2022届高考化学（苏教版）全程复习《醛羧酸酯》

1.分子结构乙醛的分子式为

，根据分子中C、H原子个数比，可知乙醛分子中必须含有双键，乙醛的结构简式为

。2．乙醛的化学性质(1)加成反应(C、O双键变化表现出的性质)C2H4OCH3CHOCH3CH2OH(2)氧化反应①催化氧化：3．分子中由烃基与醛基相连接所得到的有机物叫醛，饱和一元醛的通式为

。4．随着醛分子中碳原子数目的增多，醛类化合物的熔、沸点逐渐

，但随着烃基中碳原子数目的增多，醛类的水溶性逐渐

，简单的醛易溶于水。醛类的化学性质与乙醛一样，主要表现为

反应和

反应。5．甲醛分子式CH2O，结构式

。在甲醛分子中，C、H、O所有原子共处在

。甲醛在常温常压下是

态，具有刺激性气味，易溶于水，40%的甲醛水溶液俗称

，是一种防腐剂。CnH2nO增大减小加成氧化同一平面内气福尔马林1.乙酸俗名

，分子式

，结构简式

，官能团

。2．乙酸的性质(1)物理性质：无色液体，易溶于水，有刺激性气味。(2)化学性质①酸性乙酸的电离方程式：

乙酸的酸性比碳酸强，但比盐酸弱，因此CaCO3＋

CH3COOH―→

。醋酸C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH)(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O2②酯化反应酯化反应：

。酸和醇起作用，生成酯和水的反应CH3COOCH2CH3＋

H2O3．(1)羧酸：分子中由羧基与烃基相连构成的有机物。通式：R—COOH(2)羧酸的分类(3)羧酸的性质羧酸分子结构中都有羧基官能团，因此都有酸性，都能发生酯化反应。4．最简单的羧酸是甲酸，俗名蚁酸，它除具备羧酸的通性外，还有还原性，能与银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液等反应。酯的一般通式是

，酯一般

溶于水，主要化学性质是

，酯水解的条件是

。酯水解是从

处断键，从化学平衡的角度分析选择适宜的催化剂。碱作催化剂的同时，还能中和水解生成的酸，使水解反应可进行到底：RCOOR′＋NaOH―→

。CnH2nO2水解反应酸或碱存在RCOONa＋R′OH难一、醛基的检验1．银镜反应(1)原理(2)步骤①在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴加入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。②再向银氨溶液中滴入3滴醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。(3)实验现象：试管内壁有一层光亮的银生成。(4)注意：①银氨溶液不可久置，必须现用现配。②实验成功的条件：试管要洁净，水浴加热，碱性环境，醛的用量不宜过多，加热时不可振荡试管。2．与新制Cu(OH)2悬浊液的反应(1)原理(2)步骤①在试管中加入10%的NaOH溶液2mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的氢氧化铜。②振荡后加入醛溶液0.5mL，加热至沸腾。(3)实验现象：溶液中有砖红色沉淀生成。(4)注意：该实验成功的条件：①所配制的Cu(OH)2悬浊液呈碱性，②Cu(OH)2必须是新制的，③加热至沸腾。二、乙酸乙酯的制备1．反应原理2．实验装置3．实验步骤(1)在一支大试管里加入3mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸。按图所示，连接好装置。(2)用酒精灯小心均匀地加热试管里的混合物，把产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，导管口距液面上方约2～3mm。(3)注意观察盛Na2CO3溶液的试管内的变化，待有透明的油状液体浮在液面上时，取下盛有Na2CO3溶液的试管，并停止加热。(4)振荡盛有Na2CO3溶液的试管，静置，待溶液分层后，观察上层液体，并闻它的气味(果香味)。4．注意事项(1)加入试剂的顺序：先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，后加入冰醋酸。(2)导管不能插入到Na2CO3溶液中(防止倒吸现象的发生)。(3)对反应加热不能太急。5．提高产率采取的措施酯化反应是可逆反应，根据化学平衡原理，可采取以下措施提高产率：(1)用浓硫酸吸水，使平衡向正反应方向移动；(2)加热将酯蒸出；(3)适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置。三、根据特征反应确定官能团的种类1．能与溴水或Br2的CCl4溶液发生加成反应，则该有机物含有的官能团是碳碳双键或碳碳三键。2．能使酸性KMnO4溶液褪色，则该有机物含有的官能团可能为碳碳双键、碳碳三键、醛基或酚羟基等。3．若与Na发生反应产生H2，则该有机物含有的官能团可能是醇羟基、酚羟基或羧基。4．若与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2，则该有机物含有的官能团是羧基。5．若反应条件为稀H2SO4、加热，则反应可能是酯、二糖、淀粉、纤维素的水解反应。6．若反应条件为浓H2SO4、加热，则反应可能是醇羟基的消去、醇羟基与羧基的酯化、苯环与浓硝酸的硝化。7．若反应条件为NaOH的水溶液，则该有机物含有的官能团可能是卤代烃的卤原子、酯基、羧基、酚羟基等。8．若反应条件为NaOH的醇溶液，则反应是卤代烃的消去反应。9．若反应条件是O2(Cu或Ag)或CuO或Ag2O，则发生“—CH2OH”氧化成“—CHO”的反应。10．若反应条件是O2、催化剂或[Ag(NH3)2]OH或新制的Cu(OH)2，则发生“—CHO”氧化成“—COOH”的反应。11．与FeCl3溶液发生显色反应，或是遇浓溴水产生白色沉淀，则有机物分子结构中含有酚羟基。12．遇浓硝酸作用会产生黄色固态物质，则有机物分子结构中含有某些带有苯环的蛋白质。四、合成酯的方法和途径1．链状小分子酯4．高级脂肪酸甘油酯(油脂)[例1](2010·福建理综，31)从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：分子式C16H14O2部分性质能使Br2/CCl4褪色能在稀H2SO4中水解(1)甲中含氧官能团的名称为________。(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物，下同)：其中反应Ⅰ的反应类型为________，反应Ⅱ的化学方程式为________(注明反应条件)。由乙制丙的一种合成路线图如下(A～F均为有机物，图中Mr表示相对分子质量)：a．金属钠 b．HBr

c．Na2CO3溶液 d．乙酸②写出F的结构简式________。③D有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式________。a．苯环上连接三种不同官能团b．能发生银镜反应c．能与Br2/CCl4发生加成反应d．遇FeCl3溶液显示特征颜色④综上分析，丙的结构简式为________。[解析]

A为乙二醛，依信息及E的相对分子质量可知E为HO—CH2—COOH，E到F发生分子间脱水的缩聚反应；③苯环上连有—CHO、—OH及碳碳双键官能团。[答案](1)羟基(2)加成反应[方法点拨]根据计量关系推断官能团的数目：①—CHO～2[Ag(NH3)2]OH～2Ag或—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O②2—OH～2Na～H2或2—COOH～2Na～H2③2—COOH～Na2CO3～CO2或—COOH～NaHCO3～CO2④C===C～H2(Br2)、C≡C～2H2(Br2)某醛的结构简式为：(CH3)2C===CHCH2CH2CHO。(1)检验分子中醛基的方法是________，化学方程式为________________________________。(2)检验分子中碳碳双键的化学方程式为__________________。(3)实验操作中，哪一个官能团应先检验？[答案](1)加入银氨溶液后，水浴加热有银镜生成，可证明有醛基(2)在加银氨溶液氧化—CHO后，调pH至中性再加入溴水，看是否褪色(CH3)2C===CHCH2CH2COOH＋Br2―→(3)由于Br2也能氧化—CHO，所以必须先用银氨溶液氧化醛基—CHO，又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验双键。肉桂醛是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备：(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型：________。(任填两种)(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式：____________________________________________。(3)请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式：________。(①分子中不含羰基和羟基；②是苯的对二取代物；③除苯环外，不含其他环状结构)[解析](1)B侧链上含

(2)可依照信息写出(3)苯环之外有2个不饱和键，依题设要求，不饱和键只能出现在碳碳键之间，故只能考虑形成酰键和—C≡C—。[答案](1)加成反应、氧化反应、还原反应[例2]实验室一试剂瓶的标签严重破损，只能隐约看到下列一部分：取该试剂瓶中的试剂，通过燃烧实验测得：0.1mol该物质完全燃烧只得到39.6gCO2与9gH2O。(1)通过计算可知该有机物的分子式为____________。(2)进一步实验可知：①该物质能与碳酸氢钠溶液反应生成无色无味气体。②0.1mol该物质与足量金属钠反应可生成氢气2.24L(已折算成标准状况)。请写出该物质的任意一种可能的结构简式：__________________。(3)若下列转化中的D是(2)中可能结构中的一种，且可发生消去反应；E是含两个六元环的酯类。取C在NaOH水溶液中反应后的混合液，加入足量硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。①A的结构简式为____________。②写出A转化成B的化学方程式：__________________。③写出反应类型：C→D的①____________，D→E____________。(2)由题意可知该物质必含有羧基和醇羟基。(3)由题意可知A、B、C中都含有氯原子，由A→B→C的连续氧化可知A必含醇羟基，由C→D的反应条件可知其为氯代烃的水解反应，则不难推出各物质。[答案](1)C9H10O3③水解(取代)反应酯化(取代)反应[方法点拨]1.结构分析饱和一元羧酸符合CnH2nO2的通式，饱和一元酯也具备这一通式，因此，当n相同时，羧酸和酯互为同分异构体，例如CH3COOH和HCOOCH3。如果推导C4H8O2的同分异构体，首先考虑羧酸和酯这两类。主要思路是写出碳链异构，然后在链上改变

的位置即得各种同分异构体。符合以上两个碳链的羧酸有2种，即CH3CH2CH2COOH和，酯有4种，即：HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3和HCOOCH(CH3)2。2．羧酸的性质羧酸在结构上具备羧基，因此具备该官能团的性质：①酸性，②能酯化。但不同的羧酸拥有羧基官能团的个数将会影响反应时的量的关系。另外还要注意：在一些特殊的羧酸中，由于结构中还有其他的官能团，还会具备其他的性质。如：丙烯酸CH2CHCOOH有烯烃的性质；HCOOH有醛类的性质等。(2008·北京卷，25)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸 发生酯化反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是__________。(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是______________________。(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)________________________________________。(4)已知：菠萝酯的合成路线如下：a．CH3COONa溶液 b．NaOH溶液c．NaHCO3溶液 d．Na②丙的结构简式是__________，反应Ⅱ的反应类型是__________。③反应Ⅳ的化学方程式是________________________________________________________________________。[解析]本题主要考查同分异构体及其结构简式、酯化反应及有机合成的推导，注意前后联系、逆向思维等解题方法，特别是题给新信息的充分利用。[答案](1)羟基(4)①a

c②ClCH2COOH取代反应[例3]四川汶川盛产品质优良的甜樱桃。甜樱桃中含有一种羟基酸(用A表示)，A的碳链结构无支链，化学式为C4H6O5；1.34gA与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448L。A在一定条件下可发生如下转化：其中，B、C、D、E分别代表一种直链有机物，它们的碳原子数相等。E的化学式为C4H6O6(转化过程中生成的其它产物略去)。已知：A的合成方法如下：其中，F、G、M分别代表一种有机物。请回答下列问题：(1)A的结构简式是________________________。(2)C生成D的化学方程式是__________________。(3)A与乙醇之间发生分子间脱水时，可能生成的有机物共有________种。(4)F的结构简式是____________________________。(5)写出G与水反应生成A和M的化学方程式：____________________________。[解析]A的化学式为C4H6O5，则其式量为134，故与NaHCO3反应产生CO2的量知A是一种二元羧酸无支链，故A的结构简式为根据A的结构及合成方法知，F中含有醛基和酯基，故F为

，其余可解。解答本题的关键是确定A的结构，同时要利用好题目提供的信息，及框图中各物质间的转化关系。[答案](1)(3)7[方法点拨]由于构成酯的酸和醇的种类很多，酯的种类就更多，但归根结底，羧酸酯必须具有

的结构，例如：(1)多元酸或多元醇形成的酯(2)环状酯奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1。(1)A的分子式为____________。(2)写出与A分子式相同的所有酯的结构简式：____________________。(3)写出A→E、E→F的反应类型：A→E________；E→F________。(4)写出A、C、F的结构简式：A________、C________、F________。(5)写出B→D反应的化学方程式：______________。(6)在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________，A→G的反应类型为____________。[答案](1)C4H8O2(2)CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3(3)取代反应消去反应1．(2008·宁夏，9)下列说法错误的是(

)A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应[解析]A由生活常识可知正确；乙醇和乙酸分子间可形成氢键，其沸点和熔点比C2H6、C2H4的高，B正确；乙醇可被常见的氧化剂如氧气、氧化铜所氧化，能发生氧化反应，乙酸也能被氧气所氧化生成CO2和H2O，C正确；D酯化反应的皂化反应是不同条件下的反应，它们之间不互为可逆反应。[答案]D2．下图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是 (

)A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中产生倒吸现象C．实验时加热试管a的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动D．试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇[解析]A项中，浓硫酸和其他液体混合时，应将浓硫酸慢慢加到其密度比它小的溶液中。应先向a中加入乙醇，然后迦摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入冰醛酸。B项中，加热过程中产生的乙醇蒸气和乙酸会溶于溶液中，若温度变化，会发生倒吸现象。C项中，依据平衡移动原理，降低产物浓度，可使生成酯的反应向正向移动。D项中，乙酸和乙醇会溶于Na2CO3中。[答案]A3．邻羟基苯甲酸的俗名叫水杨酸，其结构简式为。它与某物质反应后得到分子式为C7H5O3Na的钠盐，这种物质是 (

)A．NaOH

B．Na2SO4C．NaCl

D．NaHCO3[解析]此题实际上是考查酚和羧酸的性质。酚羟基和羧基都有酸性，都能与NaOH溶液反应。但酚羟基不与NaHCO3反应，而羧基能与NaHCO3反应。因此水杨酸与NaHCO3反应才能得到C7H5O3Na。[答案]D4．羧酸A(分子式为C5H10O2)可由醇B氧化得到。A和B可生成酯C(相对分子质量为172)，符合这些条件的酸有(

)A．1种 B．2种C．3种 D．4种[解析]羧酸有5个碳原子，羧基必须在端点，丁基有4种结构，羧酸有4种同分异构体，形成的酯应该有4种。[答案]D5．某一有机物A可发生下列反应：已知C为羧酸，且C、E均不发生银镜反应，则A的可能结构有 (

)A．1种 B．2种C．3种 D．4种[解析]C不是甲酸，E为酮(分子中含碳原子数≥3)，故A可能为或[答案]B6．一定量的某有机物溶解于适量的NaOH溶液中，滴入酚酞，溶液呈红色，煮沸5min后，溶液的颜色逐渐变浅，再加入盐酸显酸性时，沉淀出白色晶体。取少量晶体放入FeCl3溶液中，溶液呈紫色，则该有机物可能是(

)[解析]加NaOH加热后红色变浅，说明有机物能发生水解，加盐酸显酸性时加入FeCl3显紫色，说明含有酚羟基。[答案]A7．有机物A易溶于水，且1molA能跟Na反应生成0.5molH2，但不与NaOH反应，已知A通过如下转化关系制得化学式为C4H8O2的酯E，且当D→E时，式量增加28；B是一种烃。(1)写出E的不同种类的一种同分异构体的结构简式：__________________。(2)写出①、②、③的化学方程式，并在括号中注明反应类型：①__________________________；(

)。②__________________________；(

)。③__________________________；(

)。[解析]1molA与Na反应生成0.5molH2，但不与NaOH反应，说明A为一元醇，B为醇A消去生成的烯，C为醛，D为羧酸。D与A反应生成分子式为C4H8O2的酯，则A分子中含2个碳原子。