内容正文:
专题09 醛与酮的性质差异与转化关系
一、醛及其分类
1.醛的概述
2.醛的分类
醛
3.常见的醛
甲醛(蚁醛)
乙醛
分子式
CH2O
C2H4O
结构简式
HCHO
CH3CHO
物理性质
颜色
无色
无色
气味
有刺激性气味
有刺激性气味
状态
气态
液态
溶解性
易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液又称福尔马林
能与水、乙醇等互溶
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。
二、乙醛
1.加成反应(还原反应)
(1)催化加氢:乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂,乙醛与氢气即发生催化加氢反应,得到乙醇。
发生反应的化学方程式为CH3CHO+H2CH3CH2OH。
(2)与HCN加成:醛、酮的>C=O均能与H-CN发生加成反应
乙醛发生反应的化学方程式为。
2.氧化反应
(1)银镜反应:与银氨溶液的反应
实验操作
实验现象
向a中滴加氨水,现象为先出现白色沉淀,后变澄清,滴入乙醛水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层光亮的银。
有关化学方程式
①AgNO3+NH3·H2OAgOH↓+NH4NO3;
②AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]OH+2H2O;
③CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O;
(2)与新制的Cu(OH)2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
有关化学
方程式
①2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4;
②CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
注意:以上两个反应都必须在碱性条件下进行。
(3)催化氧化:乙醛在有催化剂并加热条件下,能被氧气氧化为乙酸。
化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。
(4)强氧化剂氧化:如能使酸性KMnO4溶液褪色。
CH3CHOCH3COOH。
三、醛类
1.辨识醛与醛基
(1)含醛基的物质主要有:①醛;②甲酸;③甲酸盐;④甲酸某酯;⑤葡萄糖和麦芽糖;⑥其他含醛基的多官能团有机化合物。
(2)甲醛的用途及注意事项:甲醛具有杀菌、防腐性能,但对人体健康有害,不能用于食品防腐。
(3)醛的状态:甲醛为气体,其余醛在通常情况下都是无色液体或固体。
2.醛类的同分异构体
(1)碳链异构:由于醛基只能连在碳链的末端,所以醛分子中烃基的碳链异构有几种,醛的同分异构体就有几种。
如丁基(-C4H9)有4种结构,则分子式为C5H10O的有机化合物属于醛的同分异构体就有4种。
(2)官能团异构:含碳原子数相同的饱和一元醛、酮和脂环醇互为官能团异构。
如分子式为C3H6O的有机化合物属于醛的有CH3CH2CHO;属于酮的有;属于脂环醇的有。
3.醛类的化学性质
(1)醛的加成反应(还原反应)规律:在一定条件下醛能与氢气发生加成反应,生成相应的伯醇:-CHO-CH2OH。
醛在一定条件下都能与HCN加成,但不能与Br2、HBr等物质发生加成反应;酮类中的羰基(>C=O)也能与H-CN发生加成反应
(2)醛的氧化反应规律:强氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾、溴水等)、弱氧化剂(如银氨溶液、新制氢氧化铜等)都能把醛基氧化成羧基。生成物分别写成-COOH、-COONH4、-COONa形式。
4.有机化学中常见的氧化、还原反应
(1)氧化反应:得氧失氢的反应
①有机物的可燃性:所有的有机化合物的燃烧均为氧化反应。
②强氧化剂的氧化:烯烃、炔烃和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色。
③连续氧化:醇→醛→羧酸。
(2)还原反应:得氢失氧的反应
①不饱和烃的加氢:烯烃、炔烃等所有含碳碳不饱和键的物质的催化加氢。
②醛、酮的催化加氢:醛、酮催化加氢分别生成伯醇和仲醇。
(3)有机氧化还原反应的判断
①还原剂:具有还原性的基团主要有>C=C<、-C≡C-、-OH(醇、酚等)、-CHO等。
②氧化剂:常见的氧化剂有O2、酸性KMnO4溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2等。
5.醛基的检验
(1) 银镜反应:能与银氨溶液发生银镜反应。
实验中注意事项:
①试管内壁必须洁净。
②必须水浴加热(60~70 ℃),不可用酒精灯直接加热。
③加热时不可振荡和摇动试管。
④必须用新配制的银氨溶液,银氨溶液不能久置,以免发生危险。
⑤乙醛用量不宜太多。
⑥实验后的银镜可先用硝酸浸泡,再用水洗而除去。
(2) 与新制Cu(OH)2的反应:与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀。
实验中注意事项:
①所用的Cu(OH)2必须是新制的,而且制备时,NaOH溶液必须过量。
②加热时必须将混合液加热至沸腾,才能看到明显的砖红色沉淀。
③加热煮沸时间不能过长,防止Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。
6.相关定量计算
(1)一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时,量的关系如下:
(2)甲醛发生氧化反应时:
甲醛分子中相当于含有2个-CHO,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2作用时,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Cu(OH)2反应时有如下量的关系:
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
四、酮类
1.酮的概述
2.丙酮
丙酮是最简单的酮,其结构简式为,丙酮能与水、乙醇等互溶,它可与H2、HCN发生加成反应,但不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。
【例1】(2024-2025高二上·江苏·阶段练习)下列反应中有机物被还原的是
A.乙醛发生银镜反应 B.乙醛转化成乙醇
C.工业上用乙醛制乙酸 D.乙醛与新制氢氧化铜反应
【答案】B
【详解】A.乙醛发生银镜反应生成乙酸铵,反应中乙醛得到氧原子,该反应为氧化反应,则乙醛被氧化,故A错误;
B.乙醛分子中含有碳氧双键,乙醛能够与氢气发生还原反应生成乙醇,反应中乙醛得到氢原子,属于还原反应,故B正确;
C.乙醛在催化剂存在的条件下加热,反应生成乙酸,反应中乙醛得到氧原子,为氧化反应,故C错误;
D.乙醛与新制的氢氧化铜反应生成乙酸,该反应中乙醛得到氧原子,属于氧化反应,故D错误;
答案选B。
【例2】(23-24高二上·云南曲靖·阶段练习)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.按照碳骨架分类,肉桂醛属于芳香化合物
B.M能与新制Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa +Cu2O↓+3H2O
C.肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
D.为检验肉桂醛分子中的碳碳双键,加入溴水褪色则说明分子中含有碳碳双键
【答案】D
【分析】M和苯甲醛反应生成肉桂醛,由肉桂醛的结构简式逆推,可知M是乙醛。
【详解】A.按照碳骨架分类,肉桂醛含有苯环,属于芳香化合物,故A正确;
B.M是乙醛,乙醛与新制Cu(OH)2反应生成乙酸钠和Cu2O,化学方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O,故B正确;
C.肉桂醛分子存在顺反异构体、,故C正确;
D.肉桂醛分子中含碳碳双键、醛基,都能使溴水褪色,故D错误;
故选D。
【例3】(24-25高三下·山东·开学考试)某小组实验探究瓶胆镀银原理,实验操作如下:①先用热纯碱溶液清洗试管,再用蒸馏水洗涤试管;②取适量的AgNO3溶液于试管,滴加过量的氨水得到银氨溶液;③在银氨溶液中加入适量葡萄糖溶液,用酒精灯加热,观察试管壁上光亮的银镜;④用浓氨水清洗试管里的银镜。实验中存在错误有几处?
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】C
【详解】操作②配制银氨溶液时,滴加氨水至浊液刚好变澄清时即得到银氨溶液。要防止加入过量的氨水,否则有可能生成雷酸银,雷酸银在受热或撞击时有爆炸的危险,同时银氨溶液本身也将失去灵敏性;操作③中用水浴加热;操作④中用稀硝酸溶解银镜,氨水不能溶解银,共3处错误。
故答案选C。
【例4】(24-25高二·全国·课时练习)柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素A,柠檬醛的结构简式如下:
(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有______。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能与乙醇发生酯化反应
③能发生银镜反应
④能与新制的Cu(OH)2反应
⑤能使酸性KMnO4溶液褪色
A.①②③④ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
(2)检验柠檬醛分子中含有醛基的方法是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法是 。
(4)在检验柠檬醛中的官能团的实验操作中,应先检验哪一种官能团? 。
【答案】(1)C
(2)将少量的柠檬醛加入盛有银氨溶液的试管中,振荡后放在热水浴中加热,若有银镜出现,说明有醛基 (答案合理即可) 。 +2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+H2O+
(3)在加足量银氨溶液或新制 Cu(OH)₂悬浊液]氧化-CHO后,调节溶液 pH 至酸性,再加入溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4 溶液,若溶液褪色说明柠檬醛分子中含有碳碳双键
(4)醛基(或-CHO)
【详解】(1)柠檬醛含有碳碳双键,能和溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,①⑤正确;柠檬醛不含羧基,不能与乙醇发生酯化反应,②错误;柠檬醛含有醛基能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜悬浊液反应,③④正确;所以柠檬醛可能发生的反应①③④⑤,答案:C;
(2)根据醛基性质,常用银镜反应或新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基的存在。将少量的柠檬醛加入盛有银氨溶液的试管中,振荡后放在热水浴中加热,若有银镜出现,说明有醛基。化学方程式+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+H2O+,
答案:将少量的柠檬醛加入盛有银氨溶液的试管中,振荡后放在热水浴中加热,若有银镜出现,说明有醛基。 (答案合理即可) ;+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+H2O+;
(3)检验碳碳双键常用试剂溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液。但是柠檬醛分子中不仅含有碳碳双键也含有醛基,醛基也可使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,故检验柠檬醛分子中的碳碳双键,必须先把醛基转化为没有还原性的基团,消除对碳碳双键检验的干扰。方法是取少量柠檬醛和足量银氨溶液或新制 Cu(OH)₂悬浊液混合加热,把醛基氧化为羧基,再调节溶液 pH 至酸性,再加入溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4 溶液,若溶液褪色说明柠檬醛分子中含有碳碳双键。答案:在加足量银氨溶液或新制 Cu(OH)₂悬浊液氧化醛基后,调节溶液 pH 至酸性,再加入溴的四氯化碳溶液或酸性 KMnO4 溶液,若溶液褪色说明柠檬醛分子中含有碳碳双键;
(4)碳碳双键能和醛基同时存在时,检验碳碳双键用溴水或酸性高锰酸钾溶液,但醛基也会使溴水或酸性高锰酸钾褪色,所以应先检验醛基,然后除去醛基,再检验碳碳双键。答案:醛基(或-CHO);
1.下列说法错误的是
A.饱和一元醛的通式可表示为CnH2nO(n≥1)
B. 属于芳香烃
C.所有醛类物质中一定含有醛基(—CHO)
D.醛类物质中不一定只含有一种官能团
【答案】B
【详解】B项从结构简式中可以看出,该物质分子中含有-CHO,属于烃的衍生物。
2.下列物质不属于醛类的是 ( )
① ② ③CH2=CH-CHO ④Cl-CH2-CHO
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】B
【详解】醛是由羟基和醛基连接而形成的化合物。
① 为苯甲醛,分子中含有官能团醛基,属于醛类,故①不选;
②为甲酸甲酯,官能团为酯基,不属于醛类,故②选;
③CH2=CH-CHO为丙烯醛,分子中含有官能团醛基,属于醛类,故③不选;
④Cl-CH2-CHO中含有官能团醛基和氯原子,属于氯代醛,不符合醛的概念,不属于醛类,故④选;
故选B。
3.已知某些饱和一元醛的常压时沸点(℃)如下表所示:
化合物
甲醛
乙醛
己醛
辛醛
沸点/℃
-21
21
130
163
饱和一元醛R常压时的沸点为153℃。则R为( )
A.丙醛 B.戊醛 C.庚醛 D.壬醛
【答案】C
【详解】根据表格可知饱和一元醛含碳原子数目越多沸点越高,R常压时的沸点为153℃,高于己醛(6个碳)低于辛醛(8个碳),所以应为庚醛(7个碳),故答案为C。
4.下列关于乙醛性质的叙述正确的是
A.通常情况下乙醛是一种有特殊气味的气体
B.乙醛能被银氨溶液氧化
C.乙醛催化氧化可生成乙醇
D.在酸性条件下,乙醛能被新制的氢氧化铜氧化生成砖红色沉淀
【答案】B
【详解】A.通常情况下乙醛是一种有特殊气味的无色液体,故A错误;
B.乙醛分子中含有醛基,与银氨溶液水浴加热条件下发生氧化反应生成乙酸铵、氨气、银和水,故B正确;
C.催化剂作用下,乙醛与氧气发生催化氧化反应生成乙酸,故C错误;
D.乙醛分子中含有醛基,在碱性条件下,乙醛能被新制的氢氧化铜氧化生成砖红色的氧化亚铜沉淀,故D错误;
故选B。
5.醛、酮在有机合成中是非常重要的中间产物。下面列出了乙醛和一些有机化合物的转化关系,有关这些转化关系的说法不正确的是
A.反应①是加成反应,也是还原反应
B.反应②和④的产物都是乙酸
C.反应②和④都是氧化反应
D.反应③增长了碳链
【答案】B
【分析】反应①为乙醛的加成反应,生成乙醇,结构简式为CH3CH2OH;反应②为乙醇的催化氧化;反应③为乙醛与HCN加成,产物为CH3CH(OH)CN;乙醛在新制氢氧化铜悬浊液加热条件下可以转化为乙酸,结构简式为CH3COOH;
【详解】A.反应①是乙醛和氢气的加成生成乙醇的反应,也是还原反应,A正确;
B.反应②是乙醇催化氧化生成乙醛,反应④是乙醛的氧化反应,产物的乙酸,B错误;
C.反应②是乙醇催化氧化生成乙醛,反应④是乙醛的氧化反应,C正确;
D.反应③为乙醛和HCN的加成反应,化学方程式为CH3CHO+HCNCH3CH(OH)CN,反应后增长了碳链,D正确;
故答案选B。
6.某小组同学用乙醛进行银镜反应实验时,补充做了以下实验。
已知:
下列关于该实验的分析错误的是
A.实验①中加入NaOH后,溶液中c(NH3)增大
B.实验①中发生的氧化反应为
C.实验①、②表明,配制银氨溶液时,加过量氨水,不利于银镜反应
D.对比实验①和②知,形成[Ag(NH3)2]+后Ag(Ⅰ)氧化性降低
【答案】B
【分析】实验①向银氨溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液Ag+与OH-反应生成沉淀,会促使平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3正向移动,再滴加3滴乙醛静置3分钟后即可观察到光亮的银镜;实验②向银氨溶液中滴加几滴浓氨水,溶液中c(NH3)增大,促使平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3逆向移动,再滴加3滴乙醛静置较长时间也没有光亮的银镜。通过对比可知在碱性相同的条件下,滴加相同体积的乙醛,实验①产生了银镜,可得到的结论是形成[Ag(NH3)2]+后Ag(Ⅰ)氧化性降低。
【详解】A.实验①向银氨溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液Ag+与OH-反应生成沉淀,会促使平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3正向移动,溶液中c(NH3)增大,A正确;
B.实验①中发生的氧化反应为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+3NH3+H2O +CH3COONH4,B错误;
C.银氨溶液中存在如下平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3,由实验①②实验现象可知,配制银氨溶液时,加入过量氨水,会使平衡逆向移动,不利于银镜反应的发生,C正确;
D.实验①向银氨溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液Ag+与OH-反应生成沉淀,会促使平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3正向移动,实验②向银氨溶液中滴加几滴浓氨水,溶液中c(NH3)增大,促使平衡[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3逆向移动,[Ag(NH3)2]+的浓度增大,滴加乙醛后长时间也不会观察到银镜,因此形成[Ag(NH3)2]+后Ag(Ⅰ)氧化性降低,D正确;
故答案选B。
7.下列关于银镜反应的实验说法,正确的是
A.试管先用烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液,配得银氨溶液
C.采用直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
【答案】A
【详解】A. 试管先用烧碱溶液洗涤,去除管壁上的油污,然后用蒸馏水洗涤,故A正确;
B. 在一支洁净的试管中加入少量的AgNO3溶液,然后,滴加稀氨水,直到生成的沉淀刚好溶解为止,得到的无色溶液称为银氨溶液,故B错误;
C. 因为水的沸点是100℃,用水浴加热的温度不可能超过100℃,水浴加热的温度是使反应容器内试剂受热温度均匀,且易于控制反应温度,直接加热受热不均匀且温度太高,银镜反应需水浴,故C错误;
D. 可用稀硝酸洗去银镜,故D错误;
故答案选A。
8.某学生做乙醛的还原性实验时,取0.2mol/LCuSO4溶液约0.2mL和2mol/LNaOH溶液4mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入约0.2mL40%的乙醛,结果无红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是
A.未充分加热 B.加入乙醛太少
C.加入NaOH溶液的量太多 D.加入CuSO4溶液的量不够
【答案】A
【分析】做乙醛的还原性实验时,先用少量的CuSO4溶液和过量的NaOH溶液反应制备氢氧化铜悬浊液,再滴入少量的乙醛,接着在酒精灯上加热至沸腾,即可观察到有红色沉淀生成,据此解答。
【详解】A.题干中的操作过程没有加热至沸腾,看不到红色沉淀出现,是导致实验失败的可能原因,A正确;
B.该实验加入的乙醛量要少,B错误;
C.该实验要在碱性条件下进行,NaOH溶液需过量,C错误;
D.制备氢氧化铜悬浊液时,CuSO4溶液需少量,D错误;
故答案选A。
9.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,是用作茉莉香型香精的重要成分,其结构简式如图1所示。β—紫罗兰酮可以用于制取维生素A,其结构简式如图2所示。关于这两种物质下列叙述正确的是
A.茉莉醛中的醛基与β—紫罗兰酮中的酮羰基都能被氧气催化氧化,所以丁醛与丙酮互为同系物
B.向试管中加入2mL10%的硫酸铜溶液,加入5滴5%的NaOH溶液,得到新制的氢氧化铜,振荡后加入几滴茉莉醛,加热。观察到砖红色沉淀产生
C.茉莉醛能使溴水褪色,其原因可能是与溴发生加成反应或氧化反应
D.等物质的量的茉莉醛与β—紫罗兰酮分别与氰化氢加成,消耗氰化氢的量相同,分别与氢气在一定条件下完全加成,耗氢量也相同
【答案】C
【详解】A.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,茉莉醛含有苯环和醛基,β-紫罗兰酮中没有苯环,且含有酮羰基,因此结构不相似,不属于同系物,A错误;
B.新制氢氧化铜碱要过量,2mL10%的硫酸铜溶液,加入5滴5%的NaOH溶液明显是硫酸铜过量,因此无法与醛反应得到Cu2O,B错误;
C.茉莉醛中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,茉莉醛中含有醛基,具有还原性,能被溴水氧化,均能使溴水褪色,C正确;
D.茉莉醛中的醛基和β-紫罗兰酮中的甲基酮的酮羰基均能与HCN发生加成反应,物质的量相等时消耗HCN的量相同,茉莉醛中苯环、碳碳双键、醛基均可以与H2发生加成反应,β—紫罗兰酮中碳碳双键、羰基可与H2加成,物质的量相等时消耗H2的物质的量之比为5:3,D错误;
故答案选C。
10.在一定条件下,能把醛基(-CHO)氧化的物质有:①新制的Cu(OH)2 ②银氨溶液 ③氧气 ④溴水 ⑤KMnO4酸性溶液
A.①②⑤ B.①②④ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】醛基可以催化氧化为羧基,也可以被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,而溴水、酸性高锰酸钾溶液的氧化性更强,都能把醛基氧化为羧基,故①②③④⑤全部正确;
故答案选D。
11.乙醛与氢氰酸HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
【答案】C
【详解】A.氧原子的电负性较大,电子对偏向O原子,则醛基中的碳原子带部分正电荷,与CN-作用,A正确;
B.酸性条件下易生成HCN,HCN易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一,B正确;
C.滴KOH溶液,反应速率明显加快,但碱性溶液中-CN易发生水解,则碱性不能太强,C错误;
D.硝基活化醛基,则与HCN加成的反应速率:,D正确;
故答案为C。
12.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[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B.c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
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c(Ag+)不同
【答案】A
【详解】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:CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O,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[Ag(NH3)2]++2H2OAg++2NH3·H2O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。
13.做乙醛被Cu(OH)2氧化的实验时,有以下步骤:①加入0.5mL乙醛溶液;②加入2%的硫酸铜溶液4~5滴;③加入10%的NaOH溶液2mL;④加热至沸腾。其正确的操作顺序是
A.③②①④ B.②③①④ C.①②③④ D.①③②④
【答案】A
【详解】该反应的本质是:乙醛中的醛基具有还原性,新制的氢氧化铜具有氧化性,醛基与氢氧化铜中的+2价的铜发生氧化还原反应;做该实验先配制碱性氢氧化铜悬浊液,然后加乙醛,实验的步骤:因碱需过量所以第一步加入10% NaOH溶液2mL,选③;然后加入2% 硫酸铜溶液4~5滴,配制氢氧化铜悬浊液,选②;加入0.5mL乙醛溶液,选①;加热至沸腾,选④,所以该实验中操作步骤的排列正确顺序为:③②①④,答案选A。
14.关于甲醛的下列说法中错误的是
A.甲醛是最简单的一种醛,易溶解于水
B.甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体
C.甲醛的水溶液被称之为福尔马林
D.福尔马林有杀菌、防腐性能,所以市场上可用来浸泡海产品等
【答案】D
【详解】A. 甲醛是最简单的一种醛,易溶解于水,通常以水溶液的形式存在,故A正确;
B.甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体,故B正确;
C.甲醛通常以水溶液形式存在,35%~40%的甲醛水溶液叫福尔马林,故C正确;
D.甲醛有毒,能破坏蛋白质的结构,不但对人体有害,而且降低了食品的质量,所以不能用来浸泡海产品,故D错误;
答案选D。
15.某醇和醛的混合物0.25 mol,能从足量的银氨溶液中还原出81 g银,已知该醇为饱和一元醇,该醛为饱和一元醛,下列结论正确的是
A.此混合物中的醛一定不是甲醛
B.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶1
C.此混合物中的醛、醇可以是任意比
D.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶3
【答案】D
【分析】该醛的化学式为CnH2nO,若为甲醛,则1 mol HCHO~4 mol Ag;若不是甲醛,则1 mol R-CHO~2 mol Ag。采用反证法,假定不是甲醛,根据n=计算Ag的物质的量,讨论判断计算醛的物质的量,据此讨论,计算醛的物质的量,进而计算醇的物质的量。
【详解】81 g银的物质的量n(Ag)==0.75 mol。
假定不是甲醛,则由关系式1 mol R-CHO~2 mol Ag可知产生0.75 mol Ag需醛的物质的量是n(醛)=0.75 mol×=0.375 mol>0.25 mol,说明假设不成立,该醛一定为甲醛。由1 mol HCHO~4 mol Ag可知,甲醛的物质的量n(HCHO)=0.75mol×=0.1875 mol,故醇的物质的量为n(醇)=0.25 mol-0.1875 mol=0.0625 mol,故混合物中醇与醛的物质的量之比n(醇):n(醛)= 0.0625 mol:0.1875 mol=1:3,故合理选项是D。
16.甲醛被氧化,最终可以生成碳酸(CO2+H2O),含有0.60g甲醛的水溶液,跟过量的银氨溶液充分反应后,可产生银
A.4.32g B.8.64g C.0.04mol D.0.06 mol
【答案】B
【分析】甲醛分子中相当于含有两个醛基,1mol甲醛可生成4mol银,根据关系式据此计算。
【详解】甲醛分子中相当于含有两个醛基,
故有关系式HCHO~4Ag
30g 4mol
0.06g nmol
所以n=0.08mol,即生成银的质量为8.64 g。
故答案选B。
17.下列有关说法正确的是
A.含有醛基的物质一定是醛
B.含醛基的物质能发生银镜反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.醛类物质常温常压下都为液体或固体
D.醛与H2发生的加成反应也是还原反应
【答案】D
【详解】A.含有醛基的物质不一定是醛类,比如甲酸甲酯等,A错误;
B.醛基具有还原性,能被银氨溶液、氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C.甲醛在常温常压下为气体,C错误;
D.有机化学中的加氢反应属于还原反应,D正确;
故答案选D。
18.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述错误的是
A.汉黄芩素的分子式为
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
【答案】D
【详解】A.由汉黄芩素的结构式可知,其分子式为C16H12O5,A项正确;
B.含酚羟基,则该物质遇FeCl3溶液显色,B项正确;
C.酚羟基的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2,C项正确;
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团碳碳双键、羰基均减少,D项错误;
答案选D。
19.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.按照碳骨架分类,肉桂醛属于芳香化合物
B.M能与新制Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
C.肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
D.为检验肉桂醛分子中的碳碳双键,加入溴水褪色则说明分子中含有碳碳双键
【答案】D
【分析】M和苯甲醛反应生成肉桂醛,由肉桂醛的结构简式逆推,可知M是乙醛。
【详解】A.按照碳骨架分类,肉桂醛含有苯环,属于芳香化合物,故A正确;
B.M是乙醛,乙醛与新制Cu(OH)2反应生成乙酸钠和Cu2O,化学方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O,故B正确;
C.肉桂醛分子存在顺反异构体、,故C正确;
D.肉桂醛分子中含碳碳双键、醛基,都能使溴水褪色,故D错误;
故选D。
20.对于丙醛(CH3CH2CHO)性质的叙述错误的是
A.能使溴水褪色
B.不能发生银镜反应
C.与足量的氢气反应生成1丙醇
D.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
【答案】B
【详解】A.含-CHO,能使溴水褪色,发生氧化反应,故A正确;
B.含-CHO,能发生银镜反应,为氧化反应,故B错误;
C.含-CHO,与足量的氢气反应生成1-丙醇,发生加成反应,故C正确;
D.含-CHO,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,发生氧化反应,故D正确;
故答案选B。
21.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
【详解】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]OHCH3COONH4+3NH3 +2Ag↓+2H2O,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。
22.某醇和醛的混合物0.05 mol,能从足量的银氨溶液中还原出0.15mol银,已知该醇为饱和一元醇,该醛的组成符合CnH2nO,下列结论正确的是
A.此混合物中的醛一定是甲醛
B.此混合物中的醛、醇可以是任意比
C.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶1
D.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是3∶1
【答案】A
【详解】根据银镜反应的方程式可知1mol醛基可生成2molAg,16.2 g银的物质的量是0.15mol,所以饱和一元醛的物质的量是0.075mol,但混合物一共才有0.05 mol,所以该醛只能是甲醛,因为1mol甲醛可生成4mol银,所以甲醛的物质的量是0.0375mol,醇是0.0125mol,醇和甲醛的物质的量之比是1∶3;
故选A。
23.现有:乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甲酸甲酯、苯、四氯化碳七种失去标签的试剂,只用一种试剂进行鉴别(可以加热),这种试剂是
A.溴水 B.新制的Cu(OH)2悬浊液
C.酸性高锰酸钾溶液 D.FeCl3溶液
【答案】B
【详解】A.乙醛、甲酸和甲酸甲酯都能与溴水反应而使溴水褪色,不能鉴别,故不选A;
B.新制的Cu(OH)2悬浊液与乙醇不反应,但乙醇与水互溶,因此不分层;新制的Cu(OH)2悬浊液与乙醛常温不反应且不分层,加热发生反应生成砖红色Cu2O沉淀;新制的Cu(OH)2悬浊液与乙酸发生中和反应生成蓝色溶液;新制的Cu(OH)2悬浊液与甲酸常温发生中和反应生成蓝色溶液,加热时生成砖红色Cu2O沉淀;新制的Cu(OH)2悬浊液与甲酸甲酯常温下不反应且分层,加热时反应生成砖红色Cu2O沉淀;新制的Cu(OH)2悬浊液与苯不反应且分层,苯在上层;新制的Cu(OH)2悬浊液与四氯化碳不反应且分层,四氯化碳在下层;新制的Cu(OH)2悬浊液能鉴别,故选B;
C.乙醇、乙醛、甲酸和甲酸甲酯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别,故不选C;
D.FeCl3溶液与上述七种物质都不反应,不能鉴别,故不选D;
故答案选B。
24.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
【详解】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。
25.由苯甲醛制备重要的有机合成中间体的一种反应如下:
下列说法中正确的是
A.该反应属于取代反应
B.可用少量溴水鉴别苯甲醛和2-环己烯酮
C.2-环己烯酮最多可与发生反应
D.中间体与足量完全加成后所得分子中含有3个手性碳原子
【答案】D
【详解】A.该反应为醛基的加成反应,不属于取代反应,故A错误;
B.苯甲醛含有醛基,能使溴水褪色,2-环己烯酮含有碳碳双键,能使溴水褪色,所以不能用溴水检验二者,故B错误;
C.2-环己烯酮中含有1个碳碳双键和1个酮羰基,最多可与发生反应,故C错误;
D.中间体与足量H2完全加成后所得分子中结构简式为: ,含有3个手性碳原子,故D正确;
故选:D。
26.对有机物的化学性质叙述错误的是
A.既能发生氧化反应又能发生还原反应
B.与足量H2发生加成反应,可消耗2molH2
C.能发生加聚反应生成高聚物
D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【详解】A.由于该有机物分子含有醛基,能被氢气还原,能被氧气等氧化,故既能发生氧化反应又能发生还原反应,故A正确;
B.1mol该有机物含有1mol碳碳双键,1mol醛基,碳碳双键和醛基都能与H2发生加成反应,可最多消耗2molH2,故B正确;
C.由于该有机物分子含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高聚物,故C正确;
D.由于该有机物分子含有碳碳双键和醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误;
答案选D。
27.乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2=C=O+H—A→CH3—CA=O。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成,其产物不正确的是
A.与HCl加成生成
B.与H2O加成生成
C.与CH3OH加成生成
D.与CH3COOH加成生成
【答案】C
【详解】A.根据题意,若A为-Cl,则与HCl加成生成,A项正确;
B.根据题意,若A为-OH,则与H2O加成生成,B项正确;
C.根据题意,若A为-OCH3,则与CH3OH加成生成,C项错误;
D.根据题意,若A为-OOCCH3,则与CH3COOH加成生成,D项正确;
故答案选C。
28.羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应:RCOCH3+3I2+4NaOH→RCOONa+CHI3↓+3NaI+3H2O则下列化合物中能发生碘仿反应的是
A.CH3COC2H5 B.HOCOCH2CH3
C.(CH3CH2)2CHCOCH2CH3 D.(CH3)2CHCOCH2CH3
【答案】A
【详解】由题目信息可知,羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应,
A.CH3COC2H5结构简式为,酮羰基的C原子连接甲基,能发生碘仿反应,故A选;
B. HOCOCH2CH3结构简式为,酮羰基的C原子连接羟基和乙基,不能发生碘仿反应,故B不选;
C.(CH3CH2)2CHCOCH2CH3结构简式为,酮羰基的C原子没有连接甲基,不能发生碘仿反应,故C不选;
D.(CH3)2CHCOCH2CH3结构简式为,酮羰基的C原子连接异丙基和乙基,不能发生碘仿反应,故D不选;
故答案选A。
29.桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,工业上可通过苯甲醛与乙醛反应进行制备,过程如下:
(1)肉桂醛分子中可能在一个平面上的原子最多有 个。
(2)有机物X分子中官能团的名称为 ,反应Ⅱ的反应类型为 。
(3)反应Ⅰ的化学方程式为 。
(4)检验肉桂醛分子中官能团的实验方法为 。
【答案】(1)18
(2)羟基、醛基 消去(消除)反应
(3)
(4)加过量银氨溶液,加热,出现银镜,说明有醛基;用盐酸酸化,过滤,滤液中加入溴水,若溴水褪色,说明有碳碳双键
【详解】(1)肉桂醛分子中,苯环上的11个原子一定共面,碳碳双键上的2个碳原子和它们连接的碳原子、氢原子一定共面,醛基上的3个原子一定共面,故肉桂醛分子中所有原子可能共面,共18个。
(2)和CH3CHO发生反应I生成有机物X,有机物X再经过反应II转化为肉桂醛,则有机物X为,其官能团的名称为羟基、醛基;反应II的反应类型为消去反应。
(3)反应I中,和CH3CHO反应生成,该反应的化学方程式为。
(4)肉桂醛的官能团为碳碳双键和醛基,可以先用银氨溶液检验醛基,且银氨溶液不会氧化碳碳双键,再用溴水检验碳碳双键,具体的实验方法为取肉桂醛少许,加过量银氨溶液,加热,出现银镜,说明有醛基;用盐酸酸化,过滤,滤液中加入溴水,若溴水褪色,说明有碳碳双键。
30.物质H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为 。
(2)G为甲苯的同分异构体,G的结构简式为 (写键线式)。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.可用新制悬浊液鉴别B、E、F
B.向C中滴加酸性溶液,若紫红色褪去,则可证明C中含有碳碳双键
C.化合物D的核磁共振氢谱有6组峰
D.化合物F在酸性条件下能发生水解反应,该水解反应又叫皂化反应
(4)符合下列限定条件的化合物B的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物; ②与化合物B有相同的官能团
(5)写出B与新制悬浊液反应的化学方程式 。
(6)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为,写出1种符合要求的X的结构简式 。
(7)某合成路线图如下(除路线图中所给物质,无其它有机物参与反应。条件已略去),其中A和C的结构简式分别为 和 。
【答案】(1)苯甲醛
(2)
(3)AC
(4)4
(5)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(6)、、、
(7) CH3CHO CH3CH=CHCOOH
【分析】根据已知条件和B的分子式可知,芳香族化合物A为, B为,B到C发生氧化反应,C为,C到D发生加成反应,D为,D到E发生消去反应,E为,E到F发生酯化反应,F为,由已知条件和H结构可知,G为。
【详解】(1)由分析可知,化合物A的名称为苯甲醛;
(2)由分析可知,G的结构简式为;
(3)A.B可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,E能使新制Cu(OH)2悬浊液变澄清,F不与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应,A正确;
B.C为,苯环直接相连的碳原子上的氢可以被高锰酸钾氧化,不能证明C中含有碳碳双键,B错误;
C.D为,核磁共振氢谱含有6组峰,C正确;
D.油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应,反应条件为酸性且F为不是油脂,D错误;
故选AC;
(4)化合物B为,其同分异构体属于芳香烃,含有苯环,含有碳碳双键和醛基,结构有、、、,共4种;
(5)B为醛类物质,根据醛类物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应的反应特点,化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH→Δ+Cu2O↓+3H2O;
(6)X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,则证明X的官能团中含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则X中含有两个甲基,符合要求的X的结构简式有、、、;
(7)乙炔与水生成乙醛,乙醛和乙醛反应生成CH3CH=CHCHO,CH3CH=CHCHO与乙炔反应得到,合成路线为,则A的结构简式为CH3CHO,C的结构简式为CH3CH=CHCOOH。
试卷第18页,共29页
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专题09 醛与酮的性质差异与转化关系
一、醛及其分类
1.醛的概述
2.醛的分类
醛
3.常见的醛
甲醛(蚁醛)
乙醛
分子式
CH2O
C2H4O
结构简式
HCHO
CH3CHO
物理性质
颜色
无色
无色
气味
有刺激性气味
有刺激性气味
状态
______
______
溶解性
易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液又称_______
能与水、乙醇等互溶
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。
二、乙醛
1.加成反应(还原反应)
(1)催化加氢:乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的镍催化剂,乙醛与氢气即发生催化加氢反应,得到乙醇。
发生反应的化学方程式为___________ ___________。
(2)与HCN加成:醛、酮的>C=O均能与H-CN发生加成反应
乙醛发生反应的化学方程式为。
2.氧化反应
(1)银镜反应:与银氨溶液的反应
实验操作
实验现象
向a中滴加氨水,现象为______________,_____________,滴入乙醛水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层光亮的银。
有关化学方程式
①_________________ _________________;
②________________ _________________;
③__________________________________
(2)与新制的Cu(OH)2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_________________产生
有关化学
方程式
①__________________________________;
②_________________________________________;
注意:以上两个反应都必须在碱性条件下进行。
(3)催化氧化:乙醛在有催化剂并加热条件下,能被氧气氧化为乙酸。
化学方程式为___________ ___________。
(4)强氧化剂氧化:如能使酸性KMnO4溶液褪色。
______________________。
三、醛类
1.辨识醛与醛基
(1)含醛基的物质主要有:①醛;②甲酸;③甲酸盐;④甲酸某酯;⑤葡萄糖和麦芽糖;⑥其他含醛基的多官能团有机化合物。
(2)甲醛的用途及注意事项:甲醛具有杀菌、防腐性能,但对人体健康有害,不能用于食品防腐。
(3)醛的状态:甲醛为气体,其余醛在通常情况下都是无色液体或固体。
2.醛类的同分异构体
(1)碳链异构:由于醛基只能连在碳链的末端,所以醛分子中烃基的碳链异构有几种,醛的同分异构体就有几种。
如丁基(-C4H9)有4种结构,则分子式为C5H10O的有机化合物属于醛的同分异构体就有4种。
(2)官能团异构:含碳原子数相同的饱和一元醛、酮和脂环醇互为官能团异构。
如分子式为C3H6O的有机化合物属于醛的有CH3CH2CHO;属于酮的有;属于脂环醇的有。
3.醛类的化学性质
(1)醛的加成反应(还原反应)规律:在一定条件下醛能与氢气发生加成反应,生成相应的伯醇:-CHO-CH2OH。
醛在一定条件下都能与HCN加成,但不能与Br2、HBr等物质发生加成反应;酮类中的羰基(>C=O)也能与H-CN发生加成反应
(2)醛的氧化反应规律:强氧化剂(如高锰酸钾、重铬酸钾、溴水等)、弱氧化剂(如银氨溶液、新制氢氧化铜等)都能把醛基氧化成羧基。生成物分别写成-COOH、-COONH4、-COONa形式。
4.有机化学中常见的氧化、还原反应
(1)氧化反应:得氧失氢的反应
①有机物的可燃性:所有的有机化合物的燃烧均为氧化反应。
②强氧化剂的氧化:烯烃、炔烃和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色。
③连续氧化:醇→醛→羧酸。
(2)还原反应:得氢失氧的反应
①不饱和烃的加氢:烯烃、炔烃等所有含碳碳不饱和键的物质的催化加氢。
②醛、酮的催化加氢:醛、酮催化加氢分别生成伯醇和仲醇。
(3)有机氧化还原反应的判断
①还原剂:具有还原性的基团主要有>C=C<、-C≡C-、-OH(醇、酚等)、-CHO等。
②氧化剂:常见的氧化剂有O2、酸性KMnO4溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2等。
5.醛基的检验
(1) 银镜反应:能与银氨溶液发生银镜反应。
实验中注意事项:
①试管内壁必须洁净。
②必须水浴加热(60~70 ℃),不可用酒精灯直接加热。
③加热时不可振荡和摇动试管。
④必须用新配制的银氨溶液,银氨溶液不能久置,以免发生危险。
⑤乙醛用量不宜太多。
⑥实验后的银镜可先用硝酸浸泡,再用水洗而除去。
(2) 与新制Cu(OH)2的反应:与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀。
实验中注意事项:
①所用的Cu(OH)2必须是新制的,而且制备时,NaOH溶液必须过量。
②加热时必须将混合液加热至沸腾,才能看到明显的砖红色沉淀。
③加热煮沸时间不能过长,防止Cu(OH)2受热分解成黑色的CuO。
6.相关定量计算
(1)一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时,量的关系如下:
(2)甲醛发生氧化反应时:
甲醛分子中相当于含有2个-CHO,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2作用时,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Cu(OH)2反应时有如下量的关系:
1 mol二元醛~4 mol Ag
1 mol二元醛~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O
四、酮类
1.酮的概述
2.丙酮
丙酮是最简单的酮,其结构简式为,丙酮能与水、乙醇等互溶,它可与H2、HCN发生_____反应,但不能被_______、____________等弱氧化剂氧化。
【例1】(2024-2025高二上·江苏·阶段练习)下列反应中有机物被还原的是
A.乙醛发生银镜反应 B.乙醛转化成乙醇
C.工业上用乙醛制乙酸 D.乙醛与新制氢氧化铜反应
【例2】(23-24高二上·云南曲靖·阶段练习)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.按照碳骨架分类,肉桂醛属于芳香化合物
B.M能与新制Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa +Cu2O↓+3H2O
C.肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
D.为检验肉桂醛分子中的碳碳双键,加入溴水褪色则说明分子中含有碳碳双键
【例3】(24-25高三下·山东·开学考试)某小组实验探究瓶胆镀银原理,实验操作如下:①先用热纯碱溶液清洗试管,再用蒸馏水洗涤试管;②取适量的AgNO3溶液于试管,滴加过量的氨水得到银氨溶液;③在银氨溶液中加入适量葡萄糖溶液,用酒精灯加热,观察试管壁上光亮的银镜;④用浓氨水清洗试管里的银镜。实验中存在错误有几处?
A.1 B.2 C.3 D.5
【例4】(24-25高二·全国·课时练习)柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素A,柠檬醛的结构简式如下:
(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有______。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能与乙醇发生酯化反应
③能发生银镜反应
④能与新制的Cu(OH)2反应
⑤能使酸性KMnO4溶液褪色
A.①②③④ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
(2)检验柠檬醛分子中含有醛基的方法是 ,发生反应的化学方程式为 。
(3)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法是 。
(4)在检验柠檬醛中的官能团的实验操作中,应先检验哪一种官能团? 。
1.下列说法错误的是
A.饱和一元醛的通式可表示为CnH2nO(n≥1)
B. 属于芳香烃
C.所有醛类物质中一定含有醛基(—CHO)
D.醛类物质中不一定只含有一种官能团
2.下列物质不属于醛类的是 ( )
① ② ③CH2=CH-CHO ④Cl-CH2-CHO
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
3.已知某些饱和一元醛的常压时沸点(℃)如下表所示:
化合物
甲醛
乙醛
己醛
辛醛
沸点/℃
-21
21
130
163
饱和一元醛R常压时的沸点为153℃。则R为( )
A.丙醛 B.戊醛 C.庚醛 D.壬醛
4.下列关于乙醛性质的叙述正确的是
A.通常情况下乙醛是一种有特殊气味的气体
B.乙醛能被银氨溶液氧化
C.乙醛催化氧化可生成乙醇
D.在酸性条件下,乙醛能被新制的氢氧化铜氧化生成砖红色沉淀
5.醛、酮在有机合成中是非常重要的中间产物。下面列出了乙醛和一些有机化合物的转化关系,有关这些转化关系的说法不正确的是
A.反应①是加成反应,也是还原反应
B.反应②和④的产物都是乙酸
C.反应②和④都是氧化反应
D.反应③增长了碳链
6.某小组同学用乙醛进行银镜反应实验时,补充做了以下实验。
已知:
下列关于该实验的分析错误的是
A.实验①中加入NaOH后,溶液中c(NH3)增大
B.实验①中发生的氧化反应为
C.实验①、②表明,配制银氨溶液时,加过量氨水,不利于银镜反应
D.对比实验①和②知,形成[Ag(NH3)2]+后Ag(Ⅰ)氧化性降低
7.下列关于银镜反应的实验说法,正确的是
A.试管先用烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤
B.向2%的稀氨水中滴入2%的AgNO3溶液,配得银氨溶液
C.采用直接加热
D.可用浓盐酸洗去银镜
8.某学生做乙醛的还原性实验时,取0.2mol/LCuSO4溶液约0.2mL和2mol/LNaOH溶液4mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入约0.2mL40%的乙醛,结果无红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是
A.未充分加热 B.加入乙醛太少
C.加入NaOH溶液的量太多 D.加入CuSO4溶液的量不够
9.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,是用作茉莉香型香精的重要成分,其结构简式如图1所示。β—紫罗兰酮可以用于制取维生素A,其结构简式如图2所示。关于这两种物质下列叙述正确的是
A.茉莉醛中的醛基与β—紫罗兰酮中的酮羰基都能被氧气催化氧化,所以丁醛与丙酮互为同系物
B.向试管中加入2mL10%的硫酸铜溶液,加入5滴5%的NaOH溶液,得到新制的氢氧化铜,振荡后加入几滴茉莉醛,加热。观察到砖红色沉淀产生
C.茉莉醛能使溴水褪色,其原因可能是与溴发生加成反应或氧化反应
D.等物质的量的茉莉醛与β—紫罗兰酮分别与氰化氢加成,消耗氰化氢的量相同,分别与氢气在一定条件下完全加成,耗氢量也相同
10.在一定条件下,能把醛基(-CHO)氧化的物质有:①新制的Cu(OH)2 ②银氨溶液 ③氧气 ④溴水 ⑤KMnO4酸性溶液
A.①②⑤ B.①②④ C.①②③⑤ D.①②③④⑤
11.乙醛与氢氰酸HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
12.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[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B.c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
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c(Ag+)不同
13.做乙醛被Cu(OH)2氧化的实验时,有以下步骤:①加入0.5mL乙醛溶液;②加入2%的硫酸铜溶液4~5滴;③加入10%的NaOH溶液2mL;④加热至沸腾。其正确的操作顺序是
A.③②①④ B.②③①④ C.①②③④ D.①③②④
14.关于甲醛的下列说法中错误的是
A.甲醛是最简单的一种醛,易溶解于水
B.甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体
C.甲醛的水溶液被称之为福尔马林
D.福尔马林有杀菌、防腐性能,所以市场上可用来浸泡海产品等
15.某醇和醛的混合物0.25 mol,能从足量的银氨溶液中还原出81 g银,已知该醇为饱和一元醇,该醛为饱和一元醛,下列结论正确的是
A.此混合物中的醛一定不是甲醛
B.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶1
C.此混合物中的醛、醇可以是任意比
D.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶3
16.甲醛被氧化,最终可以生成碳酸(CO2+H2O),含有0.60g甲醛的水溶液,跟过量的银氨溶液充分反应后,可产生银
A.4.32g B.8.64g C.0.04mol D.0.06 mol
17.下列有关说法正确的是
A.含有醛基的物质一定是醛
B.含醛基的物质能发生银镜反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.醛类物质常温常压下都为液体或固体
D.醛与H2发生的加成反应也是还原反应
18.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述错误的是
A.汉黄芩素的分子式为
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
19.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.按照碳骨架分类,肉桂醛属于芳香化合物
B.M能与新制Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2 +NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
C.肉桂醛分子中含有碳碳双键,存在顺反异构体
D.为检验肉桂醛分子中的碳碳双键,加入溴水褪色则说明分子中含有碳碳双键
20.对于丙醛(CH3CH2CHO)性质的叙述错误的是
A.能使溴水褪色
B.不能发生银镜反应
C.与足量的氢气反应生成1丙醇
D.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
21.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,
22.某醇和醛的混合物0.05 mol,能从足量的银氨溶液中还原出0.15mol银,已知该醇为饱和一元醇,该醛的组成符合CnH2nO,下列结论正确的是
A.此混合物中的醛一定是甲醛
B.此混合物中的醛、醇可以是任意比
C.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是1∶1
D.此混合物中的醇、醛的物质的量之比是3∶1
23.现有:乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甲酸甲酯、苯、四氯化碳七种失去标签的试剂,只用一种试剂进行鉴别(可以加热),这种试剂是
A.溴水 B.新制的Cu(OH)2悬浊液
C.酸性高锰酸钾溶液 D.FeCl3溶液
24.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
25.由苯甲醛制备重要的有机合成中间体的一种反应如下:
下列说法中正确的是
A.该反应属于取代反应
B.可用少量溴水鉴别苯甲醛和2-环己烯酮
C.2-环己烯酮最多可与发生反应
D.中间体与足量完全加成后所得分子中含有3个手性碳原子
26.对有机物的化学性质叙述错误的是
A.既能发生氧化反应又能发生还原反应
B.与足量H2发生加成反应,可消耗2molH2
C.能发生加聚反应生成高聚物
D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
27.乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应,反应可表示为CH2=C=O+H—A→CH3—CA=O。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成,其产物不正确的是
A.与HCl加成生成
B.与H2O加成生成
C.与CH3OH加成生成
D.与CH3COOH加成生成
28.羰基碳原子上连有甲基的化合物,与碘在强碱溶液中发生碘仿反应:RCOCH3+3I2+4NaOH→RCOONa+CHI3↓+3NaI+3H2O则下列化合物中能发生碘仿反应的是
A.CH3COC2H5 B.HOCOCH2CH3
C.(CH3CH2)2CHCOCH2CH3 D.(CH3)2CHCOCH2CH3
29.桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,工业上可通过苯甲醛与乙醛反应进行制备,过程如下:
(1)肉桂醛分子中可能在一个平面上的原子最多有 个。
(2)有机物X分子中官能团的名称为 ,反应Ⅱ的反应类型为 。
(3)反应Ⅰ的化学方程式为 。
(4)检验肉桂醛分子中官能团的实验方法为 。
30.物质H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为 。
(2)G为甲苯的同分异构体,G的结构简式为 (写键线式)。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.可用新制悬浊液鉴别B、E、F
B.向C中滴加酸性溶液,若紫红色褪去,则可证明C中含有碳碳双键
C.化合物D的核磁共振氢谱有6组峰
D.化合物F在酸性条件下能发生水解反应,该水解反应又叫皂化反应
(4)符合下列限定条件的化合物B的同分异构体有 种。
①属于芳香族化合物; ②与化合物B有相同的官能团
(5)写出B与新制悬浊液反应的化学方程式 。
(6)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为,写出1种符合要求的X的结构简式 。
(7)某合成路线图如下(除路线图中所给物质,无其它有机物参与反应。条件已略去),其中A和C的结构简式分别为 和 。
试卷第10页,共15页
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