(新高考)高考化学一轮复习讲义第9章第60讲醛、酮、羧酸、酯、酰胺(含解析)
展开考点一 醛、酮
1.醛、酮的概述
(1)醛、酮的概念
(2)醛的分类
醛eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(按烃基\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂肪醛\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(饱和脂肪醛,不饱和脂肪醛)),芳香醛)),按醛基数\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(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
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+2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up7(△))CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
②与新制的Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
(2)醛、酮的还原反应(催化加氢)
+H2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))。
(3)醛、酮与具有极性键共价分子的酮羰基加成反应:
。
1.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛( )
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( )
4.醛类物质发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下( )
5.醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应( )
6.丙醛和丙酮是不同类的同分异构体,二者的化学性质相似( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.×
一、醛、酮的结构特点与性质
1.丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成有工业价值的α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮,转化过程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.丙酮与氢气可发生加成反应生成2-丙醇
B.假紫罗兰酮、α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮互为同分异构体
C.α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮分别与足量Br2发生加成反应的产物分子中都含有4个手性碳原子
D.可用银氨溶液鉴别合成的假紫罗兰酮中是否含有柠檬醛
答案 C
解析 由结构简式可知,假紫罗兰酮、α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B项正确;α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮与足量Br2发生加成反应的产物为、,分别含有5个、4个手性碳原子,C项错误;可用检验醛基的方法检验假紫罗兰酮中是否含有柠檬醛,D项正确。
2.某研究性学习小组,要设计检验“第1题中”柠檬醛官能团的实验方案,需思考如下问题:
(1)检验分子中醛基常用的试剂是 ,化学方程式: (用通式RCHO表示)。
(2)检验碳碳双键常用的试剂是 。
(3)若只有酸性高锰酸钾溶液、新制的氢氧化铜和稀硫酸,应先检验的官能团是 ,原因是 ;操作过程是 。
答案 (1)银氨溶液(或新制的氢氧化铜) RCHO+2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up7(△))2Ag↓+3NH3+RCOONH4+H2O(或RCHO+2Cu(OH)2+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))RCOONa+Cu2O↓+3H2O)
(2)酸性KMnO4溶液(或溴的CCl4溶液)
(3)醛基 醛基也能使酸性KMnO4溶液褪色 取少量柠檬醛,加入足量新制的氢氧化铜,加热煮沸,产生砖红色沉淀,证明含有醛基,充分反应后,用稀硫酸调至溶液成酸性,再滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,证明分子中还含有碳碳双键
3.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0.30 g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+4[Ag(NH3)2]++4OH-eq \(――→,\s\up7(△))COeq \\al(2-,3)+2NHeq \\al(+,4)+4Ag↓+6NH3+2H2O
(2)4.32 g
解析 (2)甲醛分子中相当于含有两个醛基,1 ml甲醛可生成4 ml银,n(HCHO)=eq \f(0.30 g,30 g·ml-1)=0.01 ml,m(Ag)=0.04 ml×108 g·ml-1=4.32 g。
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。
二、醛在有机合成中的应用
4.已知烯烃可以发生如下转化:
(R1、R2、R3均表示烃基)
请写出以为原料制取CH3COOCH(CH3)2的流程图,无机试剂任用。
答案
5.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 \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH2OH
(2)2CH3CH2OH+O2eq \(――→,\s\up7(Cu),\s\d5(△))2CH3CHO+2H2O
(3)2CH3CHOeq \(――→,\s\up7(OH-))
(4)eq \(――→,\s\up7(△))CH3CH==CHCHO+H2O
(5)CH3CH==CHCHO+2H2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH2CH2CH2OH
考点二 羧酸、酯
1.羧酸
(1)概念:由烃基或氢原子与羧基相连而构成的有机化合物,官能团为—COOH。
(2)羧酸的分类
羧酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(\s\up7(按烃基),\s\d5(不同))\b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂肪酸:如乙酸、硬脂酸, C17H35COOH,芳香酸:如苯甲酸, C6H5COOH)),\(\s\up7(按羧基),\s\d5(数目))\b\lc\[\rc\ (\a\vs4\al\c1( 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
(4)羧酸的化学性质
①弱酸性
RCOOHRCOO-+H+
②酯化反应(取代反应)
2.酯
(1)酯类的一般通式可写为,官能团为。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质——水解反应(取代反应)
1.羧基和酯基中的均能与H2加成( )
2.可以用NaOH溶液来除去乙酸乙酯中的乙酸( )
3.甲酸既能与新制的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( )
5.甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√
一、醇、酚、羧酸分子中官能团的活泼性比较
1.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 \\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。
2.阿司匹林(分子式为C9H8O4)诞生于1899年,是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。该有机物分子中两个取代基处于苯环上相邻的位置,其水解的产物之一为乙酸。
(1)写出阿司匹林的结构简式。
(2)阿司匹林的另一水解产物是水杨酸。写出水杨酸与NaHCO3溶液反应的化学方程式。
答案 (1)
(2)+NaHCO3―→+H2O+CO2↑
醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较
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 \\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。
二、酯化反应原理的应用
3.按要求书写酯化反应的化学方程式。
(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙酸与乙二醇的物质的量之比为1∶1
。
(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙醇的物质的量之比为1∶2
。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙二醇酯化
①生成环酯: 。
②生成高聚酯:nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 。
(4)羟基酸自身的酯化反应,如自身酯化
①生成环酯: 。
②生成高聚酯: 。
答案 (1)CH3COOH+HOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH3COOCH2CH2OH+H2O
(2)HOOC—COOH+2CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH3CH2OOC—COOCH2CH3+2H2O
(3)①+eq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△)) +2H2O
②
(4)①eq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))
②eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))
4.有机物A、B的分子式均为C11H12O5,均能发生如下转化:
已知:
①A、B、C、D均能与NaHCO3反应;
②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应,A中苯环上的一溴代物只有两种;
③F能使溴水褪色且不含有甲基;
④H能发生银镜反应。
根据题意回答下列问题:
(1)反应③的反应类型是 ;反应⑥的条件是 。
(2)写出F的结构简式: ;
D中含氧官能团的名称是 。
(3)E是C的缩聚产物,写出反应②的化学方程式:
。
(4)D在一定条件下反应形成高聚物的化学方程式: 。
(5)C→G的化学方程式: 。
答案 (1)消去反应 Cu、加热
(2)CH2==CHCH2COOH 酚羟基和羧基
(3)nHOCH2CH2CH2COOHeq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))
(4)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))
(5)2HOCH2CH2CH2COOHeq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))
三、官能团异构的同分异构体的判断
5.判断下列指定分子式和条件的各种同分异构体的数目
答案 (1)2 4 4 (2)4 9 6 (3)12 40 18 (4)5 12 17
6.分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行下列实验以鉴别,其实验记录如下:
回答下列问题:
(1)写出四种物质的结构简式X: ,Y: ,Z: ,W: 。
(2)①Y与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式:
。
②Z与NaOH溶液反应的化学方程式:
。
答案 (1)CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 CH3COOCH3
(2)①+2Cu(OH)2+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))+Cu2O↓+3H2O
②HCOOCH2CH3+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))HCOONa+CH3CH2OH
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,又分子中含有甲基,则Y为;Z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。
考点三 酰胺
1.胺
(1)概念
胺可以看作是氨(NH3)分子中的氢原子被烃基取代的产物。
(2)通式
胺有三种结构通式:
(3)化学性质(胺的碱性)
RNH2+H2ORNHeq \\al(+,3)+OH-;
RNH2+HCl―→RNH3Cl;
RNH3Cl+NaOH―→RNH2+NaCl+H2O。
2.酰胺
(1)概念
酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物,也可看作氨或胺分子中的氮原子上的氢原子被酰基取代后的化合物。
(2)通式
、、,其中酰胺基是酰胺的官能团,R1、R2可以相同,也可以不同。
(3)化学性质——水解反应
酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
RCONH2+H2O+HCleq \(――→,\s\up7(△))RCOOH+NH4Cl;RCONH2+NaOHeq \(――→,\s\up7(△))RCOONa+NH3↑。
1.苯胺盐酸盐可溶于水( )
2.胺是指含有—NH2、—NHR或者—NR2(R为烃基)的一系列有机化合物( )
3.中含有两种官能团( )
4.CO(NH2)2可以看作酰胺( )
5.氯胺(NH2Cl)的水解产物为NH2OH和HCl( )
答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.×
1.丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体,其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是( )
A.丙烯酰胺分子中所有原子不可能在同一平面内
B.丙烯酰胺属于羧酸衍生物
C.丙烯酰胺在任何条件下都不能水解
D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液褪色
答案 C
解析 丙烯酰胺分子中存在氨基,氨基中N原子杂化类型为sp3,则所有原子不可能在同一平面内,故A正确;丙烯酰胺在强酸或强碱存在并加热的条件下可水解成对应的羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨),故C错误;丙烯酰胺中含碳碳双键,则能够使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确。
2.N-苯基苯甲酰胺()广泛应用于药物,可由苯甲酸()与苯胺()反应制得,由于原料活性低,可采用硅胶催化、微波加热的方式,微波直接作用于分子,促进活性部位断裂,可降低反应温度。取得粗产品后经过洗涤、重结晶等,最终得到精制的成品。
已知:
下列说法不正确的是( )
A.反应时断键位置为C—O和N—H
B.洗涤粗产品用水比用乙醚效果更好
C.产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯
D.硅胶吸水,能使反应进行更完全
答案 B
解析 反应时羧基提供羟基,氨基提供氢原子,因此断键位置为C—O和N—H,A正确;根据物质的溶解性可知反应物易溶在乙醚中,而生成物微溶于乙醚,所以洗涤粗产品用乙醚效果更好,B错误;由于反应中有水生成,硅胶吸水,所以能使反应进行更完全,D正确。
1.(2021·浙江1月选考,15)有关的说法不正确的是( )
A.分子中至少有12个原子共平面
B.完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1
C.与FeCl3溶液作用显紫色
D.与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种
答案 C
解析 与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面,故该分子中至少12个原子共平面,A正确;该物质完全水解后所得有机物为,其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子,即手性碳原子数目为1,B正确;该物质含有醇羟基,不含酚羟基,与FeCl3溶液作用不会显紫色,C错误;与足量NaOH溶液完全反应生成和Na2CO3,生成的钠盐只有1种,D正确。
2.(2021·湖北,3)氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素,具有抗炎、抗病毒作用,其结构简式如图所示。下列有关该化合物的叙述正确的是( )
A.分子式为C23H33O6
B.能使溴水褪色
C.不能发生水解反应
D.不能发生消去反应
答案 B
解析 由图可知,该化合物的分子式为C23H32O6,A项错误;该化合物含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色,B项正确;该化合物含有酯基,能发生水解反应,C项错误;该化合物含有羟基,且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子,故能发生消去反应,D项错误。
3.(2021·北京,1)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是( )
A.分子中有3种官能团
B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应
D.能和Br2发生取代反应和加成反应
答案 A
解析 该物质分子中含有酚羟基、醚键、酮羰基、碳碳双键4种官能团,A错误;黄芩素分子中含有酚羟基,能与Na2CO3溶液反应,B正确;酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C正确;该物质分子中含有酚羟基,由于酚羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,D正确。
4.(2021·辽宁,6)我国科技工作者发现某“小分子胶水”(结构如图)能助力自噬细胞“吞没”致病蛋白。下列说法正确的是( )
A.该分子中所有碳原子一定共平面
B.该分子能与蛋白质分子形成氢键
C.1 ml该物质最多能与3 ml NaOH反应
D.该物质能发生取代、加成和消去反应
答案 B
解析 该分子中存在2个苯环、碳碳双键所在的三个平面,平面间单键可以旋转,故所有碳原子可能共平面,A错误;由题干信息可知,该分子中有羟基,能与蛋白质分子中的氨基之间形成氢键,B正确;由分子结构可知,1 ml该物质含有2 ml酚羟基,可以消耗2 ml NaOH,
1 ml酚酯基,可以消耗2 ml NaOH,故最多能与4 ml NaOH反应,C错误;该物质中含有酚羟基且邻对位上有H,能发生取代反应,含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,但不含有能发生消去反应的基团,不能发生消去反应,D错误。
5.(2021·湖南,4)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
答案 C
解析 苯的密度比水小,苯与溴水混合,充分振荡后静置,有机层在上层,应是上层溶液呈橙红色,故A错误;环己醇含有六元碳环,和乙醇结构不相似,分子组成也不相差若干CH2原子团,不互为同系物,故B错误;己二酸分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故C正确;环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子,与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构,因此所有碳原子不可能共平面,故D错误。
6.(2021·湖北,17)甲基苄啶(G)是磺酸胺类抗菌药物的增效剂,其合成路线如下:
eq \(―――――――→,\s\up7(CH3OCH2CH2CN),\s\d5(CH3CH23Li))
回答下列问题:
(1)E中的官能团名称是 、 。
(2)B→C的反应类型为 ;试剂X的结构简式为 。
(3)若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2,产物中手性碳原子个数为 。
(4)B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物;②苯环上有4个取代基;③苯环上一氯代物只有一种。
(5)以异烟醛()和乙醇为原料,制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如下:
写出生成Y的化学方程式: ;异烟肼的结构简式为 。
答案 (1)醛基 醚键
(2)酯化反应(或取代反应) CH3OH (3)2
(4)10 (5)
解析 (2)根据B、C的结构简式及B→C的反应条件,可推知该反应为和CH3OH的酯化反应。(3)每分子F的碳碳双键加上一分子Br2,产物为,与溴原子相连的两个碳原子为手性碳原子。(4)根据①属于A的同系物,推知含有3个酚羟基、1个羧基;根据②苯环上有4个取代基,知4个取代基分别为—OH、—OH、—OH、—C3H6COOH,又因为苯环上一氯代物只有1种,说明它高度对称,结构有2种:;—C3H6COOH有5种结构,故符合条件的同分异构体有10种。(5)根据转化关系知,异烟醛催化氧化生成异烟酸:;异烟酸与乙醇发生酯化反应,结合流程图中C→D的转化关系,异烟肼的结构简式为。
课时精练
1.下列关于醛的说法正确的是( )
A.醛的官能团是
B.所有醛中都含醛基和烃基
C.一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D.所有醛都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,并能发生银镜反应
答案 D
解析 醛的官能团是醛基(—CHO);醛分子中都含有醛基(—CHO),醛基有较强的还原性,可还原溴水和酸性KMnO4溶液;甲醛中无烃基;只有饱和一元醛的通式为CnH2nO。
2.分子式均为C3H6O2 的三种常见有机物,它们共同具有的性质最可能是( )
A.都能发生加成反应
B.都能发生水解反应
C.都能跟稀硫酸反应
D.都能与NaOH溶液反应
答案 D
解析 分子式为C3H6O2的三种常见有机物是丙酸、甲酸乙酯和乙酸甲酯。它们共同的性质是都能与NaOH溶液反应。
3.1,5-戊二醛(简称GA)是一种重要的饱和直链二元醛,2%的GA溶液对禽流感、口蹄疫等疾病有良好的防治作用。下列说法正确的是( )
A.戊二醛分子式为C5H8O2,符合此分子式的二元醛有5种
B.1 ml戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得2 ml银
C.戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.戊二醛经催化氧化可以得到的戊二酸有4种同分异构体
答案 D
解析 戊二醛可以看作两个醛基取代了丙烷中的两个氢原子,丙烷的二取代物有4种,所以戊二醛有4种同分异构体。戊二醛具有二元醛的通性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,1 ml戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得4 ml银。
4.樱桃是一种抗氧化的水果,其表现抗氧化性的一种有效成分M的结构简式为。下列有关M的说法不正确的是( )
A.M的分子式为C4H6O5
B.M中含有两种官能团,分别为羟基和羧基
C.标准状况下,0.1 ml M完全燃烧时消耗6.72 L O2
D.1 ml M与足量金属钠反应生成3 ml H2
答案 D
解析 M燃烧的化学方程式为C4H6O5+3O2eq \(――→,\s\up7(点燃))4CO2+3H2O,0.1 ml M完全燃烧时消耗
0.3 ml O2,0.3 ml O2在标准状况下的体积为0.3 ml×22.4 L·ml-1=6.72 L,C项正确;M中含2个羧基和1个羟基,1 ml M与足量金属钠反应生成1.5 ml H2,D项错误。
5.如图为一种天然产物,具有一定的除草功效。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A.分子中含有三种含氧官能团
B.1 ml该化合物最多能与4 ml NaOH反应
C.既可以发生取代反应,又能够发生加成反应
D.既能与FeCl3发生显色反应,也能和NaHCO3反应放出CO2
答案 D
解析 由化合物的结构简式可知:物质中含有羟基(—OH)、酯基(—COO—)、醚键(—O—)三种含氧官能团,A正确;在该化合物的一个分子中含有三个酚羟基、一个酯基,所以1 ml该化合物最多能与4 ml NaOH反应,B正确;该物质中含有羟基、甲基、苯环,能够发生取代反应,含有碳碳双键及苯环,还可以发生加成反应,C正确;该物质含有酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,但无羧基,不能和NaHCO3反应放出CO2,D错误。
6.琥珀酸乙酯的键线式结构如图所示。下列关于它的说法不正确的是( )
A.该物质的化学式为C8H14O4
B.该物质不溶于水
C.琥珀酸是丁二酸
D.琥珀酸乙酯与NaOH溶液反应,1 ml该物质可以得到2 ml乙醇和1 ml琥珀酸
答案 D
解析 根据琥珀酸乙酯的键线式结构可知该物质的化学式为C8H14O4,A项正确;该物质属于酯类,不溶于水,B项正确;琥珀酸乙酯与NaOH溶液反应,1 ml该物质可以得到2 ml乙醇和1 ml琥珀酸钠,D项错误。
7.白桦脂酸对白血病等恶性肿瘤细胞有抑制作用,其结构简式如图所示,在白桦脂酸中加入合适的试剂检验其官能团(必要时可加热),下列试剂、现象、结论都正确的一项是( )
答案 C
解析 该有机物分子中不含酚羟基,加入氯化铁溶液后不会变色,A错误;该有机物中无醛基,不能发生银镜反应,B错误;该有机物含有羧基,可与碳酸氢钠溶液反应生成气体,C正确;该有机物分子中含有羟基,羟基也能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
8.对于利胆药—柳胺酚,下列说法正确的是( )
柳胺酚
A.1 ml柳胺酚最多可以和2 ml NaOH反应
B.不能发生取代反应
C.可发生水解反应
D.可与溴发生加成反应
答案 C
解析 分子中含有2个酚羟基,可与氢氧化钠发生中和反应,含有酰胺基,也可与氢氧化钠反应,故A错误;酚羟基和酰胺基都可发生取代反应,故B错误;含有酰胺基,可发生水解反应,故 C正确;含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,故D错误。
9.螃蟹死后体内的组氨酸会迅速分解为组胺,引起人体中毒,反应过程如下,下列说法不正确的是( )
A.组氨酸转化为组胺的反应类型为消去反应
B.组氨酸具有两性,固态时主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发
C.用茚三酮溶液可鉴别组氨酸和组胺
D.组氨酸、组胺都可以发生取代反应、加成反应
答案 A
解析 由可知,组氨酸转化为组胺的反应类型为脱羧反应,故A错误;由组氨酸的结构简式可知,组氨酸既有氨基,又有羧基,所以具有两性,固态时主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发,故B正确;茚三酮溶液遇到氨基酸可变紫色,所以可用茚三酮鉴别组氨酸和组胺,故C正确。
10.维生素C(VC)具有缓解重金属中毒、预防癌症、强抗氧化性等功能,它主要存在于新鲜的蔬菜、水果中,其结构简式如图所示。下列有关维生素C的叙述正确的是( )
A.1 ml VC可与2 ml H2发生加成反应
B.VC可与NaOH溶液反应但不能与稀硫酸反应
C.分子中6个碳原子可能共平面
D.VC难溶于水,在空气中易变质
答案 C
解析 VC中只有碳碳双键能与H2加成,1 ml VC可与1 ml H2加成,A项错误;VC中含有酯基,能与NaOH溶液、稀硫酸反应,B项错误;以碳碳双键为中心的平面结构,所有碳原子可以旋转到同一平面上,故C正确;VC分子中含有4个羟基,VC可溶于水,D项错误。
11.(2022·泰安模拟)有机物E具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,它的一种合成方法的最后一步如下。下列说法正确的是( )
A.G→E发生了水解反应
B.E分子中所有碳原子一定在同一平面内
C.化合物G的一卤代物有6种(不考虑立体异构)
D.G、E均能与H2、Na、NaOH、酸性KMnO4溶液反应
答案 C
解析 G→E酮羰基转化为羟基,发生了加成反应,A错误;E分子中含有多个饱和碳原子,所有碳原子不可能在同一平面内,B错误;化合物G分子中氢原子含有6类,其一卤代物有6种,C正确;G分子不含有羟基或羧基,与钠不反应,D错误。
12.连花清瘟颗粒的主要成分包括连翘、金银花等十几味中草药。绿原酸是金银花抗菌、抗病毒的有效药成分之一,结构简式如图所示。下列关于绿原酸的说法正确的是( )
A.属于苯的同系物
B.能与氯化铁溶液发生显色反应
C.1 ml绿原酸最多能与8 ml NaOH反应
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
答案 B
解析 由绿原酸的结构简式可知,该结构中存在酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,故B正确;由绿原酸的结构简式可知,1 ml绿原酸分子中存在2 ml酚羟基、1 ml羧基、1 ml酯基,最多能与4 ml NaOH反应,故C错误;由绿原酸的结构简式可知,该结构中含有碳碳双键等,能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误。
13.有机物G(分子式为C16H22O4)是常用的皮革、化工、油漆等合成材料中的软化剂,它的一种合成路线如图所示:
已知:①A是一种常见的烃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1∶2∶3;
②E是苯的同系物,相对分子质量在100~110之间,且E苯环上的一氯代物只有2种;
③1 ml F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生气体44.8 L(标准状况下);
④R1CHO+R2CH2CHOeq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(△))+H2O(R1、R2表示氢原子或烃基)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的名称为 ,请写出A的一种同分异构体的结构简式: 。
(2)A转化为B的化学方程式为 。
(3)C中所含官能团的名称为 。
(4)E的结构简式为 。
(5)D和F反应生成G的化学方程式为
。
(6)F有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式:
(填写两种即可)。
①能和NaHCO3溶液反应;②能发生银镜反应;③遇FeCl3溶液显紫色。
(7)参照上述流程信息和已知信息,设计以乙醇和丙醇为原料(无机试剂任选)制备的合成路线。
合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHeq \(―――――→,\s\up7(CH3COOH),\s\d5(浓硫酸/△))CH3CH2OOCCH3。
答案 (1)乙醇 CH3OCH3 (2)2CH3CH2OH+O2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2CH3CHO+2H2O (3)碳碳双键、醛基 (4) (5)+2CH3CH2CH2CH2OHeq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))+2H2O
(6)(其他合理答案均可)
(7)
解析 A是一种常见的烃的含氧衍生物,A的质谱图中最大质荷比为46,其核磁共振氢谱图中有三组峰,且峰面积之比为1∶2∶3,A为CH3CH2OH;乙醇催化氧化生成乙醛,根据已知信息④,乙醛在氢氧化钠、加热条件下生成C(CH3CH==CHCHO),C与氢气加成生成D(CH3CH2CH2CH2OH);E是苯的同系物,相对分子质量在100~110之间,氧化生成F,1 ml F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生2 ml二氧化碳,则F中含有2个羧基,因此E为二甲苯,E苯环上的一氯代物只有2种,E为,则F为。
14.我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知(3+2)环加成反应:CH3C≡C—E1+E2—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(膦催化剂))(E1、E2可以是—COR或—COOR)
回答下列问题:
(1)茅苍术醇的分子式为 ,所含官能团名称为 ,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为 。
(2)化合物B的核磁共振氢谱中有 个吸收峰;其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为 。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式: 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)D→E的化学方程式为 ,除E外该反应另一产物的系统命名为 。
(5)下列试剂分别与F和G反应,可生成相同环状产物的是 (填字母)。
a.Br2 b.HBr c.NaOH溶液
(6)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。
答案 (1)C15H26O 碳碳双键、羟基 3
(2)2 5 、CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
(3)加成反应(或还原反应)
(4)+(CH3)3COH 2-甲基-2-丙醇 (5)b
(6)CH3C≡CCOOCH3+CH2==CHCOOCH2CH3eq \(――→,\s\up7(膦催化剂))eq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(Pd/C))(或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2==CHCOOCH3eq \(――→,\s\up7(膦催化剂))eq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(Pd/C)))
解析 (1)由茅苍术醇的结构简式,可知其分子式为C15H26O,所含官能团的名称为碳碳双键、羟基。分子中有如图所示3个手性碳原子。(2)化合物B中含有2种不同化学环境的氢原子,故其核磁共振氢谱有2个吸收峰。满足要求的B的同分异构体可以为C—C—C—C≡C—、、C—C—C≡C—C—、、C—C≡C—C—C—与—COOCH2CH3相连而成,共有5种。碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2C≡C—COOCH2CH3、。(3)C→D为C中的碳碳双键与H2的加成反应或还原反应。(4)D→E为酯和醇的酯交换反应,化学方程式为+CH3OHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))+(CH3)3C—OH。(5)a项,Br2与碳碳双键加成,2个Br原子分别加在碳碳双键的2个碳原子上,二者所得产物不同,错误;b项,HBr与碳碳双键加成,H、Br加在碳碳双键碳原子上,各有两种产物,都可以得到,正确;c项,NaOH溶液使酯基发生水解反应,二者所得产物不同,错误。物质
概念
表示方法
醛
由烃基或氢原子与醛基相连的化合物
RCHO
酮
羰基与两个烃基相连的化合物
名称
结构简式
状态
气味
溶解性
甲醛(蚁醛)
HCHO
气体
刺激性气味
易溶于水
乙醛
CH3CHO
液体
刺激性气味
与水以任意比互溶
丙酮
液体
特殊气味
与水以任意比互溶
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
它的钠盐常作防腐剂
高级脂肪酸
RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(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
名称
乙醇
苯酚
乙酸
结构简式
CH3CH2OH
CH3COOH
羟基氢原子的活泼性
不能电离
能电离
能电离
eq \(―――――――→,\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
分子式
C4H8O2
C5H10O2
C8H8O2(芳香族)
(1)属于羧酸的种类数
(2)属于酯的种类数
(3)属于酯,水解后的酸和醇(或酚)重新组合后生成的酯的种类数
(4)属于醛,同时能与钠反应放出氢气
NaOH溶液
银氨溶液
新制的Cu(OH)2
金属钠
X
中和反应
无现象
溶解
产生氢气
Y
无现象
有银镜
加热后有砖红色沉淀
产生氢气
Z
水解反应
有银镜
加热后有砖红色沉淀
无现象
W
水解反应
无现象
无现象
无现象
水
乙醇
乙醚
苯甲酸
微溶
易溶
易溶
苯胺
易溶
易溶
易溶
N-苯基苯甲酰胺
不溶
易溶于热乙醇,冷却后易于结晶析出
微溶
选项
试剂
现象
结论
A
氯化铁溶液
溶液变色
含有羟基
B
银氨溶液
有银镜产生
含有醛基
C
碳酸氢钠溶液
有气泡产生
含有羧基
D
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
含有碳碳双键
第42讲 醛、酮、羧酸、酯、酰胺-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习: 这是一份第42讲 醛、酮、羧酸、酯、酰胺-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习,文件包含第42讲醛酮羧酸酯酰胺讲义-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习原卷版docx、第42讲醛酮羧酸酯酰胺分层练习-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习原卷版docx、第42讲醛酮羧酸酯酰胺分层练习-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习解析版docx、第42讲醛酮羧酸酯酰胺讲义-高效备考2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习解析版docx等4份试卷配套教学资源,其中试卷共42页, 欢迎下载使用。
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