《有机化学》醛和酮的命名、物理性质和制法（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《有机化学》醛和酮的命名、物理性质和制法-讲义 掌握醛和酮的主要性质。 知识点一 醛和酮的命名 简单的醛、酮采用习惯命名法，复杂的醛、酮则采用系统命名法。 1.习惯命名法 醛的习惯命名法与伯醇相似，只需将醇字改为醛字即可。例如： 酮的习惯命名法是按照羰基所连接的两个烃基的名称来命名的。例如： 2.系统命名法 选择含有羰基的最长碳链为主链，主链的编号从靠近羰基一端开始。醛基总是在链的一端，可不标明位次。酮基位于碳链之中，必须标明它的位次（当酮基的位次只有一种可能性时，位次号数可省略）。如有支链时，将支链的位次及名称写在某醛（酮）的前面，例如： 醛、酮主链上碳原子的编号，也可以用希腊字母来表示，在醛分子中从与醛基相邻碳原子开始，以希腊字母α、8、y……依次标出，对烃基末端的碳原子不论碳链的长短，均可用ω表示。在酮分子中与酮基相邻的两个碳原子都是α-碳原子，可分别以α、α'表示，依次类推。 二元酮命名时，两个酮基的位置除用数字表明外，也可用α、β……表示它们的相对位置。α表示两个酮基相邻，β表示两个酮基相隔一个碳原子，例如： 下列有机物的系统命名正确的是（ ） A．  ：3-甲基-2-乙基戊烷 B．  ：2-甲基戊醛 C．  ：苯甲酸甲酯 D．  ：间二甲苯 【答案】B 【详解】A．碳链选取错误，正确的名称为3，4-二甲基己烷，故A错误； B．主链选取要包含醛基在内，名称为2-甲基戊醛，故B正确； C．该有机物含有酯基，属于酯类，其名称为乙酸苯酯，故C错误； D．将苯环上的6个碳原子编号，支链编号之和要最小，该有机物用系统命名的名称为1，3-二甲苯，故D错误；答案选B。 1．下列有机物命名正确的是（ ） A． ：3-甲基-2-乙基戊烷 B． ：3-丁醇 C．：邻二甲苯 D．OHC-CHO ：乙醛 【答案】C 【详解】 A．的最长碳链含有6个，主链为己烷，在3、4号C各含有1个甲基，该有机物正确名称为：3，4-二甲基己烷，故A错误； B．该有机物的羟基在2号碳原子上，命名应为2-丁醇，故B错误； C． 该有机物的命名为邻二甲苯或1，2-二甲苯，故C正确； D．OHC-CHO含有两个醛基，命名为乙二醛，故D错误；故选C。 2．下列有机物的命名正确的是（ ） A．  5-甲基-3-己烯 B．  邻苯基苯酚 C．  邻羟基苯醛 D．CCl3COOH  氯乙酸 【答案】B 【分析】有机物系统命名法：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小； 【详解】 A．  为2-甲基-3-己烯，A错误； B．  为邻苯基苯酚，B正确； C．  为邻羟基苯甲醛，C错误； D．CCl3COOH为三氯乙酸，D错误；故选B。 3．下列有机物命名正确的是（ ） A． 2，2-二甲基-2-戊炔 B． 环己醇 C． 甲基苯甲醛 D． 乙烯苯 【答案】B 【详解】A．主链上有5个碳，碳碳三键在2号位上，甲基在4号位上，正确的命名为4，4-二甲基-2-戊炔，故A错误； B． 的命名为环己醇，故B正确； C． 中甲基和醛基位于邻位，命名为邻甲基苯甲醛，故C错误； D． 的命名为苯乙烯，故D错误；故选B。 1．下列有机物的命名错误的是（ ） A．：2－甲基丁醛 B．：2－丁醇 C．：2，3，4，4－四甲基己烷 D．：苯甲酸 【答案】A 【详解】 A ．分子中含有醛基的最长碳链为4个碳原子，醛基上的碳原子为1号碳原子，故正确的命名为3－甲基丁醛，A项错误； B．最长碳链含有4个C，羟基在2号C上，该有机物的名称为2－丁醇，B项正确； C．单键可旋转，故该烷烃主链上有6个碳原子，根据烷烃的系统命名可知，该烷烃的名称为2，3，4，4－四甲基己烷，C项正确； D．分子中含有羧基，名称为苯甲酸，D项正确。 2．下列有机物命名正确的是（ ） A．：苯甲酸甲酯 B．：顺-2-丁烯 C．：2-戊醛 D．：二溴乙烷 【答案】B 【详解】 A．根据系统命名，的名称为：乙酸苯（酚）酯，A错误； B．根据系统命名，的名称为：顺-2-丁烯，B正确； C．根据系统命名，的名称为：2-甲基戊醛，C错误； D．根据系统命名，的名称为：1，2-二溴乙烷，D错误；故答案为：B。 3．下列有机物命名正确的是（ ） A．：间二甲苯 B．：2-甲基-2-丙烯 C．：2，2，3-三甲基戊烷 D．：6-羟基苯甲醛 【答案】C 【详解】 A．分子中两个甲基位于苯环的对位，因此正确的命名为对二甲苯，A错误； B．的最长碳链中含有3个碳原子，其中1、2号碳原子之间含有碳碳双键，则命名为2-甲基-1-丙烯，B错误； C．的最长碳链中含有5个碳原子，其中2号碳原子上含有2个甲基，3号碳原子上含有1个甲基，则命名为2，2，3-三甲基戊烷，C正确； D．分子中羟基与醛基位于邻位，则命名为2-羟基苯甲醛，D错误；答案选C。 · 简单的醛、酮采用习惯命名法，复杂的醛、酮则采用系统命名法。 · 醛的习惯命名法与伯醇相似，只需将醇字改为醛字即可。酮的习惯命名法是按照羰基所连接的两个烃基的名称来命名的。 · 系统命名法：选择含有羰基的最长碳链为主链，主链的编号从靠近羰基一端开始。醛基总是在链的一端，可不标明位次。酮基位于碳链之中，必须标明它的位次（当酮基的位次只有一种可能性时，位次号数可省略）。如有支链时，将支链的位次及名称写在某醛（酮）的前面。 知识点二 醛和酮的物理性质 1.物态 室温下除甲醛是气体外，十二个碳原子以下的醛、酮都是液体，高级醛、酮是固体。低级醛带刺鼻气味，中级醛（C8~C13）具有果香味，常用于香料工业。中级酮有花香气味。 2.沸点 醛、酮羰基的极性较强，但分子间不能形成氢键，所以它们的沸点比分子量相近的醇低，而比分子量相近的烃类高。分子量相近的烷、醚、醛、酮、醇的沸点见下表。 3.溶解性 低级的醛、酮易溶于水，甲醛、乙醛、丙酮都能与水混溶，这是由于醛酮可以与水形成氢键。其他醛、酮在水中的溶解度随碳原子数的增加而递减，C6以上的醛、酮基本上不溶于水。醛、酮都溶于苯、醚、四氯化碳等有机溶剂中。 4.相对密度 脂肪醛和脂肪酮的相对密度小于1，比水轻；芳醛和芳酮的相对密度大于1，比水重。某些常见的醛、酮的物理常数见下表。 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。 下列有关X、Y、Z的说法正确的是（ ） A．X中含有含有三种官能团 B．Y与足量H2反应生成的有机化合物中不含手性碳原子 C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大 D．X、Y、Z均为芳香烃化合物 【答案】B 【详解】A． X中含有醛基和羟基两种官能团，故A错误； B．Y与足量H2反应生成的有机化合物是，其中不含手性碳原子， ，故B正确； C．Z中含有酯基不易溶于水，Y含有羧基和羟基易溶于水，Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解小，故C错误； D．芳香烃化合物只能含有碳氢两种元素，故X、Y、Z均不是芳香烃化合物，故D错误；答案选B。 1．下列有关说法均正确的组合为（ ） ①液态氯乙烷汽化时大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可在身体局部产生快速镇痛效果 ②2，4，6-三硝基甲苯是一种淡黄色晶体，是一种烈性炸药 ③硝酸纤维极易燃烧，可用于生产火药、塑料和涂料等 ④味精是一种常用的增味剂，其结构简式为：HOOCCH2CH2CH（NH2）COONa ⑤苯酚有毒，如不慎沾到皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗，再用水冲洗 ⑥苯甲醛俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味、极易溶于水的无色液体 A．④⑤⑥ B．③④⑤ C．②③④ D．①②③ 【答案】D 【详解】①液态氯乙烷汽化大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可用于快速镇痛，故正确； ②2，4，6-三硝基甲苯俗称TNT，是淡黄色固体，是一种炸药，故正确； ③纤维素与硝酸作用生成的硝酸纤维可用于生产火药、塑料和涂料等，故正确； ④味精能增加食品的鲜味，主要成分是谷氨酸钠，结构简式为：NaOOCCH2CH2CH（NH2）COOH，故错误； ⑤苯酚不易溶于水会腐蚀皮肤，易溶于酒精，酒精是良好有机溶剂，可以溶解苯酚减少对皮肤的伤害，氢氧化钠是强碱具有强腐蚀性，故错误； ⑥苯甲醛微溶于水，故错误；故选D。 2．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。 3．下列说法中，正确的是（ ） A．醛类催化加氢后都得到饱和一元醇 B．35%～40%甲醛水溶液俗称福尔马林，具有防腐杀菌性能，可用来浸制海鲜 C．可用新制的Cu（OH）2来区分乙醛和丙酮 D．医用酒精的成分主要是乙醇，95%的乙醇溶液可用于杀菌消毒 【答案】C 【详解】A．若醛是二元醛，催化加氢时应生成二元醇，A错误； B．甲醛有毒，不能用来浸制海鲜，B错误； C．酮不与银氨溶液、新制的Cu（OH）2反应，据此可用新制的Cu（OH）2或银氨溶液来区分醛和酮，C正确； D．医用酒精的成分主要是乙醇，75%的乙醇溶液可用于杀菌消毒，D错误；故选C。 1．下列说法正确的是（ ） A．苯酚具有弱酸性，能与反应产生 B．物质比熔沸点高 C．香蕉变黑褐色是因为其中的酚类被氧化 D．可用质谱法区别乙醇和甲酸 【答案】C 【详解】A．苯酚的酸性弱于碳酸，则苯酚不同于碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，故A错误； B．对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛的分子间作用力大于邻羟基苯甲醛，熔沸点高于邻羟基苯甲醛，故B错误； C．香蕉等果蔬中含有酚类物质，暴露在空气中酚类物质容易在多酚氧化酶作用下被氧化而变成黑褐色，C正确； D．质谱法主要用途是测定分子的相对分子质量，而红外光谱可确定分子中含有何种化学键或官能团的信息，因此可用红外光谱法区别乙醇和甲醚，故D错误；故选C。 2．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。 3．有机物大多易挥发，因此许多有机物保存时为避免挥发损失，可加一层水即“水封”，下列有机物可以用“水封法”保存的是（ ） A．乙醇 B．乙酸乙酯 C．氯仿 D．乙醛 【答案】C 【详解】A．乙醇与水混溶，无法分层，A错误； B．乙酸乙酯密度比水小，浮于水面，无法水封，B错误； C．氯仿不溶于水且密度比水大，可用水封，C正确； D．乙醛与水混溶，无法分层，D错误；故选C。 · 室温下除甲醛是气体外，十二个碳原子以下的醛、酮都是液体，高级醛、酮是固体。低级醛带刺鼻气味，中级醛（C8~C13）具有果香味，常用于香料工业。中级酮有花香气味。 · 醛、酮羰基的沸点比分子量相近的醇低，而比分子量相近的烃类高。 · 低级的醛、酮易溶于水，甲醛、乙醛、丙酮都能与水混溶，其他醛、酮在水中的溶解度随碳原子数的增加而递减，C6以上的醛、酮基本上不溶于水。醛、酮都溶于苯、醚、四氯化碳等有机溶剂中。 · 脂肪醛和脂肪酮的相对密度小于1，比水轻；芳醛和芳酮的相对密度大于1，比水重。 知识点三 醛和酮的制法 1.醇的氧化和脱氢 伯醇、仲醇氧化或脱氢可分别得到醛、酮。例如： 实验室中常用的氧化剂为重铬酸钾和硫酸。由于醛比醇更易氧化，因此醛生成后必须尽快与氧化剂分离。低级醛的沸点比相应的醇低得多，控制适当的温度，可以使生成的醛蒸出，常用此法由低级醇制备相应的醛。酮不易继续被氧化，不需要立即分离，因此更适合用此法制备。 工业上将醇的蒸气通过加热的催化剂（铜或银等）使它们脱氢而生成醛或酮。例如： 必须把氢气分离出来使平衡向右移动，工业上常用此法制备低级、酮。 2.烯烃的羰基化 烯烃与一氧化碳和氢在催化剂作用下，可生成比原烯烃多一个碳原子的醛，这种合成法叫做烯烃的醛化，也叫做羰基合成。常用的催化剂是八羰基二钴[Co（CO）4]2，反应在加热（10~200℃）、加压（10~25MPa）下进行。乙通过羰基合成可制得丙醛，丙烯可制得直链和支链两种醛，但以直链醛为主例如： 利用此合成方法得到的醛，可以进一步加氢得到伯醇，是工业上生产醛和伯醇的重要途径之一。此法须用耐高压设备，近年来正在开展低压羰基合成的研究，如用正丁基膦-羰基钴为催化剂，在5~6MPa、160℃的条件下，生成正丁醛与异丁醛，其比为3：1。 在相近的条件下，其他α-烯烃与一氧化碳和氢气也发生醛化反应，生成比原料α-烯烃多一个碳原子的醛。 在工业上，利用石蜡裂化所得到的C11~C16的α-烯烃为原料，经过羰基合成法得到高级醛，再经催化加氢，即可得到C12~C17的高级醇，这些高级混合醇可用来合成增塑剂、表面活性剂、合成润滑油及石油产品的添加剂等。 3.炔烃的水合 炔烃进行水合时，可得到相应的羰基化合物，如乙炔水合得乙醛，其他炔烃得酮类。 对于三键在端位的炔烃，可以得到甲基酮，对称炔烃水合得到相应的酮。例如： 关于醇的氧化制备醛酮，下列说法错误的是（ ） A.伯醇氧化生成醛时，需使用温和氧化剂（如PCC），避免过度氧化为羧酸 B.仲醇氧化生成酮的反应中，K₂Cr₂O₇/H⁺体系比MnO₂更易导致碳链断裂 C.烯丙醇氧化生成α,β-不饱和醛时，Pd/C催化剂可选择性氧化羟基而保留双键 D.叔醇因无α-氢，在强氧化剂作用下发生碳链断裂，无法生成对应酮 【答案】B 【详解】MnO₂是温和氧化剂，主要氧化烯丙醇或苄醇的羟基，对仲醇氧化能力弱；K₂Cr₂O₇/H⁺体系氧化仲醇生成酮时，不易发生碳链断裂，B选项说法错误。A、C、D选项说法均正确。 1．下列关于醇脱氢制备醛酮的说法，正确的是（ ） A.伯醇脱氢生成醛的反应为吸热反应，需在高温下进行，且需加入氢气抑制逆反应 B.仲醇脱氢生成酮的催化剂活性顺序为：Pt＞Cu＞ZnO，贵金属催化剂效率更高 C.脱氢反应的选择性仅与催化剂种类有关，与反应温度无关 D.环己醇脱氢生成环己酮时，加入适量水可提高催化剂活性和产物选择性 【答案】D 【详解】A选项，脱氢反应需移除氢气促进正向进行，错误；B选项，Cu催化剂对仲醇脱氢选择性更高，活性顺序并非Pt＞Cu，错误；C选项，温度影响选择性，高温易引发副反应，错误；D选项，水可抑制结焦，提高催化剂活性，正确。 2．关于烯烃羰基化反应制备醛，下列说法错误的是（ ） A.氢甲酰化反应中，烯烃与CO、H₂在Rh催化剂作用下生成比原料多一个碳的醛 B.直链烯烃的羰基化产物以直链醛为主，支链烯烃则以支链醛为主 C.反应压力对产物结构影响显著，高压有利于生成反式结构的醛 D.膦配体修饰的Rh催化剂可提高直链醛的选择性，降低副产物生成 【答案】C 【详解】氢甲酰化反应中，压力主要影响反应速率和转化率，对产物顺反结构影响不大，产物结构主要与烯烃结构和催化剂配体有关，C选项说法错误。A、B、D选项说法均正确。 3．下列关于炔烃水合反应制备酮的说法，正确的是（ ） A.末端炔烃水合生成甲基酮，遵循马氏规则，非末端炔烃水合生成对称酮 B.HgSO₄/H₂SO₄是常用催化剂，Hg²⁺的作用是活化炔键，促进水的亲核加成 C.炔烃水合反应为可逆反应，降低温度可提高酮的产率，抑制烯醇互变异构 D.乙炔水合生成乙醛，但不是唯一一种炔烃水合生成醛的反应 【答案】B 【详解】A选项，非末端炔烃水合生成不对称酮（若炔烃不对称），错误；B选项，Hg²⁺与炔键配位活化，正确；C选项，低温抑制反应速率，且烯醇互变异构是自发过程，错误；D选项，乙炔是唯一水合生成醛的炔烃，错误。 1．关于不同制法的产物选择性比较，下列说法正确的是（ ） A.醇氧化法制备酮的选择性高于烯烃羰基化法，因原料结构单一 B.末端炔烃水合生成甲基酮的选择性可达99%，无副产物生成 C.氢甲酰化反应中，空间位阻大的烯烃更易生成支链醛，选择性提高 D.仲醇脱氢与氧化法相比，脱氢法的酮选择性更低，因易发生消除副反应 【答案】C 【详解】A选项，烯烃羰基化法可控制直链/支链选择性，整体选择性更高，错误；B选项，炔烃水合有少量醛或烯醇副产物，错误；C选项，位阻大的烯烃羰基化易生成支链醛，正确；D选项，脱氢法选择性高于氧化法，错误。 2．下列因素对醇氧化反应选择性的影响，说法错误的是（ ） A.溶剂极性：极性溶剂有利于Cr（VI）氧化剂的溶解，提高伯醇氧化为醛的选择性 B.温度控制：低温（0-5℃）可减少伯醇过度氧化为羧酸，提高醛的产率 C.催化剂结构：负载型Pt催化剂比均相Cr催化剂更易导致醇的深度氧化 D.底物结构：苯环取代的苄醇比脂肪醇更易被氧化，因苯环稳定中间体 【答案】C 【详解】负载型Pt催化剂对醇氧化选择性更高，可避免深度氧化，均相Cr催化剂更易过度氧化，C选项说法错误。A、B、D选项说法均正确。 3．关于烯烃羰基化反应的机理，下列说法正确的是（ ） A.反应首先发生CO插入Rh-H键，生成酰基铑中间体，随后与烯烃加成 B.烯烃的双键与Rh催化剂配位，活化后发生氢迁移，形成烷基铑中间体 C.氢甲酰化反应的决速步是CO的插入反应，受配体电子效应影响显著 D.直链醛与支链醛的比例由烯烃插入的空间位阻决定，与催化剂无关 【答案】B 【详解】A选项，首先是烯烃与Rh配位活化，错误；B选项，机理描述正确；C选项，决速步是烯烃插入或氢迁移，错误；D选项，催化剂配体影响选择性，错误。 · 伯醇、仲醇氧化或脱氢可分别得到醛、酮。实验室中常用的氧化剂为重铬酸钾和硫酸。工业上将醇的蒸气通过加热的催化剂（铜或银等）使它们脱氢而生成醛或酮。 · 烯烃与一氧化碳和氢在催化剂作用下，可生成比原烯烃多一个碳原子的醛。常用的催化剂是八羰基二钴[Co（CO）4]2，反应在加热（10~200℃）、加压（10~25MPa）下进行。 · 炔烃进行水合时，可得到相应的羰基化合物，如乙炔水合得乙醛，其他炔烃得酮类。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$