高三化学一轮复习讲义：烃的含氧衍生物

烃的含氧衍生物复习目标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.了解烃的衍生物合成方法。3.了解有机分子中官能团之间的相互影响。4.根据信息能设计有机化合物的合成路线。考点一醇的结构与性质1．醇的概述(1)概念：醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。(2)分类(3)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.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1g·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于水，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.醇类的化学性质(1)根据结构预测醇类的化学性质醇的官能团羟基(—OH)，决定了醇的主要化学性质，受羟基的影响，C—H键的极性增强，一定条件也可能断键发生化学反应。(2)醇分子的断键部位及反应类型以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。a．与Na反应2CH3CH2CH2OH＋2Na→2CH3CH2CH2ONa＋H2↑，①。b．催化氧化2CH3CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CH2CHO＋2H2O，①③。c．与HBr的取代CH3CH2CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2CH2Br＋H2O，②。d．浓硫酸，加热，分子内脱水CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CH=CH2↑＋H2O，②⑤。e．与乙酸的酯化反应CH3CH2CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH2CH3＋H2O，①。(1)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物(×)错因：二者官能团数目不相同，不属于同系物。(2)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高(√)(3)钠与乙醇反应时因断裂C—O键失去—OH官能团(×)错因：钠与乙醇反应时断裂的是羟基上的O—H键。(4)所有的醇都能发生催化氧化反应和消去反应(×)错因：没有α-H的醇不能发生催化氧化，没有β-H的醇不能发生消去反应。(5)由于醇分子中含有—OH，醇类都易溶于水(×)错因：低级醇易溶于水，随碳原子数增多，醇在水中的溶解能力减弱。1．下列四种有机物的分子式均为C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH ②③ ④分析其结构特点，用序号解答下列问题：(1)其中能与钠反应产生H2的有________。(2)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是__________。(3)能被氧化成酮的是__________。(4)能发生消去反应且生成两种产物的是__________。答案(1)①②③④(2)①③(3)②(4)②解析(1)所有的醇都能与活泼金属钠反应产生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”，①和③符合题意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“”，②符合题意。(4)若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同，则发生消去反应时，可以得到两种产物，②符合题意。2．苯甲醇()是一种重要的芳香醇，预测它可能发生哪些化学反应，写出有关化学方程式和反应类型。答案(1)可燃性C7H8O＋eq\f(17,2)O2eq\o(→,\s\up7(点燃))7CO2＋4H2O(2)与钠反应2＋2Na→2＋H2↑(3)与HBr的取代反应＋HBreq\o(→,\s\up7(△))＋H2O(4)催化氧化2＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2＋2H2O(1)醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有α-H及其个数：(2)醇能否发生消去反应取决于醇分子中是否有β-H，若β碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。题组一醇的结构与性质1．环氧乙烷(b，分子式为C2H4O，相对分子质量为44)低温下为无色液体，是重要的工业合成中间体和消毒剂。分析图示流程，下列说法不正确的是()A．b、c在水中溶解度均较大B．a、b分子中所有原子均共面C．b、c均能使蛋白质变性D．a与H2O的加成产物与c均为醇类物质答案B解析A项，b、c均能与水形成氢键。2．(2019·山东师大附中期中)有机物的结构可用键线式简化表示，如CH3—CH=CH—CH3可表示为，有机物萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。已知α-萜品醇的键线式如图，则下列说法不正确的是()A．1mol该物质最多能和1mol氢气发生加成反应B．分子中含有的官能团为羟基和碳碳双键C．该物质能和金属钾反应产生氢气D．该物质能发生消去反应生成三种可能的有机物答案D解析α-萜品醇分子中含有1个碳碳双键，则1mol该物质最多能与1molH2发生加成反应，A正确；该有机物分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团，B正确；该有机物分子中含有羟基，能与金属钾反应产生H2，C正确；由该有机物的结构可知，只能生成两种消去产物，D错误。题组二醇与其他有机物的转化关系3．如图表示有机物M转化为X、Y、Z、W的四个不同反应。下列叙述正确的是()A．与X官能团相同的X的同分异构体有7种B．反应②一定属于加成反应C．W分子中含有两种官能团D．Z的分子式为C3H2O答案C解析X为CH3COOCH2CH=CH2，与X官能团相同的X的同分异构体含有碳碳双键和酯基，如为乙酸和丙烯醇形成的酯，除去X还有2种，如为甲酸与丁烯醇形成的酯，对应的醇可看作羟基取代丁烯的H，有8种，另外还有CH3CH2COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH2CH3、CH2CHCH2COOCH3等，故A错误；如生成CH2=CHCH2Cl，则为取代反应，故B错误；W为CH2BrCHBrCH2OH，含有溴原子、羟基两种官能团，故C正确；Z的分子式为C3H4O，故D错误。4．由丁炔二醇可以制备1,3-丁二烯，请根据下面的合成路线图填空：(1)写出各反应的反应条件及试剂名称：X________；Y________。(2)写出A、B的结构简式：A________；B________。(3)请写出A生成1,3-丁二烯的化学方程式_______________________________________。答案(1)加热，Ni作催化剂、H2加热，乙醇溶液、NaOH(2)CH2BrCH2CH2CH2Br(3)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH2=CH—CH=CH2＋2H2O考点二酚苯酚的结构与性质1．酚的概念酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚()。2．苯酚的物理性质3．苯酚的化学性质(1)酚羟基的反应(弱酸性)＋H2O＋H3O＋苯酚具有酸性，俗称石炭酸。酸性：H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)，苯酚不能使酸碱指示剂变色，其酸性仅表现在与金属、强碱的反应中。与NaOH反应：＋NaOH→＋H2O；与Na2CO3反应：＋Na2CO3→＋NaHCO3。(2)与溴水的取代反应苯酚滴入过量浓溴水中产生现象为：生成白色沉淀。化学方程式：＋3Br2→↓＋3HBr。(3)显色反应：与FeCl3溶液作用显紫色。(4)苯酚与甲醛在催化剂作用下，可发生缩聚反应，化学方程式是：n＋nHCHOeq\o(→,\s\up7(催化剂))。(5)氧化反应：易被空气氧化为粉红色。(1)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(√)(2)除去苯中的苯酚，加入浓溴水再过滤(×)错因：生成的三溴苯酚溶于苯中。(3)和含有的官能团相同，二者的化学性质相似(×)错因：二者化学性质差别很大，前者属于醇类而后者属于酚类。(4)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加FeCl3溶液(√)1．苯酚与苯甲醇是否属于同系物？简述理由，比较二者性质的差异。答案不是。苯酚和苯甲醇虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团—OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团—OH连在苯环侧链烷基上。苯酚能与烧碱、FeCl3溶液、浓溴水反应而苯甲醇不能，但苯甲醇能发生催化氧化生成醛。2．请设计简单的实验除去甲苯中的少量苯酚。答案加入足量的NaOH溶液充分振荡后，用分液漏斗分液弃除下层溶液。3．从基团之间的相互影响的角度阐述苯酚溶液显弱酸性、苯酚比苯易发生取代反应的原因。答案①苯环对羟基的影响——显酸性即—OH上的氢原子更活泼，水溶液中电离出H＋；②羟基对苯环的影响——易取代，即苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼，易被取代。乙醇、苯甲醇、苯酚的性质比较物质CH3CH2OH结构特点—OH与链烃基相连—OH与苯环侧链碳原子相连—OH与苯环直接相连主要化学性质①与钠反应；②取代反应；③消去反应(苯甲醇不可以)；④催化氧化生成醛；⑤酯化反应①弱酸性；②取代反应；③显色反应；④加成反应；⑤与钠反应；⑥氧化反应特性灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味物质产生(生成醛或酮)遇FeCl3溶液显紫色1．某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：＋→XYZ下列叙述错误的是()A．X、Y和Z均能使溴水褪色B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应D．Y可作加聚反应的单体，X可作缩聚反应的单体答案B解析A项，X、Z中含有酚羟基，都能与溴发生取代反应，Y中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，三者均能使溴水褪色，正确；B项，酚羟基的酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，错误；C项，Y中苯环上的氢原子可以被取代，碳碳双键和苯环都可以发生加成反应，正确；D项，Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应，X中含有酚羟基，可以发生酚醛缩合反应，正确。2．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一是芥子醇，结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是()A．芥子醇的分子式是C11H14O4，属于芳香烃B．1mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3molBr2C．芥子醇不能与FeCl3溶液发生显色反应D．芥子醇能发生的反应类型有氧化反应、取代反应、加成反应答案D解析芥子醇结构中含有氧元素，故不是烃，A项错误；酚羟基苯环上邻、对位没有可被取代的氢原子，只有碳碳双键与溴发生加成反应，B项错误；芥子醇中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，C项错误；碳碳双键、醇羟基能发生氧化反应，醇羟基能发生取代反应，苯环、碳碳双键能发生加成反应，D项正确。3．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能使适量浓溴水褪色，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)＋NaOH→＋H2O(3)2＋2Na→2＋H2↑1∶1∶1解析(1)依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均含有—OH，为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液，又不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH溶液，且与适量浓溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其苯环上一溴代物有两种，则B为。(3)、、H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为2～H2、2～H2、2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。考点三醛酮1．醛、酮的概述(1)醛、酮的概念物质概念表示方法醛由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物RCHO酮羰基与两个烃基相连而构成的化合物(2)醛的分类醛eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按烃基\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪醛\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(饱和脂肪醛,不饱和脂肪醛)),芳香醛)),按醛基数\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元醛甲醛、乙醛、苯甲醛,二元醛乙二醛,……))))饱和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，饱和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。2．常见的醛、酮及物理性质名称结构简式状态气味溶解性甲醛(蚁醛)HCHO气体刺激性易溶于水乙醛CH3CHO液体刺激性与水以任意比互溶丙酮液体特殊气味与水以任意比互溶3．醛、酮的化学性质(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)①银镜反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O②与新制Cu(OH)2反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(2)醛、酮的还原反应(催化加氢)＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))(3)醛、酮与具有极性键共价分子的羰基加成反应：(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛(×)错因：含醛基的有机物不一定属于醛类，如葡萄糖、甲酸酯类。(2)甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物(√)(3)丙醛和丙酮互为同分异构体，不能用核磁共振氢谱鉴别(×)错因：丙醛中有3种不同化学环境的氢原子，丙酮中含有1种氢原子，可以鉴别。(4)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下(√)1．甲醛分子中可看作有两个醛基，按要求解答下列问题：(1)写出碱性条件下，甲醛与足量银氨溶液反应的离子方程式：______________________。(2)计算含有0.30g甲醛的水溶液与过量银氨溶液充分反应，生成的银质量为_____________。答案(1)HCHO＋4Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)＋4OH－eq\o(→,\s\up7(△))COeq\o\al(2－,3)＋2NHeq\o\al(＋,4)＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O(2)4.32g解析(2)甲醛分子中相当于含有两个醛基，1mol甲醛可生成4mol银，n(HCHO)＝eq\f(0.30g,30g·mol－1)＝0.01mol，m(Ag)＝0.04mol×108g·mol－1＝4.32g。2．醛易被酸性KMnO4溶液或溴水等氧化为羧酸。(1)向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液，可观察到的现象是__________________。(2)某醛的结构简式为(CH3)2C=CHCH2CHO，其系统命名为________________。(3)通过实验方法检验上述(2)中有机物的官能团。①实验操作中，应先检验哪种官能团？________，原因是___________________________。②检验分子中醛基的方法是______________________________________________________，化学方程式为__________________________________________________________________。③检验分子中碳碳双键的方法是__________________________________________________。答案(1)酸性KMnO4溶液褪色(2)4-甲基-3-戊烯醛(3)①醛基检验碳碳双键要使用溴水或酸性KMnO4溶液，而醛基也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色②在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热有银镜生成(或在洁净的试管中加入少量试样和新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，有红色沉淀生成)(CH3)2C=CHCH2CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C=CHCH2COONH4＋H2O[或(CH3)2C=CHCH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))(CH3)2C=CHCH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O]③加入过量银氨溶液氧化醛基后，调节溶液至酸性再加入溴水(或酸性KMnO4溶液)，看是否褪色解析(1)乙醛中的醛基被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。(3)由于碳碳双键、醛基都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，故应先用足量的新制银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化，消耗完醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或酸性KMnO4溶液检验碳碳双键。(1)甲醛的结构为，其分子中有两个醛基，与足量的银氨溶液反应产生银的定量关系为：HCHO～4Ag。(2)含有碳碳双键和醛基的有机物中官能团检验的顺序①只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，也能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。②银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液为弱氧化剂，不能氧化碳碳双键，但溴水或酸性KMnO4溶液为强氧化剂，可氧化—CHO，故应先检验—CHO，再检验碳碳双键。题组一醛、酮的结构与性质1．下列叙述正确的是()A．醛和酮是不同类的同分异构体，二者的化学性质相似B．能发生银镜反应的物质是醛，1mol醛与银氨溶液反应只能还原出2molAgC．醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应D．丙醛、丙酮、丙酸均能与氢气在催化剂作用下发生加成反应答案C解析醛和酮含有的官能团分别是醛基和羰基，化学性质不同也不相似，故A错误；1mol甲醛能还原出4molAg，故B错误；醛类既能发生氧化反应，又能发生还原反应，故C正确；丙酸中含有羧基，—COOH不能与氢气发生加成反应，故D错误。2．香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体，下列关于香茅醛的叙述正确的是()A．分子式为C10H20OB．不能发生银镜反应C．可使酸性KMnO4溶液褪色D．分子中有7种不同化学环境的氢原子答案C题组二醛、酮与其他有机物的转化关系3．化合物A()可由环戊烷经三步反应合成，则下列说法错误的是()A．反应1可用试剂是氯气B．反应3可用的试剂是氧气和铜C．反应1为取代反应，反应2为消去反应D．A可通过加成反应合成Y答案C解析在催化剂加热条件下发生氧化反应生成，所以反应1的试剂和条件为Cl2/光照，反应2的化学方程式为，反应3可用的试剂为O2/Cu。由上述分析可知，反应1可用的试剂是氯气，故A正确；反应3是将羟基氧化成羰基，所以可用的试剂是氧气和铜，故B正确；反应1为取代反应，反应2为卤代烃水解，属于取代反应，故C错误；A为，Y为，则羰基与氢气发生加成反应可实现转化，故D正确。4．已知：醛分子在稀碱溶液存在下，可发生羟醛缩合反应，生成羟基醛，如：试写出以乙烯为原料合成正丁醇的各步反应的化学方程式。答案(1)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3CH2OH(2)2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O(3)2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(OH－))(4)eq\o(→,\s\up7(△))CH3CH=CHCHO＋H2O(5)CH3CHCHCHO＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH3CH2CH2CH2OH考点四羧酸酯1．羧酸、酯的概述(1)概念物质羧酸酯概念由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物羧酸分子羧基中—OH被—OR′取代后的产物通式RCOOH饱和一元羧酸：CnH2nO2(n≥1)RCOOR′饱和一元酯：CnH2nO2(n≥2)(2)羧酸的分类羧酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(按烃基,不同)\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪酸：如乙酸、硬脂酸C17H35COOH,芳香酸：如苯甲酸C6H5COOH)),\f(按羧基,数目)\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(一元羧酸：如油酸C17H33COOH,二元羧酸：如乙二酸HOOC—COOH,多元羧酸))))(3)几种重要的羧酸物质及名称结构类别性质特点或用途甲酸(蚁酸)饱和一元脂肪酸酸性，还原性(醛基)乙二酸(草酸)二元羧酸酸性，还原性(＋3价碳)苯甲酸(安息香酸)芳香酸防腐剂高级脂肪酸RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH))饱和高级脂肪酸常温呈固态；油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态(4)酯的物理性质2．羧酸、酯的化学性质(1)羧酸的化学性质①弱酸性RCOOHRCOO－＋H＋②酯化反应(取代反应)(2)酯的水解反应(取代反应)3．酯化反应原理的应用，补充完整有关化学方程式：(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如2CH3COOH＋eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如＋2CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(3)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＋eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))HOOC—COOCH2CH2OH＋H2O(普通酯)＋eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(环酯)nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(一定条件))＋(2n－1)H2O(高聚酯)(4)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应，此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如2eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O(普通酯)eq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(环酯)neq\o(,\s\up7(一定条件))＋(n－1)H2O(高聚酯)(1)羧基和酯基中的均能与H2加成(×)错因：羧基、酯基中的羰基一般不与氢气发生加成反应。(2)可以用NaOH溶液来除去乙酸乙酯中的乙酸(×)错因：乙酸乙酯在碱性条件下水解很彻底。(3)甲酸既能与新制氢氧化铜发生中和反应，又能发生氧化反应(√)(4)羧酸都易溶于水(×)错因：低级脂肪酸一般易溶于水，高级脂肪酸在水中的溶解度较小。已知某有机物的结构简式为。请回答下列问题：(1)当和________________反应时，可转化为。(2)当和________________反应时，可转化为。(3)当和________________反应时，可转化为。答案(1)NaHCO3(2)NaOH(或Na2CO3)(3)Na解析首先判断出该有机物所含官能团为羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)和醇羟基(—OH)，然后判断各官能团活泼性：羧基＞酚羟基＞醇羟基，最后利用官能团的性质解答。由于酸性：—COOH＞H2CO3＞＞HCOeq\o\al(－,3)，所以(1)中应加入NaHCO3，只与—COOH反应。(2)中加入NaOH或Na2CO3，与酚羟基和—COOH反应。(3)中加入Na，与三种官能团都反应。醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较名称乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OHCH3COOH羟基氢原子的活泼性不能电离能电离能电离eq\o(→,\s\up7(活泼性逐渐增强))酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应放出H2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应反应反应与Na2CO3反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应不反应反应由上表可知，常见分子(离子)中羟基氢原子的活泼性顺序为RCOOH>H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)>H2O>ROH。运用上述实验现象的不同，可判断有机物分子结构中含有的羟基类型。题组一羧酸、酯的性质1．用一种试剂就能鉴别乙醇、乙酸、乙醛、甲酸四种物质。该试剂可以是()A．银氨溶液 B．溴水C．碳酸钠溶液 D．新制氢氧化铜悬浊液答案D解析乙醛和甲酸中都含有醛基，银氨溶液不能鉴别二者，A项错误；溴水不能鉴别乙醇和乙酸，且溴水与乙醛、甲酸都发生反应，不能鉴别，B项错误；碳酸钠溶液不能鉴别乙醇、乙醛，且与乙酸、甲酸都反应生成气体，不能鉴别，C项错误；乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应，无明显现象，乙酸与新制氢氧化铜悬浊液反应，沉淀溶解，乙醛与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成红色沉淀，甲酸与新制氢氧化铜悬浊液反应，沉淀溶解，在加热条件下反应生成红色沉淀，可鉴别，D项正确。2．(2020·汕头市高三模拟)2020年3月24日，中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼表示，中成药连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎患者有确切的疗效。其有效成分绿原酸的结构简式如图，下列有关绿原酸说法正确的是()A．最多有7个碳原子共面B．1mol绿原酸可消耗5molNaOHC．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生酯化、加成、氧化反应答案D解析根据绿原酸结构，绿原酸中含有苯环，苯环中所有碳原子共平面，绿原酸中含有碳碳双键，与碳碳双键相连的原子共平面，结构中含有酯基，与酯基相连的六元碳环上有1个碳原子与酯基共平面，故最多有10个碳原子共平面，A错误；绿原酸中含有1个酯基、1个羧基、2个酚羟基，故1mol绿原酸可以和4molNaOH发生反应，B错误；绿原酸结构中含有碳碳双键和酚羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；绿原酸中含有羧基，可以发生酯化反应，含有碳碳双键，可以发生加成和氧化反应，D正确。题组二羧酸、酯的转化3．某药物的合成“片段”如下：下列说法错误的是()A．X、Y、Z的含碳官能团种类不同B．X生成Y的试剂和条件是“乙醇，浓硫酸，加热”C．等量X分别与足量钠、碳酸氢钠反应产生H2、CO2的体积在相同条件下之比为1∶2D．该变化过程中涉及的反应类型有酯化反应和消去反应答案C解析X中含碳官能团是羧基，Y中含碳官能团是酯基，Z中含碳官能团是碳碳双键和酯基，则这三种物质的含碳官能团种类不同，故A正确；X和乙醇发生酯化反应生成Y，需要的试剂和条件是“乙醇，浓硫酸，加热”，故B正确；X中醇羟基和羧基都能与钠反应生成氢气，只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，假设1molX完全与足量的钠、碳酸氢钠反应，则生成氢气、二氧化碳的物质的量分别是1mol、1mol，二者在相同条件下的体积之比为1∶1，故C错误。4．(2020·唐山市高三模拟)G是某抗炎症药物的中间体，其合成路线如图：已知：①eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O))；②eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))(呈碱性，易氧化)。(1)C的官能团名称是______________。(2)反应①的反应类型为________；反应②的作用是______________________________。(3)下列对有机物G的性质推测不正确的是________(填字母)。A．1molG与足量NaHCO3溶液反应放出2molCO2B．能发生取代反应和氧化反应C．能加聚合成高分子化合物D．具有两性，既能与酸反应也能与碱反应(4)写出E→F的化学方程式：_________________________________________________。(5)同时符合下列条件的D的同分异构体有________种：①含有苯环且能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与NaHCO3溶液反应放出CO2。答案(1)酯基(2)取代反应保护酚羟基，以防被氧化(3)AC(4)＋HNO3eq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))＋H2O(5)17解析乙酰氯和乙酸反应生成A，A和B反应生成C，C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D，根据D结构简式知，C为，A为(CH3CO)2O，D发生水解反应然后酸化得到E，E为，E发生反应生成F，F发生还原反应生成G，根据G结构简式结合题给信息知，F为。1．(2020·全国卷Ⅰ，8)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是()A．分子式为C14H14O4B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色C．能够发生水解反应D．能够发生消去反应生成双键答案B解析由结构简式可知紫花前胡醇的分子式为C14H14O4，A项正确；该有机物分子内含有碳碳双键和醇羟基，可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，从而使酸性重铬酸钾溶液变色，B项错误；分子内含有酯基，能够发生水解反应，C项正确；分子内含有醇羟基，且与醇羟基相连的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子，故可发生消去反应，D项正确。2．[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，6]从中草药中提取的calebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法错误的是()A．可与FeCl3溶液发生显色反应B．其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种D．1mol该分子最多与8molH2发生加成反应答案D解析该有机物分子内含有酚羟基，可与氯化铁溶液发生显色反应，A项正确；分子内含有酚羟基和酯基，且酯基在酸性条件下水解生成羧基，产物均可以与碳酸钠反应，B项正确；苯环上共有6种氢原子，故苯环上的一氯代物有6种，C项正确；酮羰基可以与氢气加成，故1mol该有机物可以与9molH2加成，D项错误。3．(2020·全国卷Ⅲ，36)苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4＋2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物(E)，部分合成路线如下：已知如下信息：eq\o(→,\s\up7(CH3CHO),\s\do5(NaOH/H2O))回答下列问题：(1)A的化学名称是_____________________________________________________________。(2)B的结构简式为_____________________________________________________________。(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为__________________________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为________________。(4)写出化合物E中含氧官能团的名称：____________________________________________；E中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为________。(5)M为C的一种同分异构体。已知：1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为________。(6)对于，选用不同的取代基R′，在催化剂作用下与PCBO发生的[4＋2]反应进行深入研究，R′对产率的影响见下表：R′—CH3—C2H5—CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律，并解释原因：______________________________________________。答案(1)2-羟基苯甲醛(或水杨醛)(2)(3)乙醇、浓硫酸/加热(4)羟基、酯基2(5)(6)随着R′体积增大，产率降低；原因是R′体积增大，位阻增大解析(1)A是，化学名称是2-羟基苯甲醛或水杨醛。(2)结合已知信息“eq\o(→,\s\up7(CH3CHO