专题07 醛和酮-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（沪科版2020选择性必修3）

专题07 醛和酮 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一．乙醛的性质 1．醛的概念及结构特点 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式是—CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO。 2．乙醛的结构与物理性质 3．乙醛的化学性质 （1）加成反应 ①催化加氢(还原反应) 乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生加成反应，化学方程式为 CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 ②与HCN加成 在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。乙醛能和一些极性试剂例如氰化氢(HCN)发生加成反应：＋H—CN―→(2-羟基丙腈)。 （2）氧化反应 ①可燃性 乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。 ②催化氧化 乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式： ＋O2 。 ③与银氨溶液反应 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O ④与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有砖红色沉淀产生 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O ⑤乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。 二．醛的结构与常见的醛 1．常见的醛 （1）甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为HCHO。通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。 ①结构特点 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图： ②甲醛氧化反应的特殊性 甲醛发生氧化反应时，可理解为 。 所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系： 1 mol HCHO～4 mol Ag； 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。 （2）苯甲醛 苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。 2．醛的化学通性 （1）醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH。 （2）有机物的氧化、还原反应 ①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。 ②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。 ③醛基的检验：在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成，或在洁净的试管中加入少量试样和新制的Cu(OH)2，加热煮沸，有砖红色沉淀生成。 三．酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为：。 （2）丙酮的物理性质 常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 （3）丙酮的化学性质 不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 反应的化学方程式： ＋H2。 【例1】桂皮中的肉桂醛()是一种食用香料，一种合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．化合物M为乙醛 B．1mol肉桂醛最多可与5molH2反应 C．肉桂醛可以新制的Cu(OH)2溶液发生反应，生成砖红色沉淀 D．为了检验肉桂醛中含有碳碳双键，可向肉桂醛中滴加酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明肉桂醛分子中含有碳碳双键 【答案】D 【分析】乙炔和水发生加成反应生成乙醛，乙醛和苯甲醛在氢氧化钠溶液、加热条件下反应生成肉桂醛，由此分析回答； 【解析】A．由分析可知，化合物M为乙醛，A正确； B．苯环和氢气以1：3发生加成反应，碳碳双键、醛基都能和氢气以1：1加成，则1mol肉桂醛最多可与5molH2反应，B正确； C．肉桂醛中含有醛基，在加热条件下肉桂醛可以和新制的Cu(OH)2溶液发生反应，生成砖红色沉淀，C正确； D．肉桂醛中醛基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾氧化，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验肉桂醛中的碳碳双键，D错误； 故选D。 【例2】根据化学反应，判断下列反应不可能发生的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据化学反应，可知反应发生时带相反电性的原子成键。 【解析】A．电负性：N>C>H，反应中带负电荷的C与带正电荷的H成键，带正电荷的H原子与带负电荷的N成键，A正确 B．电负性： Cl>C，O> Na，反应中带负电荷的Cl与带正电荷的Na结合，带正电荷的C原子与带负电荷的O成键，B正确； C．电负性：O>C>H，反应中带负电荷的O应该与带正电荷的H成键，带正电荷的C原子应该与带负电荷的C成键，C错误； D．电负性：Br >H，乙烯分子中两个碳原子形成非极性共价键，反应中带负电荷的Br、带正电荷的H原子均与带C成键，D正确； 故答案为：C。 【例3】工业制备茉莉醛()的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 已知：茉莉醛易被浓硫酸氧化 A．乙醇的作用是提供反应原料 B．“干燥剂”可选用无水硫酸钠或浓硫酸 C．用红外光谱法可以快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量 D．制备茉莉醛的化学反应方程式为： 【答案】D 【分析】苯甲醛与庚醛、乙醇、氢氧化钾共热反应生成茉莉醛，冷却后经过萃取、分液分离出水相，加入干燥剂后过滤，去掉滤渣后蒸馏，用柱色谱法分离出庚醛自缩物，得到茉莉醛。 【解析】A．该反应过程中乙醇并没有参与，不是反应原料，乙醇是做溶解，A错误； B．茉莉醛易被浓硫酸氧化，“干燥剂”不可选用浓硫酸，无水硫酸钠能吸收有机层中的水分，“干燥剂”可选用无水硫酸钠，B错误； C．快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量可以用质谱法，红外光谱可以测定官能团及结构，C错误 ； D．制备茉莉醛的反应原理是+H2O，D正确； 答案选D。 【例4】已知：醛在一定条件下可以两分子间反应，兔耳草醛是重要的合成香料，它具有独特的新鲜水果的清香。由枯茗醛()合成兔耳草醛的路线如下： （1）枯茗醛的核磁共振氢谱有 组峰；A→B的反应类型是 。 （2）B中含有的官能团是 (写结构式)；检验B中含氧官能团的试剂是 。 （3）写出C→兔耳草醛的化学方程式： 。 【答案】（1）5 消去反应 （2）、 银氨溶液 （3） 【分析】 根据题干已知醛在一定条件下可以两分子间反应的信息，枯茗醛和丙醛反应生成的A的结构简式为：，A在加热条件下发生消去反应生成B，结构为：，B与氢气发生加成反应生成C，C发生催化氧化生成兔耳草醛。结合兔耳草醛的分子式可知，B中的碳碳双键和醛基与氢气发生加成反应，则C的结构简式为：，兔耳草醛的结构简式为：。 【解析】（1）根据枯茗醛的结构可知，除醛基外，分子结构上下对称，对称位的氢是等效的，故其核磁共振氢谱有5组峰；A→B的过程中A脱去了一个水分子，生成的B中多了一个碳碳双键，所以反应类型为：消去反应； （2）根据B的结构可知，B中含有的官能团是碳碳双键和醛基，官能团结构式为：、；其中的含氧官能团是醛基，检验醛基的实验方法是：向银氨溶液中滴入B溶液，振荡后把试管放在热水中温热，看到银镜出现，则证明B中含有醛基，故检验试剂为：银氨溶液； （3）根据分析，C发生催化氧化反应生成兔耳草醛，反应的方程式为：。 1．下列实验方案正确的是 A．区别苯和甲苯的方法是滴加酸性高锰酸钾溶液 B．实验室配制银氨溶液的方法是向2%的氨水中逐滴滴入2%的硝酸银溶液至过量 C．向某溶液中加入银氨溶液并水浴加热，有银镜生成则证明原物质结构一定是醛 D．检验卤代烃中的卤原子，先加氢氧化钠溶液加热，再加硝酸银 【答案】A 【解析】A．甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不能，故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯，A正确； B．银氨溶液的配制必须是向硝酸银稀溶液中逐滴加入稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止，B错误； C．可通过银镜反应证明有机物中含有醛基，该物质不一定是醛，C错误； D．检验卤代烃中的卤原子，先加氢氧化钠溶液加热，然后再加入硝酸使溶液呈酸性，最后再加入硝酸银溶液，D错误； 故选A。 2．科研人员使用催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇，该反应为吸热反应，反应机理的示意图如下： 下列说法不正确的是 A．苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应 B．肉桂醛的能量大于肉桂醇的能量 C．还原过程中发生了极性键和非极性键的断裂 D．该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基 【答案】B 【解析】A．苯丙醛中含有1个苯环和1个醛基， 肉桂醇中含有1个苯环和1个碳碳双键，苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应，A正确； B．由题干可知，肉桂醛还原生成肉桂醇的反应为吸热反应，所以反应物肉桂醛与氢气的能量总和小于生成物肉桂醇的能量，即肉桂醛的能量小于肉桂醇的能量，B错误； C．还原过程中除了发生肉桂醛中醛基的C=O极性键的断裂，同时还有氢气中H-H非极性键的断裂，C正确； D．肉桂醛分子中除了醛基能与氢气加成外，碳碳双键也能与氢气加成，但使用该催化剂时，只有醛基与氢气加成，实现了选择性还原肉桂醛中的醛基，D正确； 故选B。 3．人类已进入网络时代，长时间看显示屏，会感到眼睛疲劳，甚至会使眼睛受到一定的伤害。人眼中的视色素中含有以视黄醛为辅基的蛋白质，而与视黄醛有相似结构的维生素A常作为保健药物。下列有关叙述正确的是 A．视黄醛的分子式为 B．视黄醛和维生素A互为同系物 C．维生素A是视黄醛的还原产物 D．视黄醛最多能与发生加成 【答案】C 【解析】A．视黄醛的分子式为C20H28O，A错误； B．视黄醛和维生素A所含官能团不完全相同，它们不互为同系物，B错误； C．从结构上看，视黄醛中的醛基被还原为维生素A中的羟基，维生素A是视黄醛的还原产物，C正确； D．视黄醛分子中的碳碳双键和羰基都可以与氢气发生加成反应，所以1 mol视黄醛最多能与6 mol H2发生加成，D错误； 故选C。 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。 【解析】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．下列有关实验方案设计正确的是 A．除去苯中的苯酚：加入浓溴水后过滤 B．检验中的碳碳双键：加入足量新制氢氧化铜悬浊液，水浴加热，待反应充分后加入溴水，若溴水褪色，则证明有碳碳双键 C．将乙醇消去法制得的气体先通入溶液洗气后再通入溴水，若溴水褪色，则说明气体中有乙烯 D．探究溴水与乙醛发生有机反应的类型：向溴水中加入乙醛溶液，检验褪色后溶液的酸碱性，若为酸性，则说明发生了氧化反应 【答案】C 【解析】A．三溴苯酚不溶于水，但溶于有机溶剂苯，所以用溴水不能除去苯中的苯酚，故A错误； B．溴水与溶液中的氢氧根离子反应生成溴离子、次溴酸根离子和水使溶液褪色，新制氢氧化铜悬浊液溶液呈碱性，向含有的溶液中加入足量新制氢氧化铜悬浊液，水浴加热，待反应充分后加入溴水，若溴水褪色不能说明有机物分子中含有碳碳双键，故B错误； C．浓硫酸作用下乙醇共热发生消去反应生成乙烯时，浓硫酸会因脱水性、强氧化性与乙醇发生副反应生成能使溴水褪色的二氧化硫，则将乙醇消去法制得的气体先通入氢氧化钠溶液洗气除去二氧化硫的干扰后再通入溴水，若溴水褪色能说明气体中有乙烯，故C正确； D．若乙醛与溴水发生取代反应生溴水发生氧化反应生成成BrCH2CHO和溴化氢，溶液呈酸性，若与溴水发生氧化反应生成乙酸和氢溴酸，溶液均呈酸性，不可能呈碱性，故D错误； 故选C。 6．某饱和一元醛发生银镜反应时生成21.6g银，再将等质量的醛完全燃烧，生成CO2为11.2 L(标准状况)，则该醛共有种结构 A．3 B．2 C．5 D．4 【答案】D 【解析】 饱和一元醛发生银镜反应时，醛和银的比例为1:2，所以当生成21.6g银即=0.2mol，则饱和一元醛为0.1mol，燃烧生成11.2L的二氧化碳，即=0.5mol，则说明1个醛分子中含有5个碳原子，为戊醛；可以看出-CHO接在C—C—C—C，，共有4种；答案选D。 7．组成和结构可用表示，且能发生银镜反应的有机物共有(不考虑立体异构) A．8种 B．9种 C．12种 D．16种 【答案】C 【解析】 组成和结构可用表示，且能发生银镜反应的有机物中含有醛基，C4H9-有CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2CH(CH3)-、(CH3)2CHCH2-、(CH3)3C-共四种情况，-C2H3O2有OHCCH(OH)-、HCOOCH2-、OHCCH2O-共三种情况，则满足条件的有机物有3×4=12种，故选C。 8．化合物Z是一种新型杀菌剂，其分子中含有两个平面环状结构，利用点击化学法设计的一种合成Z的路线如下。有关说法中错误的是 A．X的名称为苯甲醛 B．Y和Z含相同数目的手性碳原子 C．Z中碳原子和氮原子的杂化方式完全相同 D．Y→Z的反应类型为加成反应 【答案】C 【解析】A．根据X的结构含有苯环和醛基，X名称为苯甲醛，A正确； B．、，含相同数目的手性碳原子，B正确； C．Z中含饱和碳和不饱和碳原子，碳原子杂化方式有sp2、sp3，其分子中含有两个平面环状结构，则氮原子的杂化方式sp2，C错误； D．Y→Z的反应为碳碳三键上的加成反应，D正确； 故选C。 9．化合物Y是合成丹参醇的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．Y分子不存在对映异构体 B．类似上述反应，可发生 C．Y与以物质的量发生加成反应时可得4种产物 D．依据核磁共振氢谱可确证与存在不同官能团 【答案】B 【分析】与反应生成，发生水解反应得到。 【解析】A．()分子中含有一个手性碳，所以分子存在对映异构体，A错误； B．类似上述反应，丙酮中羰基先与发生加成反应，再发生水解反应生成可发生，可实现转化，B正确； C．Y()与以物质的量发生加成反应时，发生1，2-加成反应时可得4种产物，发生1，4-加成反应时可得产物，可得2种产物，共可得6种产物，C错误； D．依据红外光谱可确证(碳碳双键、羰基)与(碳碳双键、羟基)存在不同官能团，D错误； 故选：B。 10．我国科学家成功利用人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如下： 下列有关物质关系的说法不正确的是 A．通过新制氢氧化铜加热转化为HCHO B．1mol二羟基丙酮与足量钠反应最多可以生成1mol氢气 C．反应③为加成反应 D．是按键角从大到小排列的 【答案】A 【解析】A．CH3OH通过铜或银做催化剂、加热条件下与氧气反应生成HCHO，A错误； B．1mol二羟基丙酮与足量钠反应，其中羟基发生反应，2-OH-H2，1mol二羟基丙酮最多可以生成1mol氢气，B正确； C．反应③为3个甲醛发生加成反应生成1个二羟基丙酮，其中一个甲醛断裂两个碳氢键，对另外两个甲醛碳氧双键加成，C正确； D．分子的空间结构是直线形，键角180°，HCHO分子的空间构型为平面三角形，键角约为120°，空间构型是四面体形‌‌，键角约为109°，按键角从大到小排列的，D正确； 故答案选A。 11．Stork烯胺反应原理可用下式表示。下列说法错误的是 A．的过程为先发生加成反应，再发生消去反应 B．a存在饱和链状一元醛类同分异构体 C．的化学方程式为： D．设计和的转化过程是为了保护酮羰基 【答案】B 【解析】A．的过程可看作先发生酮羰基与亚氨基上H原子的加成反应生成羟基，然后羟基再发生消去反应生成碳碳双键，A项正确； B．a中含一个酮羰基和一个环，不饱和度为2，而饱和链状一元醛类的不饱和度为1，a不可能存在饱和链状一元醛类同分异构体，B项错误； C．发生取代反应，产物除了还有HCl生成，所给化学方程式正确，C项正确； D．的过程是酮羰基的反应，c→d又重新生成酮羰基，故设计和的转化过程是为了保护酮羰基，D项正确； 故选B。 12．化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达正确的是 A．氯化钠溶液中的水合离子： B．用离子方程式表示泡沫灭火器的原理： C．系统命名为2-羟基丁醛 D．甲醛与苯酚生成酚醛树脂的反应： 【答案】C 【解析】A．氯化钠溶液中钠离子带正电，氯离子带负电，水中氧原子呈负价，氢原子呈正价，根据异种电荷相互吸引可知溶液中的水合离子表示为，A错误； B．泡沫灭火器中的成分为硫酸铝和碳酸氢钠，二者发生水解相互促进，生成氢氧化铝和二氧化碳，使可燃物与空气隔绝，达到灭火的目的，离子方程式为：Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，B错误； C．羟基醛中，醛基是主官能团，羟基是取代基，2-羟基丁醛以醛基为第1位，羟基位于第2位，故命名为2-羟基丁醛，C正确； D．苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应形成酚醛树脂，化学方程式为：n+nHCHO+(n-1)H2O，D错误； 故选C。 13．探究乙醛的银镜反应，实验如下（水浴加热装置已略去，水浴温度均相同） 已知：ⅰ．银氨溶液用2%溶液和稀氨水配制 ⅱ． 装置 现象 ①一直无明显现象 ②8min有银镜产生 装置 现象 ③3min有银镜产生 ④d中较长时间无银镜产生，e中有银镜产生 下列说法不正确的是 A．a与b中现象不同的原因是能氧化乙醛而不能 B．c中发生的氧化反应为 C．其他条件不变时，增大pH能增强乙醛的还原性 D．由③和④可知，c与d现象不同的原因是不同 【答案】A 【解析】A．对比a、b，除了银离子与银氨离子的差别外，两者的pH也不同。且b中碱性更强，a未发生银镜反应也可能由于碱性弱，因此不能得出银离子不能氧化乙醛的结论，A错误； B．c中发生的氧化反应为乙醛在碱性条件下失去电子被氧化为CH3COO-，离子方程式为：，B正确； C．对比b、c可知，c中增大pH银镜产生得更快，说明增大pH能增强乙醛的还原性，C正确； D．对比c、d，其他条件相同而d中NH3·H2O更多，导致平衡逆向移动，c(Ag+)减少，d无银镜产生，当e中补加AgNO3时出现了银镜，正好验证了这一说法，D正确； 故选A。 14．下列反应是合成某新型光刻胶的其中一步反应，该反应的反应类型是 A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．消去反应 【答案】A 【解析】，如图在丙酮的C=O上发生了加成反应，故选A。 15．自然界的许多植物中含有醛，其中有些具有特殊的香味，可作为植物香料食用。例如桂皮中含有肉桂醛，杏仁中含有苯甲醛。 Ⅰ．回答下列问题 （1）苯甲醛和肉桂醛 (填“是”或“不是”)同系物。 （2）肉桂醛中含有官能团的名称 。 Ⅱ．使用乙烯和苯甲醛为主要原料可以合成肉桂醛，合成途径如下(反应条件未标出)： 乙烯乙醇乙醛肉桂醛 （3）反应①的反应类型是 。 （4）写出反应②的化学反应方程式 。 （5）反应③可能产生的副产物结构简式为 。 （6）写出乙醛发生银镜反应化学方程式 。 （7）检测肉桂醛中官能团的试剂和顺序正确的是___________。 A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热 B．先加溴的四氯化碳溶液，加入NaOH溶液调至碱性，再加银氨溶液，微热 C．先加新制氢氧化铜，加热，加入稀硫酸调至酸性，再加入溴水 D．先加溴水，加入稀硫酸调至酸性，后加酸性高锰酸钾溶液 【答案】（1）不是 （2）碳碳双键、醛基 （3）加成反应 （4） （5） （6） （7）BC 【分析】乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛与苯甲醛发生加成消去反应生成肉桂醛。 【解析】（1）苯甲醛和肉桂醛的结构不相似，组成上也不是相差若干个“CH2”，二者不是同系物。 （2）肉桂醛的结构简式为，含有官能团的名称为碳碳双键、醛基。 （3）反应①为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，反应类型是加成反应。 （4）反应②为乙醇催化氧化生成乙醛，化学反应方程式为。 （5）反应③也可能发生两个乙醛分子的羟醛缩合反应，则可能产生的副产物结构简式为。 （6）乙醛发生银镜反应生成银、乙酸铵等，化学方程式为。 （7）肉桂醛的结构简式为，含有醛基和碳碳双键两种官能团。 A. 先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键都被氧化，后加银氨溶液，无法检验醛基，A不正确； B. 先加溴的四氯化碳溶液，只有碳碳双键能发生反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色，加入NaOH溶液调至碱性，再加银氨溶液，微热，有银镜生成，证明含有醛基，B正确； C. 先加新制氢氧化铜，加热，只有醛基能发生反应，生成砖红色沉淀，加入稀硫酸调至酸性，再加入溴水，与碳碳双键发生反应，溴水褪色，C正确； D. 先加溴水，碳碳双键和醛基都能发生反应，都能使溴水褪色，加入稀硫酸调至酸性，后加酸性高锰酸钾溶液，不能检验碳碳双键或醛基，D不正确； 故选BC。 【点睛】乙醛能使溴水褪色，但不能使溴的四氯化碳溶液褪色。 16．化合物F是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如下： （1）A→B的反应类型为 。 （2）B→C过程标记了侧链不饱和烃基上的碳原子序号，若将B换成，则加热所得产物的结构简式为 。 （3）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为2∶2∶1 （4）C→D反应的条件X是 ；F含有手性碳原子的数目为 。 （5）设计以和为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1）取代反应 （2） （3） （4）、加热 1 （5） 【分析】 由A与在K2CO3、加热条件下发生取代反应生成B；B加热发生结构异构化生成C；C在碱性条件下与CH3I发生取代反应生成D；D与在NaOH存在的环境中发生反应生成E；E与CH3COONa在加热条件下反应生成F。 【解析】（1）由A与在K2CO3、加热条件下发生取代反应生成B，反应类型为取代反应； （2）B加热发生结构异构化生成C，若将B换成，则加热所得产物的结构简式为； （3）C的一种同分异构体同时满足下列条件：“①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀；②分子中不同化学环境的氢原子数目比为2:2:1。”，则该有机物分子内含有苯环、分子内的10个氢原子按4、4、2分配，应含有2个-CH2CHO，且位于苯环的对位，则该同分异构体的结构简式为：； （4）C→D是-OH与CH3I发生取代，生成-OCH3和HI，所以需要提供碱性条件，以利于反应的正向进行，反应的条件X是K2CO3，加热，F分子中，含有的手性碳原子为“∗”所在位置的碳原子，数目为1； （5）以和为原料制备，从题给流程中可以看出，需发生的转化，由此看出，需将转化为，从而得出合成路线为：。 17．乙醛能使溴水褪色(被氧化为乙酸)，但乙醛能否使溴的四氯化碳溶液褪色则未达成共识，有人认为由于没有水提供氧原子，乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色。某小组通过以下实验，探究乙醛与溴的四氯化碳的反应问题。已知：纯乙醛的沸点为20.8℃，极易气化，液态乙醛能跟水、乙醇、四氯化碳等互溶。乙醛纯度越高越容易聚合生成三聚乙醛()，反应放出大量的热，易引发爆炸，因而高中实验室中的乙醛试剂为40%的乙醛溶液。回答下列问题： (一)水浴蒸馏制备无水乙醛(实验装置如图所示) （1）盛放碱石灰的仪器名称是 ；冰盐浴的作用是 。 （2）水浴温度40℃时，40%乙醛溶液开始沸腾，若低于40℃，观察不到沸腾现象，沸腾温度明显高于20.8℃的主要原因可能是乙醛与水分子间形成了 (填“共价键”“氢键”或“范德华力”)；试管A中的溶液不再沸腾时，关闭开关1、2并撤除前后装置。欲检验试管B中的液态乙醛不含水且避免空气进入试管B，取样仪器应为 (填“药匙”“胶头滴管”或“注射器”)，检验是否含水所用试剂的化学式为 。 (二)实验探究 （3）取试管B中的无水乙醛0.5 mL与1 mL溴的四氯化碳溶液混合，振荡后溶液褪色，并产生无色气体(用于后续探究)。为确认反应未受三聚乙醛干扰，取0.5 mL无水乙醛与过量的盐酸羟胺发生反应：，用氢氧化钠标准溶液滴定生成的盐酸至终点，再加入2.00 mL 18 mol·L-1浓硫酸(可催化三聚乙醛解聚生成乙醛)，继续用氢氧化钠标准溶液滴定。若乙醛样品中不含三聚乙醛，则继续滴定时消耗碱的物质的量nNaOH 0.072 mol(填“大于”“小于”或“等于”)。 (三)反应猜想及再探究 （4）猜想1：只发生甲基上的氢被取代的反应；猜想2：只发生醛基的加成反应；猜想3： 。 （5）取20 mL 35%甲醛溶液(福尔马林)与20 mL四氯化碳，在分液漏斗中振荡、静置，将下层液体放入装有20 g无水氯化钙的试剂瓶中，制得甲醛的四氯化碳溶液，上述实验方法的名称为 ；取3mL甲醛的四氯化碳溶液于试管中，向其中滴加少量溴的四氯化碳溶液，溶液始终不褪色。取（3）中实验生成的无色气体检验，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，通入硝酸银溶液中析出淡黄色沉淀。证明猜想 成立(填编号)。 (四)结论 （6）无水乙醛能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应的化学方程式为 (写出一个)。 【答案】（1）球形干燥管 防止乙醛气化 （2）氢键 注射器 CuSO4 （3）等于 （4）甲基上的氢被取代和醛基的加成反应均发生 （5）萃取(或萃取、分液) 1 （6） 【分析】乙醛结构中含甲基和醛基，容易与水形成氢键；和溴反应，要从溴作为有机反应的加成试剂和取代试剂多方面进行猜想，根据使用结果得出结论。 【解析】（1）盛放碱石灰的仪器名称是：球形干燥管； 纯乙醛的沸点为20.8℃，极易气化，冰盐浴的作用是降低温度，防止乙醛气化； （2）根据乙醛与水分子的组成可知，可能是乙醛与水分子间形成了氢键，使沸腾温度明显高于20.8℃； 欲检验试管B中的液态乙醛不含水且避免空气进入试管B，取样仪器应为注射器，取液体不能用药匙，用胶头滴管可能会有空气进入试管B； CuSO4遇水会发生颜色变化，检验是否含水所用试剂的化学式为：CuSO4； （3）若乙醛样品中含三聚乙醛，浓硫酸可催化三聚乙醛解聚生成乙醛，乙醛与过量的盐酸羟胺发生反应：，该反应生成HCl，而硫酸是催化剂，则继续滴定所消耗的碱：生成的HCl和加入的硫酸共同消耗NaOH的和，若乙醛样品中不含三聚乙醛，则继续滴定时消耗的氢氧化钠的物质的量等于2.00 mL 18 mol·L-1浓硫酸提供的氢离子的物质的量。nNaOH=n(H+)=2n(H2SO4)=2×18 mol·L-1×=0.072mol，答案：等于； （4）根据乙醛的结构特点，溴单质在有机反应中可以做加成试剂和取代试剂，所以反应预测：可能发生取代反应、发生加成反应、同时发生取代反应和加成反应：猜想1：只发生甲基上的氢被取代的反应；猜想2：只发生醛基的加成反应；猜想3：甲基上的氢被取代和醛基的加成反应均发生； （5）甲醛溶液(福尔马林)与四氯化碳，在分液漏斗中振荡、静置，将下层液体放入装有无水氯化钙的试剂瓶中，制得甲醛的四氯化碳溶液，该操作利用了溶质在不同溶剂中溶解度的不同进行分离，名称为萃取； 取（3）中实验生成的无色气体检验，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，通入硝酸银溶液中析出淡黄色沉淀，即生成HBr，证明猜想1成立； （6）根据猜想1，只发生甲基上的氢被取代的反应；无水乙醛能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应的化学方程式为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 醛和酮 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 一．乙醛的性质 1．醛的概念及结构特点 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式是—CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO。 2．乙醛的结构与物理性质 3．乙醛的化学性质 （1）加成反应 ①催化加氢(还原反应) 乙醛中的碳氧双键和烯烃中的碳碳双键性质类似，也能与氢气发生加成反应，化学方程式为 CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 ②与HCN加成 在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。乙醛能和一些极性试剂例如氰化氢(HCN)发生加成反应：＋H—CN―→(2-羟基丙腈)。 （2）氧化反应 ①可燃性 乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。 ②催化氧化 乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸的化学方程式： ＋O2 。 ③与银氨溶液反应 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O ④与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有砖红色沉淀产生 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O ⑤乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。 二．醛的结构与常见的醛 1．常见的醛 （1）甲醛：又名蚁醛，是结构最简单的醛，结构简式为HCHO。通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。 ①结构特点 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图： ②甲醛氧化反应的特殊性 甲醛发生氧化反应时，可理解为 。 所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，可存在如下量的关系： 1 mol HCHO～4 mol Ag； 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。 （2）苯甲醛 苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。 2．醛的化学通性 （1）醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH。 （2）有机物的氧化、还原反应 ①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。 ②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。 ③醛基的检验：在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成，或在洁净的试管中加入少量试样和新制的Cu(OH)2，加热煮沸，有砖红色沉淀生成。 三．酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为：。 （2）丙酮的物理性质 常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 （3）丙酮的化学性质 不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 反应的化学方程式： ＋H2。 【例1】桂皮中的肉桂醛()是一种食用香料，一种合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．化合物M为乙醛 B．1mol肉桂醛最多可与5molH2反应 C．肉桂醛可以新制的Cu(OH)2溶液发生反应，生成砖红色沉淀 D．为了检验肉桂醛中含有碳碳双键，可向肉桂醛中滴加酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色，则证明肉桂醛分子中含有碳碳双键 【例2】根据化学反应，判断下列反应不可能发生的是 A． B． C． D． 【例3】工业制备茉莉醛()的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 已知：茉莉醛易被浓硫酸氧化 A．乙醇的作用是提供反应原料 B．“干燥剂”可选用无水硫酸钠或浓硫酸 C．用红外光谱法可以快速、精确测定茉莉醛的相对分子质量 D．制备茉莉醛的化学反应方程式为： 【例4】已知：醛在一定条件下可以两分子间反应，兔耳草醛是重要的合成香料，它具有独特的新鲜水果的清香。由枯茗醛()合成兔耳草醛的路线如下： （1）枯茗醛的核磁共振氢谱有 组峰；A→B的反应类型是 。 （2）B中含有的官能团是 (写结构式)；检验B中含氧官能团的试剂是 。 （3）写出C→兔耳草醛的化学方程式： 。 1．下列实验方案正确的是 A．区别苯和甲苯的方法是滴加酸性高锰酸钾溶液 B．实验室配制银氨溶液的方法是向2%的氨水中逐滴滴入2%的硝酸银溶液至过量 C．向某溶液中加入银氨溶液并水浴加热，有银镜生成则证明原物质结构一定是醛 D．检验卤代烃中的卤原子，先加氢氧化钠溶液加热，再加硝酸银 2．科研人员使用催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇，该反应为吸热反应，反应机理的示意图如下： 下列说法不正确的是 A．苯丙醛或肉桂醇完全加成都需要参加反应 B．肉桂醛的能量大于肉桂醇的能量 C．还原过程中发生了极性键和非极性键的断裂 D．该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基 3．人类已进入网络时代，长时间看显示屏，会感到眼睛疲劳，甚至会使眼睛受到一定的伤害。人眼中的视色素中含有以视黄醛为辅基的蛋白质，而与视黄醛有相似结构的维生素A常作为保健药物。下列有关叙述正确的是 A．视黄醛的分子式为 B．视黄醛和维生素A互为同系物 C．维生素A是视黄醛的还原产物 D．视黄醛最多能与发生加成 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．下列有关实验方案设计正确的是 A．除去苯中的苯酚：加入浓溴水后过滤 B．检验中的碳碳双键：加入足量新制氢氧化铜悬浊液，水浴加热，待反应充分后加入溴水，若溴水褪色，则证明有碳碳双键 C．将乙醇消去法制得的气体先通入溶液洗气后再通入溴水，若溴水褪色，则说明气体中有乙烯 D．探究溴水与乙醛发生有机反应的类型：向溴水中加入乙醛溶液，检验褪色后溶液的酸碱性，若为酸性，则说明发生了氧化反应 6．某饱和一元醛发生银镜反应时生成21.6g银，再将等质量的醛完全燃烧，生成CO2为11.2 L(标准状况)，则该醛共有种结构 A．3 B．2 C．5 D．4 7．组成和结构可用表示，且能发生银镜反应的有机物共有(不考虑立体异构) A．8种 B．9种 C．12种 D．16种 8．化合物Z是一种新型杀菌剂，其分子中含有两个平面环状结构，利用点击化学法设计的一种合成Z的路线如下。有关说法中错误的是 A．X的名称为苯甲醛 B．Y和Z含相同数目的手性碳原子 C．Z中碳原子和氮原子的杂化方式完全相同 D．Y→Z的反应类型为加成反应 9．化合物Y是合成丹参醇的中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．Y分子不存在对映异构体 B．类似上述反应，可发生 C．Y与以物质的量发生加成反应时可得4种产物 D．依据核磁共振氢谱可确证与存在不同官能团 10．我国科学家成功利用人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如下： 下列有关物质关系的说法不正确的是 A．通过新制氢氧化铜加热转化为HCHO B．1mol二羟基丙酮与足量钠反应最多可以生成1mol氢气 C．反应③为加成反应 D．是按键角从大到小排列的 11．Stork烯胺反应原理可用下式表示。下列说法错误的是 A．的过程为先发生加成反应，再发生消去反应 B．a存在饱和链状一元醛类同分异构体 C．的化学方程式为： D．设计和的转化过程是为了保护酮羰基 12．化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达正确的是 A．氯化钠溶液中的水合离子： B．用离子方程式表示泡沫灭火器的原理： C．系统命名为2-羟基丁醛 D．甲醛与苯酚生成酚醛树脂的反应： 13．探究乙醛的银镜反应，实验如下（水浴加热装置已略去，水浴温度均相同） 已知：ⅰ．银氨溶液用2%溶液和稀氨水配制 ⅱ． 装置 现象 ①一直无明显现象 ②8min有银镜产生 装置 现象 ③3min有银镜产生 ④d中较长时间无银镜产生，e中有银镜产生 下列说法不正确的是 A．a与b中现象不同的原因是能氧化乙醛而不能 B．c中发生的氧化反应为 C．其他条件不变时，增大pH能增强乙醛的还原性 D．由③和④可知，c与d现象不同的原因是不同 14．下列反应是合成某新型光刻胶的其中一步反应，该反应的反应类型是 A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．消去反应 15．自然界的许多植物中含有醛，其中有些具有特殊的香味，可作为植物香料食用。例如桂皮中含有肉桂醛，杏仁中含有苯甲醛。 Ⅰ．回答下列问题 （1）苯甲醛和肉桂醛 (填“是”或“不是”)同系物。 （2）肉桂醛中含有官能团的名称 。 Ⅱ．使用乙烯和苯甲醛为主要原料可以合成肉桂醛，合成途径如下(反应条件未标出)： 乙烯乙醇乙醛肉桂醛 （3）反应①的反应类型是 。 （4）写出反应②的化学反应方程式 。 （5）反应③可能产生的副产物结构简式为 。 （6）写出乙醛发生银镜反应化学方程式 。 （7）检测肉桂醛中官能团的试剂和顺序正确的是___________。 A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热 B．先加溴的四氯化碳溶液，加入NaOH溶液调至碱性，再加银氨溶液，微热 C．先加新制氢氧化铜，加热，加入稀硫酸调至酸性，再加入溴水 D．先加溴水，加入稀硫酸调至酸性，后加酸性高锰酸钾溶液 16．化合物F是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如下： （1）A→B的反应类型为 。 （2）B→C过程标记了侧链不饱和烃基上的碳原子序号，若将B换成，则加热所得产物的结构简式为 。 （3）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①分子中含有苯环，碱性条件下能与新制悬浊液反应，生成砖红色沉淀； ②分子中不同化学环境的氢原子数目比为2∶2∶1 （4）C→D反应的条件X是 ；F含有手性碳原子的数目为 。 （5）设计以和为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 17．乙醛能使溴水褪色(被氧化为乙酸)，但乙醛能否使溴的四氯化碳溶液褪色则未达成共识，有人认为由于没有水提供氧原子，乙醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色。某小组通过以下实验，探究乙醛与溴的四氯化碳的反应问题。已知：纯乙醛的沸点为20.8℃，极易气化，液态乙醛能跟水、乙醇、四氯化碳等互溶。乙醛纯度越高越容易聚合生成三聚乙醛()，反应放出大量的热，易引发爆炸，因而高中实验室中的乙醛试剂为40%的乙醛溶液。回答下列问题： (一)水浴蒸馏制备无水乙醛(实验装置如图所示) （1）盛放碱石灰的仪器名称是 ；冰盐浴的作用是 。 （2）水浴温度40℃时，40%乙醛溶液开始沸腾，若低于40℃，观察不到沸腾现象，沸腾温度明显高于20.8℃的主要原因可能是乙醛与水分子间形成了 (填“共价键”“氢键”或“范德华力”)；试管A中的溶液不再沸腾时，关闭开关1、2并撤除前后装置。欲检验试管B中的液态乙醛不含水且避免空气进入试管B，取样仪器应为 (填“药匙”“胶头滴管”或“注射器”)，检验是否含水所用试剂的化学式为 。 (二)实验探究 （3）取试管B中的无水乙醛0.5 mL与1 mL溴的四氯化碳溶液混合，振荡后溶液褪色，并产生无色气体(用于后续探究)。为确认反应未受三聚乙醛干扰，取0.5 mL无水乙醛与过量的盐酸羟胺发生反应：，用氢氧化钠标准溶液滴定生成的盐酸至终点，再加入2.00 mL 18 mol·L-1浓硫酸(可催化三聚乙醛解聚生成乙醛)，继续用氢氧化钠标准溶液滴定。若乙醛样品中不含三聚乙醛，则继续滴定时消耗碱的物质的量nNaOH 0.072 mol(填“大于”“小于”或“等于”)。 (三)反应猜想及再探究 （4）猜想1：只发生甲基上的氢被取代的反应；猜想2：只发生醛基的加成反应；猜想3： 。 （5）取20 mL 35%甲醛溶液(福尔马林)与20 mL四氯化碳，在分液漏斗中振荡、静置，将下层液体放入装有20 g无水氯化钙的试剂瓶中，制得甲醛的四氯化碳溶液，上述实验方法的名称为 ；取3mL甲醛的四氯化碳溶液于试管中，向其中滴加少量溴的四氯化碳溶液，溶液始终不褪色。取（3）中实验生成的无色气体检验，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，通入硝酸银溶液中析出淡黄色沉淀。证明猜想 成立(填编号)。 (四)结论 （6）无水乙醛能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应的化学方程式为 (写出一个)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$