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第三讲烃的衍生物考点一卤代烃的结构与性质(命题指数★★★★★)1.概念:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+1X。溴乙烷的官能团为溴原子。2.分类:3.物理性质:溶解性卤代烃不溶于水,可溶于大多数有机溶剂,卤代烃本身是很好的溶剂沸点①卤代烃(含相同的卤素原子)的沸点随碳原子数的增加而升高②卤代烃同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低③同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大状态常温下,一般卤代烃中除少数(如CH3Cl)为气体外,其余大多数为液体或固体(如氯仿、四氯化碳等)密度脂肪烃的一氯代物和一氟代物密度小于水,其他的一般大于水4.化学性质:(1)水解反响(取代反响)。①反响条件:NaOH水溶液,加热。②溴乙烷在NaOH水溶液条件下的水解反响方程式为CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(△))CH3CH2OH+NaBr,1,2­二溴乙烷在NaOH水溶液条件下的水解反响方程式为③卤代烃(R—X)的水解反响方程式:R—X+NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))R—OH+NaX。(2)消去反响。①定义:在一定条件下从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键(双键或三键)化合物的反响,叫消去反响。②反响条件:NaOH的醇溶液,加热。③溴乙烷在NaOH乙醇溶液条件下的消去反响方程式为CH3CH2Br+NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑+NaBr+H2O,1,2­二溴乙烷在NaOH乙醇溶液条件下的消去反响方程式为④卤代烃的消去反响方程式:(3)卤代烃水解反响与消去反响的比拟。反响类型取代反响(水解反响)消去反响反响条件NaOH水溶液、加热NaOH的醇溶液、加热实质—X被—OH取代失去HX分子,形成不饱和键键的变化C—X断裂形成C—OH键C—X与C—H断裂形成C=C或C≡C与H—X卤代烃的要求含有—X的卤代烃绝大多数都可以水解①含有两个或两个以上的碳原子,如CH3Br不能反响;②与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子。如、(CH3)3CCH2Br都不行,而CH3—CH2—Cl可以化学反响特点有机物碳骨架不变,官能团由—X变为—OH有机物碳骨架不变,官能团由—X变为或—C≡C—主要产物醇烯烃或炔烃5.卤代烃的命名:(1)卤代烷烃命名。以卤素原子连接的C原子的最长碳链作为主链,卤素原子与其他支链作为取代基,按“次序规那么〞依次列出,命名为“某烷〞。规那么同烷烃。如的名称是4­甲基­3­氯己烷;的名称为2­乙基­1­氯戊烷。(2)卤代烯(炔)烃命名。以烯烃(炔烃)为母体,命名为“某烯(炔)〞。选择含有双(三)键的最长碳链为主链,双(三)键位次最小,卤原子作为取代基。如的名称是3­甲基­4­氯­1­丁烯。6.卤代烃的制备:(1)烷烃和卤素单质在光照条件下取代。如乙烷与氯气的反响:CH3CH3+Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl+HCl。(2)芳香烃和卤素单质在催化剂作用下取代。如苯与液溴的反响:(3)烯烃或炔烃等不饱和烃与HX、X2发生加成反响。如乙烯与HBr的反响:CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br。7.卤代烃对环境、健康产生的影响:氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层,是造成臭氧空洞的主要原因。1.判断以下说法是否正确,正确的打“√〞,错误的打“×〞。(1)卤代烃都是密度比水大、难溶于水的油状液体。()提示:×。如脂肪卤代烃的一氯代物和一氟代物的密度小于水。(2)溴乙烷是电解质,使用硝酸和硝酸银可以检验溴乙烷中的溴元素。()提示:×。溴乙烷是非电解质,需水解后才能有游离Br-被检验。(3)溴乙烷水解反响和消去反响相比,其反响条件不同,所得产物不同,说明溶剂对化学反响有影响。()提示:√。溴乙烷的水解反响是以水为溶剂,而消去反响那么是以乙醇为溶剂。由此可以看出同种反响物,反响条件不同,发生的反响不同,产物不同。(4)溴苯既可以发生水解反响,又可以发生消去反响。()提示:×。溴苯不能发生消去反响。(5)将溴乙烷与NaOH醇溶液共热的气体产物可使酸性KMnO4溶液褪色,即可证明溴乙烷的消去反响产物含有乙烯。()提示:×。气体产物中有乙烯和挥发出来的乙醇蒸气,乙醇也可使酸性KMnO4溶液褪色。(6)卤代烃发生消去反响的产物有2种。()提示:√。发生消去反响的产物有CH3CH=CHCH3、CH3CH2CH=CH2。2.卤代烃在生产生活中具有广泛的应用。(1)多氯代甲烷常为有机溶剂,其中分子结构为正四面体的是__________,工业上别离这些多氯代物的方法是______________。(2)三氟氯溴乙烷(CF3CHClBr)是一种麻醉剂,写出其所有同分异构体的结构简式______________(不考虑立体异构)。(3)氯乙烷是运动场上常使用的一种喷雾止痛剂。制取氯乙烷最好的方法是______________。(4)溴乙烷常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。检验溴乙烷中含有溴元素的试剂有____________。(5)1­溴丙烷是一种工业用化工产品。写出由1­溴丙烷制备1,2­丙二醇的化学方程式。___________________________________________________________。【解析】(1)分子结构为正四面体的为四氯化碳,工业上别离这些多氯代甲烷,根据物质的沸点不同,常用分馏的方法别离。(2)CF3CHClBr对应的同分异构体中,可根据卤素原子的位置不同判断,如F不在同一个碳原子上,存在的同分异构体有CHFClCF2Br、CHFBrCF2Cl、CFClBrCHF2。(3)制取氯乙烷最好的方法是乙烯与氯化氢发生加成反响。(4)检验溴乙烷中含有溴元素的试剂有氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液。(5)由1­溴丙烷制备1,2­丙二醇发生如下反响:CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH=CH2+NaBr+H2O、CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br、CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaBr。答案:(1)四氯化碳分馏(2)CHFClCF2Br、CHFBrCF2Cl、CFClBrCHF2(3)乙烯与氯化氢发生加成反响(4)氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液(5)CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH=CH2+NaBr+H2O、CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br、CH3CHBrCH2Br+2NaOHCH3CHOHCH2OH+2NaBr命题角度1.卤代烃的结构【典例1】(2021·日照模拟)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)()A.7种B.8种C.9种D.10种【解析】选C。分子式为C4H8Cl2的有机物可看成是丁烷C4H10中的两个氢原子被两个氯原子取代,C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷CH3CH(CH3)CH3两种。正丁烷中2个氢原子被氯原子取代,有6种结构;异丁烷中2个氢原子被氯原子取代,有3种结构,共有9种。【归纳提升】卤代烃的同分异构体判断1.一卤代烃的同分异构体可以用基元法,即根据烃基结构的数目判断一卤代烃的同分异构体数目。—CH3只有1种,—C2H5只有1种,—C3H7有2种,—C4H9有4种,—C5H11有8种。2.二卤代烃的同分异构体可以用定一移一法,即先固定一个卤素原子位置,再移动另一个卤素原子,以判断二卤代烃的同分异构体数目。命题角度2.卤代烃的性质【典例2】(2021·江苏高考改编)化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体,可由以下反响制得。以下有关化合物X、Y和Z的说法不正确的选项是()A.X分子中含有一个手性碳原子B.Y分子中的碳原子一定处于同一平面C.Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反响D.X、Z分别在过量NaOH溶液中加热,均能生成丙三醇【解析】选B。A项,中间与羟基相连的碳原子为手性碳,正确;B项,与O原子相连的甲基上的C原子与苯环不一定处于同一平面,错误;C项,Z中连有羟基的碳原子,与之相邻的碳原子上有H原子,故可以发生消去反响,正确;D项,X中氯原子可以在NaOH溶液中发生水解反响生成羟基,Z中酯基和氯原子均可以水解生成羟基,正确。命题角度3.卤代烃在有机合成中的桥梁作用【典例3】有机物E(C3H3Cl3)是一种播前除草剂的前体,其合成路线如下。D在反响⑤中所生成的E,其结构只有一种可能,E分子中有3种不同类型的氯(不考虑空间异构)。试答复以下问题:(1)利用题干中的信息推测有机物D的名称是____________________________。(2)写出以下反响的类型:反响①是________,反响③是________。(3)有机物E的同类同分异构体共有________种(不包括E,不考虑空间异构)。(4)试写出反响③的化学方程式:_______________________________________。【解析】此题应采用逆推法:E是D发生消去反响后的产物,分子中含有一个碳碳双键,且有3种不同类型的氯,由此可得E为ClCH2CCl=CHCl;D在发生消去反响时生成的E只有一种结构,所以D应该是一种对称结构,D应为CH2Cl—CCl2—CH2Cl。由第②步反响B通过加成反响生成了CH2Cl—CHCl—CH2Cl,可推出B为CH2ClCH=CH2,进一步可推出A为CH3CH=CH2。CH2ClCHClCH2Cl通过反响③得到C,此时有些难以判断消去哪几个氯,这时应根据D的结构简式判断,那么C为CH2=CCl—CH2Cl。答案:(1)1,2,2,3四氯丙烷(2)取代反响消去反响(3)5(4)CH2ClCHClCH2Cl+NaOHeq\o(→,\s\up7(醇),\s\do5(△))CH2=CCl—CH2Cl+NaCl+H2O【归纳提升】卤代烃在有机合成中的应用——桥梁作用①水解反响引入羟基。如由乙烯制备乙二醇,先用乙烯与氯气发生加成反响制得1,2­二氯乙烷,再用1,2­二氯乙烷在强碱性条件下发生水解反响制得乙二醇。②消去反响引入不饱和键。③改变官能团的位置。如由1­溴丙烷制取2­溴丙烷,先由1­溴丙烷通过消去反响得到丙烯,再由丙烯与溴化氢加成得到2­溴丙烷。④改变官能团的数目。如由1­溴丁烷制取1,2­二溴丁烷,先由1­溴丁烷发生消去反响得到1­丁烯,再由1­丁烯与溴加成得到1,2­二溴丁烷。⑤增长碳链或构成碳环。卤代烃能与多种金属作用,生成金属有机化合物,其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物,也是有机合成中非常重要的试剂之一。它是卤代烷在乙醚的存在下与金属镁作用,生成的有机镁化合物,再与活泼的卤代烃反响,生成碳链更长的烃。RX+MgRMgX,CH2=CHCH2Cl+RMgCl→CH2=CHCH2R+MgCl2。卤代烷与金属钠反响可生成烷烃,利用此反响可制备高级烷烃或环烷烃。2RBr+2Na→R—R+2NaBr。1.卤代烃的化学性质:反响类型水解反响消去反响反响实质卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇相邻的两个碳原子间脱去小分子HX,生成烯烃或炔烃反响条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式产物特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物2.卤代烃中卤元素的检验:命题点1.卤代烃的结构(根底性考点)1.以下关于卤代烃的表达中不正确的选项是()A.所有卤代烃都含有卤素原子B.不是所有卤代烃都能发生消去反响C.所有卤代烃都是难溶于水,密度比水小的液体D.卤代烃不一定是通过取代反响制得的【解析】选C。烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃,卤代烃一定含有卤素原子,故A正确;卤素所在碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子的卤代烃才可发生消去反响,故B正确;卤代烃不一定是液体,如一氯甲烷是气体,密度不一定比水小,如CCl4密度比水大,故C错误;烯烃通过发生加成反响也可得到卤代烃,故D正确。2.(2021·镇江模拟)以下化合物中,既能发生水解反响,又能发生消去反响,且消去后只生成一种不饱和化合物的是()A.CH3ClB.C.D.【解析】选B。A.CH3Cl只能发生水解反响,不能发生消去反响,故A错误;B.既能发生水解反响,又能发生消去反响,且消去后只生成一种不饱和烃,故B正确;C.只能发生水解反响,不能发生消去反响,故C错误;D.既能发生水解反响,又能发生消去反响,但消去反响生成2种不饱和烃,故D错误。命题点2.卤代烃的性质(综合性考点)3.能发生消去反响,生成物中存在同分异构体的是()A.B.C.D.【解析】选B。A发生消去反响的产物只有丙烯;C发生消去反响的产物只能是苯乙烯;D发生消去反响的产物只有2-戊烯;但B发生消去反响的产物有两种,或。4.某学生将氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,最终未得到白色沉淀,其主要原因是()A.加热时间太短B.不应冷却后再参加AgNO3溶液C.参加AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化D.反响后的溶液中不存在Cl-【解析】选C。氯乙烷在碱性条件下加热水解,先参加过量的稀硝酸中和未反响完的NaOH,然后再参加AgNO3溶液,可以检验Cl-的存在。【加固训练—拔高】为了检验溴乙烷中含有溴元素,有以下操作,顺序合理的是()①加AgNO3溶液②加NaOH溶液③加热④加蒸馏水⑤加硝酸至溶液显酸性A.②①③⑤B.②④⑤③C.②③⑤①D.②①⑤③【解析】选C。溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在,因此,不能与AgNO3溶液直接反响,必须使之变为溴离子。由题意可知,应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子,但反响后溶液显碱性,不能直接参加AgNO3溶液检验,否那么Ag+与OH-反响得到AgOH白色沉淀,AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀,影响溴的检验,故需参加足量硝酸使溶液变为酸性,再加AgNO3溶液检验。命题点3.卤代烃在有机合成中的桥梁作用(应用性考点)5.由2­氯丙烷制取少量的1,2­丙二醇时,需要经过以下哪几步反响()A.加成→消去→取代B.消去→加成→水解C.取代→消去→加成D.消去→加成→消去【解析】选B。由题意,要制1,2­丙二醇,需先使2­氯丙烷发生消去反响制得丙烯:+NaOHCH3—CH=CH2↑+NaCl+H2O;再由丙烯与Br2加成生成1,2­二溴丙烷:CH3CH=CH2+Br2→,最后由1,2­二溴丙烷水解得产物1,2­丙二醇:+2NaOH+2NaBr。6.卤代烃能够发生以下反响:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,以下某个卤代烃X可以合成邻二甲基环丁烷(其结构为),那么X可能是()①CH3CH2CH2Br②③④A.①②B.①③C.②③D.②④【解析】选C。①CH3CH2CH2Br生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3,①错误;②2个可以合成邻二甲基环丁烷(),故②正确;③1个碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键,形成,故③正确;④1个碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键,形成的环为三元环,故④错误。【加固训练—拔高】1.(2021·济宁模拟)用有机物甲可制备环己二烯(),其反响路线如下图:以下有关判断不正确的选项是()A.甲的分子式为C6H12B.乙与环己二烯互为同系物C.上述流程发生的反响类型有取代反响、消去反响、加成反响D.环己二烯与溴水1∶1反响可得2种产物【解析】选B。甲与氯气发生取代反响生成一氯环己烷,那么甲为环己烷,一氯环己烷在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反响生成环己烯,那么乙为环己烯,环己烯再与溴的四氯化碳溶液发生加成反响生成1,2­二溴环己烷,那么丙为1,2­二溴环己烷,丙再继续发生消去反响生成环己二烯。甲为环己烷,分子式为C6H12,故A正确;结构相似、类别相同,在分子组成上相差一个或多个—CH2—原子团的有机物互为同系物,根据分析,乙为环己烯,结构简式为,比环己二烯少一个碳碳双键,二者结构不同,不是相差假设干个—CH2—原子团,不互为同系物,故B错误;根据分析,上述流程发生的反响类型有取代反响、消去反响、加成反响,故C正确;环己二烯与溴水1∶1发生加成反响,有两种加成方式,一种为两个溴原子加成在同一个碳碳双键两端,另一种为两个溴原子分别加成在两个碳碳双键上,两个双键变为单键,在环己二烯两个双键之间重新形成一个新的碳碳双键,结构简式为或,可得2种产物,故D正确。2.(2021·镇江模拟)由环己烷可制得1,2­环己二醇,反响过程如下:以下说法错误的选项是()A.①的反响条件是光照B.②的反响类型是消去反响C.③的反响类型是取代反响D.④的反响条件是NaOH、H2O、加热【解析】选C。根据环己烷合成1,2-环己二醇的路线可知:反响①为在光照条件下发生取代反响得到;反响②为在氢氧化钠醇溶液共热条件下发生消去反响得到A;反响③为的加成反响,那么B为;反响④为在氢氧化钠水溶液共热条件下,发生水解反响得到。反响①为光照条件下的取代反响,A正确;反响②为在氢氧化钠醇溶液共热条件下发生的消去反响,B正确;反响③为的加成反响,C错误;反响④为在氢氧化钠水溶液共热条件下发生的水解反响,D正确。考点二醇的结构与性质(命题指数★★★★★)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,其官能团为羟基(—OH)。饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH(n≥1)或CnH2n+2O。2.分类:(3)eq\a\vs4\al(按烃基,是否饱和)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(饱和醇〔如CH3OH、CH2OHCH2OH〕,不饱和醇〔如CH2=CH—CH2OH〕))3.物理性质: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逐渐升高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4.化学性质:(1)与活泼金属的反响(如Na、K、Mg)——置换反响。如乙醇与Na的反响:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。(2)乙醇的脱水反响。①分子内脱水——消去反响。如乙醇与浓硫酸在170℃时的反响:②分子间脱水——取代反响。如乙醇与浓硫酸在140℃的反响:C2H5OH+H—O—C2H5C2H5—O—C2H5+H2O。(3)酯化反响—取代反响。如乙酸和乙醇的酯化反响:CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O。断键规律:酸脱羟基醇脱氢。醇还可以与一些无机含氧酸(如H2SO4、HNO3等)发生酯化反响,如乙醇与硝酸的反响:C2H5OH+HO—NO2C2H5O—NO2+H2O。(4)与浓氢卤酸(HX)发生取代反响——取代反响。如乙醇与HBr的反响:CH3CH2OH+HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br+H2O。(5)氧化反响。①燃烧。C2H5OH+3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2+3H2O。②催化氧化。如乙醇的催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。③与强氧化剂的反响。CH3CH2OHCH3COOH小结:乙醇反响时的断键位置反响断键位置与活泼金属反响①催化氧化①③消去反响②④分子间脱水①②与氢卤酸反响②酯化反响①5.醇的命名:如的名称为2­甲基­1­丙醇;的名称为2,3­二甲基­3­戊醇。1.判断以下说法是否正确,正确的打“√〞,错误的打“×〞。(1)甲醇、乙二醇、丙三醇互为同系物。()提示:×。含有官能团数量不同,结构不相似,不是同系物。(2)含羟基(—OH)官能团的有机物都属于醇类。()提示:×。当羟基与苯环直接相连时,属于酚类。(3)1mol某醇类物质与足量Na反响能得到1molH2,那么该醇类物质为二元醇。()提示:√。因1mol—OH与足量Na反响能生成0.5molH2,故该醇为二元醇。(4)相对分子质量相近的醇和烷烃,前者沸点远远高于后者,同时甲醇、乙醇等均可与水以任意比互溶,都是因为醇分子间存在氢键。()提示:√。由于醇分子中羟基(—OH)的氧原子与另一醇分子—OH的氢原子之间存在着相互吸引作用(即氢键),会使醇分子与醇分子聚集在一起,“相对的质量〞变大,沸点升高,同理,由于甲醇、乙醇等与水也形成氢键,能够以任意比互溶。(5)醇发生催化氧化和消去反响时,对结构的要求相同。()提示:×。催化氧化需要“同碳有氢〞的结构,消去反响要求“邻碳有氢〞的结构。(6)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯,应缓慢升温至170℃。()提示:×。制备乙烯,应迅速升温至170℃,减少副反响的发生。2.频那醇广泛用于农药、医药等精细化工产品的合成,其键线式如下图。(1)频那醇的化学名称为____________。(2)频那醇的分子式为__________,其一氯代物共有________种。(3)频那醇在浓硫酸作用下发生消去反响的化学方程式为__________________。(4)频那醇在H2SO4作用下可经重排反响生成频那酮,如下图,那么在酸性条件下发生重排反响的产物是______________。【解析】(1)频那醇的结构式为,其名称为2,3­二甲基­2,3­丁二醇。(2)频那醇的结构式为,故其分子式为C6H14O2,分子中含有甲基氢和羟基氢两种类型的氢原子,故一氯代物有2种。(3)频那醇在浓硫酸作用下发生消去反响的化学方程式为。(4)根据反响可知,相邻碳上的两个羟基脱去一个水分子,且其中一个烷基重排在不形成羰基的碳上,那么在酸性条件下发生重排反响的产物是。答案:(1)2,3­二甲基­2,3­丁二醇(2)C6H14O22命题角度1.醇的结构与性质【典例1】(2021·全国Ⅲ卷)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:以下关于金丝桃苷的表达,错误的选项是()A.可与氢气发生加成反响B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反响D.不能与金属钠反响【解析】选D。金丝桃苷分子中的苯环、碳碳双键以及羰基均可在一定条件下与氢气发生加成反响,A正确;根据结构简式可知金丝桃苷分子含碳原子数目为21个,B正确;该有机物中含有醇羟基,所以一定条件下能与乙酸发生酯化反响,C正确;该有机物含有多个羟基,能与金属钠反响,D错误。在题干条件不变的情况下,以下说法正确的选项是()A.含氧官能团有酯基、羟基、醚键B.能发生消去反响和催化氧化反响C.1mol金丝桃苷与足量金属钠反响产生89.6LH2D.1mol金丝桃苷最多消耗8molNaOH【解析】选B。含氧官能团有羟基、羰基、醚键,无酯基,故A错误;含有羟基,且与羟基相连碳原子上有氢原子,能发生催化氧化反响,与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反响,故B正确;1mol金丝桃苷与足量金属钠反响,产生4mol氢气,在标准状况下体积为89.6L,故C错误;1mol金丝桃苷最多消耗4molNaOH,故D错误。【加固训练—拔高】分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在以下该醇的同分异构体中,A.B.C.D.CH3(CH2)5CH2OH(1)可以发生消去反响,生成两种单烯烃的是_____________________________;(2)可以发生催化氧化生成醛的是________;(3)不能发生催化氧化的是________;(4)能被催化氧化为酮的有________种;(5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有________种。【解析】(1)因该醇发生消去反响时,生成两种单烯烃,这说明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子,且以—OH所连碳为中心,分子不对称。(2)~(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛,有1个氢原子时可被氧化为酮,不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH的碳上有氢原子时,可被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色。答案:(1)C(2)D(3)B(4)2(5)3命题角度2.与乙醇相关实验【典例2】实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯,但实验说明,还有许多副反响发生,如反响中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究学习小组欲用如下图的装置制备纯洁的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反响及反响类型。答复以下问题:(1)写出制备乙烯反响的化学方程式:_____________________________,实验中,混合浓硫酸与乙醇的方法是将___________________________慢慢参加另一种物质中;加热F装置时必须使液体温度________。(2)写出浓硫酸与酒精直接反响生成上述无机副产物的化学方程式:_________________________________________________________________。(3)为实现上述实验目的,装置的连接顺序为F→_________→D。(各装置限用一次)(4)当C中观察到________时,说明单质溴能与乙烯反响;假设D中______________,说明C中发生的是取代反响;假设D没有出现前面所描述的现象时,说明C中发生的是________反响。【解析】混合浓硫酸与乙醇,相当于稀释浓硫酸,故应将浓硫酸缓慢参加乙醇中;加热时应使溶液迅速升温到170℃。为得到纯洁的乙烯,应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用石灰水检验是否除尽),然后用浓硫酸枯燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反响,也可能发生取代反响,假设是取代反响,那么会有HBr生成,HBr与AgNO3溶液反响会产生浅黄色沉淀。答案:(1)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O浓硫酸迅速升至170℃(2)CH3CH2OH+6H2SO4(浓)→2CO2↑+6SO2↑+9H2O(3)A→B→E→C(4)溶液褪色有浅黄色沉淀生成加成1.乙醇性质的反响机理:2.醇类的催化氧化规律:醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:3.醇类的消去反响规律:(1)醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子,才能发生消去反响而形成不饱和键。(2)假设醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时,那么不能发生消去反响。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反响生成烯烃。4.溴乙烷和乙醇消去反响的比拟:CH3CH2BrCH3CH2OH反响条件NaOH的醇溶液、加热浓硫酸、加热到170℃化学键的断裂C—Br、邻碳C—HC—O、邻碳C—H化学键的生成碳碳双键碳碳双键反响产物CH2=CH2、NaBrCH2=CH2、H2O命题点1.醇的结构与性质(根底性考点)1.以下醇类物质中既能发生消去反响,又能发生催化氧化反响生成醛类的物质是()A.B.C.D.【解析】选C。发生消去反响的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,上述醇中,B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被催化氧化,但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。2.(2021·吉林调研)奎尼酸是制备治疗艾滋病新药二咖啡酰奎尼酸的原料,其结构简式如图,以下有关奎尼酸的说法中正确的选项是()A.奎尼酸的分子式是C7H9O6B.奎尼酸遇FeCl3溶液显紫色C.奎尼酸可以与钠反响但是不能与NaOH反响D.奎尼酸能发生消去反响、氧化反响、取代反响【解析】选D。A.根据奎尼酸的结构简式可知其分子式为C7H12O6,故A错误;B.奎尼酸中不含酚羟基,所以遇氯化铁溶液不显紫色,故B错误;C.奎尼酸含有羟基、羧基,所以既可以和Na反响也可以和NaOH反响,故C错误;D.奎尼酸含有羟基,且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢,所以可以发生消去反响,与羟基相连的碳原子上有氢原子,可以发生氧化反响,含有羟基和羧基,可以发生酯化反响,酯化反响属于取代反响,故D正确。命题点2.与乙醇相关实验(综合性考点)3.(2021·郑州模拟)实验室利用乙醇催化氧化法制取并纯化乙醛的实验过程中,以下装置未涉及的是()【解析】选C。获得乙醇蒸气用蒸馏的方法,用到蒸馏装置,A项正确;乙醇蒸气和CuO的反响在硬质玻璃管中进行,B项正确;用冷凝的方法收集乙醛,同时会混有乙醇,进行乙醛的纯化时用蒸馏的方法,用到蒸馏装置和冷凝装置,D项正确。4.(2021·潍坊模拟)实验室利用如图装置制取有机物,以下说法错误的选项是()A.根据温度计读数的不同,可制取乙烯和乙醚B.b为恒压滴液漏斗,其优点是便于液体顺利滴下C.将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,假设溶液褪色,那么证明有乙烯生成D.浓硫酸在反响中的作用可能有催化、吸水、氧化、脱水【解析】选C。根据温度计读数的不同,可制取乙烯和乙醚,乙烯在170℃条件下反响得到,乙醚在140℃条件下反响得到,故A正确;b为恒压滴液漏斗,滴管内压强和烧瓶中压强相同,其优点是便于液体顺利滴下,故B正确;将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,假设溶液褪色,由于乙醇或乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能证明有乙烯生成,故C错误;浓硫酸和乙醇反响生成乙烯,浓硫酸作催化剂和吸水剂,也发生副反响生成有刺激性气味的气体SO2,乙醇在浓硫酸中脱水得到碳,浓硫酸与碳反响表现强氧化性,故D正确。【加固训练—拔高】1.(2021·西安模拟)某化学反响过程如下图,由图得出的判断,正确的选项是()A.醇类都能发生图示的催化氧化反响B.生成物是丙醛和丙酮C.反响中有红黑颜色交替变化的现象D.1­丙醇发生了复原反响【解析】选C。图中转化过程为醇类的催化氧化反响,只有羟基直接相连的碳原子上有氢原子的醇才能发生催化氧化,故A错误;CuO+CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2CHO+Cu+H2O,反响中的生成物是丙醛,故B错误;图示中发生的化学反响可以表述为2Cu+O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO,现象为铜丝变黑,CuO+CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2CHO+Cu+H2O,现象为黑色的铜丝又变红色,生成的铜再和氧气反响,据此循环,那么反响中有红黑颜色交替变化的现象,故C正确;总反响为醇的催化氧化,1­丙醇发生了氧化反响,故D错误。2.香天竺葵醇具有玫瑰花气息,其结构简式如下图。以下说法不正确的选项是()A.香天竺葵醇分子中含有两种官能团B.香天竺葵醇的分子式为C10H18OC.1mol香天竺葵醇与1molHBr发生加成反响的产物共有5种(不考虑立体异构)D.香天竺葵醇能发生加聚反响和氧化反响【解析】选C。香天竺葵醇中含有醇羟基和碳碳双键两种官能团,故A正确;香天竺葵醇的分子式为C10H18O,故B正确;结构不对称,2个双键可分别与HBr发生加成反响,且分别与HBr存在两种加成方式,那么1mol香天竺葵醇和1molHBr发生加成反响的产物共有4种,故C错误;香天竺葵醇中含有碳碳双键,可以发生加聚反响,含有碳碳双键并且连接醇羟基的碳原子上有氢原子,可以发生氧化反响,故D正确。考点三酚的结构与性质(命题指数★★★★★)1.概念:羟基与苯环直接相连而形成的化合物,其官能团为羟基(—OH)。苯酚的分子式为C6H6O,结构简式为、或C6H5OH。2.物理性质:色、味、态溶解性熔点毒性纯洁的苯酚是无色有特殊气味的晶体,长时间放置易被氧化,呈粉红色室温下,在水中的溶解度是9.3g,当温度高于65℃时能与水混溶;易溶于乙醇等有机溶剂43℃有毒,对皮肤有强烈的腐蚀性3.化学性质:(1)酚羟基(—OH)的反响:苯环对侧链(羟基)的影响导致酚羟基中的氧氢键易断。①弱酸性。苯酚俗名石炭酸,可发生电离:。可与NaOH发生酸碱中和反响:可与活泼金属,如Na反响:2C6H5—OH+2Na→2C6H5—ONa+H2↑。可与盐反响,如与Na2CO3反响:C6H5—OH+Na2CO3→C6H5—ONa+NaHCO3。符合复分解反响“强酸制弱酸〞,酸性RCOOH>H2CO3>C6H5OH>HCOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3))。②显色反响。C6H5OHeq\o(→,\s\up7(FeCl3))紫色。用于苯酚和FeCl3的互相定性检验,可用于酚类的检验。(2)苯环上反响。①取代反响。A.卤代,如苯酚与浓溴水反响:,此反响可用于苯酚的定性检验和定量测定。B.硝化,如苯酚与浓硝酸反响:。②复原反响。苯酚与H2发生复原反响(加成反响)。(3)苯环和侧链均反响:氧化反响。①常温呈粉红色(与氧气反响)。②与酸性高锰酸钾反响。③可以燃烧。(4)缩聚反响。苯酚是制备酚醛树脂的重要原料:4.苯酚的用途和对环境的影响:苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒,是重点控制的水污染物之一。1.判断以下说法是否正确,正确的打“√〞,错误的打“×〞。(1)苯酚和苯甲醇都含有羟基,组成上相差CH2,但不是同系物。()提示:√。苯酚和苯甲醇都含有羟基,但结构不相似,不属于同系物。(2)如果不慎将苯酚沾到皮肤上,应立即用大量热水冲洗。()提示:×。热水会烫伤皮肤,应立即用酒精清洗。(3)试管内壁附着有苯酚,可用NaOH溶液清洗后水洗。()提示:√。反响的化学方程式为NaOH+→+H2O。(4)除去混在苯中的少量苯酚,可采用先加足量的溴水再过滤的方法。()提示:×。不能参加溴水,因为,虽然苯酚和溴水反响生成的三溴苯酚不溶于水,但是其易溶于苯而不容易别离。且所加的溴水过量,而过量的Br2又溶于苯中,故不能用溴水除去苯中的苯酚。(5)苯酚钠中通入CO2,生成苯酚和Na2CO3。()提示:×。酸性强弱顺序为H2CO3>>HCOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)),根据强酸制弱酸的原理,向弱酸盐中通入酸性强的酸,二者可以发生反响生成弱酸,+H2O+CO2→+NaHCO3。(6)苯酚具有酸性,能使石蕊试液显红色。()提示:×。苯酚酸性很弱,不能使指示剂变色。2.胡椒酚是植物挥发油的成分之一,植物来源有木兰科植物八角茴香果实,具有抗菌、解痉、镇静及升高白细胞的作用。胡椒酚的结构简式为。(1)胡椒酚的分子式为____________________________________________。(2)胡椒酚所含官能团的名称为____________________________________。(3)1mol胡椒酚最多可与________molH2发生反响。(4)1mol胡椒酚最多可与________molBr2发生反响。【解析】(1)根据胡椒酚的结构简式,可推知其分子式为C9H10O。(2)胡椒酚所含官能团为、—OH,名称为碳碳双键、羟基。(3)胡椒酚中苯环和碳碳双键均可与氢气发生加成反响,1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反响。(4)胡椒酚中碳碳双键均可与Br2发生加成反响,与酚羟基相连碳原子的邻位碳原子上氢可与Br2发生取代反响,1mol胡椒酚最多可与3molBr2发生反响。答案:(1)C9H10O(2)碳碳双键、羟基(3)4(4)3命题角度1.苯酚的结构和性质【典例1】以下有关苯酚的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是()A.苯酚与浓溴水反响生成三溴苯酚B.苯酚能和NaOH溶液反响C.苯酚燃烧产生带浓烟的火焰D.1mol苯酚与3molH2发生加成反响【解析】选A。受苯环侧链的影响,苯环上氢原子活泼性增强,因此苯酚和浓溴水发生取代反响,可以生成三溴苯酚,而苯和液溴需要催化剂才能发生取代反响,生成溴苯,所以A项是正确的;B项是苯环对侧链的影响;C项是含碳量高引起的;D项是苯环的加成反响,和侧链无关。【加固训练—拔高】含苯酚的工业废水处理的流程图如下:(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用________进行(填写仪器名称)。(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是___________________________________,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________。(3)在设备Ⅲ中发生的化学方程式为___________________________________。(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反响后,产物是NaOH和____________,通过________操作(填写操作名称)可以使产物相互别离。(5)图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、________、________。【解析】此题实质上为苯和苯酚混合物的别离,同时涉及相关物质回收利用中的一系列变化,掌握相关物质的性质及各种别离方法的适用范围是解答此题的前提。综合分析整个操作过程可知:设备Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚,生成苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。设备Ⅱ用于别离苯和苯酚,为此需参加NaOH水溶液,使苯酚变为苯酚钠而溶于水中,再用分液法与苯别离。设备Ⅲ是为了将苯酚钠变为苯酚,考虑到经济本钱和环境因素,通入CO2气体较为理想。设备Ⅳ是为了综合利用副产物NaHCO3,参加CaO可转化为反响所需的原料NaOH,而另一生成物CaCO3在设备Ⅴ中又可转化为反响所需的原料CO2和CaO。这样可提高经济效益,降低环境污染。答案:(1)萃取(或分液)分液漏斗(2)苯酚钠(C6H5ONa)NaHCO3(3)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3(4)CaCO3过滤(5)NaOH水溶液CO2命题角度2.酚类的结构和性质【典例2】(2021·天津南开区模拟)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。以下有关汉黄芩素的表达正确的选项是()A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5B.该物质遇FeCl3溶液显色C.1mol该物质与溴水反响,最多消耗1molBr2D.与足量H2发生加成反响后,该分子中官能团的种类减少1种【解析】选B。根据有机物中碳的价键总数为4,判断汉黄芩素中各碳原子结合的氢原子数,可知其分子式为C16H12O5,A项错误;该物质含有酚羟基,遇FeCl3溶液显色,B项正确;该物质含有酚羟基,与Br2发生取代反响,含有碳碳双键,与Br2发生加成反响,1mol该物质与溴水反响,最多消耗2molBr2,C项错误;该物质中碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反响,官能团的种类减少2种,D项错误。【误区警示】此题综合考查有机物的官能团及其性质。误区一:汉黄芩素分子中只有2个苯环,中间碳环不是苯环。误区二:汉黄芩素分子中不只有碳碳双键能与溴发生反响,汉黄芩素分子含有酚羟基,与酚羟基相连碳原子的邻位、对位碳原子上的H也可与溴发生取代反响。误区三:汉黄芩素分子中苯环、碳碳双键、羰基都能与H2发生加成反响,但官能团减少2种,苯环不是官能团。一、酚的结构与性质二、苯酚性质的化学方程式1.弱酸性:2.取代反响:三、脂肪醇、芳香醇与酚的比拟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)与钠反响;(2)取代反响;(3)消去反响;(4)氧化反响;(5)酯化反响;(6)无酸性,不与NaOH反响(1)弱酸性(2)取代反响(3)显色反响(4)加成反响(5)与钠反响(6)氧化反响特性灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质生成(醛或酮)与FeCl3溶液反响显紫色(与浓溴水反响产生白色沉淀)命题点1.苯酚的结构和性质(根底性考点)1.能说明苯酚酸性很弱的实验是()A.常温下苯酚在水中的溶解度不大B.苯酚能跟NaOH溶液反响C.苯酚遇FeCl3溶液呈紫色D.苯酚不能与NaHCO3溶液反响【解析】选D。溶解度大小与酸性强弱无关,A错误;酸碱中和反响无法判断酸性强弱,B错误;苯酚与氯化铁的变色反响无法判断酸性强弱,C错误;碳酸属于弱酸,苯酚不能与NaHCO3溶液反响,说明苯酚的酸性比碳酸还弱,D正确。2.(2021·哈尔滨模拟)以下关于苯酚的表达中,错误的选项是()A.苯酚水溶液俗称石炭酸,酸性比碳酸强B.苯酚溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,如果不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗C.超过65℃可以与水混溶D.苯酚的水溶液遇到碳酸氢钠溶液后不会放出二氧化碳【解析】选A。苯酚水溶液显弱酸性,俗称石炭酸,苯酚的酸性弱于碳酸,苯酚和碳酸钠生成碳酸氢钠,故A错误;苯酚有腐蚀性,假设不慎沾在皮肤上,应立即用酒精擦洗,故B正确;由于苯酚在水中的溶解度随温度的升高而增大,超过65℃可以与水以任意比互溶,故C正确;由于苯酚酸性弱于碳酸,在碳酸氢钠溶液中滴入苯酚的水溶液,不会生成二氧化碳气体,故D正确。命题点2.酚类的结构和性质(综合性考点)3.(2021·成都模拟)双酚A是重要的有机化工原料,从矿泉水瓶、医疗器械到食品包装袋都有它的身影,其结构如下图。以下关于双酚A的说法正确的选项是()A.分子式为C15H10O2B.一定条件下能发生取代反响、氧化反响C.与互为同系物D.苯环上的二氯代物有4种【解析】选B。双酚A的中间碳原子连有2个—CH3、2个,分子式为C15H16O2,A项错误;双酚A含有酚羟基,具有酚的性质,能与溴等发生取代反响,能与O2等发生氧化反响,B项正确;的分子式为C6H6O2,双酚A的分子式为C15H16O2,分子组成上相差C9H10,不是相差假设干CH2,因此不互为同系物,C项错误;苯环上的二氯代物可以取代同一个苯环上两个H,也可以取代两个苯环上各一个H,取代同一个苯环上两个H(),有11′、12、12′、22′共4种,故二氯代物超过4种,D项错误。4.(2021年福建适应性测试)山奈酚是中药柴胡的药物成分之一。以下有关该化合物的表达错误的选项是()A.分子式为C15H10O6B.能够发生加成反响C.苯环中含有单双键交替结构D.可溶于NaOH溶液【解析】选C。根据该物质的结构简式可知其分子式为C15H10O6,A正确;含有苯环和羰基,可以发生加成反响,B正确;苯环中的键是介于单双键之间的特殊的键,不是单双键交替的结构,C错误;含有多个酚羟基,可以和NaOH溶液反响生成溶于水的物质,D正确。【加固训练—拔高】1.以下反响能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是()A.①③B.只有②C.②和③D.全部【解析】选B。羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强,更易发生取代反响。2.C7H8O的含苯环的有机物中,遇FeCl3溶液显紫色,且苯环上的—溴代物有四种结构,那么该有机物的结构简式可能是__________________。【解析】该有机物遇FeCl3溶液显紫色,说明是酚类物质,其苯环上的一溴代物有4种,结构简式为或。答案:或考点四醛羧酸酯(命题指数★★★★)1.醛:(1)概念。由烃基(或氢原子)与醛基而构成的化合物。官能团是醛基(—CHO),饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n+1CHO__(n≥0)。(2)常见醛的组成和物理性质。甲醛(蚁醛)乙醛分子式CH2OC2H4O结构简式HCHOCH3CHO物理性质颜色无色无色气味有刺激性气味有刺激性气味状态气体液体溶解性易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液又称福尔马林能跟水、乙醇等互溶(3)醛的化学性质。①氧化反响。A.易燃烧,如乙醛的燃烧:2CH3CHO+5O2eq\o(→,\s\up7(点燃))4CO2+4H2O。B.催化氧化反响,如乙醛的催化氧化,可用于工业制乙酸:2CH3CHO+O2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3COOH。C.遇强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液、溴水等)发生氧化反响,现象是使酸性高锰酸钾溶液(溴水)褪色。D.遇弱氧化剂发生氧化反响。a.与银氨溶液反响——银镜反响。在洁净的试管中参加AgNO3溶液,向AgNO3溶液中滴加稀氨水,边滴边振荡,至最初产生的沉淀恰好完全溶解为止,得银氨溶液。AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3;AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O。向银氨溶液中参加3滴乙醛,并热水浴加热,产生光亮的银镜,CH3CHO+2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。可用于制镜、保温瓶胆、醛基的检验与测定。甲醛与银氨溶液反响:+4Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))(NH4)2CO3+6NH3+4Ag↓+2H2O。b.与新制的Cu(OH)2悬浊液反响。将几滴CuSO4溶液参加2mLNaOH溶液(碱要过量),CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀。CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。可用于醛基的检验与测定。甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反响:+4Cu(OH)2+2NaOHeq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O。②加成反响——复原反响。如乙醛与H2的加成:CH3CHO+H2eq\o(→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH。(4)醛的命名。简单饱和一元醛的系统命名(选主链,—CHO为第1位进行编号)。如的名称为2­甲基丙醛。2.羧酸:(1)概念。由烃基(或氢原子)和羧基相连构成的有机化合物。官能团是羧基(—COOH),饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2(n≥1)或CnH2n+1COOH(n≥0)。(2)物理性质。①状态:液态和固态,无水乙酸又称为冰醋酸。②水溶性:C≤4与水互溶(氢键),C>4随碳链增长溶解度迅速减小。③熔沸点:羧基数目相同时,碳原子数越多,沸点越高;羧酸的沸点比相应醇的沸点高。(3)化学性质。①酸性,一元弱酸,具有酸的通性。乙酸电离的方程式:CH3COOHCH3COO-+H+。A.与指示剂反响:使石蕊试剂变红色。B.与氢前面的金属反响,如乙酸与Na的反响:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑。C.与盐溶液反响,如乙酸与Na2CO3反响:2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑。D.与碱反响,如乙酸与NH3·H2O的反响:CH3COOH+NH3·H2O→CH3COONH4+H2O。E.与金属氧化物反响,如乙酸与CaO的反响:2CH3COOH+CaO→(CH3COO)2Ca+H2O。②酯化反响——取代反响。乙酸和乙醇(CH3CHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))OH)的反响:CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O。实质:酸脱羟基,醇脱氢。(4)乙酸乙酯的制备实验。实验装置实验现象在饱和碳酸钠溶液上方有透明的油状液体产生,并可闻到香味实验结论在浓硫酸存在和加热条件下,乙酸和乙醇发生酯化反响,生成了乙酸乙酯和水实验原理CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O实验说明①向试管内添加药品时,应先加乙醇,然后加浓硫酸,最后加醋酸;②浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂;③反响体系中参加碎瓷片的作用是防止液体暴沸;④实验中加热的目的是提高反响速率,并且使生成的乙酸乙酯挥发,有利于收集,同时也提高了乙酸、乙醇的转化率;⑤导气管末端不要伸入饱和碳酸钠溶液中,防止液体倒吸;⑥饱和碳酸钠溶液的作用:一是吸收未反响的乙酸和乙醇,二是降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层;⑦该反响为可逆反响,发生酯化反响的同时,又有局部酯发生水解。(5)几种重要的羧酸。①甲酸:俗名蚁酸,是最简单的饱和一元羧酸。结构:既有羧基,又有醛基,具有羧酸与醛的性质。银镜反响:HCOOH+2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))(NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O。②乙二酸:俗名草酸(HOOC—COOH),草酸在浓硫酸的作用下脱水可制得CO,反响方程式为eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CO↑+CO2↑+H2O。③苯甲酸:,酸性比拟(电离出H+的难易程度):草酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸>苯酚。④高级脂肪酸。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。(6)羧酸的命名。选含羧基的最长的碳链为主链,称某酸;—COOH为编号的第1位。3.酯:(1)概念。酯是羧酸分子羧基中的羟基被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′。官能团是酯基(),饱和一元酯的通式为CnH2nO2(n≥2)。(2)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:水解反响——取代反响。①在酸性条件下,如乙酸乙酯酸性条件(稀硫酸)下的水解:+H2O+HO—C2H5。②在碱性条件下,如乙酸乙酯碱性条件(NaOH溶液)下的水解:+NaOHeq\o(→,\s\up7(△))+HOC2H5。1.判断以下说法是否正确,正确的打“√〞,错误的打“×〞。(1)能发生银镜反响的有机物都属于醛类。()提示:×。有机物只要含有醛基就能发生银镜反响,但能发生银镜反响的不一定都是醛类,可能是其他含有醛基的有机物,如甲酸、葡萄糖等。(2)做过银镜反响的试管内壁有一层银,可以选用稀硝酸除去。()提示:√。稀硝酸能和银发生反响,可用于去除银镜。(3)甲酸、乙酸的分子结构相似,使用化学方法无法鉴别,需要借助波谱分析。()提示:×。甲酸分子结构中含有醛基,而乙酸中没有醛基,可用新制Cu(OH)2悬浊液作试剂鉴别二者。(4)完全燃烧等质量的乙醛和乙酸乙酯,消耗O2的质量相等。()提示:√。乙醛和乙酸乙酯的最简式相同,故等质量的乙醛和乙酸乙酯,消耗O2的质量相等。(5)乙酸乙酯在碱性条件下的水解程度比酸性条件下的水解程度大,与平衡移动有关。()提示:√。乙酸乙酯水解生成的酸在碱性条件下被碱中和,减小了酸的浓度。平衡向正反响方向移动,从而使酯的水解趋于完全。(6)C4H8O2属于酯的结构共有3种。()提示:×。C4H8O2属于酯的结构有4种,其结构简式分别为、、、。2.是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过以下路线合成:(1)A与银氨溶液反响有银镜生成,那么A的结构简式是______________。(2)B→C的反响类型是______________。(3)E的结构简式是_______________________________________________。(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反响的化学方程式:_____________________________________________________________。【解析】(1)A与银氨溶液反响有银镜生成,那么A中存在醛基,由流程可知,A与氧气反响可以生成乙酸,那么A为CH3CHO。(2)由B和C的结构简式可以看出,乙酸分子中的羟基被氯原子取代,发生了取代反响。(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反响生成E,E的结构为。(4)由F的结构简式可知,C和E在催化剂条件下脱去一个HCl分子得到F,F中存在酯基,在碱液中可以发生水解反响,化学方程式为答案:(1)CH3CHO(2)取代反响(3)OHCOOCH3命题角度1.醛的结构和性质【典例1】(2021·海口模拟)香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的表达正确的有()A.分子式为C10H16OB.不能发生银镜反响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【解析】选C。由结构简式可知其分子式为C10H18O,故A错误;含有醛基,可发生银镜反响,故B错误;碳碳双键和醛基都可被高锰酸钾氧化,故C正确;结构不对称,分子中有8种不同化学环境的氢,故D错误。命题角度2.羧酸的结构和性质【典例2】(2021·珠海模拟)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反响放出气体的有机物(不含立体异构)有()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选B。该有机物能与NaHCO3反响生成气体,说明该有机物分子中存在羧基;从分子式看出,该有机物只有1个羧基,那么其结构简式可以写成C4H9—COOH;丁基有四种,即该有机物可能为CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,故B项正确。命题角度3.酯的结构和性质【典例3】(2021·全国Ⅰ卷)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,以下表达错误的选项是()A.分子式为C14H14O4B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色C.能够发生水解反响D.能够发生消去反响生成双键【解析】选B。该化合物的分子式为C14H14O4,故A正确;紫花前胡醇结构中含有碳碳双键,碳碳双键比拟活泼,酸性重铬酸钾溶液有强氧化性,碳碳双键很容易被氧化,故酸性重铬酸钾溶液自身会被复原从而变色,故B错误;紫花前胡醇结构中含有酯基,可以发生水解反响,故C正确;紫花前胡醇结构中含有羟基,且羟基相连的碳的邻位碳原子上有氢,能够发生消去反响生成双键,故D正确。【归纳提升】酯的同类别同分异构体的判断判断酯类物质是否属于同类别的同分异构体时,可通过改变羧酸和醇的烃基来实现。(1)改变酯对应羧酸和醇的烃基,采取二者碳原子数此减彼加的方式,同时要注意烃基的碳链异构,但要保持碳原子总数与酯的相同。(2)分析时,可结合酯基的方向性进行,如R—COO—R′与R′—COO—R是两种不同的酯。命题角度4.烃的衍生物转化关系及应用【典例4】(2021·青岛模拟)桂皮酸、布洛芬和阿司匹林均为某些药物的有效成分,其结构简式如下:以下关于这三种有机物的说法中,不正确的选项是()A.都能与Na2CO3溶液反响放出CO2B.一定条件下,均能与乙醇发生取代反响C.只有桂皮酸可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反响D.1mol阿司匹林最多能与1molNaOH反响【解析】选D。三种有机物中均含有—COOH,均能与Na2CO3溶液反响放出CO2,均能与乙醇发生取代反响(即酯化反响),A、B两项正确;三种有机物中只有桂皮酸中含有碳碳双键,可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反响,C项正确;阿司匹林中含有羧基和酚酯基,所以1mol阿司匹林最多能与3molNaOH反响,D项错误。【归纳提升】羟基氢原子活泼性的比拟含羟基的物质比拟工程醇水酚低级羧酸羟基上氢原子活泼性在水溶液中电离程度极难电离难电离微弱电离局部电离酸碱性中性中性很弱的酸性弱酸性与Na反响反响放出H2反响放出H2反响放出H2反响放出H2与NaOH反响不反响不反响反响反响与NaHCO3反响不反响水解不反响反响放出CO2与Na2CO3反响不反响水解反响生成NaHCO3反响放出CO21.醛基的定性与定量检验方法:(1)定性检验。①银镜反响的考前须知。②与新制的Cu(OH)2悬浊液反响的考前须知。A.所用的Cu(OH)2悬浊液必须是新制的,而且制备时,NaOH溶液必须明显过量。B.加热时必须将混合液加热至沸腾,才能看到明显的红色沉淀。C.加热煮沸时间不能过长,防止Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。(2)定量检验。①醛基发生银镜反响或与新制Cu(OH)2悬浊液反响时,量的关系如下:1mol~2molAg;1mol~1molCu2O。②甲醛发生氧化反响时可理解为,所以甲醛分子中相当于有两个,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系:1mol~4molAg;1mol~4molCu(OH)2~2molCu2O。2.酯化反响的根本类型:(1)一元醇与一元羧酸之间的酯化反响。CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O(2)二元羧酸与一元醇之间的酯化反响。HOOC—COOH+2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5+2H2O(3)一元羧酸与二元醇之间的酯化反响。2CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O(4)二元羧酸与二元醇之间的酯化反响。此时反响有两种情况:(5)羟基酸的自身酯化反响。此时反响有两种情况[以乳酸()为例]:命题点1.醛的结构与性质(根底性考点)1.(2021·青岛模拟)酚类有机物A是重要的有机化工原料,主要用于生产聚碳酸酯、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种高分子材料。以下关于有机物A的说法正确的选项是()A.该化合物属于芳香烃B.1molA最多可与8molH2发生加成反响C.A不能与NaOH溶液反响,但能使酸性KMnO4溶液褪色D.1molA最多可与2molBr2发生反响【解析】选B。分子中含有2个碳碳双键和2个酚羟基,能表现烯烃和酚的性质。A项,有机物A含有酚羟基,属于烃的衍生物,不属于芳香烃,故A错误;B项,有机物A中苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反响,1molA最多可与8molH2发生加成反响,故B正确;C项,有机物A含有酚羟基,能与NaOH溶液反响,能使酸性KMnO4溶液褪色,故C错误;D项,有机物A中含有碳碳双键和酚羟基,碳碳双键能与溴水发生加成反响,酚羟基邻、对位上的氢原子能与溴水发生取代反响,那么1molA最多可与4molBr2发生反响,故D错误。2.(2021·合肥模拟)黄芩苷是双黄连口服液中的活性成分之一,其结构如下图。以下关于黄芩苷的说法正确的选项是()A.分子中有3种含氧官能团B.分子中有6个手性碳原子C.该物质能与FeCl3溶液发生显色反响D.1mol该物质与足量NaOH溶液反响时消耗6molNaOH【解析】选C。分子中有羧基、醚键、羟基、羰基4种含氧官能团,故A错误;分子中只有5个手性碳原子,故B错误;含酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反响,故C正确;1个该分子中有2个酚羟基和1个羧基,1mol该物质与足量NaOH溶液反响时最多消耗3molNaOH,故D错误。【加固训练—拔高】3g某醛和足量的银氨溶液反响,结果析出43.2gAg,那么该醛为()A.甲醛B.乙醛C.丙醛D.丁醛【解析】选A。对于醛与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液反响的计算,应分为CnH2n+1—CHO(n≥1)和HCHO两种情况分析。1mol一元醛通常可以复原银氨溶液得到2molAg,由题给信息知生成0.4molAg,故醛为0.2mol,那么该醛的摩尔质量为eq\f(3g,0.2mol)=15g·mol-1,此题似乎无解,但1mol甲醛可以得到4molAg,即3g甲醛可得到43.2g(0.4mol)Ag,符合题意。命题点2.羧酸的结构与性质(综合性考点)3.(2021·青岛模拟)实验室常用如下装置制备乙酸乙酯。以下有关分析不正确的选项是()A.b中导管不能插入液面下,否那么会阻碍产物的导出B.固体酒精是一种白色凝胶状纯洁物,常用于餐馆或野外就餐C.乙酸乙酯与互为同分异构体D.乙酸、水、乙醇羟基氢的活泼性依次减弱【解析】选B。饱和碳酸钠溶液可以溶解乙醇,反响消耗乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,b中导管不能插入液面下,否那么不仅可能会产生倒吸现象,还会阻碍产物的导出,故A正确;固体酒精制作方法是将碳酸钙固体放入醋酸(CH3COOH)溶液中,充分反响后生成醋酸钙(CH3COO)2Ca、CO2、H2O,将醋酸钙溶液蒸发至饱和,参加适量酒精冷却,得到的胶状固体即固体酒精,可见固体酒精是混合物,故B错误;乙酸乙酯与的分子式都是C4H8O2,二者分子式相同,结构不同,故二者互为同分异构体,故C正确;乙酸、水、乙醇分子中都含有羟基,电离产生H+的能力为乙酸>水>乙醇,所以羟基氢的活泼性依次减弱,故D正确。4.有机物X常被用于制香料或作为饮料酸化剂,在医学上也有广泛用途。物质X的结构简式如以下图所示,以下关于物质X的说法正确的选项是()A.X的分子式为C6H7O7B.X不能发生消去反响,但能发生水解反响C.1mol物质X最多可以和4molNaOH发生反响D.足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反响得到的气体的物质的量相同【解析】选D。由结构简式可知,X的分子式为C6H8O7,故A错误;分子中没有能水解的官能团,故B错误;由于只有—COOH能与NaOH反响,1molX最多可与3molNaOH反响,故C错误;由于等物质的量的NaHCO3、Na2CO3含碳原子的物质的量相同,足量X与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反响得到的气体的物质的量相同,故D正确。命题点3.酯的结构与性质(综合性考点)5.(2021·济南模拟)迷迭香酸是酸性物质,其结构如图。以下表达正确的选项是()A.迷迭香酸属于芳香烃B.迷迭香酸含有五种官能团C.1mol迷迭香酸最多能和8mol溴单质发生反响D.1mol迷迭香酸最多能和含6molNaOH的水溶液完全反响【解析】选D。迷迭香酸中含C、H、O三种元素,迷迭香酸不属于烃,A项错误;迷迭香酸中含有的官能团为酚羟基、

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