内容正文:
3.3 醛 酮
考向01 醛酮的结构与物理性质
· 官能团识别能力:能准确识别醛基(-CHO)与酮羰基(-CO-)的区别,并能根据结构简式判断有机物是否属于醛类。注意:含有醛基的化合物不一定是醛(如甲酸含醛基但属于羧酸)。
· 通式与同系物判断:掌握饱和一元醛的通式为CₙH₂ₙO,并能根据通式判断同系物关系。注意甲醛(CH₂O)的特殊性(n=1)。
· 分类与命名能力:能区分醛、酮、羧酸、酯等含羰基化合物的类别;了解甲醛在常温常压下为气体,其他低级醛为液体。
· 同分异构体分析:能写出醛的同分异构体(包括酮、环氧化合物等),理解醛与酮互为官能团异构。
· 醛基的表示:醛基应写为-CHO,而非-COH(易误解为羟基碳)。
· 同系物判断:甲醛(HCHO)与丙醛(CH₃CH₂CHO)均为饱和一元醛,相差2个CH₂,互为同系物。注意:饱和一元醛通式为CₙH₂ₙO,而非CₙH₂ₙ₊₂O。
· 含醛基但不属于醛的典型例子:甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、葡萄糖等,它们含有醛基但属于其他类别。
· 物理性质记忆:甲醛是气体(常温),其他低级醛为液体或固体;醛类通常易溶于水(低级醛),但随碳链增长溶解度下降。
1.下列有关醛的说法正确的是
A.甲醛是由甲基和醛基相连而构成的醛 B.醛的官能团是-COH
C.甲醛和丙醛互为同系物 D.饱和一元醛的通式为
【答案】C
【解析】A.甲醛的结构式为,可视为醛基直接与1个氢原子相连,并非由甲基(-CH3)和醛基相连构成,A错误;B.醛的官能团为醛基,正确表示为-CHO(羰基与氢原子相连),而非-COH(易误解为羟基与碳直接相连),B错误;C.甲醛(HCHO)和丙醛(CH3CH2CHO)均为饱和一元醛,具有相同官能团(-CHO),且分子组成相差两个CH2基团(甲醛的分子式为CH2O,丙醛的分子式为C3H6O),符合同系物定义,C正确;D.饱和一元醛的通式为CnH2nO(如甲醛n=1时为CH2O,丙醛n=3时为C3H6O),D错误;故答案选C。
2.下列物质中不属于醛类的是
① ② ③ ④
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
【答案】B
【解析】①为苯甲醛,属于醛类;②为甲酸甲酯,属于酯类;③为丙烯醛,属于醛类;④为丙烯,属于烯烃;不属于醛类的是②④,故答案选B。
3.下列物质中,可同时看成醇类、酚类和羧酸类有机物的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.官能团是醛基、酚羟基和醚键,可看成醛类、酚类、醚类;B.官能团是酚羟基、醇羟基和羧基,可看作酚类、醇类、羧酸类;C.官能团是酚羟基、醇羟基和酯基,可看成酚类、醇类、酯类;D.官能团是酯基、酚羟基和酮羰基,可看成酯类、酚类、酮类;故选B。
4.下列有关说法正确的是
A.醛一定含醛基,含有醛基的物质一定是醛 B.丙醛只有丙酮一种同分异构体
C.醛类物质在常温常压下都为液体或固体 D.醛类物质在一定条件下可与发生还原反应
【答案】D
【解析】A.醛的定义要求含有醛基(),因此醛一定含醛基正确;但含有醛基的物质不一定是醛,例如甲酸()含有醛基,但属于羧酸,A错误;B.丙醛(分子式)的同分异构体包括丙酮(),还有环氧丙烷等其他同分异构体,不止一种,B错误;C.醛类物质中,甲醛()在常温常压下为气体,并非所有醛类都是液体或固体,C错误;D.醛类物质含不饱和碳氧双键,一定条件下可与发生加成反应,有机物加氢的反应属于还原反应,因此D正确;故答案为D。
醛和酮的区别与联系
醛
酮
官能团
醛基:
酮羰基:
官能团位置
碳链末端(最简单的醛是甲醛)
碳链中间(最简单的酮是丙酮)
结构通式
(R为烃基或氢原子)
(R、R′均为烃基)
联系
碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体
解题规律
考向02 醛酮的加成反应
· 加成反应机理理解:理解醛酮中碳氧双键(羰基)的极性(Cδ⁺=Oδ⁻),能与HCN、NH₃、醇、格氏试剂等发生亲核加成。
· 羟醛缩合反应掌握:理解α-氢的活泼性,掌握醛(或酮)在稀碱催化下发生羟醛缩合,生成β-羟基醛(酮),并可进一步消去生成α,β-不饱和醛(酮)。
· 格氏试剂加成应用:掌握格氏试剂(RMgX)与醛酮加成后水解生成醇的反应,能根据目标醇的结构反向选择醛酮和格氏试剂。
· 反应类型判断:能区分加成反应、氧化反应、取代反应等,并识别碳骨架构建中的加成步骤。
· 羟醛缩合的反应条件与产物:稀碱催化,醛(有α-H)发生加成→β-羟基醛→加热消去→α,β-不饱和醛。注意:甲醛无α-H,只能与其他醛缩合。
· 格氏试剂合成醇的方法:
· 甲醛(HCHO)→ 伯醇(RCH₂OH)
· 其他醛(RCHO)→ 仲醇(RCH(OH)R')
· 酮(RCOR')→ 叔醇(RR'C(OH)R'')
· 逆向选择:目标醇中羟基所连碳上的取代基,一半来自醛/酮,一半来自格氏试剂。
· 加成反应活性比较:羰基碳正电性越强,越易与亲核试剂加成。吸电子基(如-CF₃)增强正电性,推电子基减弱。因此CF₃CHO比CH₃CHO更易与HCN加成。
· 羟醛缩合多次反应:乙醛可多次缩合增长碳链,可能生成(CH₃CHOH)₃CCHO等。
5.已知两分子乙醛通过羟醛缩合反应可生成,不饱和醛。下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ证明了乙醛分子中碳氧双键的活泼性,是碳氧双键的断裂与重新组合
B.反应Ⅰ控制不当可能会生成
C.反应Ⅰ所用的催化剂可能是碱性的
D.利用羟醛缩合可在适当的条件下进行以下转化
【答案】A
【解析】A.反应I中一个乙醛分子中醛基所连甲基断裂一个碳氢键,另外一个乙醛分子断裂碳氧双键中的π键,发生加成反应,反应Ⅱ中羟基发生消去反应生成碳碳双键,反应Ⅰ可以证明乙醛分子中碳氧双键的活泼性,断裂了碳氧双键,反应Ⅱ不能证明乙醛分子中碳氧双键的活泼性,反应Ⅱ没有形成碳氧双键,故A错误;B.乙醛中与醛基相邻碳原子有3个碳氢键,乙醛可以通过多次羟醛缩合反应,逐步增长碳链,生成(CH3CHOH)3CCHO,故B正确;C.醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子()受羰基吸电子作用的影响,具有一定的活泼性,碱电离的OH-可以直接和α氢结合,同时形成一个碳负离子,所以该反应可用碱作催化剂,故C正确;D.中1号α-H与2号羰基发生羟醛缩合反应生成,故D正确;选A。
6.乙醛与氢氰酸(HCN)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法正确的是
A.丙酮不能与HCN发生符合上述机理的加成反应
B.因氧的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
C.比更易与HCN发生加成反应
D.2-羟基丙腈可被氧化为
【答案】B
【解析】A.根据反应机理可知,丙酮能与HCN发生符合上述机理的加成反应,生成2-甲基-2-羟基丙腈,故A错误;B.因氧的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与带负电的CN-作用,故B正确;C.电负性:F>H,CF3CHO中,醛基中的碳原子带更多的正电荷,CF3CHO比乙醛更易与HCN发生加成反应,故C错误;D.2-羟基丙腈与H2发生加成反应,可被还原为,故D错误;故选:B。
7.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.加成反应将不饱和键变为单键,反应中,醛基中碳氧双键转化为碳氧单键、引入羟基,属于加成反应,A不符合题意;B.1,3-丁二烯中2个碳碳双键断裂,丙烯酸中碳碳双键断裂,二者发生1,4-加成反应,B不符合题意;C.乙苯被氧化生成苯甲酸,无双键转化为单键的过程,不属于加成反应,属于氧化反应,C符合题意;D.甲醛结构中碳氧双键转化为碳氧单键,氨基上的氢原子与醛基上的氧原子成键,属于加成反应,D不符合题意;故答案选C。
8.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:
若用此种方法制取,可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】A
【解析】A.丙酮与二者反应后水解生成,A正确;B.与二者反应后水解生成,B错误;C.与二者反应后水解生成,C错误;D.HCHO与二者反应后水解生成,D错误;故答案为A。
①催化加氢(又称还原反应)
+H2CH3—CH2—OH
②与HCN加成
在醛基的碳氧双键中,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。当与极性分子加成时,氧原子连接带正电荷的原子或原子团,碳原子连接带负电荷的原子或原子团。
+H—CN
2-羟基丙腈
解题规律
考向03 醛酮与银氨、新制氢氧化铜反应
· 银镜反应原理与条件:掌握醛基在碱性条件下与银氨溶液反应生成银镜(Ag),方程式为RCHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → RCOONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O。注意:甲醛生成4Ag。
· 斐林反应(新制Cu(OH)₂)原理:醛基与新制Cu(OH)₂悬浊液在加热条件下反应生成砖红色Cu₂O沉淀。注意:甲醛生成2Cu₂O。
· 实验操作规范:银氨溶液应现配现用;新制Cu(OH)₂需保证NaOH过量;水浴加热。
· 干扰排除与现象分析:能分析实验中的异常现象(如橙红色、黑色沉淀),并推断可能的副反应或产物。
· 醛基检验试剂选择:
· 银氨溶液(银镜反应)—— 需水浴加热,试管洁净。
· 新制Cu(OH)₂悬浊液(斐林试剂)—— 需NaOH过量,加热产生砖红色沉淀。
· 定量关系(醛基与产物的物质的量之比):
· 银镜反应:R-CHO ~ 2Ag(甲醛 ~ 4Ag)
· 斐林反应:R-CHO ~ 1Cu₂O(甲醛 ~ 2Cu₂O)
· 实验现象异常分析:
· 出现橙红色浊液:可能是乙醛发生羟醛缩合后的多烯醛聚合物与Cu₂O共存。
· 黑色沉淀:Cu(OH)₂受热分解生成CuO。
· 碱性过强可能导致副反应(如醛自身缩合)。
· 注意:甲酸、甲酸盐、甲酸酯等含有醛基结构,也能发生银镜反应和斐林反应,检验醛基时需排除干扰。
9.某兴趣小组同学将0.03mol由乙醇和某醛X组成的混合物与足量的新制悬浊液反应,生成5.76g砖红色沉淀。已知该醛的分子式符合通式。下列说法错误的是
A.该醛一定不为乙醛
B.乙醇的沸点远高于乙烷的沸点
C.该醛能与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应生成树脂
D.0.03mol该混合物与足量的银氨溶液反应生成0.04molAg单质
【答案】D
【解析】生成的氧化亚铜物质的量:,设混合物中醛X的物质的量为 y mol,则乙醇的物质的量为 (0.03-y) mol。若醛X为除甲醛外的其他一元醛,根据关系式 -CHO ∼ Cu2O,则应有 y = n(Cu2O) = 0.04mol,这与混合物总物质的量为0.03mol矛盾。因此,该醛X必为甲醛(HCHO),根据关系式 HCHO ∼ 2Cu2O,则有 y = 1/2 × n(Cu2O) = 1/2 × 0.04mol = 0.02mol。故混合物中含0.01mol乙醇和0.02mol甲醛。A.根据分析,该醛一定为甲醛,A正确;B.乙醇分子间存在氢键,而乙烷仅依赖范德华力,因此乙醇的沸点远高于乙烷,B正确;C.甲醛能与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应生成树脂,C正确;D.根据反应,1mol甲醛在银镜反应中生成4mol Ag。混合物中甲醛为0.02mol,乙醇不反应,因此生成Ag的物质的量为0.02×4=0.08mol,D错误;故选D。
10.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.将乙醛换成蔗糖,同样可以得到光亮的银镜
B.用银镜反应可以检验醛基
C.滴加稀氨水后沉淀溶解,是因为形成了离子
D.实验后,可以用硝酸洗掉试管上的银镜
【答案】A
【解析】A.蔗糖分子中不含醛基,不能与银氨溶液发生银镜反应,A错误;B.银镜反应是醛基的特征反应,可用银镜反应检验醛基,B正确;C.硝酸银溶液中滴加氨水,先生成氢氧化银沉淀,继续滴加氨水,氢氧化银与氨水反应生成离子,沉淀溶解,C正确;D.银能与硝酸反应生成可溶性的硝酸银,所以实验后可用硝酸洗掉试管上的银镜,D正确;故选A。
11.在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水至最初产生的沉淀恰好完全溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热,观察到有银镜产生。下列说法错误的是
A.沉淀恰好完全溶解的离子方程式为
B.产生银镜的化学方程式为
C.溶液能与葡萄糖发生银镜反应
D.水浴加热能更好地控制反应温度且使试管受热均匀
【答案】A
【解析】A.AgOH与过量氨水反应生成和,则反应的离子方程式为:,A错误;B.乙醛与银氨溶液反应生成羧酸铵、单质银、氨气和水,则反应的化学方程式为:,B正确;C.葡萄糖为多羟基醛结构,结构中含醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,C正确;D.银镜反应需要的温度低于100,使用水浴加热确保温度均匀可控,符合实验要求,D正确;故答案为:A。
12.小组对乙醛与新制的反应进行实验探究。
已知:①乙醛在碱性条件下发生反应:
可与进一步反应生成橙红色不溶于水、易溶于乙醇的油状物质。
②无色,黄色。
编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验
实验现象
加热后无色溶液变为橙红色乳浊液
加热后蓝色浊液变为棕黑色浊液
加热后蓝色浊液变为橙红色浊液
取实验Ⅲ中的橙红色浊液,进行实验Ⅳ.
下列说法不正确的是
A.实验Ⅲ中橙红色浊液中可能含有
B.实验Ⅳ中紫色溶液褪色能证明实验Ⅲ的产物中有
C.实验Ⅳ中发生了反应:
D.溶液的碱性强弱影响与新制的反应
【答案】B
【解析】实验Ⅰ的现象说明乙醛发生了缩合反应;实验Ⅲ中滴加硫酸铜溶液,形成新制的Cu(OH)2,在强碱性溶液中,乙醛与新制的Cu(OH)2在加热条件下,生成橙红色浊液,说明生成乙醛缩合后的产物,将橙红色浊液加入高锰酸钾,紫色褪去,说明含有还原性物质,橙红色浊液过滤得到橙红色固体,用乙醇洗涤后过滤,得到砖红色固体说明生成了Cu2O,加盐酸,固体溶解得到无色溶液(),逐渐变为黄色,说明生成,则橙红色浊液中存在Cu2O和乙醛缩合后的产物;对照实验Ⅱ和实验Ⅲ,可知溶液的碱性影响实验,据此分析作答;A.根据分析可知,实验Ⅲ中橙红色浊液中可能含有(CH3CH=CHCHO与乙醛继续发生羟醛缩合反应,最终生成多烯醛聚合物,,A正确;B.实验Ⅳ中紫色溶液褪色有可能是乙醛缩合后的产物或,B错误;C.根据分析可知,实验Ⅳ中发生了被氧化转化为,反应:,C正确;D.对照实验Ⅱ和实验Ⅲ,乙醛均过量,实验Ⅲ碱性强于实验Ⅱ,碱性强弱影响与新制的反应,D正确;故选B。
13.下列实验方案、现象、结论的对应关系正确的是
实验方案
现象
结论
A
向试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,再加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL某待测溶液,加热。
无砖红色沉淀生成
待测溶液中无醛基
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛(CH3-CH=CH-CHO)中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该有机物中存在碳碳双键
D
向乙醇和水中分别加入少量金属钠
乙醇和钠缓慢反应,水和钠剧烈反应
羟基氢的活泼性:乙醇>水
【答案】B
【解析】A.实验中的量不足,无法形成足够的碱性环境,无法确保醛基与新制悬浊液反应,因此现象不能证明待测液不含醛基,A错误;B.1-溴丙烷水解后产生,加入过量稀硝酸中和并酸化,再滴加生成淡黄色沉淀,可证明含溴元素,B正确;C.2-丁烯醛的醛基和碳碳双键均能被酸性氧化,紫色褪去无法单独证明双键存在,C错误;D.钠与水反应更剧烈,说明水的羟基氢活泼性更强,结论与现象矛盾,D错误;故答案选:B。
(1)银镜反应
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醛用量不宜太多;
⑤不可搅拌、振荡。
(2)与新制的Cu(OH)2反应
①Cu(OH)2必须用新配制的;
②配制Cu(OH)2时,所用NaOH必须过量;
③反应液必须直接加热煮沸。
解题规律
考向04 醛酮的定量计算
· 元素守恒计算:根据混合物中醛的通式(饱和一元醛CₙH₂ₙO)中C、H原子个数比为1:2,结合氧元素质量分数求氢或碳的质量分数。
· 银镜反应或斐林反应的定量计算:根据生成Ag或Cu₂O的质量(或物质的量),结合醛基与产物的比例关系,求醛的物质的量,再结合燃烧产物的量求分子式。
· 混合物组成推断:利用醛与银镜反应或斐林反应的定量关系,结合混合物总物质的量,判断醛的种类(注意甲醛的特殊性)。
· 利用通式CₙH₂ₙO求元素质量分数:n(C):n(H)=1:2,因此m(C):m(H)=12:2=6:1。若已知O%,则C%+H%=1-O%,再由C%:H%=6:1可分别求出C%和H%。
· 银镜反应定量计算:
· 一般醛(除甲醛):n(醛) = ½ n(Ag)
· 甲醛:n(HCHO) = ¼ n(Ag)
· 斐林反应定量计算:
· 一般醛:n(醛) = n(Cu₂O)
· 甲醛:n(HCHO) = ½ n(Cu₂O)
· 由燃烧产物推分子式:n(CO₂)和n(H₂O)可确定C和H原子数,结合醛基数量(一元醛)可确定分子式。
· 注意:若混合物总物质的量小于按一般醛计算所需的量,则必含甲醛。
14.甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中,氧元素的质量分数是37%,则氢元素的质量分数是
A.9% B.37% C.54% D.无法计算
【答案】A
【解析】甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中含有C.H、O三种元素。氧元素的质量分数是37%,则碳元素、氢元素的质量分数共为63%;甲醛的分子式为CH2O、乙醛分子式为C2H4O、丙醛分子式为C3H6O,n(C): n(H)=1:2,则氢元素的质量分数是,故选A。
15.某一元醛发生银镜反应,可得21.6gAg,等量的该醛完全燃烧时,可生成5.4gH2O和17.6gCO2,则该醛可能是
A.乙醛(CH3CHO) B.丙烯醛(CH2=CH-CHO)
C.丙醛(CH3CH2CHO) D.丁烯醛(CH2=CHCH2CHO)
【答案】D
【解析】n(Ag)=21.6g÷108g/mol=0.2mol,一元醛的通式表示为R-CHO,由于选项中没有甲醛,则存在关系式:R-CHO~2Ag,故n(R-CHO)=0.1mol,等量的该醛完全燃烧时,可生成5.4g水和17.6gCO2,水的物质的量为5.4g÷18g/mol=0.3mol,根据氢原子守恒,该醛分子中含有H原子数目为6;二氧化碳的物质的量是17.6g÷44g/mol=0.4mol,根据碳原子守恒,该醛分子中含有C原子数目为4,综上分析该醛是丁烯醛(CH2=CH-CH2-CHO);答案选D。
考向05 醛酮的检验
· 醛基特征检验方法:掌握银镜反应和新制Cu(OH)₂反应,并能正确操作(碱性环境、水浴加热等)。
· 干扰因素识别:能识别碳碳双键、酚羟基等对溴水、酸性高锰酸钾检验的干扰;能识别甲酸、甲酸盐等对醛基检验的干扰。
· 多官能团化合物的检验顺序:能设计实验顺序,先检验酚羟基(FeCl₃),再检验醛基(银氨溶液),最后检验碳碳双键(溴水,需排除醛基干扰)。
· 实验方案评价:能判断实验操作、现象与结论的逻辑一致性。
· 醛基检验的必备条件:碱性环境(银氨溶液本身呈碱性;斐林试剂需NaOH过量)。
· 排除干扰的方法:
· 若分子中含碳碳双键,不能用溴水或酸性高锰酸钾直接检验醛基(两者均反应)。应先用银镜反应或斐林试剂检验醛基。
· 若分子中含酚羟基,酚羟基也能使溴水褪色(取代),因此检验碳碳双键前需保护酚羟基(如用NaOH转化为酚钠)或采用其他方法(如用溴的四氯化碳溶液,酚羟基不反应)。
· 甲酸及甲酸盐的干扰:甲酸(HCOOH)含有醛基,也能发生银镜反应和斐林反应。若混合物中含甲酸,应先中和除去(但甲酸钠仍有醛基),需注意。
· 现象与结论的对应:例如,溴水褪色不能证明一定含碳碳双键,因为醛基也可被溴水氧化。
16.下列实验能达到目的,且操作、现象及结论均正确的是
实验目的
实验操作
实验现象及结论
A
比较苯酚与酸性的强弱
向苯酚浊液中滴加溶液
浊液变澄清,酸性:苯酚
B
检验肉桂醛()中存在碳碳双键
向肉桂醛中加入溴水,振荡
溴水褪色,说明肉桂醛中存在碳碳双键
C
鉴别植物油与矿物油
分别加入足量含酚酞的NaOH溶液,加热
加热后溶液红色变浅且不分层的是植物油;无明显变化的是矿物油
D
检验有机物中的醛基
在试管中加入2 mL 5%的溶液,再加入5滴稀NaOH溶液,混匀后加入有机物,加热
未观察到红色沉淀,该有机物中不含醛基
【答案】C
【解析】A.苯酚与溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3,说明苯酚酸性强于碳酸氢根离子,不能说明苯酚酸性强于碳酸,A错误;B.肉桂醛中碳碳双键能与溴水加成反应使得溴水褪色,醛基能被溴水氧化使得溴水褪色,溴水褪色不能说明肉桂醛中存在碳碳双键,B错误;C.植物油含酯基,能和氢氧化钠发生碱性水解,矿物油和氢氧化钠不反应,则加热后溶液红色变浅且不分层的是植物油;无明显变化的是矿物油,C正确;D.检验醛基应该在碱性环境下进行,题中碱少量,不是碱性环境,不能检验醛基,D错误;故选C。
17.下列说法正确的是
A.用新制的氢氧化铜检验醛基、酚醛树脂的制备、硝基苯的制备和乙烯气体的实验室制备都采用水浴加热
B.向甲酸和甲醛的混合物中加入氢氧化钠溶液,中和甲酸后,加入新制的氢氧化铜加热——检验混合物中是否含有甲醛
C.可用溴的四氯化碳溶液检验丙烯醛()中的碳碳双键
D.不能用新制的氢氧化铜鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯(必要时可以加热)
【答案】C
【解析】A.酚醛树脂制备和硝基苯制备采用水浴加热,但乙烯气体的实验室制备需在170°C左右进行,使用油浴或沙浴,而非水浴(水浴温度最高100°C),用新制的氢氧化铜检验醛基采用直接加热的方式,A错误;B.向甲酸和甲醛混合物中加入溶液中和甲酸,甲酸转化为甲酸钠,但是甲酸钠中存在醛基结构,因此加入新制氢氧化铜加热,甲醛和甲酸钠均会产生砖红色沉淀,B错误;C.丙烯醛()含碳碳双键和醛基,碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,醛基不与溴的四氯化碳溶液反应,因此可用该溶液检验碳碳双键(褪色现象)。C正确;D.乙醇不与新制氢氧化铜反应,但是乙醇与水互溶,因此无明显分层;乙酸乙酯不与新制氢氧化铜反应,但是乙酸乙酯不溶于水,液体分层,上层为油状液体,下层为蓝色悬浊液;乙酸与新制氢氧化铜反应沉淀溶解;乙醛与新制氢氧化铜反应,加热后产生砖红色沉淀,因此能完全鉴别这四种物质,D错误;故答案选C。
18.阿魏酸可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂,结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热),检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是
选项
试剂
现象
结论
A
氯化铁溶液
溶液变蓝色
它含有酚羟基
B
银氨溶液
产生银镜
它含有醛基
C
碳酸氢钠溶液
产生气泡
它含有羧基
D
溴水
溶液褪色
它含有碳碳双键
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,阿魏酸分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液变紫色,故A错误;B.由结构简式可知,阿魏酸分子中不含有醛基,不能与银氨溶液共热发生银镜反应,故B错误;C.由结构简式可知,阿魏酸分子中含有羧基,能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体而产生气泡,故C正确;D.由结构简式可知,阿魏酸分子中含有酚羟基,酚羟基相连碳原子的邻位碳原子上的氢原子能与溴水发生取代反应使溶液褪色,则溶液褪色不能说明阿魏酸分子中含有碳碳双键,故D错误;故选C。
考向06 醛酮综合题
· 合成路线分析能力:能根据已知反应信息(如羟醛缩合、银镜反应、加成反应、消去反应等),推断合成路线中各物质的结构简式。
· 官能团转化与反应类型判断:能识别合成步骤中的氧化(醛基氧化为羧基)、还原(醛基加氢为醇)、加成、消去、取代等反应。
· 同分异构体书写与条件限制:能根据给定条件(如能水解且能银镜反应 → 含甲酸酯基HCOO-),写出符合条件的同分异构体,并判断核磁共振氢谱特征。
· 信息迁移应用:能将题目中给出的新反应信息(如醛与烯烃的加成、醛与格氏试剂的反应等)应用于合成路线的设计。
· 合成路线推断:
· 正向推理:从已知原料出发,根据反应条件和已知信息,逐步推导中间产物。
· 逆向推理:从目标产物出发,根据官能团转化规律,倒推前一步原料。
· 注意题目给出的已知反应(如羟醛缩合、醛与烯烃的加成等),直接应用。
· 常见转化关系:
· 醛 → 羧酸(银氨溶液或新制Cu(OH)₂氧化)
· 醛 → 醇(H₂/催化剂加成)
· 醛 + 醛(羟醛缩合)→ β-羟基醛 → α,β-不饱和醛
· 醛 + HCN → 羟基腈
· 同分异构体限制条件解读:
· “能水解且能发生银镜反应” → 含有甲酸酯基(HCOO-)。
· “核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比6:2:1:1” → 分子中有四种化学环境不同的H,数目比为6:2:1:1,常暗示有对称结构(如两个甲基)。
· 合成路线设计:以丙烯为原料合成目标物,通常先加成(Br₂)→ 消去(炔或二烯)→ 与醛加成(信息反应)等步骤。需灵活运用题给信息。
19.甲醛(HCHO)与新制氢氧化铜的反应是醛基检验的经典实验。某化学兴趣小组查阅文献得知,该反应的产物与碱性强弱、反应物相对用量等因素有关,为探究此反应的真实产物,组装下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。
已知:碱式硫酸铜[蓝绿色、如、等]难溶于水。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为___________;仪器乙的作用为___________。
(2)制备新制氢氧化铜所需试剂有:20 mL 25%的NaOH溶液(NaOH过量),记为溶液A;15 mL 18%的溶液,记为溶液B。制备新制氢氧化铜时,应将溶液___________(填“A”或“B”,下同)滴加到溶液___________中,边滴边振荡。
(3)按图组装仪器,检查气密性;添加相关试剂后,打开磁力加热搅拌器,使反应在微沸状态下进行,一段时间后,产生大量砖红色沉淀,其中掺杂有少许黑色颗粒。
①尾气吸收剂可选择酸性溶液,请简述原因___________。
②步骤中黑色沉淀可能是___________(填化学式),为验证黑色沉淀成分,设计对照实验验证:___________。
③首先通过过滤操作将沉淀与滤液分离。得到无色滤液。取少量滤液适量于试管中、滴加足量稀硫酸酸化,该过程中观察到有大量气泡产生,此现象说明滤液中含___________(填离子符号)。
④该条件下,HCHO与新制氢氧化铜发生主要反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) 恒压分液漏斗或恒压滴液漏斗 冷凝回流挥发的甲醛,减少原料损失,提高利用率
(2) B A
(3) 甲醛有毒,具有还原性,可被酸性氧化吸收,防止污染空气 CuO 取适量新制,加热,观察到黑色沉淀产生
【解析】本实验探究甲醛与新制氢氧化铜的反应产物,核心原理是:碱性条件下,醛基可被氢氧化铜氧化,+2价铜被还原为铜的低价还原产物;反应需NaOH过量保证碱性环境,甲醛沸点低,易挥发,因此需要尾气处理。微沸加热下可能产生副产物,可通过特征现象推断副产物为CuO,据此解答。
(1)仪器甲为恒压分液漏斗,可平衡压强使液体顺利流下;乙为球形冷凝管,甲醛易挥发,加热时作用是冷凝回流挥发的甲醛,减少原料损失,提高利用率。
(2)制备新制氢氧化铜时,需保证过量(检验醛基的要求),因此应将溶液(B)滴加到NaOH溶液(A)中。
(3)①甲醛是有毒污染物,具有还原性,可被强氧化性的酸性高锰酸钾氧化吸收,因此用酸性高锰酸钾作尾气吸收剂。
②加热条件下,易分解生成黑色的,因此黑色沉淀为;对照实验设计为:取适量新制,加热,观察到黑色沉淀产生。
③甲醛中C为0价,被完全氧化后在过量碱性溶液中生成,酸化后,与反应生成气体,产生大量气泡,因此该离子为。
④根据产物,碱性条件下,甲醛被新制氢氧化铜氧化为碳酸钠,被还原为,根据电子守恒、原子守恒配平得到反应方程式:。
20.化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
已知:①;
②;
。
(1)H中官能团的名称为_______。
(2)E→F的反应类型为_______,X的结构简式为_______。
(3)D→E转化中第1)步反应的化学方程式为_______。F→G转化中第1)步反应的化学方程式为_______。
(4)E与氢气发生加成反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为_______。
①分子中含有苯环 ②能水解且能发生银镜反应
(5)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物的路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为_______和_______。
【答案】(1)碳碳双键、羧基
(2) 加成反应
(3)
(4) 14 和
(5)
【解析】A→B+C:根据反应试剂,结合题给已知信息①的反应生成B和C,B和C分别为 、CH3CHO中一种; B.C中都含醛基,二者发生题给已知信息②的先加成后消去,生成D( )和水, D和银氨溶液并加热后酸化生成E (),E与Br2发生加成反应生成F(),F在碱性条件和醇溶液加热发生消去反应,后酸化得G(),G在X()和催化剂作用下,发生发生题给已知信息得加成反应,生成H,据此分析。
(1)H中官能团的名称为:碳碳双键、羧基;
(2)E→F的反应类型为:加成反应;X的结构简式结合H得结构简式逆推可知为:;
(3)D→E转化中第1)步反应中和银氨溶液并加热得到,化学方程式为,;F→G转化中第1)步反应中在碱性条件和醇溶液加热发生消去反应,生成,化学方程式为:
(4)E与氢气发生加成反应生成化合物Y(),化合物Y(C9H10O2),不饱和度为5,符合以下同分异构体:①分子中含有苯环,苯环用去4个不饱和度;②能水解且能发生银镜反应,含有“-OOCH”结构,看作取代基取代在苯环上,一取代:、,有2种;二取代:,,有6种;三取代:,有6种;由此可得14种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为:和;
(5),丙烯和溴单质加成生成M(),M发生消去得到N(),N与加成得到。
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3.3 醛 酮
考向01 醛酮的结构与物理性质
· 官能团识别能力:能准确识别醛基(-CHO)与酮羰基(-CO-)的区别,并能根据结构简式判断有机物是否属于醛类。注意:含有醛基的化合物不一定是醛(如甲酸含醛基但属于羧酸)。
· 通式与同系物判断:掌握饱和一元醛的通式为CₙH₂ₙO,并能根据通式判断同系物关系。注意甲醛(CH₂O)的特殊性(n=1)。
· 分类与命名能力:能区分醛、酮、羧酸、酯等含羰基化合物的类别;了解甲醛在常温常压下为气体,其他低级醛为液体。
· 同分异构体分析:能写出醛的同分异构体(包括酮、环氧化合物等),理解醛与酮互为官能团异构。
· 醛基的表示:醛基应写为-CHO,而非-COH(易误解为羟基碳)。
· 同系物判断:甲醛(HCHO)与丙醛(CH₃CH₂CHO)均为饱和一元醛,相差2个CH₂,互为同系物。注意:饱和一元醛通式为CₙH₂ₙO,而非CₙH₂ₙ₊₂O。
· 含醛基但不属于醛的典型例子:甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、葡萄糖等,它们含有醛基但属于其他类别。
· 物理性质记忆:甲醛是气体(常温),其他低级醛为液体或固体;醛类通常易溶于水(低级醛),但随碳链增长溶解度下降。
1.下列有关醛的说法正确的是
A.甲醛是由甲基和醛基相连而构成的醛 B.醛的官能团是-COH
C.甲醛和丙醛互为同系物 D.饱和一元醛的通式为
2.下列物质中不属于醛类的是
① ② ③ ④
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
3.下列物质中,可同时看成醇类、酚类和羧酸类有机物的是
A. B.
C. D.
4.下列有关说法正确的是
A.醛一定含醛基,含有醛基的物质一定是醛 B.丙醛只有丙酮一种同分异构体
C.醛类物质在常温常压下都为液体或固体 D.醛类物质在一定条件下可与发生还原反应
醛和酮的区别与联系
醛
酮
官能团
醛基:
酮羰基:
官能团位置
碳链末端(最简单的醛是甲醛)
碳链中间(最简单的酮是丙酮)
结构通式
(R为烃基或氢原子)
(R、R′均为烃基)
联系
碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体
解题规律
考向02 醛酮的加成反应
· 加成反应机理理解:理解醛酮中碳氧双键(羰基)的极性(Cδ⁺=Oδ⁻),能与HCN、NH₃、醇、格氏试剂等发生亲核加成。
· 羟醛缩合反应掌握:理解α-氢的活泼性,掌握醛(或酮)在稀碱催化下发生羟醛缩合,生成β-羟基醛(酮),并可进一步消去生成α,β-不饱和醛(酮)。
· 格氏试剂加成应用:掌握格氏试剂(RMgX)与醛酮加成后水解生成醇的反应,能根据目标醇的结构反向选择醛酮和格氏试剂。
· 反应类型判断:能区分加成反应、氧化反应、取代反应等,并识别碳骨架构建中的加成步骤。
· 羟醛缩合的反应条件与产物:稀碱催化,醛(有α-H)发生加成→β-羟基醛→加热消去→α,β-不饱和醛。注意:甲醛无α-H,只能与其他醛缩合。
· 格氏试剂合成醇的方法:
· 甲醛(HCHO)→ 伯醇(RCH₂OH)
· 其他醛(RCHO)→ 仲醇(RCH(OH)R')
· 酮(RCOR')→ 叔醇(RR'C(OH)R'')
· 逆向选择:目标醇中羟基所连碳上的取代基,一半来自醛/酮,一半来自格氏试剂。
· 加成反应活性比较:羰基碳正电性越强,越易与亲核试剂加成。吸电子基(如-CF₃)增强正电性,推电子基减弱。因此CF₃CHO比CH₃CHO更易与HCN加成。
· 羟醛缩合多次反应:乙醛可多次缩合增长碳链,可能生成(CH₃CHOH)₃CCHO等。
5.已知两分子乙醛通过羟醛缩合反应可生成,不饱和醛。下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ证明了乙醛分子中碳氧双键的活泼性,是碳氧双键的断裂与重新组合
B.反应Ⅰ控制不当可能会生成
C.反应Ⅰ所用的催化剂可能是碱性的
D.利用羟醛缩合可在适当的条件下进行以下转化
6.乙醛与氢氰酸(HCN)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法正确的是
A.丙酮不能与HCN发生符合上述机理的加成反应
B.因氧的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
C.比更易与HCN发生加成反应
D.2-羟基丙腈可被氧化为
7.下列构建碳骨架的反应,不属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
8.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:
若用此种方法制取,可选用的醛或酮与格氏试剂是
A.与 B.与
C.与 D.与
①催化加氢(又称还原反应)
+H2CH3—CH2—OH
②与HCN加成
在醛基的碳氧双键中,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。当与极性分子加成时,氧原子连接带正电荷的原子或原子团,碳原子连接带负电荷的原子或原子团。
+H—CN
2-羟基丙腈
解题规律
考向03 醛酮与银氨、新制氢氧化铜反应
· 银镜反应原理与条件:掌握醛基在碱性条件下与银氨溶液反应生成银镜(Ag),方程式为RCHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → RCOONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O。注意:甲醛生成4Ag。
· 斐林反应(新制Cu(OH)₂)原理:醛基与新制Cu(OH)₂悬浊液在加热条件下反应生成砖红色Cu₂O沉淀。注意:甲醛生成2Cu₂O。
· 实验操作规范:银氨溶液应现配现用;新制Cu(OH)₂需保证NaOH过量;水浴加热。
· 干扰排除与现象分析:能分析实验中的异常现象(如橙红色、黑色沉淀),并推断可能的副反应或产物。
· 醛基检验试剂选择:
· 银氨溶液(银镜反应)—— 需水浴加热,试管洁净。
· 新制Cu(OH)₂悬浊液(斐林试剂)—— 需NaOH过量,加热产生砖红色沉淀。
· 定量关系(醛基与产物的物质的量之比):
· 银镜反应:R-CHO ~ 2Ag(甲醛 ~ 4Ag)
· 斐林反应:R-CHO ~ 1Cu₂O(甲醛 ~ 2Cu₂O)
· 实验现象异常分析:
· 出现橙红色浊液:可能是乙醛发生羟醛缩合后的多烯醛聚合物与Cu₂O共存。
· 黑色沉淀:Cu(OH)₂受热分解生成CuO。
· 碱性过强可能导致副反应(如醛自身缩合)。
· 注意:甲酸、甲酸盐、甲酸酯等含有醛基结构,也能发生银镜反应和斐林反应,检验醛基时需排除干扰。
9.某兴趣小组同学将0.03mol由乙醇和某醛X组成的混合物与足量的新制悬浊液反应,生成5.76g砖红色沉淀。已知该醛的分子式符合通式。下列说法错误的是
A.该醛一定不为乙醛
B.乙醇的沸点远高于乙烷的沸点
C.该醛能与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应生成树脂
D.0.03mol该混合物与足量的银氨溶液反应生成0.04molAg单质
10.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.将乙醛换成蔗糖,同样可以得到光亮的银镜
B.用银镜反应可以检验醛基
C.滴加稀氨水后沉淀溶解,是因为形成了离子
D.实验后,可以用硝酸洗掉试管上的银镜
11.在洁净的试管中加入溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水至最初产生的沉淀恰好完全溶解,制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛,振荡后将试管放在热水浴中温热,观察到有银镜产生。下列说法错误的是
A.沉淀恰好完全溶解的离子方程式为
B.产生银镜的化学方程式为
C.溶液能与葡萄糖发生银镜反应
D.水浴加热能更好地控制反应温度且使试管受热均匀
12.小组对乙醛与新制的反应进行实验探究。
已知:①乙醛在碱性条件下发生反应:
可与进一步反应生成橙红色不溶于水、易溶于乙醇的油状物质。
②无色,黄色。
编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验
实验现象
加热后无色溶液变为橙红色乳浊液
加热后蓝色浊液变为棕黑色浊液
加热后蓝色浊液变为橙红色浊液
取实验Ⅲ中的橙红色浊液,进行实验Ⅳ.
下列说法不正确的是
A.实验Ⅲ中橙红色浊液中可能含有
B.实验Ⅳ中紫色溶液褪色能证明实验Ⅲ的产物中有
C.实验Ⅳ中发生了反应:
D.溶液的碱性强弱影响与新制的反应
13.下列实验方案、现象、结论的对应关系正确的是
实验方案
现象
结论
A
向试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,再加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL某待测溶液,加热。
无砖红色沉淀生成
待测溶液中无醛基
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛(CH3-CH=CH-CHO)中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该有机物中存在碳碳双键
D
向乙醇和水中分别加入少量金属钠
乙醇和钠缓慢反应,水和钠剧烈反应
羟基氢的活泼性:乙醇>水
(1)银镜反应
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醛用量不宜太多;
⑤不可搅拌、振荡。
(2)与新制的Cu(OH)2反应
①Cu(OH)2必须用新配制的;
②配制Cu(OH)2时,所用NaOH必须过量;
③反应液必须直接加热煮沸。
解题规律
考向04 醛酮的定量计算
· 元素守恒计算:根据混合物中醛的通式(饱和一元醛CₙH₂ₙO)中C、H原子个数比为1:2,结合氧元素质量分数求氢或碳的质量分数。
· 银镜反应或斐林反应的定量计算:根据生成Ag或Cu₂O的质量(或物质的量),结合醛基与产物的比例关系,求醛的物质的量,再结合燃烧产物的量求分子式。
· 混合物组成推断:利用醛与银镜反应或斐林反应的定量关系,结合混合物总物质的量,判断醛的种类(注意甲醛的特殊性)。
· 利用通式CₙH₂ₙO求元素质量分数:n(C):n(H)=1:2,因此m(C):m(H)=12:2=6:1。若已知O%,则C%+H%=1-O%,再由C%:H%=6:1可分别求出C%和H%。
· 银镜反应定量计算:
· 一般醛(除甲醛):n(醛) = ½ n(Ag)
· 甲醛:n(HCHO) = ¼ n(Ag)
· 斐林反应定量计算:
· 一般醛:n(醛) = n(Cu₂O)
· 甲醛:n(HCHO) = ½ n(Cu₂O)
· 由燃烧产物推分子式:n(CO₂)和n(H₂O)可确定C和H原子数,结合醛基数量(一元醛)可确定分子式。
· 注意:若混合物总物质的量小于按一般醛计算所需的量,则必含甲醛。
14.甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中,氧元素的质量分数是37%,则氢元素的质量分数是
A.9% B.37% C.54% D.无法计算
15.某一元醛发生银镜反应,可得21.6gAg,等量的该醛完全燃烧时,可生成5.4gH2O和17.6gCO2,则该醛可能是
A.乙醛(CH3CHO) B.丙烯醛(CH2=CH-CHO)
C.丙醛(CH3CH2CHO) D.丁烯醛(CH2=CHCH2CHO)
考向05 醛酮的检验
· 醛基特征检验方法:掌握银镜反应和新制Cu(OH)₂反应,并能正确操作(碱性环境、水浴加热等)。
· 干扰因素识别:能识别碳碳双键、酚羟基等对溴水、酸性高锰酸钾检验的干扰;能识别甲酸、甲酸盐等对醛基检验的干扰。
· 多官能团化合物的检验顺序:能设计实验顺序,先检验酚羟基(FeCl₃),再检验醛基(银氨溶液),最后检验碳碳双键(溴水,需排除醛基干扰)。
· 实验方案评价:能判断实验操作、现象与结论的逻辑一致性。
· 醛基检验的必备条件:碱性环境(银氨溶液本身呈碱性;斐林试剂需NaOH过量)。
· 排除干扰的方法:
· 若分子中含碳碳双键,不能用溴水或酸性高锰酸钾直接检验醛基(两者均反应)。应先用银镜反应或斐林试剂检验醛基。
· 若分子中含酚羟基,酚羟基也能使溴水褪色(取代),因此检验碳碳双键前需保护酚羟基(如用NaOH转化为酚钠)或采用其他方法(如用溴的四氯化碳溶液,酚羟基不反应)。
· 甲酸及甲酸盐的干扰:甲酸(HCOOH)含有醛基,也能发生银镜反应和斐林反应。若混合物中含甲酸,应先中和除去(但甲酸钠仍有醛基),需注意。
· 现象与结论的对应:例如,溴水褪色不能证明一定含碳碳双键,因为醛基也可被溴水氧化。
16.下列实验能达到目的,且操作、现象及结论均正确的是
实验目的
实验操作
实验现象及结论
A
比较苯酚与酸性的强弱
向苯酚浊液中滴加溶液
浊液变澄清,酸性:苯酚
B
检验肉桂醛()中存在碳碳双键
向肉桂醛中加入溴水,振荡
溴水褪色,说明肉桂醛中存在碳碳双键
C
鉴别植物油与矿物油
分别加入足量含酚酞的NaOH溶液,加热
加热后溶液红色变浅且不分层的是植物油;无明显变化的是矿物油
D
检验有机物中的醛基
在试管中加入2 mL 5%的溶液,再加入5滴稀NaOH溶液,混匀后加入有机物,加热
未观察到红色沉淀,该有机物中不含醛基
17.下列说法正确的是
A.用新制的氢氧化铜检验醛基、酚醛树脂的制备、硝基苯的制备和乙烯气体的实验室制备都采用水浴加热
B.向甲酸和甲醛的混合物中加入氢氧化钠溶液,中和甲酸后,加入新制的氢氧化铜加热——检验混合物中是否含有甲醛
C.可用溴的四氯化碳溶液检验丙烯醛()中的碳碳双键
D.不能用新制的氢氧化铜鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯(必要时可以加热)
18.阿魏酸可以做医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂,结构简式为。在阿魏酸溶液中加入合适试剂(可以加热),检验其官能团。下列试剂、现象、结论都正确的是
选项
试剂
现象
结论
A
氯化铁溶液
溶液变蓝色
它含有酚羟基
B
银氨溶液
产生银镜
它含有醛基
C
碳酸氢钠溶液
产生气泡
它含有羧基
D
溴水
溶液褪色
它含有碳碳双键
考向06 醛酮综合题
· 合成路线分析能力:能根据已知反应信息(如羟醛缩合、银镜反应、加成反应、消去反应等),推断合成路线中各物质的结构简式。
· 官能团转化与反应类型判断:能识别合成步骤中的氧化(醛基氧化为羧基)、还原(醛基加氢为醇)、加成、消去、取代等反应。
· 同分异构体书写与条件限制:能根据给定条件(如能水解且能银镜反应 → 含甲酸酯基HCOO-),写出符合条件的同分异构体,并判断核磁共振氢谱特征。
· 信息迁移应用:能将题目中给出的新反应信息(如醛与烯烃的加成、醛与格氏试剂的反应等)应用于合成路线的设计。
· 合成路线推断:
· 正向推理:从已知原料出发,根据反应条件和已知信息,逐步推导中间产物。
· 逆向推理:从目标产物出发,根据官能团转化规律,倒推前一步原料。
· 注意题目给出的已知反应(如羟醛缩合、醛与烯烃的加成等),直接应用。
· 常见转化关系:
· 醛 → 羧酸(银氨溶液或新制Cu(OH)₂氧化)
· 醛 → 醇(H₂/催化剂加成)
· 醛 + 醛(羟醛缩合)→ β-羟基醛 → α,β-不饱和醛
· 醛 + HCN → 羟基腈
· 同分异构体限制条件解读:
· “能水解且能发生银镜反应” → 含有甲酸酯基(HCOO-)。
· “核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比6:2:1:1” → 分子中有四种化学环境不同的H,数目比为6:2:1:1,常暗示有对称结构(如两个甲基)。
· 合成路线设计:以丙烯为原料合成目标物,通常先加成(Br₂)→ 消去(炔或二烯)→ 与醛加成(信息反应)等步骤。需灵活运用题给信息。
19.甲醛(HCHO)与新制氢氧化铜的反应是醛基检验的经典实验。某化学兴趣小组查阅文献得知,该反应的产物与碱性强弱、反应物相对用量等因素有关,为探究此反应的真实产物,组装下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。
已知:碱式硫酸铜[蓝绿色、如、等]难溶于水。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为___________;仪器乙的作用为___________。
(2)制备新制氢氧化铜所需试剂有:20 mL 25%的NaOH溶液(NaOH过量),记为溶液A;15 mL 18%的溶液,记为溶液B。制备新制氢氧化铜时,应将溶液___________(填“A”或“B”,下同)滴加到溶液___________中,边滴边振荡。
(3)按图组装仪器,检查气密性;添加相关试剂后,打开磁力加热搅拌器,使反应在微沸状态下进行,一段时间后,产生大量砖红色沉淀,其中掺杂有少许黑色颗粒。
①尾气吸收剂可选择酸性溶液,请简述原因___________。
②步骤中黑色沉淀可能是___________(填化学式),为验证黑色沉淀成分,设计对照实验验证:___________。
③首先通过过滤操作将沉淀与滤液分离。得到无色滤液。取少量滤液适量于试管中、滴加足量稀硫酸酸化,该过程中观察到有大量气泡产生,此现象说明滤液中含___________(填离子符号)。
④该条件下,HCHO与新制氢氧化铜发生主要反应的化学方程式为___________。
20.化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
已知:①;
②;
。
(1)H中官能团的名称为_______。
(2)E→F的反应类型为_______,X的结构简式为_______。
(3)D→E转化中第1)步反应的化学方程式为_______。F→G转化中第1)步反应的化学方程式为_______。
(4)E与氢气发生加成反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为_______。
①分子中含有苯环 ②能水解且能发生银镜反应
(5)参照上述合成路线,设计以丙烯为原料合成化合物的路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为_______和_______。
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