内容正文:
3.3 醛 酮
基础训练
1.甲醛是一种重要的化工原料。下列有关甲醛的说法正确的是( )。
A.常温下甲醛是无色有刺激性气味的液体
B.液态甲醛被称为福尔马林,是常用防腐剂
C.甲醛分子中的4个原子处于同一平面上
D.甲醛有较强的还原性,但没有氧化性
2.下列反应中,有机物被还原的是( )。
A.乙醛制乙醇
B.乙醛制乙酸
C.乙醛发生银镜反应
D.乙醛与新制的氢氧化铜反应
3.可以鉴别在不同试管中的1-己烯、甲苯和丙醛的一组试剂是(可加热)( )。
A.酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液
B.银氨溶液和溴的CCl4溶液
C.FeCl3溶液和新制的Cu(OH)2
D.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
4.1 mol有机物与足量氢气和新制氢氧化铜反应,消耗的氢气与氢氧化铜的物质的量分别为( )。
A.1 mol 2 mol B.1 mol 4 mol
C.3 mol 2 mol D.3 mol 4 mol
5.有机化合物A是一种重要的化工原料,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KMnO4溶液,再加银氨溶液,微热
B.先加溴水,再加酸性KMnO4溶液
C.先加银氨溶液,微热,再加溴水
D.先加入足量的新制Cu(OH)2,微热,酸化后再加溴水
6.(创新题)2-庚酮()是昆虫之间进行通信的高活性微量化学信息物质之一。下列关于该物质的说法正确的是( )。
A.该物质的分子式为C7H16O
B.该物质与正庚醛互为同分异构体
C.该物质在水中的溶解度大于丙酮
D.该物质与HCN发生加成反应,得到的产物是
综合提升
7.分子式为C5H10O,且结构中含有的有机物共有(不考虑立体异构)( )。
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
8.乙醛可发生如下转化,下列说法错误的是( )。
A.乙醛分子中最多5个原子共面
B.X与NaOH的乙醇溶液共热可生成HOCH2CHO
C.乙醛→Y的反应类型为氧化反应
D.Z的结构简式为CH3CH(OH)CH2CHO
9.香茅醛可作为合成青蒿素的中间体,其结构简式如图所示。下列关于香茅醛的叙述正确的是( )。
A.香茅醛与乙醛互为同系物
B.香茅醛能发生消去反应
C.与氢气发生加成反应,1 mol香茅醛最多消耗1 mol氢气
D.1 mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2 mol银
10.β-苯基丙烯醛(结构简式如丁所示)可用于水果保鲜或制作食用香料,合成路线如图所示。下列说法正确的是( )。
+CH3
A.反应①为加成反应,反应②为消去反应
B.甲与乙互为同系物
C.1 mol丁可被1 mol新制的Cu(OH)2 完全氧化
D.1 mol丙与足量金属钠反应放出2 g H2
创新应用
11.已知—CHO具有较强的还原性,橙花醛的结构简式是(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO。欲验证橙花醛分子中的碳碳双键和醛基,甲、乙两学生设计了如下方案:
甲:①取少量橙花醛滴加溴水;②在①反应后的溶液中滴加银氨溶液,水浴加热。
乙:①取少量橙花醛滴加银氨溶液,水浴加热;②在①反应后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。
(1)能达到实验目的的是 (填“甲”“乙”或“甲、乙均可”)。
(2)对不可行方案说明原因(认为均可的此题不答): 。
(3)对可行方案:①依据现象是 ,化学方程式是 ;②依据现象是 ,化学方程式是 。
12.已知醛在一定条件下可以发生如下反应RCH2CHO+RCH2CHO,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)写出枯茗醛发生银镜反应的化学方程式: 。
13.某同学对银氨溶液的配制过程中“向质量分数为2%的AgNO3溶液中滴加质量分数为2%的氨水直至最初产生的沉淀恰好消失”的操作产生好奇,提出疑问:为什么要“恰好消失”?氨水过量或沉淀未完全溶解是否也可以做银镜反应的实验?已知:[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3。
实验Ⅰ:探究银氨溶液的清澈度与银镜效果的关系,使用不同银氨溶液与乙醛反应。
序号
银氨溶液的清澈度
银镜效果
1
浑浊
只有少量银附着,不成镜
2
略浑浊
银镜致密、很亮
3
恰好澄清
银镜发暗、不够亮
4
澄清后多加3滴氨水
出银量少,镜面残缺
(1)写出乙醛与银氨溶液反应的化学方程式: 。
(2)实验Ⅰ得出的结论是 。
实验Ⅱ:继续探究氨水过量影响银镜效果的原因
提出假设:氨水过量,溶液pH增大,导致银镜效果变差
(3)取一支洁净的试管,加入3 mL 质量分数为2%的AgNO3溶液,边振荡边滴加质量分数为2%的氨水至溶液略显浑浊,加入1滴质量分数为30%的乙醛溶液,加入2滴浓 (填化学式)溶液,瞬间产生光亮的银镜,该假设不成立。其他证据表明,适当提高银氨溶液的pH有助于产生光亮的银镜。
(4)试从平衡移动原理解释氨水过量导致银镜效果变差的可能原因 。
参考答案
1.C 解析 常温下,甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体;福尔马林是35%~40%甲醛的水溶液,是常用防腐剂;甲醛既能被氧化为甲酸,也能被还原为甲醇,既有还原性,也有氧化性。
2.A 解析 乙醛制乙醇的原理是乙醛分子加氢,属于还原反应;乙醛制乙酸、发生银镜反应、与新制的Cu(OH)2反应的原理均是乙醛分子加氧,属于氧化反应。
3.B 解析 1-己烯、甲苯和丙醛都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以不能选用酸性高锰酸钾溶液鉴别。三种物质中,只有丙醛能被弱氧化剂银氨溶液氧化发生银镜反应,因此可以用银氨溶液先鉴别出丙醛,然后用溴的CCl4溶液鉴别1-己烯和甲苯,1-己烯可使溴的CCl4溶液褪色。
4.D 解析 1 mol该有机物中含有2 mol醛基和1 mol碳碳双键,可以和3 mol H2发生加成反应,和4 mol Cu(OH)2发生反应。
5.D 解析 有机化合物A中所含的官能团有和—CHO,二者均能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,A、B两项错误;先加银氨溶液,微热,能检验出—CHO,但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性,溴水和碱反应,C项错误。
6.B 解析 该物质的分子式为C7H14O,A项错误;正庚醛的结构简式为,碳原子数相同的饱和一元脂肪醛与饱和一元脂肪酮互为同分异构体,B项正确;酮类有机物的碳原子数越多,往往极性越小,在水中的溶解度越小,C项错误;该物质与HCN发生加成反应的原理为,D项错误。
7.D 解析 分子式为C5H10O满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO,且结构中含有酮羰基,故可以从醛类、酮类两方面考虑。醛类:可写为C4H9—CHO,因为C4H9—有4种结构,故为醛类时有4种形式。酮类:可写为,因—C3H7有2种结构,故此种形式有2种;也可写成,此种形式只有1种,所以为酮类时共有3种形式。综上所述,满足条件的有机物共有7种。
8.B 解析 乙醛分子中含有碳氧双键,与碳氧双键直接相连的原子共平面,则乙醛分子中最多5个原子共平面,A项正确;X为BrCH2CHO,X与NaOH的水溶液共热发生取代反应生成HOCH2CHO,B项错误;乙醛→Y为乙醛被氧化为乙酸的反应,反应类型为氧化反应,C项正确;Z的结构简式由两分子乙醛发生加成反应得到,故Z的结构简式为CH3CH(OH)CH2CHO,D项正确。
9.D 解析 结构相似且分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物,香茅醛含有碳碳双键和醛基(—CHO),乙醛含有—CHO,二者所含有的官能团不完全相同,不是同系物,A项错误;香茅醛分子不含醇羟基、卤素原子等结构,不能发生消去反应,B项错误;1 mol该物质含有1 mol碳碳双键和1 mol醛基,因此最多可与2 mol H2发生加成反应,C项错误;一个香茅醛分子中含一个醛基(—CHO),1 mol醛基(—CHO)反应转移2 mol电子,1 mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2 mol银,D项正确。
10.A 解析 甲和乙发生加成反应生成丙,丙中醇羟基发生消去反应生成丁,所以反应①为加成反应,反应②为消去反应,A项正确;甲中含有苯环,乙中不含苯环,甲、乙结构不相似,二者不互为同系物,B项错误;醛基和新制的Cu(OH)2反应的关系式为—CHO~2Cu(OH)2,1 mol丁中含有1 mol醛基,所以1 mol丁可被2 mol新制Cu(OH)2完全氧化,故C项错误;醇羟基和Na反应生成氢气,且醇羟基和氢气的化学计量数之比为2∶1,则1 mol丙与足量Na反应生成0.5 mol氢气,生成氢气的质量为0.5 mol×2 g·mol-1=1 g,D项错误。
11.(1)乙 (2)—CHO有较强的还原性,若先加溴水,则Br2会将—CHO氧化且与碳碳双键加成,无法达到实验目的 (3)①产生银镜
(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCHO+2[Ag(NH3)2]OH3NH3+2Ag↓+H2O+(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCOONH4
②溴水褪色
(CH3)2CCHCH2CH2C(CH3)CHCOOH+2Br2(CH3)2CBrCHBrCH2CH2C(CH3)BrCHBrCOOH
解析 解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。由于溴水也能氧化醛基,所以必须先用银氨溶液检验醛基;又因为银氨溶液氧化醛基后溶液为碱性,Br2能与碱溶液反应,所以应先酸化后再加溴水检验碳碳双键。
12.(1)5 消去反应
(2)、 银氨溶液[或新制的Cu(OH)2]
(3)2+O22+2H2O
(4)+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O
解析 (1)枯茗醛除醛基外,分子上下对称,其对称位上的氢是等效的,故其核磁共振氢谱有5组峰,A→B的过程中,A脱去了一个H2O生成B,B中多了一个碳碳双键,所以反应类型是消去反应。
(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,其结构式为、,其中含氧官能团为醛基,检验醛基可用银氨溶液,其方法是将B加入银氨溶液中再水浴加热,如果出现银镜,说明其中有醛基。
(3)由上述分析可知,C发生催化氧化反应生成兔耳草醛,反应的化学方程式为
2+O22+2H2O。
(4)枯茗醛在加热的条件下与银氨溶液发生银镜反应,反应的化学方程式为+2[Ag(NH3)2]OH+2Ag↓+3NH3+H2O。
13.(1)CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O
(2)银氨溶液略浑浊时效果最好
(3)NaOH
(4)[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3,氨水过量时,NH3的浓度增大,平衡逆向移动,游离的Ag+浓度小,氧化性弱,使乙醛难还原出银
解析 (1)乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O。(2)通过实验I的现象可知,银氨溶液略浑浊时,银镜致密、很亮,效果最好。(3)为探究氨水过量影响银镜效果的原因,提出的假设是pH增大导致银镜效果变差,则向AgNO3溶液滴加氨水至溶液略显浑浊,再加入乙醛溶液后,应再滴加2滴浓NaOH溶液,以提供适当的碱性环境,来验证假设是否成立。
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