内容正文:
第三章 烃的含氧衍生物
3.2 醛和酮
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识醛的组成和结构特点,能写出醛的官能团及简单代表物的结构简式和名称。
2.理解醛基的加成反应和氧化反应,能列举醛的代表物的物理性质和化学性质,描述和分析有关重要反应,书写相应的化学反应方程式。
3.认识酮的结构和性质,了解酮再生产、生活中的重要应用。
4.基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断醛、酮的化学性质基转化关系。
重点:醛、酮的结构、醛的化学性质。
难点:醛的氧化反应及量关系。
一、醛的结构及物理性质
1.醛的结构特点
(1)醛的概念:醛是 烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。
(2)醛的官能团:醛基(—CHO或)。
(3)饱和一元醛的通式:CnH2n+1CHO(n≥0) ,分子通式: CnH2nO(n≥1)。
2.醛的命名
(1)一元醛:命名时选取含有醛基的最长碳链为主链,从醛基一端开始编号,其他和常规命名类似。
(2)多元醛:简单多元醛命名时,应选取含醛基尽可能多的碳链作主链,并标明醛基的位置和醛基的数目。
(3)芳香醛:芳香醛中芳基可作为取代基来命名。
3.几种常见的醛及应用
(1)甲醛(HCHO)
①物理性质:甲醛(HCHO)又叫蚁醛,是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。
②应用:甲醛能使蛋白质凝固,35%~40%的甲醛水溶液俗称 “福尔马林”,可用作农作物种子的消毒及动物标本的保存。
(2)乙醛(CH3CHO)
①物理性质:标况下,乙醛(CH3CHO)是无色的有刺激性气味的液体。沸点20.8℃,易挥发。液态乙醛的密度比水小,易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等溶剂。
②应用:重要的化工原料,用于生产乙酸、醋酐、丁醛、辛醇、季戊四醇、三聚乙醛等;还可用作还原剂及杀菌剂等。
(3)苯甲醛()
①物理性质: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。
②应用:苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
4.醛的物理性质
(1)状态:常温下,除甲醛与乙醛为气体外,分子中含有12个碳原子以下的脂肪醛为液体,高级的醛为固体;而芳香醛为液体或固体。
(2)气味:低级的脂肪醛具有强烈的刺激性气味,分子中含有9个碳原子和分子中含有10个碳原子的醛具有花果香味,因此常用于香料工业。
(3)熔沸点:由于羰基的极性,因此醛的沸点比相对分子质量相近的烃类及醚类高。但由于羰基分子间不能形成氢键,因此沸点较相应的醇低。
(4)溶解性:因为醛的羰基可以与水中的氢形成氢键,故低级的醛可以溶于水;但芳醛一般难溶于水。
二、酮的结构及物理性质
1.酮的结构特点
(1)概念:酮是羰基()碳原子上连接的两个烃基的有机化合物。相同碳原子数的醛与酮互为同分异构体,如丙醛和丙酮。
(2)官能团:羰基(),通式:(R和R′均为烃基,可以相同,也可以不同)
(3)分类:根据分子中烃基的不同,酮可分为脂肪酮、脂环酮、芳香酮、饱和酮和不饱和酮。按羰基数目又可分为一元酮、二元酮和多元酮。羰基嵌在环内的,称为环内酮,例如环己酮等。
(3)饱和一元酮的通式: CnH2nO(n≥3)。
2.几种常见的酮
(1)丙酮()
①物理性质:丙酮是最简单的酮,是无色透明的液体,沸点56.2 ℃,易挥发,可与水、乙醇等互溶,是重要的有机溶剂和化工原料。
②应用:是常用的有机溶剂,主要用于制备重要化工原料双酚A和制备有机玻璃。
(2)环己酮(C6H10O)
①物理性质:环己酮()是一种无色液体,具有特殊的气味。它具有较低的溶解度,可以溶解在许多有机溶剂中,如乙醇和醚类溶剂。此外,环己酮的表面张力较低,使得其在液体表面形成较小的液滴。
②应用:常作为生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶和制药中间体的溶剂,还可用于制备己二酸和己内酰胺。
3.酮的物理性质
(1)状态:常温下,低级的酮都是液体,高碳数酮(高级酮)是固体。
(2)气味:低级的酮一般具有特殊的芳香味(令人愉快的气味)。如茉莉花香气中含有茉莉酮可用于制造化妆品。
(3)熔沸点:酮分子间不能形成氢键,其沸点低于相应的醇,
(4)溶解性:酮中的羰基氧原子能和水分子形成氢键,所以低碳数酮(低级酮)在水中的溶解度很大。
羰基氧可以与水分子形成较强的氢键,
【温馨提示】酮的化学性质:酮能与H2、HX、HCN、NH3、醇等发生加成反应,酮不能发生银镜反应,也不能被新制的Cu(OH)2氧化。因此可用银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液来区分醛和酮。酮和氢气发生加成反应的化学方程式为:+H2。
三、醛的化学性质
1.加成反应:RCHO + H2 RCH2OH (既是加成,又是还原,R为烃基,下同)
2.氧化反应
(1)燃烧:2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O
(2)催化氧化:2RCHO + O2 2RCOOH
(3)银镜反应:(可检验醛基)
RCHO + 2Ag(NH3)2OH RCOONH4 + H2O + 2Ag↓ + 3NH3
(现象:试管/烧瓶底部出现光亮的银镜 产物可记为:“一水二银三氨”)
(4)与新制Cu(OH)2悬浊液反应:(又称菲林反应,可检验醛基)
RCHO + 2Cu(OH)2 RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O
(5)与溴水反应:RCHO + Br2+ H2O RCOOH + 2HBr
(6)使酸性高锰酸钾褪色:含有醛基的物质可以使酸性高锰酸钾褪色。
【温馨提示】醛基能使溴水褪色,但不能使溴的四氯化碳溶液褪色,因此可以用溴的四氯化碳溶液区别醛基和碳碳双键。
3.醛氧化反应的量关系
(1)一元醛RCHO(R为烃基)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
(2)甲醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
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反应时,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
(3)二元醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
【温馨提示】醛基两大特征反应
与新制[Ag(NH3)2]OH
溶液反应
与新制
Cu(OH)2反应
反应
原理
RCHO+2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
RCHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O
反应
现象
产生光亮的银镜
产生砖红色沉淀
量的
关系
RCHO~2Ag
HCHO~4Ag
RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O
HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
注意
事项
①试管内壁必须洁净;
②银氨溶液随用随配,不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④加热时不可振荡或摇动试管,防止生成黑色的银粉;
⑤乙醛用量不宜太多,一般加3滴;
⑥银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去
①新制Cu(OH)2要随用随配,不可久置;
②配制新制Cu(OH)2时,所用NaOH必须过量;
③反应液直接加热煮沸,才有明显的砖红色沉淀;
④加热沸腾不能太久,否则会有黑色沉淀,这是Cu(OH)2受热分解生成CuO所致
4.酚醛树脂与缩聚反应
(1)酚醛树脂:是人类合成的第一种高分子材料。在浓氨水催化催化下,主要得到体型酚醛树脂,是热固性的;在浓盐酸催化下,主要得到线型酚醛树脂,是热塑性的。
(2)酚醛树脂的合成:在浓盐酸(或浓氨水)的催化下,甲醛分子中的氧原子和苯酚分子中羟基邻位或对位上的氢原子结合成水,其余部分形成高分子化合物。线型酚醛树脂的合成反应为:
(3)应用:酚醛树脂主要用于绝缘、隔热、难燃、隔音材料和复合材料,如烹饪器具的手柄、电器与汽车部件等。脲醛树脂可制成热固性高分子黏合剂。
(3)缩聚反应
①概念:由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应。缩聚反应是单体之间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②缩聚反应的特点:a.单体为含有两个或两个以上的官能团 (如—OH、—COOH、—NH2、—X等) 的小分子。
b.缩聚反应过程中生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)。
c.所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
【温馨提示】①醛、酮在有机物中的转化关系:
②醛类的某些信息在有机合成与推断中的重要作用:除教材中介绍的醛的氧化反应和还原反应外,下面的反应也经常在高考试题中出现:
a.醛分子间的加成反应
注:上述反应可增长碳链,在有机合成中应用比较广泛。
b.αH的取代反应
注:上述反应可引入碳卤键(或卤素原子),进而引入羟基或碳碳双键,可实现官能团的转换。
c.醛的歧化反应
注:上述反应可由醛直接生成醇和羧酸,实现芳香族化合物间的转化。
1.下列关于常见醛和酮的说法中正确的是( )
A.甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,也可以发生银镜反应和加氢还原反应
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.人体缺乏维生素A时,难以氧化生成视黄醛,而引起夜盲症
【答案】D
【解析】A项中甲醛应为气体,B中丙酮不能发生银镜反应,C中丙酮和水以任意比例互溶,A、B、C均错误。
2.下列说法中不正确的是( )
A.乙醛能发生银镜反应,表明乙醛具有还原性
B.能发生银镜反应的物质不一定是醛
C.有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛
D.用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键
【答案】D
【解析】A.乙醛能发生银镜反应,乙醛被氧化为乙酸,表明乙醛具有还原性,故A正确;B.葡萄糖、甲酸和甲酸酯类等物质都能发生银镜反应,但不是醛类,故B正确;C.若与羟基相连的碳原子上氢原子为1个时,发生催化氧化反应生成酮,若与羟基相连的碳原子上无氢原子时,不能发生催化氧化反应,故C正确;D.CH2=CH—CHO中含有碳碳双键和醛基两种官能团,而溴水既能与碳碳双键发生加成反应,也能氧化醛基而褪色,所以不能用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键,故D错误;答案选D。
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 mol戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得2 mol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,丙烷的二取代物有四种,所以戊二醛有四种同分异构体,戊二醛催化氧化后可得到的戊二酸也有4种。戊二醛具有二元醛的通性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,与足量的银氨溶液反应,最多可得4 mol银。
4.大豆苷元具有抗氧化活性、抗真菌活性等功能,能有效预防和抑制白血病、结肠癌等疾病,其结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是( )
A.含有5种官能团 B.分子式为C15H12O4
C.属于芳香烃 D.能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】D
【解析】该有机物中含有酚羟基、碳碳双键、羰基和醚键四种官能团,据此分析作答。A.该有机物中含有酚羟基、碳碳双键、羰基和醚键四种官能团,A错误;B.根据结构式,其分子式为:C15H10O4,B错误;C.由于含有氧元素,不属于烃,属于芳香烃的衍生物,C错误;D.由于含有酚羟基,可以和FeCl3溶液发生显色反应,D正确;故选D。
5.Z是合成“异搏定”的某一中间产物。下列说法错误的是( )
X Y Z
A.可用FeCl3溶液鉴别X和Y
B.X的沸点高于其同分异构体
C.Z与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子
D.Y的同分异构体中能与NaHCO3溶液发生反应的有12种
【答案】B
【解析】A.X含有酚羟基,而Y没有,故可用FeCl3溶液鉴别X和Y,A正确;B.X形成分子内氢键、形成分子间氢键,导致其沸点低于其同分异构体,B错误;C.Z中苯环、碳碳双键能和氢气加成,与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子:,C正确; D.Y含有5个碳、2个氧、1个溴,其同分异构体中能与NaHCO3溶液发生反应,则含有羧基,则碳链中溴原子位置为,有12种,D正确;故选B。
►问题一 醛类的结构与分类
【典例1】下列关于醛的说法正确的是( )
A.乙醛是乙基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是-COH
C.饱和一元脂肪醛的分子式符合通式(,且n为整数)
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
【答案】C
【解析】A.乙醛是甲基跟醛基相连而构成的醛,故A错误;B.醛的官能团是醛基,结构简式为-CHO,故B错误;C.饱和一元脂肪醛是由饱和烃基(或H)和一个醛基构成的,分子式符合通式CnH2nO(n>0,且n为整数),故C正确;D.丙醛与丙酮互为同分异构体,分子式均为C3H6O,故D错误;故选C。
【变式1-1】人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列说法正确的是( )
A.H2的共价键电子云轮廓图:
B.某基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,则该元素位于第三周期第ⅥA族
C.醛基的电子式为
D.基态Mg原子的核外电子排布图:
【答案】B
【解析】A.H2的共价键为s-s轨道头碰头形成的,电子云轮廓图:,A错误; B.某基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,所以n-1=2,n=3,所该原子价层电子排布为3s2sp4,位于第三周期第ⅥA族,B正确;C.醛基的电子式为,C错误; D.基态Mg原子的核外电子排布图:,D错误;故选B。
【变式1-2】桂醛是一种实用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
下列相关叙述正确的是( )
①B的相对分子质量比A大28 ②A、B可用高锰酸钾酸性溶液鉴别 ③B中含有的含氧官能团是醛基、碳碳双键 ④A、B都能发生加成反应、还原反应 ⑤A能发生银镜反应 ⑥A中所有原子可能处于同一平面
A. ①④⑤ B.④⑤⑥
C.②③⑤ D.②③④⑥
【答案】B
【解析】①对比、的结构可知,的相对分子质量比大,故错误;②A、都含有醛基,含有碳碳双键,都可被高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,故②错误;③B中含有的含氧官能团是醛基,故③错误;④A、B都含有醛基、苯环,含有碳碳双键,都能发生加成反应、还原反应,故正确;⑤A含有醛基,能发生银镜反应,故⑤正确;⑥A中苯环和都为平面结构,单键可旋转,所有原子可能在同一个平面上,故⑥正确;由以上分析知,B正确。故选B。
►问题二 醛类的性质
【典例2】下列各组试剂不能检验出肉桂醛( )中的无氧官能团的是( )
A.溴的四氯化碳溶液 B.酸性高锰酸钾溶液、新制的银氨溶液、硝酸
C.溴水、新制的氢氧化铜溶液、盐酸 D.溴水、新制的银氨溶液、硝酸
【答案】B
【解析】A.溴的四氯化碳溶液与碳碳双键发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色,说明含有碳碳双键,故A不符合题意;B. 与新制的银氨溶液发生银镜反应,再用硝酸酸化生成 ,苯环上的烷基也能被酸性高锰酸钾氧化,所以酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明含有碳碳双键,故B符合题意;C. 与新制的氢氧化铜溶液反应,再用盐酸酸化,生成 , 与溴水发生加成反应,溴水褪色,说明含有碳碳双键,故C不符合题意;D. 与新制的银氨溶液反应,再用硝酸酸化,生成 , 与溴水发生加成反应,溴水褪色,说明含有碳碳双键,故D不符合题意。故选B。
【变式2-1】某一元醛发生银镜反应,生成金属银4.32 g,等量该醛完全燃烧后可生成水1.08 g。则此醛可以是下列中的( )
A.丙醛(CH3CH2CHO) B.丙烯醛(CH2===CH—CHO)
C.丁醛(C3H7CHO) D.乙醛(CH3—CHO)
【答案】A
【解析】设该一元醛的物质的量为x。
~2Ag
1 mol 216 g
x 4.32 g
x==0.02 mol,n(H2O)==0.06 mol。0.02 mol一元醛生成0.06 mol H2O,则1 mol一元醛生成3 mol H2O,所以该醛分子中含6个氢原子。
【变式2-2】在浓碱作用下,苯甲醛自身可发生反应制备相应的苯甲酸 在碱溶液中生成羧酸盐 和苯甲醇,反应后静置,液体出现分层现象。有关物质的物理性质如表:下列说法不正确的是( )
苯甲醛
苯甲酸
苯甲醇
沸点
178.1
249.2
205.4
熔点
-26
121.7
-15.3
溶解性 常温
微溶于水,易溶于有机溶剂
A. 苯甲醛既发生了氧化反应,又发生了还原反应
B. 可用银氨溶液判断反应是否完全
C. 反应后的溶液中加酸、酸化后,用过滤法分离出苯甲酸
D. 反应后的溶液先用分液法分离出有机层,再用蒸馏法分离出苯甲醇
【答案】C
【解析】A.苯甲醛苯甲酸,增加了氧原子,属于氧化反应,苯甲醛苯甲醇,增加了氢原子,属于还原反应,故A正确; B.苯甲醛含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,因此可用银氨溶液判断反应是否完全,故B正确;C.反应后的溶液中加酸、酸化,苯甲酸进入有机层,应该分液后蒸馏,故C错误;D.反应后的溶液分为有机层和水层,互不相溶,可用分液法分离,有机层中苯甲醛和苯甲醇的沸点相差较大,可用蒸馏法分离,故正确;故选C。
►问题三 醛类的氧化反应实验探究
【典例3】下列有机实验操说法作正确的是( )
A. 检验某溶液中是否含有乙醛:在盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,混合均匀,再滴入待检液,加热
B. 实验室制硝基苯:先加入苯,再加浓硫酸,最后滴入浓硝酸
C. 配制少量银氨溶液:向盛有稀氨水的试管中逐滴加入硝酸银溶液,边滴边振荡至最初产生的沉淀恰好消失
D. 提取水中的碘:加入四氯化碳,振荡、静置、分层后取出有机层,最后分离出碘
【答案】D
【解析】A.乙醛与氢氧化铜浊液的反应应在碱性条件下进行,加入氢氧化钠较少,故A错误;B.加入混合液时,应防止酸液飞溅,应最后加入浓硫酸,故B错误;C.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止,此时溶液即为银氨溶液,故C错误。D.碘易溶于四氯化碳,可用四氯化碳萃取,故D正确;故选D。
【变式3-1】利用银氨溶液可以鉴别醛基,下列说法正确的是( )
A.实验室制备银氨溶液时的操作如图所示
B.银氨溶液与乙醛反应时,当乙醛得到0.2mol电子时,生成21.6g Ag
C.向某有机物中滴加新制的银氨溶液并水浴加热,观察到银镜现象,说明该有机物属于醛类
D.水浴加热条件下,甲醛与足量银氨溶液发生的反应为:
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+6NH3+4Ag↓+2H2O
【答案】D
【解析】A.制备银氨溶液时,应向硝酸银溶液中滴加氨水至生成的沉淀恰好溶解,故A错误;B.乙醛与银氨溶液反应方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O,乙醛发生氧化反应,当乙醛失去0.2mol电子时,生成0.2molAg,即生成21.6g Ag,故B错误;C.甲酸、甲酸酯等有机物也能和新制的银氨溶液发生银镜反应,故C错误;D.甲醛与足量银氨溶液发生银镜反应,生成碳酸铵、水、氨气、银,所给方程式正确,故D正确;故选D。
【变式3-2】配制银氨溶液并进行实验,过程如图。下列对该实验的说法不正确的是( )
A.用银镜反应可以检验醛基 B.滴加稀氨水后沉淀溶解,是因为形成了[Ag(NH3)2]+离子
C.实验后,可以用氨水洗掉试管上的银镜 D.将乙醛换成甲酸甲酯,同样可以得到光亮的银镜
【答案】C
【解析】A.能发生银镜反应的有机物含−CHO,故可以使用银镜反应检验,故A正确;B.滴加稀氨水后沉淀溶解,阴离子与氨气发生配位,生成是[Ag(NH3)2]+离子,故B正确;C.实验后,由于银单质附着在试管壁形成银镜,使用硝酸洗掉,故C错误;D.甲酸甲酯也有醛基,可以发生银镜反应,故D正确;故答案选C。
►问题四 醛基的检验
【典例4】有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验A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.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加新制氢氧化铜悬浊液,微热,再加入溴水 D.先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
【答案】D
【解析】先加酸性高锰酸钾溶液,碳碳双键、—CHO均被氧化,不能检验,A项错误;先加溴水,双键发生加成反应,—CHO被氧化,不能检验,B项错误;先加新制氢氧化铜悬浊液,加热,可检验—CHO,但没有酸化,加溴水可能与碱反应,C项错误;先加入银氨溶液,微热,可检验—CHO,酸化后再加溴水,可检验碳碳双键,D项正确。
【变式4-1】下列说法中不正确的是( )
A.乙醛能发生银镜反应,表明乙醛具有还原性 B.能发生银镜反应的物质不一定是醛
C.有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛 D.用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键
【答案】D
【解析】A.乙醛能发生银镜反应,乙醛被氧化为乙酸,表明乙醛具有还原性,故A正确;B.葡萄糖、甲酸和甲酸酯类等物质都能发生银镜反应,但不是醛类,故B正确;C.若与羟基相连的碳原子上氢原子为1个时,发生催化氧化反应生成酮,若与羟基相连的碳原子上无氢原子时,不能发生催化氧化反应,故C正确;D.CH2=CH—CHO中含有碳碳双键和醛基两种官能团,而溴水既能与碳碳双键发生加成反应,也能氧化醛基而褪色,所以不能用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键,故D错误;答案选D。
【变式4-2】下列有关醛的判断正确的是( )
A.乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物也不是同系物
B.1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAg
C.对甲基苯甲醛()可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类,甲酸乙酯也可发生银镜反应
【答案】D
【解析】A.乙醛和丙烯醛()与足量氢气发生加成反应可分别生成乙醇、丙醇,二者互为同系物,A项错误;B.甲醛的结构式为:,由其结构可知,甲醛属于饱和一元醛,但又相当于二元醛,在与弱氧化剂的反应中,每摩尔甲醛最多可还原4molAg或2mol的Cu2O,B项错误;C.苯的同系物能被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸而使其褪色。故对甲基苯甲醛可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明它含有醛基,C项错误;D.甲酸乙酯除含有一个酯基(-COO-)外,还含有一个隐形的醛基(-CHO),酯基中的C=O即羰基和一个H原子连接而成醛基,分子中含有醛基就能发生银镜反应,故甲酸乙酯也能发生银镜反应,D项正确;答案选D。
►问题五 酮的结构与性质
【典例5】苯氯乙酮是一种具有荷花香味的化学试剂,吸入可引起咽喉炎、气管及支气管炎,主要作为军用与警用催泪性毒剂。苯氯乙酮的结构简式如图所示,则下列说法正确的是( )
A.苯氯乙酮中含有三种官能团:苯环、羰基、碳氯键
B.1 mol苯氯乙酮最多可与4 mol H2发生加成反应
C.苯氯乙酮能发生银镜反应
D.苯氯乙酮既能发生取代反应,又能发生消去反应
【答案】B
【解析】苯环不是官能团,A错误;苯环和碳氧双键可以与H2发生加成反应,最多与4 mol H2加成,B正确;苯氯乙酮中没有醛基不能发生银镜反应,C错误;由于氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子,不能发生消去反应,D错误。
【变式5-1】某种药物合成的中间体结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A.该分子式为C16H18O5 B.该分子中采用sp3杂化的碳原子有3个
C.该分子存在顺反异构 D.苯环上氢原子发生氯代时,二氯代物共有3种
【答案】B
【解析】A.该物质结构简式为,则其分子式为C16H18O5,A选项正确;B.双键碳原子和苯环上的碳原子均为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,该分子中采用sp3杂化的碳原子有4个:, B选项错误;C.双键碳原子连两个不同的原子或原子团时,分子存在顺反异构,如该物质中标记星号的碳原子:,所以该分子存在顺反异构,C选项正确;D.苯环上氢原子发生氯代时,二氯代物有:氯原子取代标记1号和2号上的氢原子,1号和3号上的氢原子、3号和2号上的氢原子,,共有3种, D选项正确;故答案为:B。
【变式5-2】樱黄素(乙)具有抗过敏、抗炎、抗肿瘤和保护心脑血管等多方面生物活性。以金雀异黄酮(甲)为原料,经碘甲烷甲基化合成樱黄素的反应如下,下列说法正确的是( )
A.甲、乙所含官能团种类不相同
B.1mol的甲、乙分别与足量溴水反应,均消耗4molBr2
C.甲、乙能与NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反应
D.一定条件下,甲与足量的H2加成产物的分子中有6个手性碳原子
【答案】D
【解析】A.甲、乙中均含羟基、醚键、碳碳双键、酮羰基四种官能团,A错误;B.酚羟基的邻、对位氢原子能被溴原子取代,碳碳双键能与溴水加成,1mol的甲、乙与分别足量溴水反应,均消耗5molBr2,B错误;C.酚羟基能与NaOH和Na2CO3反应,不与NaHCO3溶液反应,C错误;D.一定条件下,甲与足量的H2加成产物的分子中有6个手性碳原子,,D正确;故答案为:D。
►问题六 醛、酮的合成与推断
【典例6】已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇(如图所示),若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A项,二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3;B项,二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3;C项,二者反应后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2。
【变式6-1】布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率的合成路线。下列说法不正确的是( )
A.甲、丁中含有手性碳原子 B.乙转化为丙为还原反应
C.丙与苯甲醇互为同系物 D.丁的分子式是
【答案】A
【解析】A.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,甲中无手性碳原子,丁中有1个手性碳原子,A错误;B.乙转化为丙是在催化剂的作用下,酮羰基与氢气发生加成反应得到羟基,是加成反应或还原反应,B正确;C.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,丙(分子式C12H18O)与苯甲醇(分子式C7H8O)结构相似,相差了5个CH2,丙和苯甲醇互为同系物,C正确;D.丁的分子式为C13H18O2,D正确;故选A。
【变式6-2】科学家以可再生碳资源木质素为原料合成姜油酮的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.香兰素的分子式为C7H8O3 B.脱氢姜酮中所有碳原子可能共平面
C.香兰素与姜油酮互为同系物 D.姜油酮能发生加成反应和消去反应
【答案】B
【解析】A.由可知,香兰素的分子式为C8H8O3,A错误;B.碳碳双键和碳连接的原子一定共面,苯环的6个碳在同一平面,结合单键可以旋转,脱氢姜酮中所有碳原子可能共平面,B正确;C.同系物是指结构相似,分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,且必须是同一类物质,香兰素与姜油酮区别在于前者有醛基后者有酮羰基,不是同一类物质,C错误;D.姜油酮中含有苯环和酮羰基可以发生加成反应,不能发生消去反应,D错误; 故选B。
1.下列关于常见的醛或酮的说法中,正确的是( )
A.常温下甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,可以发生银镜反应,也可以加氢还原
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.苯甲醛可由苯甲醇氧化得到
【答案】D
【解析】A.常温下甲醛为气体,不是液体,A错误;B.含—CHO的物质能发生银镜反应,丙酮不含醛基,不能发生银镜反应,B错误;C.丙酮能与水互溶,是常用的有机溶剂,C错误;D.苯甲醛可由苯甲醇氧化得到,D正确;故选D。
2.下列化学用语书写正确的是( )
A.乙醇的结构式: B.乙醛的结构简式:
C.丙烯的键线式: D.丙烯的实验式:
【答案】B
【解析】A.CH3CH2OH为乙醇的结构简式,而乙醇的结构式为: ,A错误;B.乙醛的结构简式为:CH3CHO,B正确;C.是2-丁烯的键线式,而丙烯的键线式为: ,C错误;D.CH2==CHCH3为丙烯的结构简式,丙烯的实验式即最简式为: CH2,D错误;故答案为:B。
3.从香荚豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该反应可能的结构简式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知,该物质是一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,则该物质中含有苯环,与FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应,说明该有机物中含有酚羟基、醛基。A.该分子中含有醛基和酚羟基,且分子式为C8H8O3,故A正确;B.该分子中不含酚羟基,所以不能显色反应,不符合题意,故B错误;C.该反应中不含醛基,所以不能发生银镜反应,不符合题意,故C错误;D.该分子中含有醛基和酚羟基,能发生显色反应和银镜反应,其分子式为C8H6O3,不符合题意,故D错误;故选A。
4.将CH3CHO (易溶于水,沸点为20.8℃的易挥发性液体)和CH3COOH分离的最佳方法( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.加入烧碱溶液之后蒸出乙醛,再加入硫酸,蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
【答案】C
【解析】A.乙酸易挥发,直接蒸馏得不到纯净物,A不符合题意;B.乙酸与碳酸钠反应后,与乙醛混溶,不能萃取分离,B不符合题意;C.先加入烧碱溶液,乙酸与NaOH反应生成的乙酸钠可增大与乙醛的沸点差异,蒸馏时先蒸出乙醛,再加入H2SO4,使乙酸钠与其反应再生成乙酸,然后蒸出乙酸,C符合题意;D.乙酸与Na反应生成乙酸钠,分离混合物应再使乙酸钠转化为乙酸,D不符合题意;综上所述答案为C。
5.某天然拒食索具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图未表示出原子或原子团的空间排列。该拒食索与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( )
A.Br2的CCl4溶液 B. Ag(NH3)2OH溶液
C.HBr D. H2
【答案】A
【解析】根据该拒食素的结构简式确定其性质,进而确定其与不同试剂反应后产物的结构和官能团。有机物中的碳碳双键与发生加成反应,使官能目数目由个增加为个,选项A正确。有机物中的醛基被银氨溶液氧化为,官能团数目不变,选项B不正确。有机物中的碳碳双键与发生加成反应。但官能团数目不变,选项C不正确。有机物中的碳碳双键、醛基与发生加成反应,官能团数目减少,选项D不正确。
6.下列各组实验操作规范,且能达到实验目的是( )
A.乙醇萃取碘水中的碘单质 B.检验乙醛中的醛基
C.制备乙酸乙酯 D.验证1-溴丁烷的消去反应
【答案】B
【解析】A.乙醇能与水任意比互溶,不能作为碘水的萃取剂,A错误; B.往2%硝酸银溶液中滴加2%的氨水至产生的白色沉淀完全溶解,滴加几滴乙醛溶液,水浴加热,产生银镜,符合实验操作及结论,B正确;C.乙酸乙酯能与氢氧化钠溶液反应,应用饱和碳酸钠溶液吸收且导管应悬于溶液上方,C错误; D.挥发的乙醇也能使得酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰生成乙烯的检验,D错误;故选B。
7.某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6 g,和足量银氨溶液反应后,还原出32.4 g银,下列说法正确的是( )
A.混合物中的醛不一定是甲醛 B.混合物中的醇只能是乙醇
C.醛的物质的量为0.3 mol D.醇的质量为3.75 g
【答案】D
【解析】32.4 g Ag的物质的量==0.3 mol,假设6 g都是除甲醛外的醛,则R—CHO~2Ag,故R—CHO的物质的量=0.3 mol×=0.15 mol,故R—CHO的摩尔质量===40 g·mol-1,而除甲醛外最简单的醛是乙醛,乙醛摩尔质量为44 g·mol-1,大于40 g·mol-1,故该醛一定为HCHO,故A错误;无法确定醇的分子式,故B错误;由A分析得醛是甲醛,设甲醛的物质的量为n,则由
HCHO ~ 4Ag
1 4
n 0.3 mol
得n=0.075 mol,故C错误;HCHO的质量m=0.075 mol×30 g·mol-1=2.25 g,故醇的质量m=6 g-2.25 g=3.75 g,故D正确。
8.已知两个醛分子在溶液作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
如果将甲醛、乙醛、丙醛混合在溶液中发生反应,最多可以形成的羟基醛有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
【答案】A
【解析】该反应的原理实际上是醛基的邻位碳原子上的氢原子与的加成,乙醛、丙醛中醛基的邻位碳原子上均有氢原子,而甲醛分子中只有1个碳原子。故乙醛、丙醛分子中的醛基的邻位碳原子上的氢原子分别与甲醛、乙醛和丙醛中的加成可以生成6种羟基醛。故选A。
9.已知柠檬醛的结构简式为,根据所学知识判断下列说法不正确的是( )
A.能发生银镜反应 B.它可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol柠檬醛最多可与2molH2发生加成反应 D.能发生还原反应
【答案】C
【解析】A.该物质含有醛基,能发生银镜反应,A正确;B.该物质含有碳碳双键和醛基,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.该物质含有2个碳碳双键和一个醛基,都能与氢气发生加成反应,故1mol该有机物最多可与3mol氢气发生加成反应 ,故C错误;D.该物质含有碳碳双键和醛基,能与氢气发生还原反应,故D正确;故选C。
10.α-鸢尾酮香料的分子结构如图,下列说法不正确的是( )
A.α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体
B.1 mol α-鸢尾酮最多可与3 mol H2加成
C.α-鸢尾酮能发生银镜反应
D.α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢三步反应可转变为
【答案】C
【解析】α-鸢尾酮中含碳碳双键、碳氧双键和环,不饱和度为4,其同分异构体可能含苯环和酚羟基,即α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体,故A正确;和均可与氢气发生加成反应,则1 mol α-鸢尾酮最多可与3 mol H2加成,故B正确;分子中不含—CHO,则不能发生银镜反应,故C错误;加成为饱和烃结构,加成生成醇,消去转化为烯烃,再与氢气加成转化为饱和烃结构,碳骨架不变,则α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢三步反应可转变为,故D正确。
11.在氰化钠催化下,两分子苯甲醛可以通过安息香缩合生成安息香(二苯乙醇酮),用作医药中间体,也可用于染料生产及感光性树脂的光增感剂。下列关于安息香的叙述,正确的是( )
A.1mol安息香最多可以与6mol发生加成反应
B.1mol安息香与金属钠反应最多生成1mol
C.该分子中最多13个碳原子共面
D.该分子苯环上的一氯代物有6种
【答案】D
【解析】A.安息香含有两个苯环和一个羰基,则1mol安息香最多可以与7molH2发生加成反应,A错误;B.安息香只含有一个羟基能与金属钠反应,则1mol安息香与金属钠反应最多生成0.5molH2,B错误;C.根据苯环中12个原子共平面,甲烷中3个原子共平面可知,安息香分子中所有碳原子可能共平面,共14个,C错误;D.安息香分子的苯环上有6种等效氢,则该分子苯环上的一氯代物有6种,D正确;故选D。
12.丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成假紫罗兰酮,再进一步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:
(1)柠檬醛的分子式为 ,所含官能团的名称为 。
(2)α-紫罗兰酮分子中碳原子的杂化方式为 。
(3)β-紫罗兰酮与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有 个不对称碳原子。
(4)上述转化过程中互为同分异构体的有机物有 种。
(5)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的 (按反应顺序填写试剂序号)。
A稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.溴水 D.银氨溶液
【答案】(1)C10H16O 碳碳双键、醛基 (2) sp2、sp3
(3)4 (4)3 (5)DAC
【解析】(1)根据柠檬醛的结构简式,可知分子式为C10H16O;含官能团的名称为碳碳双键、醛基(红圈标出)。
(2)α-紫罗兰酮分子中,单键碳原子为sp3杂化、双键碳原子为sp2杂化,碳原子的杂化方式为sp2、sp3;
(3)与4个不同原子或原子团相连的碳原子为不对称碳原子,β-紫罗兰酮与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有4个不对称碳原子(红圈标出)。
(4)上述转化过程中假紫罗兰酮、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮分子式都是C13H20O,互为同分异构体的有机物有3种。
(5)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要用银氨溶液把醛基氧化为羧基,再加硫酸酸化,最后加入溴水,若溴水褪色,则说明含有碳碳双键,选DAC。
1.“赠人玫瑰,手留余香”,玫瑰的香味来自一种简单的化合物大马酮(结构简式如下)。下列有关大马酮说法正确的是( )
A.属于烃 B.分子式为
C.可使酸性高锰酸钾和溴水褪色 D.大马酮最多可以与加成
【答案】C
【解析】A.仅由碳和氢两种元素组成的有机物为烃,该有机物含有氧元素,故不属于烃,故A错误;B.该有机物由碳、氢、氧三种元素组成,根据其结构简式可得其分子式为C13H18O,故B错误;C.该有机物分子中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,能和溴水发生加成反应,因此可使酸性高锰酸钾和溴水褪色,故C正确;D.碳碳双键和酮羰基在一定条件下能和H2发生加成反应,因此1mol大马酮最多可以与4molH2加成,故D错误;答案选C。
2.一首脍炙人口的民歌《茉莉花》唱得沁人心脾。茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中,正确的是( )
A.茉莉醛与苯甲醛互为同系物
B.在加热和催化剂作用下加氢,每摩尔茉莉醛最多能消耗3molH2
C.一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
D.从理论上说,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216g银
【答案】D
【解析】A.苯甲醛中不含碳碳双键,茉莉醛中含有碳碳双键,所以苯甲醛和茉莉醛的结构不同,不属于同系物,故A错误;B.在一定条件下,能和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键、醛基,1mol该物质含有1mol苯环、1mol碳碳双键、1mol醛基,所以1mol茉莉醛最多能与5mol氢气加成,故B错误;C.茉莉醛含-CHO,能发生氧化、还原反应,但不能发生酯化反应,故C错误;D.茉莉醛含1个-CHO,可从足量银氨溶液中还原出2mol银,质量为216g,故D正确;故选:D。
3.格氏试剂(RMgX)与醛、酮反应是制备醇的重要途径。Z的一种制备方法如下。下列说法不正确的是( )
A.CH3CH2-中碳负离子的杂化轨道类型为sp3
B.CH3CH2MgBr水解可生成CH3CH3与Mg(OH)Br
C.Z分子与水分子之间能形成氢键,所以Z易溶于水
D.以CH3COCH3、CH3MgBr和水为原料也可制得Z
【答案】D
【解析】A.CH3CH2-中碳负离子的价层电子对数为3+1=4,则杂化轨道类型为sp3,故A正确;B.水解过程中负价基团与氢离子结合,正价基团与氢氧根离子结合,可知CH3CH2MgBr水解可生成CH3CH3与Mg(OH)Br,故B正确;C.Z含羟基,与水分子之间能形成氢键,则Z易溶于水,故C正确;D.由流程可知,以CH3COCH3、CH3MgBr发生加成反应生成(CH3)2C(OMgBr)CH3,然后与水反应生成(CH3)3COH,得不到Z,故D错误;故选:D。
4.某有机化合物的结构如图,下列有关该有机化合物的叙述正确的是( )
A.该有机化合物的分子式为C16H13O5 B.该有机化合物能与6mol氢气发生加成反应
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2 D.该物质遇FeCl3溶液显色
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知该物质的分子式为:C16H12O5,故A错误;B.该结构含有两个苯环,1mol苯环消耗3mol氢气,含有1个羰基,1个碳碳双键,1mol碳碳双键和1mol羰基均消耗1mol氢气,1mol该有机物最多可消耗8mol氢气,故B错误;C.该结构中含有酚羟基,碳碳双键,1mol酚羟基的邻、对氢消耗1mol溴,1mol碳碳双键消耗1mol溴,1mol该物质最多消耗2molBr2,故C错误;D.该物质含有酚羟基,遇氯化铁溶液显紫色,故D正确;故选:D。
5.有机物Z是合成治疗某心律不齐药物的中间体,其合成机理如下:
下列说法正确的是( )
A.X与足量氢气加成后的产物中含有2个手性碳 B.Z分子存在顺反异构
C.X在水中的溶解度小于Z D.Y在浓硫酸、加热的条件下可以发生消去反应
【答案】B
【解析】A.X与足量氢气加成后的产物为含有3个手性碳原子,A错误;B.Z分子中碳碳双键两端的碳原子连接的基团不同,Z存在顺反异构,B正确;C.X中含有亲水基羟基和羰基,Z中只含有亲水基羰基,且Z的疏水基较X大,所以X在水中的溶解度大于Z,C错误;D.Y中含有氯原子,在氢氧化钠醇溶液、加热的条件下可以发生消去反应,D错误; 故选B。
6.我们能在昏暗的光线下看见物体,离不开视网膜中一种叫“视黄醛”的有机化合物。顺式视黄醛吸收光线后,就转变为反式视黄醛(如图),并且从所在蛋白质上脱离,这个过程产生的信号传递给大脑,我们就看见了物体。下列说法错误的是( )
A.上述过程发生了化学变化 B.利用核磁共振氢谱可区分上述两种分子
C.视黄醛能使溴水和酸性溶液褪色 D.视黄醛最多与发生加成反应
【答案】D
【解析】A.顺式视黄醛转化为反式视黄醛时有新物质生成,所以发生了化学变化,故A正确;B.顺式视黄醛和反式视黄醛的核磁共振氢谱中,氢原子化学环境不同,氢原子相应的信号在谱图中位置不同,所以可以用核磁共振氢谱区分上述两种分子,故B正确;C.分子中碳碳双键、醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,碳碳双键能和溴水发生加成反应、醛基能被溴水氧化,所以能使溴水褪色,故C正确;D.碳碳双键、醛基都能和氢气发生加成反应,分子中含有5个碳碳双键、1个醛基,所以1mol视黄醛最多消耗6mol氢气,故D错误;故选D。
7.土克甾酮是一种利尿剂和抗血压药物,其结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.土克甾酮不属于芳香族化合物 B.土克甾酮消耗的物质的量为
C.土克甾酮能使酸性溶液和溴水褪色 D.土克甾酮能发生酯化、氧化、加成等反应
【答案】B
【解析】A.土克甾酮没有苯环,不属于芳香族化合物,A正确;B.土克甾酮没有羧基不能与NaHCO3反应,B错误;C.土克甾酮含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,C正确;D.土克甾酮能发生酯化、氧化、加成等反应,D正确。故选B。
8.橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是( )
A.分子中的碳原子都采取sp3方式杂化 B.有2种含氧官能团
C.分子中所有原子共面 D.1mol橙皮苷最多能与7mol氢气发生加成反应
【答案】D
【解析】A.分子中有饱和碳原子为sp3杂化,有苯环、羰基碳原子为sp2杂化, A错误;B.分子中含有醇羟基和酚羟基、酮羰基、醚键,含氧官能团不止2种,B错误;C.分子中有多个饱和碳原子为四面体结构,因此分子中所有原子不可能共面,C错误;D.苯环和酮羰基均能与氢气发生加成反应,1mol橙皮苷最多能与7mol氢气发生加成反应,D正确;答案选D。
9. 已知:醛在一定条件下可以两分子间反应RCH2CHO+RCH2CHO 一定条件
,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:
枯茗醛ABC兔耳草醛(C13H18O)
(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中含氧官能团的实验试剂是 。
(3)写出C→兔耳草醛的化学方程式: 。
(4)枯茗醛发生银镜反应的化学方程式: 。
【答案】(1)5 消去反应
(2) 、 银氨溶液(或新制氢氧化铜)
(3)2+O22+2H2O
(4)+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O
【解析】由题给信息可知,枯茗醛和丙醛反应生成A为,A加热发生消去反应生成B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中碳碳双键、醛基与氢气均发生加成反应,则C的结构简式为,兔耳草醛的结构简式为,据此分析解题。
(1)由题干信息中枯茗醛的结构简式结合等效氢原理可知,其核磁共振氢谱有5组峰,由分析可知,A→B即转化为,故该反应的反应类型是消去反应,故答案为:5;消去反应;
(2)由分析可知,B的结构简式为:,其中含有的官能团是、,则B中的含氧官能团为醛基,故检验B中含氧官能团的实验试剂是新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液,故答案为: 、 ;新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液;
(3)由分析可知,C的结构简式为:,故C→兔耳草醛的化学方程式为:2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
(4)根据乙醛与银氨溶液反应可知,枯茗醛发生银镜反应的化学方程式为:+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O,故答案为:+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O。
10.实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水、溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及,边搅拌边加热,至固体全部溶解
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入 (填“水”或“油”)作为热传导介质
(2)仪器B的作用是 ;冷却水应从 (填“a”或“b”)口通入
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是 。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为 ;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮,该方法的优点是 。
(5)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量 洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
【答案】(1)油
(2)冷凝回流、导气 a
(3)防止迸溅
(4)FeCl2 空气中的氧气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应
(5)a
【解析】根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管;作用是冷凝回流、导气;为了充分冷却,冷却水应从a口进,b口出;沸腾时加入安息香,会暴沸;冰乙酸与水、乙醇互溶,FeCl3为催化剂;FeCl3为氧化剂,则铁的化合价降低,还原产物为FeCl2;安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,以此来解答。
(1)步骤③加入50mL水,煮沸,通常100℃以下采取水浴加热,故应用油浴加热,故答案为:油;
(2)根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管;作用是冷凝回流、导气,仪器b为球形冷凝管,冷凝水的流向为低进高出,故答案为:冷凝回流、导气;a;
(3)液体沸腾时加固体物质容易引起暴沸而迸溅,故待沸腾平息后加入安息香目的是防止迸溅,故答案为:防止迸溅;
(4)由于在本实验中,FeCl3为氧化剂且过量,故其还原产物为FeCl2,采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮的主要优点是空气中的氧气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应,故答案为:FeCl2;空气中的氧气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应;
(5)安息香难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸,二苯乙二酮不溶于水溶于乙醇、苯、乙酸,故用热水洗涤可以除去产品中少量安息酸又可以降低二苯乙二酮的溶解损失,故答案为:a。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14
学科网(北京)股份有限公司
$$
第三章 烃的含氧衍生物
3.2 醛和酮
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识醛的组成和结构特点,能写出醛的官能团及简单代表物的结构简式和名称。
2.理解醛基的加成反应和氧化反应,能列举醛的代表物的物理性质和化学性质,描述和分析有关重要反应,书写相应的化学反应方程式。
3.认识酮的结构和性质,了解酮再生产、生活中的重要应用。
4.基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断醛、酮的化学性质基转化关系。
重点:醛、酮的结构、醛的化学性质。
难点:醛的氧化反应及量关系。
一、醛的结构及物理性质
1.醛的结构特点
(1)醛的概念:醛是 烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。
(2)醛的官能团:醛基(—CHO或)。
(3)饱和一元醛的通式:CnH2n+1CHO(n≥0) ,分子通式: CnH2nO(n≥1)。
2.醛的命名
(1)一元醛:命名时选取含有醛基的最长碳链为主链,从醛基一端开始编号,其他和常规命名类似。
(2)多元醛:简单多元醛命名时,应选取含醛基尽可能多的碳链作主链,并标明醛基的位置和醛基的数目。
(3)芳香醛:芳香醛中芳基可作为取代基来命名。
3.几种常见的醛及应用
(1)甲醛(HCHO)
①物理性质:甲醛(HCHO)又叫蚁醛,是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。
②应用:甲醛能使蛋白质凝固,35%~40%的甲醛水溶液俗称 “福尔马林”,可用作农作物种子的消毒及动物标本的保存。
(2)乙醛(CH3CHO)
①物理性质:标况下,乙醛(CH3CHO)是无色的有刺激性气味的液体。沸点20.8℃,易挥发。液态乙醛的密度比水小,易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等溶剂。
②应用:重要的化工原料,用于生产乙酸、醋酐、丁醛、辛醇、季戊四醇、三聚乙醛等;还可用作还原剂及杀菌剂等。
(3)苯甲醛()
①物理性质: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。
②应用:苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。
4.醛的物理性质
(1)状态:常温下,除甲醛与乙醛为气体外,分子中含有12个碳原子以下的脂肪醛为液体,高级的醛为固体;而芳香醛为液体或固体。
(2)气味:低级的脂肪醛具有强烈的刺激性气味,分子中含有9个碳原子和分子中含有10个碳原子的醛具有花果香味,因此常用于香料工业。
(3)熔沸点:由于羰基的极性,因此醛的沸点比相对分子质量相近的烃类及醚类高。但由于羰基分子间不能形成氢键,因此沸点较相应的醇低。
(4)溶解性:因为醛的羰基可以与水中的氢形成氢键,故低级的醛可以溶于水;但芳醛一般难溶于水。
二、酮的结构及物理性质
1.酮的结构特点
(1)概念:酮是羰基()碳原子上连接的两个烃基的有机化合物。相同碳原子数的醛与酮互为同分异构体,如丙醛和丙酮。
(2)官能团:羰基(),通式:(R和R′均为烃基,可以相同,也可以不同)
(3)分类:根据分子中烃基的不同,酮可分为脂肪酮、脂环酮、芳香酮、饱和酮和不饱和酮。按羰基数目又可分为一元酮、二元酮和多元酮。羰基嵌在环内的,称为环内酮,例如环己酮等。
(3)饱和一元酮的通式: CnH2nO(n≥3)。
2.几种常见的酮
(1)丙酮()
①物理性质:丙酮是最简单的酮,是无色透明的液体,沸点56.2 ℃,易挥发,可与水、乙醇等互溶,是重要的有机溶剂和化工原料。
②应用:是常用的有机溶剂,主要用于制备重要化工原料双酚A和制备有机玻璃。
(2)环己酮(C6H10O)
①物理性质:环己酮()是一种无色液体,具有特殊的气味。它具有较低的溶解度,可以溶解在许多有机溶剂中,如乙醇和醚类溶剂。此外,环己酮的表面张力较低,使得其在液体表面形成较小的液滴。
②应用:常作为生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶和制药中间体的溶剂,还可用于制备己二酸和己内酰胺。
3.酮的物理性质
(1)状态:常温下,低级的酮都是液体,高碳数酮(高级酮)是固体。
(2)气味:低级的酮一般具有特殊的芳香味(令人愉快的气味)。如茉莉花香气中含有茉莉酮可用于制造化妆品。
(3)熔沸点:酮分子间不能形成氢键,其沸点低于相应的醇,
(4)溶解性:酮中的羰基氧原子能和水分子形成氢键,所以低碳数酮(低级酮)在水中的溶解度很大。
羰基氧可以与水分子形成较强的氢键,
【温馨提示】酮的化学性质:酮能与H2、HX、HCN、NH3、醇等发生加成反应,酮不能发生银镜反应,也不能被新制的Cu(OH)2氧化。因此可用银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液来区分醛和酮。酮和氢气发生加成反应的化学方程式为:+H2。
三、醛的化学性质
1.加成反应:RCHO + H2 RCH2OH (既是加成,又是还原,R为烃基,下同)
2.氧化反应
(1)燃烧:2CH3CHO + 5O2 4CO2 + 4H2O
(2)催化氧化:2RCHO + O2 2RCOOH
(3)银镜反应:(可检验醛基)
RCHO + 2Ag(NH3)2OH RCOONH4 + H2O + 2Ag↓ + 3NH3
(现象:试管/烧瓶底部出现光亮的银镜 产物可记为:“一水二银三氨”)
(4)与新制Cu(OH)2悬浊液反应:(又称菲林反应,可检验醛基)
RCHO + 2Cu(OH)2 RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O
(5)与溴水反应:RCHO + Br2+ H2O RCOOH + 2HBr
(6)使酸性高锰酸钾褪色:含有醛基的物质可以使酸性高锰酸钾褪色。
【温馨提示】醛基能使溴水褪色,但不能使溴的四氯化碳溶液褪色,因此可以用溴的四氯化碳溶液区别醛基和碳碳双键。
3.醛氧化反应的量关系
(1)一元醛RCHO(R为烃基)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
(2)甲醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
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反应时,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
(3)二元醛发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应时量的关系
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
【温馨提示】醛基两大特征反应
与新制[Ag(NH3)2]OH
溶液反应
与新制
Cu(OH)2反应
反应
原理
RCHO+2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
RCHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O
反应
现象
产生光亮的银镜
产生砖红色沉淀
量的
关系
RCHO~2Ag
HCHO~4Ag
RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O
HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
注意
事项
①试管内壁必须洁净;
②银氨溶液随用随配,不可久置;
③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;
④加热时不可振荡或摇动试管,防止生成黑色的银粉;
⑤乙醛用量不宜太多,一般加3滴;
⑥银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去
①新制Cu(OH)2要随用随配,不可久置;
②配制新制Cu(OH)2时,所用NaOH必须过量;
③反应液直接加热煮沸,才有明显的砖红色沉淀;
④加热沸腾不能太久,否则会有黑色沉淀,这是Cu(OH)2受热分解生成CuO所致
4.酚醛树脂与缩聚反应
(1)酚醛树脂:是人类合成的第一种高分子材料。在浓氨水催化催化下,主要得到体型酚醛树脂,是热固性的;在浓盐酸催化下,主要得到线型酚醛树脂,是热塑性的。
(2)酚醛树脂的合成:在浓盐酸(或浓氨水)的催化下,甲醛分子中的氧原子和苯酚分子中羟基邻位或对位上的氢原子结合成水,其余部分形成高分子化合物。线型酚醛树脂的合成反应为:
(3)应用:酚醛树脂主要用于绝缘、隔热、难燃、隔音材料和复合材料,如烹饪器具的手柄、电器与汽车部件等。脲醛树脂可制成热固性高分子黏合剂。
(3)缩聚反应
①概念:由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应。缩聚反应是单体之间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②缩聚反应的特点:a.单体为含有两个或两个以上的官能团 (如—OH、—COOH、—NH2、—X等) 的小分子。
b.缩聚反应过程中生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)。
c.所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
【温馨提示】①醛、酮在有机物中的转化关系:
②醛类的某些信息在有机合成与推断中的重要作用:除教材中介绍的醛的氧化反应和还原反应外,下面的反应也经常在高考试题中出现:
a.醛分子间的加成反应
注:上述反应可增长碳链,在有机合成中应用比较广泛。
b.αH的取代反应
注:上述反应可引入碳卤键(或卤素原子),进而引入羟基或碳碳双键,可实现官能团的转换。
c.醛的歧化反应
注:上述反应可由醛直接生成醇和羧酸,实现芳香族化合物间的转化。
1.下列关于常见醛和酮的说法中正确的是( )
A.甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,也可以发生银镜反应和加氢还原反应
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.人体缺乏维生素A时,难以氧化生成视黄醛,而引起夜盲症
2.下列说法中不正确的是( )
A.乙醛能发生银镜反应,表明乙醛具有还原性
B.能发生银镜反应的物质不一定是醛
C.有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛
D.用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键
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 mol戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得2 mol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
4.大豆苷元具有抗氧化活性、抗真菌活性等功能,能有效预防和抑制白血病、结肠癌等疾病,其结构如图所示,下列关于该物质的说法正确的是( )
A.含有5种官能团 B.分子式为C15H12O4
C.属于芳香烃 D.能与FeCl3溶液发生显色反应
5.Z是合成“异搏定”的某一中间产物。下列说法错误的是( )
X Y Z
A.可用FeCl3溶液鉴别X和Y
B.X的沸点高于其同分异构体
C.Z与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子
D.Y的同分异构体中能与NaHCO3溶液发生反应的有12种
►问题一 醛类的结构与分类
【典例1】下列关于醛的说法正确的是( )
A.乙醛是乙基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是-COH
C.饱和一元脂肪醛的分子式符合通式(,且n为整数)
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
【变式1-1】人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列说法正确的是( )
A.H2的共价键电子云轮廓图:
B.某基态原子的价层电子排布为nsn-1npn+1,则该元素位于第三周期第ⅥA族
C.醛基的电子式为
D.基态Mg原子的核外电子排布图:
【变式1-2】桂醛是一种实用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
下列相关叙述正确的是( )
①B的相对分子质量比A大28 ②A、B可用高锰酸钾酸性溶液鉴别 ③B中含有的含氧官能团是醛基、碳碳双键 ④A、B都能发生加成反应、还原反应 ⑤A能发生银镜反应 ⑥A中所有原子可能处于同一平面
A. ①④⑤ B.④⑤⑥
C.②③⑤ D.②③④⑥
►问题二 醛类的性质
【典例2】下列各组试剂不能检验出肉桂醛( )中的无氧官能团的是( )
A.溴的四氯化碳溶液 B.酸性高锰酸钾溶液、新制的银氨溶液、硝酸
C.溴水、新制的氢氧化铜溶液、盐酸 D.溴水、新制的银氨溶液、硝酸
【变式2-1】某一元醛发生银镜反应,生成金属银4.32 g,等量该醛完全燃烧后可生成水1.08 g。则此醛可以是下列中的( )
A.丙醛(CH3CH2CHO) B.丙烯醛(CH2===CH—CHO)
C.丁醛(C3H7CHO) D.乙醛(CH3—CHO)
【变式2-2】在浓碱作用下,苯甲醛自身可发生反应制备相应的苯甲酸 在碱溶液中生成羧酸盐 和苯甲醇,反应后静置,液体出现分层现象。有关物质的物理性质如表:下列说法不正确的是( )
苯甲醛
苯甲酸
苯甲醇
沸点
178.1
249.2
205.4
熔点
-26
121.7
-15.3
溶解性 常温
微溶于水,易溶于有机溶剂
A. 苯甲醛既发生了氧化反应,又发生了还原反应
B. 可用银氨溶液判断反应是否完全
C. 反应后的溶液中加酸、酸化后,用过滤法分离出苯甲酸
D. 反应后的溶液先用分液法分离出有机层,再用蒸馏法分离出苯甲醇
►问题三 醛类的氧化反应实验探究
【典例3】下列有机实验操说法作正确的是( )
A. 检验某溶液中是否含有乙醛:在盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,混合均匀,再滴入待检液,加热
B. 实验室制硝基苯:先加入苯,再加浓硫酸,最后滴入浓硝酸
C. 配制少量银氨溶液:向盛有稀氨水的试管中逐滴加入硝酸银溶液,边滴边振荡至最初产生的沉淀恰好消失
D. 提取水中的碘:加入四氯化碳,振荡、静置、分层后取出有机层,最后分离出碘
【变式3-1】利用银氨溶液可以鉴别醛基,下列说法正确的是( )
A.实验室制备银氨溶液时的操作如图所示
B.银氨溶液与乙醛反应时,当乙醛得到0.2mol电子时,生成21.6g Ag
C.向某有机物中滴加新制的银氨溶液并水浴加热,观察到银镜现象,说明该有机物属于醛类
D.水浴加热条件下,甲醛与足量银氨溶液发生的反应为:
HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+6NH3+4Ag↓+2H2O
【变式3-2】配制银氨溶液并进行实验,过程如图。下列对该实验的说法不正确的是( )
A.用银镜反应可以检验醛基 B.滴加稀氨水后沉淀溶解,是因为形成了[Ag(NH3)2]+离子
C.实验后,可以用氨水洗掉试管上的银镜 D.将乙醛换成甲酸甲酯,同样可以得到光亮的银镜
►问题四 醛基的检验
【典例4】有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验A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.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液
C.先加新制氢氧化铜悬浊液,微热,再加入溴水 D.先加入银氨溶液,微热,酸化后再加溴水
【变式4-1】下列说法中不正确的是( )
A.乙醛能发生银镜反应,表明乙醛具有还原性 B.能发生银镜反应的物质不一定是醛
C.有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛 D.用溴水检验CH2=CH—CHO中是否含有碳碳双键
【变式4-2】下列有关醛的判断正确的是( )
A.乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物也不是同系物
B.1molHCHO发生银镜反应最多生成2molAg
C.对甲基苯甲醛()可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基
D.能发生银镜反应的有机物不一定是醛类,甲酸乙酯也可发生银镜反应
►问题五 酮的结构与性质
【典例5】苯氯乙酮是一种具有荷花香味的化学试剂,吸入可引起咽喉炎、气管及支气管炎,主要作为军用与警用催泪性毒剂。苯氯乙酮的结构简式如图所示,则下列说法正确的是( )
A.苯氯乙酮中含有三种官能团:苯环、羰基、碳氯键
B.1 mol苯氯乙酮最多可与4 mol H2发生加成反应
C.苯氯乙酮能发生银镜反应
D.苯氯乙酮既能发生取代反应,又能发生消去反应
【变式5-1】某种药物合成的中间体结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A.该分子式为C16H18O5 B.该分子中采用sp3杂化的碳原子有3个
C.该分子存在顺反异构 D.苯环上氢原子发生氯代时,二氯代物共有3种
【变式5-2】樱黄素(乙)具有抗过敏、抗炎、抗肿瘤和保护心脑血管等多方面生物活性。以金雀异黄酮(甲)为原料,经碘甲烷甲基化合成樱黄素的反应如下,下列说法正确的是( )
A.甲、乙所含官能团种类不相同
B.1mol的甲、乙分别与足量溴水反应,均消耗4molBr2
C.甲、乙能与NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反应
D.一定条件下,甲与足量的H2加成产物的分子中有6个手性碳原子
►问题六 醛、酮的合成与推断
【典例6】已知醛或酮可与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇(如图所示),若用此种方法制取HOC(CH3)2CH2CH3,可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】布洛芬(图丁)是一种非甾体抗炎药,下面是其一条高产率的合成路线。下列说法不正确的是( )
A.甲、丁中含有手性碳原子 B.乙转化为丙为还原反应
C.丙与苯甲醇互为同系物 D.丁的分子式是
【变式6-2】科学家以可再生碳资源木质素为原料合成姜油酮的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.香兰素的分子式为C7H8O3 B.脱氢姜酮中所有碳原子可能共平面
C.香兰素与姜油酮互为同系物 D.姜油酮能发生加成反应和消去反应
1.下列关于常见的醛或酮的说法中,正确的是( )
A.常温下甲醛和乙醛都是有刺激性气味的无色液体
B.丙酮是结构最简单的酮,可以发生银镜反应,也可以加氢还原
C.丙酮难溶于水,但丙酮是常用的有机溶剂
D.苯甲醛可由苯甲醇氧化得到
2.下列化学用语书写正确的是( )
A.乙醇的结构式: B.乙醛的结构简式:
C.丙烯的键线式: D.丙烯的实验式:
3.从香荚豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该反应可能的结构简式是( )
A. B. C. D.
4.将CH3CHO (易溶于水,沸点为20.8℃的易挥发性液体)和CH3COOH分离的最佳方法( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.加入烧碱溶液之后蒸出乙醛,再加入硫酸,蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
5.某天然拒食索具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图未表示出原子或原子团的空间排列。该拒食索与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( )
A.Br2的CCl4溶液 B. Ag(NH3)2OH溶液
C.HBr D. H2
6.下列各组实验操作规范,且能达到实验目的是( )
A.乙醇萃取碘水中的碘单质 B.检验乙醛中的醛基
C.制备乙酸乙酯 D.验证1-溴丁烷的消去反应
7.某混合物里有一种饱和一元醇和一种饱和一元醛共6 g,和足量银氨溶液反应后,还原出32.4 g银,下列说法正确的是( )
A.混合物中的醛不一定是甲醛 B.混合物中的醇只能是乙醇
C.醛的物质的量为0.3 mol D.醇的质量为3.75 g
8.已知两个醛分子在溶液作用下可以发生加成反应,生成羟基醛:
如果将甲醛、乙醛、丙醛混合在溶液中发生反应,最多可以形成的羟基醛有
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
9.已知柠檬醛的结构简式为,根据所学知识判断下列说法不正确的是( )
A.能发生银镜反应 B.它可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol柠檬醛最多可与2molH2发生加成反应 D.能发生还原反应
10.α-鸢尾酮香料的分子结构如图,下列说法不正确的是( )
A.α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体
B.1 mol α-鸢尾酮最多可与3 mol H2加成
C.α-鸢尾酮能发生银镜反应
D.α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢三步反应可转变为
11.在氰化钠催化下,两分子苯甲醛可以通过安息香缩合生成安息香(二苯乙醇酮),用作医药中间体,也可用于染料生产及感光性树脂的光增感剂。下列关于安息香的叙述,正确的是( )
A.1mol安息香最多可以与6mol发生加成反应
B.1mol安息香与金属钠反应最多生成1mol
C.该分子中最多13个碳原子共面
D.该分子苯环上的一氯代物有6种
12.丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成假紫罗兰酮,再进一步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:
(1)柠檬醛的分子式为 ,所含官能团的名称为 。
(2)α-紫罗兰酮分子中碳原子的杂化方式为 。
(3)β-紫罗兰酮与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有 个不对称碳原子。
(4)上述转化过程中互为同分异构体的有机物有 种。
(5)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的 (按反应顺序填写试剂序号)。
A稀硫酸 B.氢氧化钠溶液 C.溴水 D.银氨溶液
1.“赠人玫瑰,手留余香”,玫瑰的香味来自一种简单的化合物大马酮(结构简式如下)。下列有关大马酮说法正确的是( )
A.属于烃 B.分子式为
C.可使酸性高锰酸钾和溴水褪色 D.大马酮最多可以与加成
2.一首脍炙人口的民歌《茉莉花》唱得沁人心脾。茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中,正确的是( )
A.茉莉醛与苯甲醛互为同系物
B.在加热和催化剂作用下加氢,每摩尔茉莉醛最多能消耗3molH2
C.一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
D.从理论上说,1mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216g银
3.格氏试剂(RMgX)与醛、酮反应是制备醇的重要途径。Z的一种制备方法如下。下列说法不正确的是( )
A.CH3CH2-中碳负离子的杂化轨道类型为sp3
B.CH3CH2MgBr水解可生成CH3CH3与Mg(OH)Br
C.Z分子与水分子之间能形成氢键,所以Z易溶于水
D.以CH3COCH3、CH3MgBr和水为原料也可制得Z
4.某有机化合物的结构如图,下列有关该有机化合物的叙述正确的是( )
A.该有机化合物的分子式为C16H13O5 B.该有机化合物能与6mol氢气发生加成反应
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2 D.该物质遇FeCl3溶液显色
5.有机物Z是合成治疗某心律不齐药物的中间体,其合成机理如下:
下列说法正确的是( )
A.X与足量氢气加成后的产物中含有2个手性碳 B.Z分子存在顺反异构
C.X在水中的溶解度小于Z D.Y在浓硫酸、加热的条件下可以发生消去反应
6.我们能在昏暗的光线下看见物体,离不开视网膜中一种叫“视黄醛”的有机化合物。顺式视黄醛吸收光线后,就转变为反式视黄醛(如图),并且从所在蛋白质上脱离,这个过程产生的信号传递给大脑,我们就看见了物体。下列说法错误的是( )
A.上述过程发生了化学变化 B.利用核磁共振氢谱可区分上述两种分子
C.视黄醛能使溴水和酸性溶液褪色 D.视黄醛最多与发生加成反应
7.土克甾酮是一种利尿剂和抗血压药物,其结构简式如图,下列说法错误的是( )
A.土克甾酮不属于芳香族化合物 B.土克甾酮消耗的物质的量为
C.土克甾酮能使酸性溶液和溴水褪色 D.土克甾酮能发生酯化、氧化、加成等反应
8.橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是( )
A.分子中的碳原子都采取sp3方式杂化 B.有2种含氧官能团
C.分子中所有原子共面 D.1mol橙皮苷最多能与7mol氢气发生加成反应
9.已知:醛在一定条件下可以两分子间反应RCH2CHO+RCH2CHO 一定条件
,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:
枯茗醛ABC兔耳草醛(C13H18O)
(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中含氧官能团的实验试剂是 。
(3)写出C→兔耳草醛的化学方程式: 。
(4)枯茗醛发生银镜反应的化学方程式: 。
10.实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水、溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及,边搅拌边加热,至固体全部溶解
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入 (填“水”或“油”)作为热传导介质
(2)仪器B的作用是 ;冷却水应从 (填“a”或“b”)口通入
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是 。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为 ;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮,该方法的优点是 。
(5)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量 洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!14
学科网(北京)股份有限公司
$$