内容正文:
热点题型(十三) 陌生有机化合物的结构与性质
近几年高考试题中常常考查陌生有机化合物,解答此类试题的突破点是——官能团。官能团决定有机物的特性,有的有机物有多种官能团,化学性质也具有多重性。
1.常见有机物的官能团和性质
有机物
官能团
主要化学性质
烷烃
-
①在光照下发生卤代反应;②不能使酸性KMnO4溶液褪色;③高温分解
不饱
和烃
①能与X2(X代表卤素,下同)、H2、HX、H2O发生加成反应;②加聚;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色
苯及其
同系物
-
①取代反应,如硝化反应、卤代反应(Fe或Fe3+做催化剂);②能与H2发生加成反应;③苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
—X
①能与NaOH水溶液共热发生取代反应;②能与NaOH的醇溶液共热发生消去反应
醇
—OH
①能与活泼金属Na等反应产生H2;②消去反应,分子内脱水生成烯烃;③催化氧化;④能与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚
—OH
①弱酸性;②遇浓溴水生成白色沉淀;③遇FeCl3溶液呈紫色;④能与醛发生缩聚反应
醛
①能与H2加成生成醇;②能被O2、[Ag(NH3)2]+、新制的Cu(OH)2等氧化剂氧化
酮
能与H2加成生成醇
羧酸
①酸的通性;②酯化反应
酯
能发生水解反应,在酸性条件下生成羧酸和醇(或酚)
氨基酸
①能与酸或碱反应;②分子间能发生缩聚反应
硝基
化合物
—NO2
一定条件下,硝基能被还原为—NH2,如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:
酰胺
水解反应:RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl,
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
2.常见有机反应中的定量关系
化学反应
定量关系
单烯烃
与X2、HX、H2等加成
1∶1
单炔烃
与X2、HX、H2等加成
1∶2
醇
与钠反应
2 mol 羟基最多生成 1 mol H2
醛
与银氨溶液、新制氢氧化铜反应
1 mol醛基最多生成2 mol Ag或1 mol Cu2O; 1 mol HCHO相当于含2 mol 醛基,最多生成4 mol Ag
羧酸
与碳酸氢钠、钠反应
1 mol羧基最多生成1 mol CO2;2 mol羧基最多生成1 mol H2
物质转化
过程中相
对分子质
量的变化
①RCH2OH―→RCHO―→RCOOH ②RCH2OHCH3COOCH2R
M M-2 M+14 M M+42
③RCOOHRCOOCH2CH3
M M+28
【典例】 (2023·山东高考)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
[解题模板] 推断陌生有机化合物结构与性质的思路
解析:选D。由克拉维酸的分子结构可以看出,碳碳双键两端的碳原子均连有不同的原子或原子团,因此克拉维酸存在顺反异构,A正确;分子结构中含有醚键、酰胺基、碳碳双键、羟基和羧基共5种官能团,B正确;克拉维酸分子结构中含有羟基和羧基,能形成分子内和分子间氢键,C正确;克拉维酸分子结构中的羧基和酰胺基都能与NaOH反应,1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。
【对点练】 1.(2023·辽宁沈阳联考)有机物阿可拉定的分子结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.所有碳原子可能共平面
B.能发生取代反应和加成反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol该有机物最多可与8 mol H2反应
解析:选D。苯环、酮羰基、碳碳双键为平面结构,由三点成面可知,阿可拉定分子中所有碳原子可能共平面,A正确;由结构简式可知,阿可拉定分子中含有的苯环、酮羰基、碳碳双键能发生加成反应,有机物分子中含有的羟基能表现酚或醇的性质,一定条件下能发生取代反应,B正确;阿可拉定分子中含有的碳碳双键、酚羟基、醇羟基能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,C正确;由结构简式可知,阿可拉定分子中含有的苯环、酮羰基、碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,则1 mol阿可拉定分子最多可与9 mol氢气反应,D错误。
2.(2023·湖南长沙统考)五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X,在一定条件下X可分别转化为Y、Z。下列说法错误的是( )
A.不能用酸性KMnO4鉴别X和Y
B.Y可以和水形成氢键
C.Z中所有碳原子不一定在同一平面上
D.1 mol Z与NaOH溶液反应时,最多可消耗7 mol NaOH
解析:选D。Y含碳碳双键和醇羟基,都能使酸性KMnO4溶液褪色,X含酚羟基,也能使酸性KMnO4溶液褪色,不能鉴别,A正确; Y含多个羟基,可与水形成氢键,B正确;由于单键可旋转,则所有碳原子不一定在同一平面上,C正确; 酚羟基、酯基、羧基能和NaOH反应,Z分子中含有5个酚羟基、1个羧基、1个能水解生成酚羟基的酯基,所以1 mol Z最多能消耗8 mol NaOH,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$$