高考化学一轮复习第10章有机化学基础第50讲卤代烃醇酚学案

这是一份高考化学一轮复习第10章有机化学基础第50讲卤代烃醇酚学案，共27页。

1．了解卤代烃、醇类、酚类的结构、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
2．能从官能团、化学键的特点及基团之间的相互影响等方面分析醇和酚的反应规律。
考点一 卤代烃
1．概念：烃分子中的氢原子被 eq \(□,\s\up1(1)) 取代后生成的化合物，可表示为R—X(其中R—表示烃基)，官能团是 eq \(□,\s\up1(2)) 。
2．物理性质
(1)沸点：比同碳原子数的烃的沸点要 eq \(□,\s\up1(3)) ___________。
(2)溶解性：不溶于水，可溶于有机溶剂。
(3)密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。
3．化学性质
[特别提醒]
卤代烃能发生消去反应的结构条件：①卤代烃中碳原子数≥2；②存在β-H；③苯环上的卤素原子不能消去。
4．卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法
(1)检验流程
(2)注意事项：加入稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应，产生棕褐色的Ag2O沉淀，干扰检验的结果。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 卤素原子 eq \(□,\s\up1(2)) 碳卤键(卤素原子) eq \(□,\s\up1(3)) 高
一、卤代烃的性质
1．下列化合物在一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是( )
A．CH3Cl B．
C．D．
解析：选B。四个选项中的化合物都能发生水解反应。A项中的化合物只有一个碳原子，C、D两项中的化合物与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，所以A、C、D三项中的化合物均不能发生消去反应。
2．下列关于2-溴丁烷结构与性质的实验叙述不正确的是( )
A．2-溴丁烷中C—Br的键长比C—C的短，但极性大，故易断裂
B．用NaOH水溶液、AgNO3溶液、硝酸可检验其含有溴元素
C．用水、酸性KMnO4溶液可检验其发生消去反应的有机产物
D．与NaOH的乙醇溶液在加热条件下反应，有机产物可能有三种不同的结构
解析：选A。A项，溴原子的原子半径大于碳原子的原子半径，故 2-溴丁烷中C—Br的键长比C—C的长，A错误；B项，2-溴丁烷在氢氧化钠水溶液中共热会发生水解反应生成溴化钠，加入稀硝酸中和氢氧化钠排除氢氧根离子对溴离子检验的干扰，再加入硝酸银溶液会有浅黄色沉淀生成，故用氢氧化钠水溶液、硝酸银溶液、硝酸可检验2-溴丁烷中含有溴元素，B正确；C项，2-溴丁烷在NaOH的乙醇溶液中共热发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯，由于乙醇易挥发，因此将产生的气体先通入水中除去乙醇，再通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，故可检验消去反应的有机产物，C正确；D项，2-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件下发生消去反应生成1-丁烯或2-丁烯和水，可能因反应生成的水得到氢氧化钠溶液，所以2-溴丁烷与氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成2-丁醇，故所得有机产物可能有3种不同的结构，D正确。
二、卤代烃在有机合成中的桥梁作用
3．已知有机化合物X、Y、Z、W有如下转化关系，下列说法错误的是( )
A．反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应
B．反应②的条件为NaOH的醇溶液、加热
C．W在一定条件下可发生消去反应生成CH≡C—CH2OH
D．由X经三步反应可制备甘油
解析：选B。根据几种有机化合物的分子式和反应条件可得，X为CH3CH===CH2，Y为ClCH2CH===CH2，Z为HOCH2CH===CH2，W为HOCH2CHBrCH2Br，反应①②③分别为取代反应、取代反应、加成反应，选项A正确；反应②为卤代烃的水解反应，条件为NaOH的水溶液、加热，选项B错误；W在一定条件下可发生卤代烃的消去反应生成CH≡C—CH2OH，选项C正确；可由X通过如下三步反应制备甘油：CH3CH===CH2 eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d8(高温)) ClCH2CH===CH2 eq \(――→,\s\up7(Cl2)) ClCH2CHClCH2Cl eq \(――→,\s\up7(NaOH/水),\s\d8(△)) HOCH2CH(OH)CH2OH，选项D正确。
4．根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是 ，名称是 。
(2)反应①③的反应类型分别是 、 。
(3)反应④的化学方程式是__________________________________________。
解析：由反应①中A和Cl2在光照条件下发生取代反应得到可推知，A为；在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应得到；在Br2的CCl4溶液中发生加成反应得到B为；在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应得到。
答案：(1) 环己烷
(2)取代反应 加成反应
(3)＋2NaOH eq \(――→,\s\up7(乙醇),\s\d8(△)) ＋2NaBr＋2H2O
考点二 乙醇和醇类
1．醇
(1)概念：羟基与饱和碳原子相连的化合物。饱和一元醇的通式为 eq \(□,\s\up1(1)) 。
(2)分类。
2．物理性质
3.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、C—O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。
4.常见醇的物理性质和用途
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) CnH2n＋1OH(n≥1) eq \(□,\s\up1(2)) 升高 eq \(□,\s\up1(3)) 远高于 eq \(□,\s\up1(4)) 降低 eq \(□,\s\up1(5)) 小 eq \(□,\s\up1(6)) 以任意比例互溶 eq \(□,\s\up1(7)) 75%
1．结合下表已知信息，判断下列相关叙述不正确的是( )
A．①②③属于饱和一元醇
B．可推测出乙二醇的沸点高于乙醇的沸点
C．用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来
D．醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键
解析：选A。①甘油为丙三醇，属于饱和多元醇，②1，2-丙二醇属于饱和二元醇，③乙醇属于饱和一元醇，A错误；分子间氢键越多沸点越高，即羟基越多沸点越高，乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多，其分子之间形成的氢键多，所以乙二醇的沸点高于乙醇的沸点，B正确；1，2-丙二醇的沸点与乙醇的沸点相差较大，可用蒸馏法分离二者，C正确；醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键，D正确。
2．下列四种有机化合物的分子式均为C4H10O。
①CH3CH2CH2CH2OH
②
③ ④
分析其结构特点，用序号回答下列问题：
(1)能与钠反应产生H2的是________________________________。
(2)能被氧化成醛的是 。
(3)能被氧化成酮的是 。
(4)能发生消去反应且可以生成两种有机产物的是 。
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，可以得到两种有机产物，②符合题意。
答案：(1)①②③④
(2)①③
(3)② (4)②
[反思归纳]
(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。
实验活动(五) 乙酸乙酯的制备 乙醇的催化氧化
实验一 乙酸乙酯的制备
1.酯化反应操作中的注意事项
(1)试剂加入顺序：乙醇、浓硫酸、乙酸。
(2)加热：对试管进行加热时应用小火缓慢加热，防止乙醇、乙酸大量挥发，提高产物的产率。
(3)防暴沸：混合液中加入少量沸石(或碎瓷片)，若忘记加沸石(或碎瓷片)，则应待装置冷却至室温再补加。
(4)防倒吸的方法：导管末端在饱和Na2CO3溶液的液面上方或用球形干燥管代替导管。
2．仪器或试剂的作用
(1)长导气管的作用：导气兼冷凝。
(2)浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用：①降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层得到乙酸乙酯；②中和挥发出来的乙酸，便于闻到乙酸乙酯的气味；③溶解挥发出来的乙醇。
3．提高乙酸的转化率和乙酸乙酯产率的措施
(1)使用浓硫酸作为吸水剂。
(2)加热将生成的酯蒸出。
(3)适当增加乙醇的量。
(4)利用长导气管冷凝回流未反应的乙醇和乙酸。
实验二 乙醇的催化氧化
1.用化学方程式表示铜丝参与反应的过程
(1)2Cu＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CuO，铜丝变黑。
(2)CH3CH2OH＋CuO eq \(――→,\s\up7(△)) CH3CHO＋Cu＋H2O，铜丝由黑色变为红色。
2．在适当的条件下，生成的乙醛还可以被氧气氧化为乙酸。
3．乙醇还可以被酸性高锰酸钾溶液、重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化为乙酸。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 无色透明的油状液体 eq \(□,\s\up1(2)) CH3COOH＋C2H5OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△)) CH3COOC2H5＋H2O eq \(□,\s\up1(3)) 黑色 eq \(□,\s\up1(4)) 红色 eq \(□,\s\up1(5)) 刺激性 eq \(□,\s\up1(6)) 2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(△)) 2CH3CHO＋2H2O
一、醇和酸的酯化反应
1．一种制备乙酸乙酯的实验装置如下图所示(夹持装置已略去)。下列说法正确的是( )
A．浓硫酸起到催化剂、吸水剂和脱水剂的作用
B．仪器a的作用是冷凝回流，以充分利用乙醇、冰醋酸，仪器b中碎瓷片的作用是防止暴沸
C．仪器b中加入试剂的顺序是浓硫酸、乙醇、冰醋酸
D．反应完全后，可用仪器a、b蒸馏得到产品
解析：选B。A．酯化反应为可逆反应，有水生成，加入浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用，没有用到浓硫酸的脱水性，故A错误；B．球形冷凝管可冷凝回流反应物，即仪器a的作用是冷凝回流，提高乙醇、冰醋酸的利用率，仪器b中加入碎瓷片，可以防止液体暴沸，故B正确；C．反应物混合时先加乙醇，后加浓硫酸，待冷却至室温后，再加冰醋酸，故C错误；D．反应完全后，加入饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸，待分层后用分液漏斗分液得到乙酸乙酯，不需要蒸馏操作，故D错误。
2．某化学兴趣小组在实验室中利用乙酸和异戊醇()制备乙酸异戊酯，实验装置如图甲所示(加热及夹持仪器略)，相关物质的有关性质见下表。
下列说法正确的是( )
A．冷凝管中冷水应从b口进a口出
B．将装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，冷凝效果更好
C．将甲中装置Ⅱ换成乙中装置效果更好
D．加入过量的乙酸可提高异戊醇的转化率
解析：选D。冷凝管中冷水应“下进上出”，即从a口进b口出，A项错误；该装置中冷凝管倾斜放置，球形冷凝管适合竖直放置，倾斜放置时容易残留液体，B项错误；NaOH溶液能使生成的酯水解，C项错误。
二、乙醇的催化氧化
3．某实验小组用下图所示的装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式：
。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是 反应。
(2)甲和乙两个水浴的作用不同。甲的作用是 ；乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是 ；集气瓶中收集到的气体的主要成分是_______________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有 。要除去该物质，可先在混合液中加入 (填字母)，然后，再通过 (填实验操作名称)即可除去。
a．氯化钠溶液 b．苯
c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳
解析：(1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu是催化剂，反应过程中，红色的Cu先转化为黑色的CuO，黑色的CuO又被
乙醇还原为红色的Cu，有关反应的化学方程式为2Cu＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CuO、CuO＋CH3CH2OH eq \(――→,\s\up7(△)) Cu＋CH3CHO＋H2O。
(2)甲中水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流，乙中冷水浴的目的是冷凝乙醛。
(3)生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集，不溶于水的N2被收集在集气瓶中。
(4)能使紫色石蕊试纸显红色，说明该液体呈酸性，即含有CH3COOH；要除去乙醛中的乙酸，可先在混合液中加入NaHCO3，乙酸与NaHCO3反应生成CH3COONa，再蒸馏，蒸出CH3CHO。
答案：(1)2Cu＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CuO、CH3CH2OH＋CuO eq \(――→,\s\up7(△)) CH3CHO＋H2O＋Cu 放热 (2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气 (4)乙酸 c 蒸馏
考点三 苯酚和酚类
1．概念
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．物理性质(以苯酚为例)
3．化学性质(以苯酚为例)
(1)弱酸性。
苯酚的电离方程式为 eq \(□,\s\up1(1)) ，俗称 eq \(□,\s\up1(2)) ，但酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。
①与活泼金属Na反应，化学方程式为 eq \(□,\s\up1(3)) 。
②与碱反应：苯酚的浑浊液 eq \(――→,\s\up7(加入NaOH溶液)) 液体变 eq \(□,\s\up1(4)) eq \(――→,\s\up7(再通入CO2气体)) 溶液又变 eq \(□,\s\up1(5)) 。该过程中发生反应的化学方程式分别为 eq \(□,\s\up1(6)) ， eq \(□,\s\up1(7)) ，可说明H2CO3、和HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的酸性强弱为 eq \(□,\s\up1(8)) 。
(2)取代反应。
与饱和溴水反应的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(9)) __________________________________，反应产生白色沉淀，此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应。
苯酚与FeCl3溶液作用显 eq \(□,\s\up1(10)) 色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。
(4)加成反应。
与H2反应的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(11)) 。
(5)氧化反应。
苯酚易被空气中的氧气、酸性KMnO4溶液氧化；易燃烧。
[易错秒判]
(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) 和互为同系物( )
(3)除去苯中的苯酚，可加入浓溴水再过滤( )
(4) 和含有的官能团相同，二者的化学性质相似( )
(5)可用FeCl3溶液鉴别苯酚溶液与乙醇溶液( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
1．(2024·深圳福田区统考)北京大学肿瘤医院发现，天然小分子白皮杉醇在胃癌治疗中有重要应用价值，其结构如下图所示。下列有关白皮杉醇的说法不正确的是( )
A．分子式为C14H12O4
B．苯环上氢原子的一氯代物有4种
C．能发生取代、加成、氧化、加聚反应
D．分子中所有原子可能在同一平面
解析：选B。A．由题图可知，白皮杉醇的分子式为C14H12O4，A正确；B．苯环上共有5种不同化学环境的氢原子，所以苯环上氢原子的一氯代物有5种，B错误；C．白皮杉醇分子中含有苯环、碳碳双键和酚羟基，能发生取代、加成、氧化、加聚反应，C正确；D．该分子中含有碳碳双键和苯环，单键可以旋转，所有原子可能在同一平面，D正确。
2．苯酚的性质实验如下：
步骤1：常温下，取1 g苯酚晶体于试管中，向其中加入5 mL蒸馏水，充分振荡后液体变浑浊，将该液体平均分成三份。
步骤2：向第一份液体中滴加几滴FeCl3溶液，观察到溶液显紫色{查阅资料可知配离子 [Fe(C6H5O)6]3－显紫色}。
步骤3：向第二份液体中滴加少量浓溴水，振荡，无白色沉淀。
步骤4：向第三份液体中加入5% NaOH溶液并振荡，得到澄清溶液，再向其中通入少量CO2，溶液又变浑浊，静置后分层。
下列说法错误的是( )
A．步骤1说明常温下苯酚的溶解度小于20 g
B．步骤2中紫色的[Fe(C6H5O)6]3－由Fe3＋提供空轨道
C．步骤3中生成的2，4，6-三溴苯酚溶解在过量的苯酚中，观察不到白色沉淀
D．步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和Na2CO3
解析：选D。若5 mL蒸馏水恰好能够溶解1 g苯酚，则该温度下苯酚的溶解度为20 g，步骤1形成的是悬浊液，故说明常温下苯酚的溶解度小于20 g，A正确；[Fe(C6H5O)6]3－是一种配离子，苯酚酸根离子中O原子提供孤电子对，Fe3＋提供空轨道，B正确；步骤3中由于浓溴水为少量，溴与苯酚反应生成的2，4，6-三溴苯酚溶解在过量的苯酚中，因此观察不到白色沉淀，C正确；由于酸性强弱：H2CO3>C6H5OH>HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，故步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和NaHCO3，D错误。
1.(2023·浙江1月选考)七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如右图。下列说法正确的是( )
A．分子中存在2种官能团
B．分子中所有碳原子共平面
C．1 ml该物质与足量溴水反应，最多可消耗 2 ml Br2
D．1 ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 ml NaOH
解析：选B。A．根据结构简式可知，该分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共3种官能团，A错误；B．分子中碳原子均为sp2杂化，结合分子结构可知，所有碳原子共平面，B正确；C．酚羟基邻位碳原子上的两个H原子可以和溴发生取代反应，且碳碳双键能和Br2发生加成反应，所以1 ml该物质最多消耗3 ml Br2，C错误；D．分子中含有2个酚羟基和1个酚酯基，所以1 ml该物质最多消耗4 ml NaOH，D错误。
2．(2023·新高考湖北卷)实验室用下图所示的装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃)，实验中利用环己烷－水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机化合物是环己烷(沸点81 ℃)，其反应原理：
下列说法错误的是( )
A．以共沸体系带水促使反应正向进行
B．反应时水浴温度需严格控制在69 ℃
C．接收瓶中会出现分层现象
D．根据带出水的体积可估算反应进度
解析：选B。分离出反应产生的水可以使题述反应正向进行，A正确；反应时水浴温度可以高于环己烷-水共沸体系的沸点，以增大反应速率，但应低于81 ℃(沸点最低的有机化合物的沸点)，避免试剂的浪费，B错误；接收瓶中收集的是水和环己烷的混合物，二者不互溶，会出现分层现象，C正确；当带出水的体积不再变化时，说明乙酸和异戊醇已反应完全，D正确。
3．(2023·新高考江苏卷)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：
下列说法正确的是( )
A．X不能与FeCl3溶液发生显色反应
B．Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C．1 ml Z最多能与3 ml H2发生加成反应
D．X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
解析：选D。A．X中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，A错误；B．Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B错误；C．苯环和醛基都能与H2发生加成反应，故1 ml Z最多能与4 ml H2发生加成反应，C错误；D．X可与饱和NaHCO3溶液反应产生气泡，Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜，Y与NaHCO3溶液和银氨溶液均不反应，故X、
Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别，D正确。
4．(2022·新高考湖北卷)莲藕含多酚类物质，其典型结构简式如下图所示。下列有关该类物质的说法错误的是( )
A．不能与溴水反应
B．可用作抗氧化剂
C．有特征红外吸收峰
D．能与Fe3＋发生显色反应
解析：选A。A．苯酚可以和溴水发生取代反应，取代位置在酚羟基的邻、对位，同理该类物质也能和溴水发生取代反应，A错误；B．该类物质分子中含有酚羟基，酚羟基易被氧化，故可以用作抗氧化剂，B正确；C．该类物质分子中含有苯环、羟基、酯基，有特征红外吸收峰，C正确；D．该类物质分子中含有酚羟基，能与Fe3＋发生显色反应，D正确。
课时跟踪练
[基础巩固]
1．下列关于氟利昂-11(CFCl3)、氟利昂-12(CF2Cl2)的推测错误的是( )
A．两种氟利昂均对环境造成严重影响，如破坏臭氧层等
B．两种氟利昂均不存在同分异构体
C．两种氟利昂在NaOH醇溶液中均可发生消去反应
D．不能直接用AgNO3溶液来检验两种氟利昂中的氯元素
解析：选C。A项，氟利昂是破坏臭氧层的元凶，也是地球变暖的罪魁祸首，A正确；B项，这两种卤代烃可看作是甲烷分子中的H原子分别被Cl、F原子取代产生的物质，由于分子中任何两个化学键都相邻，因此都不存在同分异构体，B正确；C项，这两种氟利昂分子中均只有一个C原子，与卤素原子连接的C原子无邻位C原子，在NaOH醇溶液中均不能发生消去反应，C错误；D项，氟利昂分子中氯元素以原子形式存在，不能电离出Cl－，因此不能与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，故不能直接用AgNO3溶液检验，D正确。
2．下列关于有机化合物的说法不正确的是( )
A．按系统命名法命名为2-甲基-2-丙醇
B．能发生消去反应生成2-甲基丙烯
C．有3种醇类同分异构体
D．能被催化氧化成醛
解析：选D。A项，以与—OH相连的碳原子的最长碳链为主链，该有机化合物的系统命名为2-甲基-2-丙醇，A正确；B项，醇发生消去反应时，脱去羟基和与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子，该有机化合物发生消去反应生成2-甲基丙烯，B正确；C项，异丁基不变，羟基位置不同，有1种同分异构体，异丁基变为直链丁基，羟基位置不同，有2种同分异构体，故该有机化合物共有3种醇类同分异构体，C正确；D项，该有机化合物与羟基相连的碳原子上没有氢原子，羟基不能被催化氧化，D错误。
3．两种有机化合物的结构简式如下图所示，下列说法正确的是( )
A．二者都能使Br2的CCl4溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
B．①②都可以和NaOH溶液反应，且①的一氯代物有3种
C．等质量的①和②分别与足量钠反应生成等质量的H2，且二者都能氧化成醛
D．二者互为同分异构体，分子式均为C5H10O2
解析：选D。A项，分子中不含碳碳双键，不能使Br2的CCl4溶液褪色，A不正确；B项，①②分子中虽然都含有羟基，但属于醇，都不能和NaOH溶液反应，B不正确；C项，①和②分子中，羟基碳原子上都只连1个氢原子，能发生催化氧化生成酮，C不正确；D项，①和②的分子式均为C5H10O2，分子结构不同，所以二者互为同分异构体，D正确。
4．利用Heck反应合成一种药物中间体需要经历如下图反应过程。下列有关说法错误的是( )
A．a、b、c中只有a是苯的同系物
B．c既可发生氧化反应，也可发生聚合反应
C．a、b、c中所有碳原子均有可能共面
D．向反应b→c所得混合物中滴入AgNO3溶液，可证明b中是否含有氯元素
解析：选D。A．结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物，a是乙苯，b中含有氯原子，c中含有碳碳双键，因此三种物质中只有a是苯的同系物，A正确；B．c中含有碳碳双键，既可发生氧化反应，也可发生加聚反应，B正确；C．a、b中，苯环上的碳原子和与苯环直接相连的碳原子共面，单键可以旋转，另一个碳原子也可能位于该平面，c中苯环和碳碳双键均是平面结构，且通过可旋转的单键相连，两平面可重合，所以a、b、c中所有碳原子均有可能共面，C正确；D．反应b→c所得混合物中含NaOH，AgNO3和NaOH反应会产生沉淀，干扰氯元素的检验，D错误。
5．(2024·湛江高三质检)将“试剂”分别加入①②两支试管中，不能达到实验目的的是( )
解析：选C。 A．醋酸与碳酸氢钠溶液反应产生CO2气体，而苯酚与碳酸氢钠溶液不反应，证明酸性强弱：醋酸＞碳酸＞苯酚，A能达到实验目的；B．饱和溴水与苯发生萃取、与苯酚反应生成2，4，6－三溴苯酚沉淀，验证了羟基对苯环的活性有影响，B能达到实验目的；C．酸性高锰酸钾溶液因与甲苯反应生成苯甲酸而使溶液褪色，验证了苯环对甲基的活性有影响，C不能达到实验目的；D．羟基氢原子的活泼性不同，反应进行的剧烈程度不同，向水和乙醇中分别加入金属钠，根据反应进行的剧烈程度能证明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，D能达到实验目的。
6．(2024·茂名高三月考)高良姜素是姜科植物高良姜根中的提取物，它能使鼠伤寒沙门氏菌TA98和TA100发生诱变，具有抗病菌作用，其结构简式如右图所示。下列关于高良姜素的叙述正确的是( )
A．高良姜素的分子式为C15H15O5
B．高良姜素分子中含有3个羟基、8个双键
C．高良姜素能与碳酸钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等反应
D．1 ml高良姜素与足量的钠反应生成33.6 L H2
解析：选C。A项，由结构简式可知，高良姜素的分子式为C16H12O4，A错误；B项，高良姜素分子中含有2个苯环、1个碳碳双键，1个碳氧双键，共含有2个双键，B错误；C项，高良姜素分子中含有酚羟基，可与碳酸钠溶液、溴水反应，含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，C正确；D项，高良姜素分子中含有3个羟基，1 ml该物质能与钠反应生成1.5 ml H2，但没有说明是标准状况，不能确定H2的体积，D错误。
7．卤代烃在一定条件下可发生消去反应生成烯烃，2-溴丁烷在乙醇钠存在的条件下发生消去反应的产物情况如下。下列说法不正确的是( )
A．此条件下的消去反应，生成2-丁烯的量比1-丁烯多
B．产物a和b互为顺反异构体
C．产物a和b与Br2发生加成反应得到结构相同的产物
D．2-溴丙烷在相同条件下发生消去反应也会有不同结构的有机产物生成
解析：选D。A．根据题意可知，2-溴丁烷在乙醇钠存在的条件下发生消去反应的主要产物为a(反-2-丁烯)，次要产物为b(顺-2-丁烯)，而c(1-丁烯)只有少量生成，说明生成2-丁烯的量比1-丁烯的量多，A正确；B．由a、b的结构简式可知，二者互为顺反异构体，B正确；C．产物a和b与溴单质发生加成反应，得到的产物均为2，3-二溴丁烷，C正确；D．2-溴丙烷在相同条件下发生消去反应，只能生成丙烯一种有机产物，D错误。
8．(2024·广州天河区测试)有机高分子在社会生产、生活中有着广泛地应用。由烯烃A制备高分子聚合物G的合成路线如图(部分条件略去)：
已知：，R—COOH。
(1)A的名称为 ，C中碳原子的杂化方式有 。
(2)B中官能团的名称为 ，E的结构简式为 。
(3)B→C的化学方程式为____________________________。
(4)根据F的结构特征，分析预测其可能的化学性质，参考①的示例，完成下表。
(5)C生成D的过程中会生成另一副产物H，且H是D的同分异构体，H的结构简式为_________________________________________________________。
(6)结合所学知识及题目所给信息，设计以乙烯为原料制备丁二酸的合成路线(其他无机试剂任选)：____________________________________________________。
解析：由逆推法分析，F发生缩聚反应生成G，故F为；E发生已知信息中的反应生成F，故E为；D与NaCN发生取代反应生成E，C发生已知信息中的反应生成D，故D为；B发生卤代烃的水解反应生成C，故B为；A为烯烃，发生取代反应生成B，故A为。
(1)由分析可知，A为，其名称为丙烯；C中碳碳双键上碳原子的杂化方式为sp2，饱和碳原子的杂化方式为sp3。
(2)由分析可知，B为，所含官能团的名称为碳碳双键、碳氯键；E的结构简式为。
(3)由分析可知，B发生卤代烃的水解反应生成C，B→C的化学方程式为CH2===CHCH2Cl＋NaOH eq \(――→,\s\up7(水),\s\d8(△)) CH2===CHCH2OH＋NaCl。
(4)根据分析可知，F为，含有—OH，可以和Na发生置换反应，生成含有—ONa的物质；含有—COOH，可以和CH3CH2OH发生酯化反应，生成含有的物质，反应类型为取代反应。
(5)结合题给信息及题图中C→D所给的物质可知，H的结构简式为。
(6)乙烯首先与氯气发生加成反应得到1，2-二氯乙烷，再与NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，最后经题图中E到F的反应得到HOOCCH2CH2COOH。
答案：(1)丙烯 sp2、sp3
(2)碳碳双键、碳氯键
(3)CH2===CHCH2Cl＋NaOH eq \(――→,\s\up7(水),\s\d8(△)) CH2===CHCH2OH＋NaCl
(4)②—OH Na —ONa 置换反应(答案合理即可)
③—COOH CH3CH2OH 取代反应(答案合理即可)
(5)
(6)CH2===CH2 eq \(――→,\s\up7(Cl2)) eq \(――→,\s\up7(NaCN)) eq \(――→,\s\up7(i.NaOH),\s\d8(ii.H＋))
[素养提升]
9．(2024·云浮测试)槲皮素是植物界广泛分布、具有多种类生物活性的化合物，结构如右图所示。下列有关该物质的说法不正确的是( )
A．1 ml该物质最多与8 ml H2反应，且反应后存在手性碳原子
B．该物质在一定条件下能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应
C．该物质含有4种官能团，能与Na2CO3、NaHCO3反应
D．1 ml该物质和足量的Br2、NaOH反应，消耗Br2、NaOH的物质的量之比为3∶2
解析：选C。A．该物质中含有两个苯环、一个碳碳双键、一个酮羰基，1 ml该物质最多能与8 ml氢气反应，且反应后存在多个手性碳原子，A正确；B．该物质中存在羟基能发生取代反应，存在碳碳双键能发生加成反应、氧化反应和加聚反应，存在酮羰基能发生还原反应，B正确；C．该物质中存在羟基、醚键、碳碳双键和酮羰基4种官能团，酚羟基能与碳酸钠反应，但是不能与碳酸氢钠反应，C错误；D．该物质能与Br2发生取代反应和加成反应，酚羟基的邻、对位上的氢原子可被溴原子取代，1 ml该物质能与5 ml Br2发生取代反应，与1 ml Br2发生加成反应，1 ml该物质含有4 ml酚羟基，能与4 ml NaOH反应，故消耗Br2和NaOH的物质的量之比为6 ml∶4 ml＝3∶2，D正确。
10．环丙叉环丙烷(b)由于其特殊的结构，一直受到结构和理论化学家的关注。根据如下转化关系，下列说法正确的是( )
A．b分子中所有原子都在同一平面内
B．p在氢氧化钠的乙醇溶液中加热不能生成烯烃
C．m的同分异构体中属于芳香族化合物的共有6种
D．反应①是加成反应，反应②是消去反应
解析：选B。 b分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能都在同一平面内，故A错误；p分子中溴原子所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，所以不能发生消去反应生成烯烃，故B正确；m的分子式为C7H8O，其同分异构体中属于芳香族化合物的有
，共5种，故C错误；b中碳碳双键断裂，所以反应①属于加成反应，物质p为卤代烃，卤代烃在KOH水溶液中发生水解反应生成醇，根据同一个碳原子上连有两个羟基时要脱水，最终生成物质m，即先取代后消去，故D错误。
11．有机化合物Z具有美白功效，是化妆品的成分之一，其合成路线如下。下列有关叙述错误的是( )
A．W和X均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．M→X在NaOH醇溶液、加热的条件下发生
C．X＋Y→Z的反应属于取代反应
D．Y的核磁共振氢谱有4组峰
解析：选C。A．W为乙苯，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，X分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故A正确；B．M→X是卤代烃的消去反应，在NaOH醇溶液、加热的条件下发生，故B正确；C．X＋Y→Z的反应属于加成反应，故C错误；D．Y是对称结构，共有4种不同化学环境的H原子，核磁共振氢谱有4组峰，故D正确。
12．(2023·新高考广东卷)室温下可见光催化合成技术，对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法的意义重大。一种基于CO、碘代烃类等，合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)：
(1)化合物ⅰ的分子式为 。
(2)反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为100%。y为 。
(3)根据化合物ⅴ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
(4)以苯、乙烯和CO为含碳原料，利用反应③和⑤的原理，合成化合物ⅷ。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
(a)最后一步反应中，有机反应物为 (填结构简式)。
(b)相关步骤涉及烯烃制醇反应，其化学方程式为_________________________。
(c)从苯出发，第一步反应的化学方程式为__________________(注明反应条件)。
解析：(1)由化合物ⅰ的结构简式可知，其分子式为C5H10O。(2)反应②中，化合物ⅲ与无色无味气体y反应，生成化合物ⅳ，原子利用率为100%，故y为O2。(3)中含有羟基，且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，所以其可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成；与羟基相连的碳原子上有氢原子，所以其可在加热、铜的催化作用下被O2氧化生成，还可被酸性KMnO4溶液氧化生成。(4)由ⅷ的结构逆推知，与乙醇、CO反应生成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂、加热、加压条件下合成乙醇；乙烯发生题中反应②生成；苯在FeBr3的催化作用下与溴反应生成溴苯，溴苯与发生题中反应③生成，发生题中反应④生成，则完整的合成路线为
(a)由上述分析可知，最后一步反应中，有机反应物为和CH3CH2OH。(b)相关步骤涉及烯烃制醇反应，其化学方程式为CH2===CH2＋H2O eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(加热、加压)) CH3CH2OH。 (c)从苯出发，第一步反应的化学方程式为。
答案：(1)C5H10O (2)O2(或氧气)
(3)浓硫酸，加热 O2、Cu，加热 (或酸性KMnO4溶液 )
(4)(a) 和CH3CH2OH
(b)CH2===CH2＋H2O eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(加热、加压)) CH3CH2OH
(c) 反应类型
水解反应(取代反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键
方式
化学
方程式
RCH2X＋NaOH eq \(――→,\s\up7(水),\s\d8(△)) RCH2OH ＋NaX
RCH2CH2X＋NaOH eq \(――→,\s\up7(醇),\s\d8(△)) RCH===CH2＋NaX＋H2O
产物
特征
引入—OH
消去H、X原子，生成物中含有碳碳双键或碳碳三键
物理性质
递变规律
密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3
沸点
直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的增加而 eq \(□,\s\up1(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 eq \(□,\s\up1(3)) 烷烃的
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增加而 eq \(□,\s\up1(4))
反应物
化学方程式
断键部位
乙醇与Na反应
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
①
乙醇与
HBr反应
CH3CH2OH＋HBr eq \(――→,\s\up7(△)) CH3CH2Br＋H2O
②
2-丙醇分
子内脱水
eq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△)) CH3CH===CH2↑＋H2O
②⑤
乙醇分子
间脱水
2CH3CH2OH eq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(140 ℃)) CH3CH2OCH2CH3＋H2O
①②
乙醇的催
化氧化
2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(△)) 2CH3CHO＋2H2O
①③
2-丙醇的
催化氧化
＋O2 eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(△)) ＋2H2O
①③
乙醇与乙酸发生酯化反应
C2H5OH＋CH3COOH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△)) CH3COOC2H5＋H2O
①
物质
物理性质
用途
甲醇
(木醇)
无色液体，沸点低、易挥发、易溶于水
化工生产、车用燃料
乙醇
无色、有特殊香味的液体，易挥发，密度比水 eq \(□,\s\up1(5)) ，能与水 eq \(□,\s\up1(6))
燃料；溶剂；体积分数为 eq \(□,\s\up1(7)) 时可用作医用消毒剂
乙二醇
无色、黏稠的液体，易溶于水和乙醇
重要化工原料
丙三醇
(甘油)
物质及其编号
分子式
沸点/℃
水溶性
①
甘油
C3H8O3
290
与水以任意比混溶
②
1，2-丙二醇
C3H8O2
188
③
乙醇
C2H6O
78
④
丙烷
C3H8
－42
难溶于水
实验操作
在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和 2 mL 乙酸，再加入几片碎瓷片；按下图连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上，观察现象
实验装置
实验现象
饱和碳酸钠溶液的液面上有 eq \(□,\s\up1(1)) 产生，并可以闻到香味
实验结论
在浓硫酸存在、加热的条件下，乙酸和乙醇发生反应，生成无色透明、不溶于水、有香味的油状液体
化学
方程式
eq \(□,\s\up1(2)) _____________________________________________
实验
操作
实验
现象
红色光亮的铜丝灼烧后变为 eq \(□,\s\up1(3)) ，插入乙醇后铜丝又变为 eq \(□,\s\up1(4)) 。反复几次后，闻到试管中的液体有 eq \(□,\s\up1(5)) 气味
实验
结论
在催化剂、加热条件下，乙醇发生了氧化反应
总化学
方程式
eq \(□,\s\up1(6)) _______________________________
物质
密度/(g·mL－1)
沸点/℃
水中溶解度
异戊醇
0.809
132
微溶
乙酸
1.049
118
易溶
乙酸异戊酯
0.876
142.5
微溶
选项
实验目的
试剂
试管中的物质
A
醋酸的酸性强于苯酚的
碳酸氢钠溶液
①醋酸
②苯酚溶液
B
羟基对苯环的活性有影响
饱和溴水
①苯
②苯酚溶液
C
甲基对苯环的活性有影响
酸性高锰酸钾溶液
①苯
②甲苯
D
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
金属钠
①水
②乙醇
序号
结构特征
可反应
的试剂
反应形成
的新结构
反应类型
①
—CH===CH—
H2
—CH2—CH2—
加成反应
②
__________
________
__________
_______
③
__________
________
__________
_______
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
____________
____________
消去反应
b
____________
____________
氧化反应(生成有机产物)