第64讲 醛、酮 讲义 -备战2025年高考化学一轮复习讲义(苏教版2019)
2024-08-19
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内容正文:
第64讲 醛、酮
复习目标
1.掌握醛、酮的结构与性质。
2.了解醛、酮在有机合成中的应用。
考点一 醛、酮概述
必备知识
1.醛、酮的概念
物质
概念
表示方法
醛
由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物
RCHO
酮
羰基与两个烃基相连的化合物
2.醛的分类
醛
3.饱和一元醛、酮的通式
饱和一元醛的通式:CnH2nO(n≥1),饱和一元酮的通式:CnH2nO(n≥3),分子式相同的醛和酮互为同分异构体。
4.几种重要的醛、酮
物质
主要物理性质
用途
甲醛(蚁醛)(HCHO)
无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,其水溶液称福尔马林,具有杀菌、防腐性能
化工原料,它的水溶液可用于消毒和制作生物标本
乙醛(CH3CHO)
无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
化工原料
苯甲醛()
有苦杏仁气味的无色液体,俗称苦杏仁油
制造染料、香料及药物的重要原料
丙酮()
无色透明液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
有机溶剂和化工原料
思考 小分子的醛、酮均易溶于水,原因是什么?
答案 由于碳链短,羰基氧能与水分子形成氢键。
能力提升
1.下列各组物质中,一定互为同系物的是
A.、 B.、
C.和 D.、
2.桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如下反应制备肉桂醛:
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.肉桂醛与苯甲醛互为同系物
B.1mol中含有的σ键数目为9
C.标准状况下,22.4L中含有的π键数目为
D.1mol 中杂化的C原子数目为9
3.甲、乙、丙三种物质的结构如图,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质互为同系物
B.甲中羟基的极性比乙中羟基的极性弱
C.若乙中含有甲、丙,则可加入浓溴水,然后通过分液除去
D.乙可发生反应2+O22+2H2O
4.葡酚酮是由葡萄籽提取的一种花青素类衍生物(结构简式如图),具有良好的抗氧化活性。下列关于葡酚酮叙述错误的是
A.分子中含有3个手性碳原子
B.与足量的水溶液反应,键均可断裂
C.可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.催化剂存在下与足量反应,键不能全部断裂
5.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与形成聚维酮碘,其结构如图:
(图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是
A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由个单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质 D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
考点二 醛、酮的化学性质
必备知识
1.醛、酮的加成反应
(1)催化加氢(还原反应)
CH3CHO+H2CH3CH2OH,
+H2。
(2)与含极性键的分子加成
通式:+—。
写出乙醛、丙酮分别与HCN加成的化学方程式:
①CH3CHO+HCN;
②+HCN。
2.醛的氧化反应
(1)以乙醛为例写出其发生下列反应的化学方程式
①银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
②与新制的Cu(OH)2的反应
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
(2)醛基的检验
与新制的银氨溶液反应
与新制的氢氧化铜反应
实验操作
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液;再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
在试管中加入2 mL 10%NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL乙醛溶液,加热
实验现象
产生光亮的银镜(1 mol RCHO~2 mol Ag)
产生砖红色沉淀(1 mol RCHO~1 mol Cu2O)
注意事项
①试管内部必须洁净;
②银氨溶液要随用随配,不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④乙醛用量不宜太多,一般3~5滴
①配制Cu(OH)2悬浊液时,所用的NaOH溶液必须过量;
②Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;
③反应液直接加热煮沸
能力提升
1.一定条件下,O2得电子转化为超氧自由基,并实现如下转化,下列说法错误的是
A.有5种不同化学环境的氢原子 B.转化为发生了还原反应
C.总反应为:+O2+H2O2 D.具有还原性,能被氧气氧化
2.结构简式如图所示的有机物分子A中含有一个不对称碳原子(即该碳原子连接4个不同的原子或原子团),该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时,生成的新有机物无光学活性的是
A.醛基发生氧化反应 B.羟基发生酯化反应 C.酯基发生水解反应 D.醛基加氢还原
3.利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.制备溴苯并验证有HBr生成
C.证明H2CO3比苯酚酸性强
D.配制银氨溶液
A.A B.B C.C D.D
4.由有机物E()转化为()的一条合成路线为(G为相对分子质量为118的经),下列说法不正确的是
A.第①、④步反应类型分别为还原反应、消去反应
B.G的分子式为
C.F能发生催化氧化生成醛
D.E能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同
5.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为
A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3
真题测评
1.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如图,(图中虚线表示氢键),下列说法不正确的是
A.聚维酮的单体是
B.聚维酮碘是一种水溶性物质
C.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
D.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成
2.下列说法不正确的是
A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物
B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
3.同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡:。据此推测,对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应,达到平衡后,下列化合物中含量最高的是
A. B.
C. D.
4.已知:醛或酮可与格氏试剂(R′MgX):
由乙醇合成CH3CH=CHCH3(2-丁烯)的流程如下:
下列说法错误的是
A.③发生氧化反应,⑥发生消去反应
B.2-丁烯与Br2以1∶1加成可得三种不同产物
C.P的分子式为C4H10O
D.M的结构简式为CH3CH2X
5.水解生成强酸和弱酸。乙硼烷()的标准燃烧热为2165。与氨气可生成氨硼烷(),氨硼烷水解脱氢得,与反应也能生成氨硼烷。能将醛、酮转化为相应的醇。下列化学反应表示不正确的是
A.硼的制备:
B.乙硼烷燃烧:
C.三氟化硼水解:
D.氨硼烷的制备:
拓展精练
1.关同分异构体数目的判断错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3种
B.甲基环己烷()的一氯代物有4种
C.炔烃的同分异构体有3种
D.分子式为且能被氧化成醛的同分异构体有4种
2.卤代烃A的分子式为C5H9Br,在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体,A、B与NaOH水溶液作用,分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体,且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A.A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B.M可用于合成天然橡胶
C.可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D.B不能通过图中过程转化为L
3.可用作安全玻璃夹层的高分子PVB的合成路线如下:
已知:醛与二元醇反应可生成环状缩醛,如:
下列说法不正确的是
A.合成A的聚合反应是加聚反应
B.B易溶于水
C.试剂a是1-丁醛
D.B与试剂a反应的物质的量之比为2:1
4.将3 g某醛溶于水制成1 L的溶液,取10 mL和一定量的银氨溶液充分反应,得到0.3 g Ag,则该醛可能是
A.甲醛 B.乙醛 C.丙醛 D.均不是
5.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂,它可与醛、酮等羰基化合物加成:,产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一、现欲合成,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷 C.丙酮和一氯甲烷 D.甲醛和2-溴丙烷
6.甜瓜醛的结构简式如图所示。下列有关甜瓜醛的叙述正确的是( )
A.该物质最多可与1mol氢气发生加成反应
B.该物质的分子式为C9H14O
C.加热条件下,该物质能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
D.该物质为烯烃
7.下列有机物同分异构体数目判断错误的是
选项
有机物
同分异构体数目
A
某烃相对氢气的密度为28,且不能使溴的四氯化碳溶液褪色
2
B
萘的七氯代物
4
C
分子式为C5H12O,可被氧化为醛
4
D
分子式为C3H8O的醇与分子式为C4H8O2的羧酸形成的酯
4
A.A B.B C.C D.D
8.下列说法正确的是
A.分子式为C10H12O2的有机物,①苯环上有两个取代基,②能与NaHCO3反应生成气体,满足以上2个条件的该有机物的同分异构体有15种
B.对苯二甲酸()与乙二醇(HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维()
C.分子式为C5H12O的醇,能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有5种
D.分子中的所有原子有可能共平面
9.下列说法错误的是
A.与的水溶液共热,反应后生成的醇能被氧化为醛
B.液化石油气的主要成分、与苹果表面的蜡状物质二十七烷一定互为同系物
C.甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代,所得产物有12种
D.中加入的水溶液共热,再滴入溶液,可检验该物质中含有的卤素原子
11.下列物质既能发生消去反应生成相应的烯烃,又能氧化生成相应的醛的是
A.CH3OH B.CH2OHCH2CH3
C.(CH3)3COH D.(CH3)2COHCH2CH3
12.下列关于同系物的说法错误的是
①和互为同系物,均可以与金属钠反应。
②苯和甲苯互为同系物,均能使KMnO4酸性溶液褪色。
③同系物在水中的溶解性相同,苯的同系物都难溶于水,乙醇的同系物都易溶于水。
④烷烃的密度随分子量增大而增大,液态烷烃的密度小于水的密度,固态烷烃的密度大于水的密度。
⑤同系物的分子式可以用一个通式概括,符合通式CnH2nO的物质是饱和一元醛。
⑥乙二醇和丙三醇互为同系物。
A.③④⑤⑥ B.①②③④ C.①②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
13.某大学一团队提出了一种恶唑烷酮及其衍生物的高效合成,如图所示。下列叙述正确的是
已知:①Path a代表反应历程a,Path b代表反应历程b,最终都得到目标产物6。②Ph—代表苯基, Bn—代表苯甲基。
A.Path a和Path b的产物不完全相同
B.4→6和5→4的反应类型相同
C.上述循环中,只断裂了极性键
D.1、4、5都具有亲水性
14.二苯乙醇酮可作为药物和润湿剂的原料,结构简式如图。下列有关该物质说法正确的是
A.化学式为
B.能发生水解反应
C.所有碳原子可能处于同一平面
D.与足量氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子
15.邻二醇在酸催化作用下发生分子内重排脱水生成酮(或醛),反应如下图所示。
下列说法错误的是
A.反应物与乙二醇互为同系物
B.反应物中有两个不对称C原子,该物质一定有旋光性
C.通过核磁共振氢谱能验证反应产物的主、次关系
D.类比上述反应,酸性条件下能转化为
16.奴佛卡因(M,结构如图所示)是口腔科局麻用药,下列说法正确的是
A.M的分子式为C13H18N2O2
B.M中所含官能团名称为氨基、酮羰基和醚键
C.M中所有的原子一定不处于同一平面上
D.的NaOH溶液可与0.1 mol M恰好完全反应
17.四环素是一种广谱性抗生素,能高效抑制多种细菌感染。它的结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A.1个四环素分子中含5个手性碳原子
B.四环素分子中含氧官能团有醇羟基、酚羟基和酮羰基
C.四环素分子与溴水只能发生取代反应
D.四环素分子不易与O2反应
18.诺贝尔化学奖表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献,用脯氨酸催化合成酮醛反应如图:
下列说法错误的是
A.c 可发生消去反应形成双键
B.该反应为取代反应
C.该反应原子利用率 100%
D.脯氨酸与互为同分异构体
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第64讲 醛、酮
复习目标
1.掌握醛、酮的结构与性质。
2.了解醛、酮在有机合成中的应用。
考点一 醛、酮概述
必备知识
1.醛、酮的概念
物质
概念
表示方法
醛
由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物
RCHO
酮
羰基与两个烃基相连的化合物
2.醛的分类
醛
3.饱和一元醛、酮的通式
饱和一元醛的通式:CnH2nO(n≥1),饱和一元酮的通式:CnH2nO(n≥3),分子式相同的醛和酮互为同分异构体。
4.几种重要的醛、酮
物质
主要物理性质
用途
甲醛(蚁醛)(HCHO)
无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水,其水溶液称福尔马林,具有杀菌、防腐性能
化工原料,它的水溶液可用于消毒和制作生物标本
乙醛(CH3CHO)
无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
化工原料
苯甲醛()
有苦杏仁气味的无色液体,俗称苦杏仁油
制造染料、香料及药物的重要原料
丙酮()
无色透明液体,易挥发,能与水、乙醇等互溶
有机溶剂和化工原料
思考 小分子的醛、酮均易溶于水,原因是什么?
答案 由于碳链短,羰基氧能与水分子形成氢键。
能力提升
1.下列各组物质中,一定互为同系物的是
A.、 B.、
C.和 D.、
【答案】B
【分析】同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,据此定义解题。
【详解】
A.、二者官能团不同即结构不相似,不互为同系物,A不合题意;
B.只能为HCHO、二者均含有醛基即结构相似,组成上相差一个CH2,即二者互为同系物,B符合题意;
C.和的官能结构不相似,前者为酚,后者为醇,二者不互为同系物,C不合题意;
D.、的结构不相似,组成上也不是相差CH2的整数倍,不互为同系物,D不合题意;
故答案为:B。
2.桂皮中含有的肉桂醛是一种食用香料,工业上可通过如下反应制备肉桂醛:
为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.肉桂醛与苯甲醛互为同系物
B.1mol中含有的σ键数目为9
C.标准状况下,22.4L中含有的π键数目为
D.1mol 中杂化的C原子数目为9
【答案】D
【详解】A.同系物必须是含有相同官能团的同类物质,肉桂醛与苯甲醛的官能团不完全相同,不是同类物质,不可能互为同系物,故A错误;
B.由结构简式可知,苯基中有11个σ键、醛基中2个σ键、苯基与醛基之间1个σ键,即分子中含有14个σ键,则1mol苯甲醛中含有的σ键数目为1mol×14×NAmol—1=14NA,故B错误;
C.标准状况下,乙醛为液态,无法计算22.4L乙醛的物质的量和含有的π键数目,故C错误;
D.由结构简式可知,肉桂醛分子中苯环上的碳原子和双键碳原子的杂化方式都为杂化,则1mol肉桂醛分子中杂化的碳原子数目为1mol×9×NAmol—1=9NA,故D正确;
故选D。
3.甲、乙、丙三种物质的结构如图,下列说法正确的是
A.甲、乙、丙三种物质互为同系物
B.甲中羟基的极性比乙中羟基的极性弱
C.若乙中含有甲、丙,则可加入浓溴水,然后通过分液除去
D.乙可发生反应2+O22+2H2O
【答案】D
【分析】甲中含有酚羟基,属于酚类物质,乙中含有醇羟基,属于醇类物质,丙中含有醛基,属于醛类物质。
【详解】A.由分析可知,甲、乙、丙为三种不同类别的物质,不能互为同系物,故A错误;
B.受苯环的影响,苯酚中氢氧键比醇分子中氢氧键更容易断裂,因此苯酚中羟基的极性更大,故B错误;
C.苯酚(甲)可以和浓溴水反应,生成三溴苯酚沉淀,乙和丙都会溶于浓溴水,不能通过分液除去,故C错误;
D.醇可以和氧气在铜作用下发生催化氧化反应,生成对应的醛,乙可发生反应2+O22+2H2O,故D正确;
故选D。
4.葡酚酮是由葡萄籽提取的一种花青素类衍生物(结构简式如图),具有良好的抗氧化活性。下列关于葡酚酮叙述错误的是
A.分子中含有3个手性碳原子
B.与足量的水溶液反应,键均可断裂
C.可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.催化剂存在下与足量反应,键不能全部断裂
【答案】B
【详解】A.手性原子连接四个不同的原子或原子团,葡酚酮分子中含有3个手性碳原子,A正确;
B.葡酚酮中羧基、酚羟基与水溶液反应,键断裂,而没有与苯环相连的不与水溶液反应,键不断裂,B错误;
C.葡酚酮分子中含有酚羟基及醇羟基,具有强的还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液的紫色褪色,C正确;
D.葡酚酮中苯环和碳碳双键与足量反应,键断裂,羧基和酯基不能和发生加成反应,碳氧双键中的键不能断裂,D正确;
故选B。
5.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与形成聚维酮碘,其结构如图:
(图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是
A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由个单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质 D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
【答案】B
【详解】
A.由高聚物结构简式可知 的单体为,故A正确;
B. 由个单体加聚生成,故B错误;
C.高聚物可与形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,故C正确;
D.含有肽键,具有多肽化合物的性质,可发生水解生成氨基和羧基,故D正确;
答案选B。
考点二 醛、酮的化学性质
必备知识
1.醛、酮的加成反应
(1)催化加氢(还原反应)
CH3CHO+H2CH3CH2OH,
+H2。
(2)与含极性键的分子加成
通式:+—。
写出乙醛、丙酮分别与HCN加成的化学方程式:
①CH3CHO+HCN;
②+HCN。
2.醛的氧化反应
(1)以乙醛为例写出其发生下列反应的化学方程式
①银镜反应
CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
②与新制的Cu(OH)2的反应
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
(2)醛基的检验
与新制的银氨溶液反应
与新制的氢氧化铜反应
实验操作
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,使最初产生的沉淀恰好溶解,制得银氨溶液;再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热
在试管中加入2 mL 10%NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2,振荡后加入0.5 mL乙醛溶液,加热
实验现象
产生光亮的银镜(1 mol RCHO~2 mol Ag)
产生砖红色沉淀(1 mol RCHO~1 mol Cu2O)
注意事项
①试管内部必须洁净;
②银氨溶液要随用随配,不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④乙醛用量不宜太多,一般3~5滴
①配制Cu(OH)2悬浊液时,所用的NaOH溶液必须过量;
②Cu(OH)2悬浊液要随用随配,不可久置;
③反应液直接加热煮沸
能力提升
1.一定条件下,O2得电子转化为超氧自由基,并实现如下转化,下列说法错误的是
A.有5种不同化学环境的氢原子 B.转化为发生了还原反应
C.总反应为:+O2+H2O2 D.具有还原性,能被氧气氧化
【答案】B
【详解】A. 中,苯环上有3种氢原子、-CH2-上有1种氢原子,羟基上有1种氢原子,共有5种不同化学环境的氢原子,A正确;
B.根据图示,失去电子,生成,发生氧化反应,B错误;
C.根据图示,与O2作为反应物,和H2O2为生成物,C正确;
D.醛基具有还原性,被氧气氧化生成羧基,D正确;
故答案为:B。
2.结构简式如图所示的有机物分子A中含有一个不对称碳原子(即该碳原子连接4个不同的原子或原子团),该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时,生成的新有机物无光学活性的是
A.醛基发生氧化反应 B.羟基发生酯化反应 C.酯基发生水解反应 D.醛基加氢还原
【答案】D
【分析】
原分子中含有手性碳原子,如图:;
【详解】A.醛基发生氧化反应,生成CH3COOCH(CH2OH)COOH,含手性碳原子,具有光学活性,故A不选;
B.羟基发生酯化反应,原手性碳原子依旧是手性碳原子,具有光学活性,故B不选;
C.酯基发生水解反应,生成HOCH(CH2OH)COOH,原手性碳原子依旧是手性碳原子,具有光学活性,故C不选;
D.醛基加氢还原,CH3COOCH(CH2OH)2,不含手性碳原子,不具有光学活性,故D选;
答案选D。
3.利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.制备溴苯并验证有HBr生成
C.证明H2CO3比苯酚酸性强
D.配制银氨溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀,而得不到Fe(OH)3胶体,A不合题意;
B.装有CCl4的洗气瓶能够除去HBr中混有的挥发出的溴单质,排除这一干扰,硝酸银溶液中产生淡黄色沉淀,能证明苯与液溴发生取代反应,B符合题意;
C.乙酸具有挥发性,挥发的醋酸与苯酚钠反应生成苯酚,不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱,C不合题意;
D.配制银氨溶液应该将稀氨水逐滴滴入硝酸银溶液中,试剂顺序不合理,D不合题意;
故答案为:B。
4.由有机物E()转化为()的一条合成路线为(G为相对分子质量为118的经),下列说法不正确的是
A.第①、④步反应类型分别为还原反应、消去反应
B.G的分子式为
C.F能发生催化氧化生成醛
D.E能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同
【答案】D
【分析】
E与H2在一定条件下发生加成反应产生F:,F与浓硫酸混合加热发生消去反应产生G:,G与Br2发生加成反应产生H:,H与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应产生,然后根据问题分析解答。
【详解】A.第①步反应为E与H2在一定条件下发生加成反应产生F,物质与H2的加成反应为还原反应;第④步反应为H与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应,A正确;
B.根据G的结构简式可知G分子式为C9H10,B正确;
C.F分子中含有醇羟基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,因此能发生催化氧化生成醛,C正确;
D.E分子中含有醛基,具有强的还原性,能够被溴水或酸性高锰酸钾溶液氧化而使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,二者褪色原理相同,D错误;
故选D。
5.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为
A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3
【答案】C
【详解】根据乌洛托品的结构简式以及元素守恒,1mol乌洛托品有4molN,因此需要4molNH3·H2O,6molC需要6mol甲醛的水溶液,因此则甲醛与氨的物质的量之比为6:4=3:2,答案选C。
真题测评
1.聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如图,(图中虚线表示氢键),下列说法不正确的是
A.聚维酮的单体是
B.聚维酮碘是一种水溶性物质
C.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
D.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成
【答案】D
【详解】A.由高聚物结构简式可知聚维酮的单体是 ,故A正确;
B.高聚物可与HI3形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,故B正确;
C.含有肽键,具有多肽化合物的性质,可发生水解生成氨基和羧基,故C正确;
D. 由2m+n个单体加聚生成,故D错误。
故选D。
2.下列说法不正确的是
A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物
B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味
D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料
【答案】A
【详解】A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛或酮及其缩合产物,故A错误;
B.某些含有苯环的蛋白质溶液与浓硝酸会因胶体发生聚沉产生白色沉淀,加热后沉淀发生显色反应变为黄色,故B正确;
C.酯是易挥发而具有芳香气味的有机化合物,所以含有酯类的水果会因含有低级酯类物质而具有特殊香味,故C正确;
D.聚乙烯、聚氯乙烯的是具有优良性能的热塑性塑料,故D正确;
故选A。
3.同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡:。据此推测,对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应,达到平衡后,下列化合物中含量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
由已知信息知,苯环上的羟基不发生反应,醛基中的碳氧双键与D218O发生加成反应,在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为-OD,-18OD),两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,会脱水,得到醛基,故的含量最高,同时,酚羟基电离氢的能力比水强,重水的量多,故酚羟基中的氢主要为D,综上所述,C正确;
故选C。
4.已知:醛或酮可与格氏试剂(R′MgX):
由乙醇合成CH3CH=CHCH3(2-丁烯)的流程如下:
下列说法错误的是
A.③发生氧化反应,⑥发生消去反应
B.2-丁烯与Br2以1∶1加成可得三种不同产物
C.P的分子式为C4H10O
D.M的结构简式为CH3CH2X
【答案】B
【分析】
根据题中所给信息可知,M应为CH3CH2X,N应为CH3CHO,从而得出P为,据此分析解答。
【详解】
A.反应③中,CH3CH2OH转化为CH3CHO,发生氧化反应,反应⑥中,转化为CH3CH=CHCH3,发生消去反应,A正确;
B.2-丁烯与Br2以1∶1加成,只能生成一种产物,B错误;
C.P的结构简式为,分子式为C4H10O,C正确;
D.由以上分析可知,M的结构简式为CH3CH2X,D正确;
故答案选B。
5.水解生成强酸和弱酸。乙硼烷()的标准燃烧热为2165。与氨气可生成氨硼烷(),氨硼烷水解脱氢得,与反应也能生成氨硼烷。能将醛、酮转化为相应的醇。下列化学反应表示不正确的是
A.硼的制备:
B.乙硼烷燃烧:
C.三氟化硼水解:
D.氨硼烷的制备:
【答案】C
【详解】A.用还原性较强的Mg还原硼的氧化物制备硼:,故A正确;
B.乙硼烷()的标准燃烧热为2165,所以乙硼烷燃烧的热化学方程式为: ,故B正确;
C.硼酸是弱酸不能拆成,故C错误;
D.与反应能生成氨硼烷,所以氨硼烷的制备:,故D正确;
故选C。
拓展精练
1.关同分异构体数目的判断错误的是
A.异丁烷的二溴代物有3种
B.甲基环己烷()的一氯代物有4种
C.炔烃的同分异构体有3种
D.分子式为且能被氧化成醛的同分异构体有4种
【答案】B
【详解】A.异丁烷的二溴代物有3种,分别为CHBr2CH(CH3)2、CH2BrCH(CH3)CH2Br、CH2BrCBr(CH3) 2,故A项正确;
B.甲基环己烷的一氯代物有5种,分别为、、、、,故B项错误;
C.炔烃的同分异构体有3种,分别为、、,故C项正确;
D.分子式为C5H12O且能被氧化成醛的同分异构体有4种,分别、CH3CH2CH2CH2CH2OH、、,故D项正确;
故本题选B。
2.卤代烃A的分子式为C5H9Br,在一定条件下存在如图所示转化。B是A的一种链状同分异构体,A、B与NaOH水溶液作用,分别得到两种醇C和D。其中C存在对映异构体,且加氢后的产物易被氧化为醛。D加氢后的产物不易被氧化。下列说法正确的是
A.A分子的核磁共振氢谱共有6组峰
B.M可用于合成天然橡胶
C.可用红外光谱仅确定C的对映异构体
D.B不能通过图中过程转化为L
【答案】B
【分析】卤代烃A的分子式为C5H9Br,A发生消去反应生成烯烃M,M被酸性高锰酸钾溶液氧化生成L,结合A的分子式知,A还存在一个碳碳双键,根据L的结构简式推知M为CH2=C(CH3)CH=CH2,而A与NaOH水溶液作用生成醇C,C存在对映异构体且加氢后的产物易被氧化为醛,可推知A为BrCH2CH(CH3)CH=CH2、C为HOCH2CH(CH3)CH=CH2,B是A的一种链状同分异构体,B与NaOH水溶液作用得到醇D,D加氢后的产物不易被氧化,可知B为CH2=CHC(CH3)2Br、D为CH2=CHC(CH3)2OH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,A的结构简式为BrCH2CH(CH3)CH=CH2,分子中有5种化学环境不同的氢原子,分子的核磁共振氢谱共有5组峰,故A错误;
B.M为CH2=C(CH3)CH=CH2,可用于合成天然橡胶,故B正确;
C.C的对映异构体与C的化学键、官能团相同,含有相同的基团,二者红外光谱图相同,故C错误;
D.B是CH2=CHC(CH3)2Br,可以发生消去反应生成CH2=CHC(CH3)=CH2,再用酸性高锰酸钾溶液氧化生成L,可以实现图中转化,故D错误;
故选:B。
3.可用作安全玻璃夹层的高分子PVB的合成路线如下:
已知:醛与二元醇反应可生成环状缩醛,如:
下列说法不正确的是
A.合成A的聚合反应是加聚反应
B.B易溶于水
C.试剂a是1-丁醛
D.B与试剂a反应的物质的量之比为2:1
【答案】D
【分析】由已知醛和二元醇的反应及PVB的结构简式可推知:试剂a为CH3CH2CH2CHO,B为 ,A与NaOH反应后酸化得到B和CH3COOH,可推知A为,据此分析解题 。
【详解】
A.由分析可知,聚合物A的结构简式为:,故合成A的单体为:CH2=CHOOCCH3,故合成A的聚合反应是加聚反应,A正确;
B.由分析可知,B的结构简式为,含有醇羟基,故B易溶于水,B正确;
C.由分析可知,试剂a的结构简式为CH3CH2CH2CHO,其名称为1-丁醛,C正确;
D.由已知信息可知,1mol-CHO需要2mol-OH,所以B与试剂a反应的物质的量之比为2:n,D错误;
故答案为:D。
4.将3 g某醛溶于水制成1 L的溶液,取10 mL和一定量的银氨溶液充分反应,得到0.3 g Ag,则该醛可能是
A.甲醛 B.乙醛 C.丙醛 D.均不是
【答案】A
【详解】若为甲醛,则1mol甲醛发生银镜反应生成4molAg,则10mL溶液中甲醛的物质的量为0.03g÷30 g·mol-1=0.001mol,最多得到银的质量为0.001mol ×4× 108g·mol-1=0.432g;若银氨溶液不足,可能生成0.3gAg。
若不是甲醛,则其他相对分子质量最小的醛为乙醛,则10mL溶液中乙醛的物质的量为0.03g÷44 g·mol-1≈6.82×10-4mol,则最多生成银的质量为6.82×10-4mol×2× 108g·mol-1≈0.15g,则不可能是乙醛,也不能是丙醛。
根据分析,该醛可能为甲醛,A符合题意。
答案选A。
【点睛】1mol甲醛可以看成含有2mol-CHO,因此在发生银镜反应时,会得到4molAg。
5.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂,它可与醛、酮等羰基化合物加成:,产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一、现欲合成,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷 C.丙酮和一氯甲烷 D.甲醛和2-溴丙烷
【答案】C
【解析】由信息:可知,此反应原理为断开C=O键中的一个键,烃基加在碳原子上,加在O原子上,产物经水解得到醇,发生取代反应,即氢原子()取代,据此解题。
【详解】A.氯乙烷和乙醛反应,生成的产物经水解,得到,故A错误;
B.甲醛和1-溴丙烷反应,生成的产物经水解,得到丁醇(),故B错误;
C.丙酮和一氯甲烷反应,生成的产物经水解得到2-甲基-2-丙醇,故C正确;
D.甲醛和2-溴丙烷反应,生成的产物经水解得到2-甲基-1-丙醇,故D错误;
故选C。
6.甜瓜醛的结构简式如图所示。下列有关甜瓜醛的叙述正确的是( )
A.该物质最多可与1mol氢气发生加成反应
B.该物质的分子式为C9H14O
C.加热条件下,该物质能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
D.该物质为烯烃
【答案】C
【详解】A.该物质含有醛基、碳碳双键,1mol该物质可以和2molH2发生加成反应,A项错误;
B.该物质的分子式应为C9H16O,B项错误;
C.该物质含有醛基,在加热条件下能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,C项正确;
D.该物质含有醛基,不是烃类物质,D项错误;
故选C。
7.下列有机物同分异构体数目判断错误的是
选项
有机物
同分异构体数目
A
某烃相对氢气的密度为28,且不能使溴的四氯化碳溶液褪色
2
B
萘的七氯代物
4
C
分子式为C5H12O,可被氧化为醛
4
D
分子式为C3H8O的醇与分子式为C4H8O2的羧酸形成的酯
4
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.相对氢气的密度为28,则摩尔质量为56g/mol,可知分子式为C4H8,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明不含碳碳双键,满足该条件的同分异构体数目共2种:甲基环丙烷和环丁烷,故A不符合题意;
B.萘中共含有9个氢,其七氯代物和二氯代物的同分异构体是一样多的。先根据等效氢找一氯代物, 由结构对称可知,萘中含2种位置的H,则其一氯代物有2种( 、),二氯代物有10种 、,同理,萘的七氯代物共有10种,故B符合题意;
C.分子式为C5H12O,可被氧化为醛的有机分子中含有-CH2OH结构,所以符合条件的分子的种类,即是丁基的种数,共四种,故C不符合题意;
D.C3H8O分子式可对应的醇有2种:CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3,分子式为C4H8O2的羧酸有2种:CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH,两者之间组合形成的酯有4种,故D不符合题意;
综上,本题选B。
8.下列说法正确的是
A.分子式为C10H12O2的有机物,①苯环上有两个取代基,②能与NaHCO3反应生成气体,满足以上2个条件的该有机物的同分异构体有15种
B.对苯二甲酸()与乙二醇(HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维()
C.分子式为C5H12O的醇,能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有5种
D.分子中的所有原子有可能共平面
【答案】A
【详解】A、分子式为C10H12O2的有机物,满足条件的同分异构体中含有两个取代基,分别是羧基和烃基,2个取代基的结构分别是-COOH、-CH2CH2CH3;-COOH、-CH(CH3)2;-CH2COOH、-CH2CH3;-CH2CH2COOH、-CH3;-CH(CH3)COOH、-CH3;五种结构,苯环有2个取代基的有邻、间、对3种,所以共15种符合题意的同分异构体,正确;
B、对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维,错误;
C、被氧化为醛的醇的结构中含有-CH2OH,所以分子式为C5H12O的醇含有-CH2OH的只有4种,错误;
D、中含有甲基,为四面体结构,所以不可能所有原子都共面,错误;
答案选A。
9.下列说法错误的是
A.与的水溶液共热,反应后生成的醇能被氧化为醛
B.液化石油气的主要成分、与苹果表面的蜡状物质二十七烷一定互为同系物
C.甲苯苯环上的一个氢原子被含4个碳原子的烷基取代,所得产物有12种
D.中加入的水溶液共热,再滴入溶液,可检验该物质中含有的卤素原子
【答案】D
【详解】A.,生成的醇在氧化过程中-CH2OH中C-H键及O-H均断裂,最终形成了-CHO即为醛基,方程式为 ,A项正确;
B.C3H8、C4H10及二十七烷均为CnH2n+2的支链烷烃,它们之间相差n个CH2,为同系物,B项正确;
C.甲苯环上一取代有如下三种位置, 、 和 。同时基元法-C4H9的同分异构体有4种,所以总的同分异构体数目为4+4+4=12种,C项正确;
D.CH3Cl与NaOH溶液加热发生取代反应产生HCl,加入AgNO3会与OH-反应产生干扰,所以应先加入硝酸酸化后再加入AgNO3检验,D项错误;
答案选D。
10.下列物质中,水解后的产物在红热铜丝催化下被空气氧化最多可生成4种醛的是(不考虑立体异构)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,一溴代烷的水解产物应为,被催化氧化最多可生成4种醛,则-R有4种结构,据此即可解答。
【详解】A.丙烷有两种氢原子,C3H7-有两种结构,故A不符合;
B.正丁烷和异丁烷均有两种氢原子,C4H9-有4种不同的结构,故B符合;
C.戊烷有3种同分异构体,正戊烷、异戊烷、新戊烷;其等效氢原子分别有3、4或1种,则相应的一取代物有8种,故分子式为C5H11-的同分异构体共有8种,故C不符合;
D.C6H14属于烷烃,主链为6个碳原子有:CH3(CH2)4CH3;主链为5个碳原子有:CH3CH2CH2CH(CH3)2;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;主链为4个碳原子有:CH3CH2C(CH3)3;CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,则相应的一取代物分别有3、5、4、3、2种。故分子式为C6H13-的同分异构体共有17种,故D不符合;
答案选B。
11.下列物质既能发生消去反应生成相应的烯烃,又能氧化生成相应的醛的是
A.CH3OH B.CH2OHCH2CH3
C.(CH3)3COH D.(CH3)2COHCH2CH3
【答案】B
【详解】A.CH3OH不能发生消去反应,故A错误;B.CH2OHCH2CH3发生消去反应生成丙烯,发生氧化反应生成丙醛,故B正确;C.(CH3)3COH不能发生催化氧化生成相应的醛,只可以发生消去反应生成烯烃,故C错误;D.(CH3)2COHCH2CH3不能催化氧化生成相应的醛,能发生消去反应生成燃烧,故D错误;故答案为B。
点睛:把握官能团及性质为解答的关键,侧重醇的性质及分析与应用能力的考查,选项中物质均为醇,只有羟基相连碳的邻位碳上有氢原子的才能发生消去反应生成烯烃;只有羟基相连碳的碳上有2个氢原子的才能发生氧化反应生成醛,以此来解答,
12.下列关于同系物的说法错误的是
①和互为同系物,均可以与金属钠反应。
②苯和甲苯互为同系物,均能使KMnO4酸性溶液褪色。
③同系物在水中的溶解性相同,苯的同系物都难溶于水,乙醇的同系物都易溶于水。
④烷烃的密度随分子量增大而增大,液态烷烃的密度小于水的密度,固态烷烃的密度大于水的密度。
⑤同系物的分子式可以用一个通式概括,符合通式CnH2nO的物质是饱和一元醛。
⑥乙二醇和丙三醇互为同系物。
A.③④⑤⑥ B.①②③④ C.①②⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
【答案】D
【详解】①属于酚,属于醇,二者结构不相似,不属于同系物,故①错误;
②苯和甲苯结构相似,在分子组成上相差一个CH2原子团,互为同系物,但苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,故②错误;
③同系物的化学性质相同,但物理性质不相同,乙醇的同系物中,如果醇中烃基较大,烃基对物质的溶解性起决定性作用,该醇不易溶于水,故③错误;
④烷烃的密度随分子量增大而增大,但烷烃的密度一般小于水,因此液态烷烃的密度小于水的密度,固态烷烃的密度也小于水的密度,故④错误;
⑤符合通式CnH2nO的物质不一定是饱和一元醛,也可能是酮类,故⑤错误;
⑥同系物必须具有相似结构,乙二醇含有2个羟基,丙三醇含有3个羟基,二者结构不相似,不属于同系物,故⑥错误;
故错误的有①②③④⑤⑥;
答案选D。
13.某大学一团队提出了一种恶唑烷酮及其衍生物的高效合成,如图所示。下列叙述正确的是
已知:①Path a代表反应历程a,Path b代表反应历程b,最终都得到目标产物6。②Ph—代表苯基, Bn—代表苯甲基。
A.Path a和Path b的产物不完全相同
B.4→6和5→4的反应类型相同
C.上述循环中,只断裂了极性键
D.1、4、5都具有亲水性
【答案】D
【详解】A.Path a与Path b的产物均为化合物6和H2O,A错误;
B.4→6是加成反应,5→4是取代反应,B错误;
C.4→6时断裂了碳碳三键中的1个非极性键,C错误;
D.有机物含氨基、羟基、羧基等与水形成氢键,有亲水性,D正确;
故选D。
14.二苯乙醇酮可作为药物和润湿剂的原料,结构简式如图。下列有关该物质说法正确的是
A.化学式为
B.能发生水解反应
C.所有碳原子可能处于同一平面
D.与足量氢气加成所得分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【详解】A.根据结构简式可判断二苯乙醇酮的化学式为,A错误;
B.该有机物中没有酯基或酰胺键,不能发生水解反应,B错误;
C.苯环和碳氧双键都是平面结构,该有机物中所有碳原子可能处于同一平面,C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,二苯乙醇酮与足量氢气加成得到,其中含有2个手性碳原子,即与羟基相连的碳原子,D错误;
故选C。
15.邻二醇在酸催化作用下发生分子内重排脱水生成酮(或醛),反应如下图所示。
下列说法错误的是
A.反应物与乙二醇互为同系物
B.反应物中有两个不对称C原子,该物质一定有旋光性
C.通过核磁共振氢谱能验证反应产物的主、次关系
D.类比上述反应,酸性条件下能转化为
【答案】AB
【详解】A.反应物中含有苯环结构,属于芳香醇,与乙二醇不是同系物,A错误;
B.反应物中有两个不对称C原子,有可能为内消旋体,不一定有旋光性,B错误;
C.主次产物的氢原子种类不同,因此通过核磁共振氢谱可以验证反应产物的主、次关系,C正确;
D.类比邻二醇分子内重排脱水原理,酸性条件下可以转化为,D正确;
答案选AB。
16.奴佛卡因(M,结构如图所示)是口腔科局麻用药,下列说法正确的是
A.M的分子式为C13H18N2O2
B.M中所含官能团名称为氨基、酮羰基和醚键
C.M中所有的原子一定不处于同一平面上
D.的NaOH溶液可与0.1 mol M恰好完全反应
【答案】C
【详解】A.M的分子式为C13H20N2O2,A错误;
B.M中所含官能团名称为氨基、酯基,B错误;
C.M中所有的原子一定不处于同一平面上,因为含有乙基(-CH2CH3),C正确;
D.M中含有酯基,酯基水解后生成与,酚羟基与羧基会与氢氧化钠发生反应,若是的1LNaOH溶液可与0.2 mol M恰好完全反应,另外没有给出两者的体积,D错误;
故选C。
17.四环素是一种广谱性抗生素,能高效抑制多种细菌感染。它的结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A.1个四环素分子中含5个手性碳原子
B.四环素分子中含氧官能团有醇羟基、酚羟基和酮羰基
C.四环素分子与溴水只能发生取代反应
D.四环素分子不易与O2反应
【答案】A
【详解】
A.分子中5个手性碳的位置如图:,A正确;
B.四环素分子中含氧官能团有醇羟基、酚羟基、酮羰基和酰胺基,C错误;
C.四环素分子中的碳碳双键可以与溴单质加成,C错误;
D.四环素中酚羟基、酮羰基、酚羟基等结构均可以与O2反应,D错误。
本题选A。
18.诺贝尔化学奖表彰在“不对称有机催化的发展”中的贡献,用脯氨酸催化合成酮醛反应如图:
下列说法错误的是
A.c 可发生消去反应形成双键
B.该反应为取代反应
C.该反应原子利用率 100%
D.脯氨酸与互为同分异构体
【答案】B
【详解】A.c 中与羟基相连的碳原子邻位碳原子上有H,可发生消去反应形成双键,故A正确;
B.该反应为加成反应,故B错误;
C.该反应为加成反应,原子利用率 100%,故C正确;
D.脯氨酸与的分子式都是C5H9O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
选B。
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