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2021版江苏新高考选考化学(苏教版)一轮复习教师用书:专题98小专题突破12 掌握官能团的性质突破有机物的检验
展开小专题突破12 掌握官能团的性质,突破有机物的检验
[专题精讲]
1.官能团的主要性质
有机物 | 官能团 | 代表物 | 主要化学性质 | |
烃 | 烷烃 | — | 甲烷 | 取代(氯气/光照) |
烯烃 | 乙烯 | 加成(使溴的CCl4溶液或溴水褪色)、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色)、加聚 | ||
炔烃 | 乙炔 | 加成(使溴的CCl4溶液或溴水褪色)、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色)、加聚 | ||
苯及 其同 系物 | — | 苯、甲苯 | 取代(液溴/溴化铁做催化剂)、硝化、加成、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色,苯除外) | |
烃的衍生物 | 卤代烃 | 溴乙烷 | 水解(NaOH/H2O)、消去(NaOH/醇) | |
醇 | —OH (醇羟基) | 乙醇 | 取代、催化氧化、消去、脱水、酯化 | |
酚 | —OH (酚羟基) | 苯酚 | 弱酸性、取代(浓溴水)、遇三氯化铁溶液发生显色反应、氧化(露置空气中变粉红色) | |
醛 | —CHO | 乙醛 | 还原、催化氧化、银镜反应、与新制氢氧化铜悬浊液反应 | |
羧酸 | —COOH | 乙酸 | 弱酸性、酯化 | |
酯 | —COO— | 乙酸 乙酯 | 水解 |
2.有机物或官能团的特征反应
有机物或官能团 | 常用试剂 | 现象 |
碳碳双键 碳碳叁键 | 溴的CCl4溶液(溴水) | 褪色 |
酸性KMnO4溶液 | 褪色 | |
苯的同系物 | 酸性KMnO4溶液 | 与苯环直接相连的侧链碳原子上有氢原子时,溶液褪色;否则溶液不褪色 |
溴水 | 分层,有机层呈橙红色,水层接近无色,且有机层在上层 |
续 表
有机物或官能团 | 常用试剂 | 现象 |
—OH | 金属钠 | 有气泡产生 |
酚羟基 | 浓溴水 | 溴水褪色,产生白色沉淀 |
FeCl3溶液 | 发生显色反应 | |
醛基(—CHO) | 银氨溶液 | 水浴加热,生成银镜 |
新制Cu(OH)2悬浊液 | 加热,生成红色沉淀 | |
羧基(—COOH) | 紫色石蕊溶液 | 变红色 |
新制Cu(OH)2悬浊液 | 溶液变澄清,呈蓝色 | |
NaHCO3溶液 | 有气泡产生 | |
淀粉 | 碘水 | 呈蓝色 |
3.有机物检验的常用方法
(1)“溴水法”检验
(2)“酸性KMnO4溶液法”检验;
(3)“Cu(OH)2法”检验;
(4)“综合比较法”检验。
[专题精练]
1.可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A.氯化铁溶液、溴水
B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水
D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
解析:选C。能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是己烯、甲苯和苯酚,能使溴水褪色的是己烯,遇溴水产生白色沉淀的是苯酚,与酸性高锰酸钾溶液和溴水均不反应的是乙酸乙酯。
2.(双选)有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A.先加KMnO4酸性溶液,再加银氨溶液,微热
B.先加溴水,再加KMnO4酸性溶液
C.先加银氨溶液,微热,酸化后,再加溴水
D.先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,微热,酸化后,再加溴水
解析:选CD。此有机物中含有的官能团是碳碳双键和醛基,两者都能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。因此先加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,加热,有银镜或红色沉淀产生,说明含有醛基,然后酸化,加入溴水,溴水褪色,说明含有碳碳双键,故选项C、D正确。
3.和互为同分异构体。在高中可以用来鉴别它们的方法是( )
A.质谱法 B.红外光谱法
C.与NaOH定量反应 D.1H核磁共振谱
解析:选C。和互为同分异构体,相对分子质量相等,无法用质谱法鉴别,故A项错误;和含有的官能团相同,化学键也相同,无法用红外光谱鉴别,故B项错误;和与NaOH完全反应,消耗NaOH的物质的量之比为2∶1,故C项正确;和含有的等效氢均为5种,且1H核磁共振谱峰面积之比均为2∶1∶1∶1∶1,无法用1H核磁共振谱鉴别,故D项错误。
4.下列各物质中只用水就能鉴别的是( )
A.苯、乙酸、四氯化碳 B.乙醇、乙醛、乙酸
C.乙醛、乙二醇、硝基苯 D.苯酚、乙醇、甘油
解析:选A。苯和四氯化碳都不溶于水,且苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,乙酸和水混溶,可鉴别,A项正确;乙醇、乙醛、乙酸与水互溶,不能鉴别,B项错误;乙醛和乙二醇均与水互溶,无法鉴别,C项错误;乙醇与甘油均易溶于水,无法鉴别,D项错误。
5.为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计如下三个实验方案:
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应。
其中正确的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.上述实验方案都不正确
解析:选D。甲:由于无论发生消去反应还是发生水解反应,溶液中都会存在溴离子,无法证明反应类型,故甲错误;乙:由于反应后的溶液中存在氢氧化钠,氢氧化钠能与溴反应使溴水褪色,无法证明反应类型,故乙错误;丙:由于两种反应的溶液中都有溴离子存在,溴离子能够被高锰酸钾溶液氧化,所以无法判断反应类型,故丙错误;故选D。
6.分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的X、Y、Z、W四种,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行下列实验,其实验记录如下:
| NaOH溶液 | 银氨溶液 | 新制Cu(OH)2悬浊液 | 金属钠 |
X | 中和反应 | 无现象 | 溶解 | 产生氢气 |
Y | 无现象 | 有银镜 | 加热后有红色沉淀 | 产生氢气 |
Z | 水解反应 | 有银镜 | 加热后有红色沉淀 | 无现象 |
W | 水解反应 | 无现象 | 无现象 | 无现象 |
请回答下列问题:
(1)写出四种物质的结构简式:X________________,Y______________,Z______________,W______________。
(2)①Y与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:_____________________________
________________________________________________________________________。
②Z与NaOH溶液反应的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:X能发生中和反应,故X中含有—COOH,X为CH3CH2COOH;由Y的实验现象判断Y的分子结构中含有—OH和—CHO,则Y为;Z既能发生水解反应,又能发生银镜反应,则Z为HCOOCH2CH3;W能发生水解反应,分子结构中含有—COO— 和—CH3,则W为CH3COOCH3。
答案:(1)CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 CH3COOCH3
②HCOOCH2CH3+NaOHHCOONa+CH3CH2OH