴香等物质中,可用来调配蔬菜、茴香等香型的食用香精。现由枯茗醛合成兔耳草醛,其传统合成路线如下:
已知醛在一定条件下发生如下转化:
R—CH2—CHO+R′—CH2—CHOR—CH2—CHOH—CHR′—CHO
R—CH2—CH===CR′—CHO
请回答下列问题:
(1)写出试剂X的结构简式:________________。
(2)写出有机物B的结构简式:________________;检验B中的官能团时,需先加入的试剂是________;酸化后,再加入的试剂是________。
(3)写出有机物C生成兔耳草醛的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)以下是人们最新研究的兔耳草醛的合成路线,该路线原子利用率理论上可达100%:
试写出D的结构简式:_________。D→兔耳草醛的反应类型是____________。
解析:分析有机物合成流程,由兔耳草醛的结构简式逆向推出C的结构简式为,与枯茗醛比较,多3个碳原子,故试剂X为CH3CH2
CHO;由已知反应信息得出A为,A加热发生消去反应得到B,B的结构简式为,B与2 mol H2发生加成后生成C,C经催化氧化生成兔耳草醛。
(2)B的结构简式为;需先加入新制氢氧化铜悬浊液检验醛基,经酸化后再加入溴水或高锰酸钾溶液来检验碳碳双键。
答案:(1)CH3CH2CHO (2) 新制氢氧化铜悬浊液 溴水(或高锰酸钾溶液)
(3)
(4) 加成反应
11.(2017·河北石家庄质检)聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层,其合成路线如下:
已知:R1—CHO+R2—CH2CHO
请回答:
(1)C的化学名称为________;M中含氧官能团的名称为________。
(2)F→G的反应类型为________;检验产物G中新生成官能团的实验方法为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C→D的化学反应方程式为___________________________________________。
(4)E的结构简式为_________________________________________________;
H的顺式结构简式为__________________________________________________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物;
②能发生水解反应和银镜反应。
其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为________(任写一种)。
解析:据流程图分析:C与氢氧化钠水溶液发生水解反应生成D(),则C为;B是C的单体,则B为
CH2===CHCl,A为CH≡CH,又知D与H在浓硫酸、加热条件下生成,故H为,G与新制Cu(OH)2在加热条件下反应得到H,故G为OHCCHCH,G是F发生消去反应的产物,根据已知信息反应,故F为,E为。(5)F的分子式为C9H10O2。①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能发生水解反应和银镜反应,说明属于甲酸某酯,故同分异构体有:苯环上连1个HCOO—、2个—CH3时,有6种结构;苯环上连1个HCOOCH2—、1个—CH3时,有3种结构;苯环上连1个HCOO—、1个—C2H5时,有3种结构;苯环上有一个取代基时,即HCOOCH2CH2—、,有2种结构,共14种。其中核磁共振氢谱有4种吸收峰的物质的结构简式为或。
答案:(1)聚氯乙烯 酯基 (2)消去反应 取G溶液少许于试管中,加入足量银氨溶液并加热,反应完全后,加酸酸化,再滴入溴水,若溴水褪色,证明含碳碳双键
(3)
(4)
(5)14
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