化學人教版高中選擇性必修三（2019年新編）3.3 醛 酮（精講）

3.3醛酮（精講）思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一醛類【例1-1】（2021·內(nèi)蒙古·北京八中烏蘭察布分校高二階段練習）下列化合物中，屬于醛類的是A．(CH3)2CHOH B． C．CH3CH2COOH D．HCOOCH3【答案】B【解析】A．(CH3)2CHOH，官能團為羥基，屬于醇類，故A錯誤；B．，分子中含有烴基和醛基，屬于醛類，故B正確；C．CH3CH2COOH，分子中含有羧基，該有機物為羧酸類，故C錯誤；D．分子中含有醛基，但是與醛基相連的不是烴基，該有機物為甲酸甲酯，不屬于醛類，故D錯誤；故選：B?！纠?-2】（2021·安徽·蚌埠二中高二期中）某有機化合物的分子式為C5H9BrO，能夠與新制氫氧化銅溶液反應產(chǎn)生磚紅色沉淀的同分異構體種數(shù)為A．8種 B．9種 C．10種 D．12種【答案】D【解析】能夠與新制氫氧化銅溶液反應產(chǎn)生磚紅色沉淀說明含有-CHO，該分子的不飽和度為1，共有：、、、、、、、、、、，12種綜上所述，故選D。【例1-3】．（2022·上海奉賢·高三階段練習）下列關于甲醛的描述錯誤的是A．結構式： B．電子式：C．是極性分子 D．球棍模型：【答案】B【解析】A．甲醛中C、O原子形成雙鍵，C、H原子單鍵相連，結構式為，A正確；B．O原子最外層有8個電子，電子式為，B錯誤；C．根據(jù)甲醛的結構式可知其正負電荷中心不重合，為極性分子，C正確；D．原子半徑C＞O＞H，結合結構式可知球棍模型為，D正確；綜上所述答案為B。【一隅三反】1．（2021·內(nèi)蒙古集寧新世紀中學高二期中）居室空氣污染的主要來源之一是裝飾材料釋放出的一種刺激性氣味的氣體，主要成分是A．甲烷 B．氨氣 C．甲醛 D．二氧化硫【答案】C【解析】甲醛能使蛋白質(zhì)失去原有的生理活性而變性，一些裝飾材料、膠合板、涂料等會不同程度地釋放出甲醛氣體，而使室內(nèi)空氣中甲醛含量超標，成為室內(nèi)空氣污染的主要原因之一，故C符合題意。故選C。2．（2021·河北·曹妃甸一中高二階段練習）下列說法中正確的是A．凡能起銀鏡反應的物質(zhì)一定是醛B．乙醛能發(fā)生銀鏡反應，表明了醛具有氧化性C．福爾馬林是的甲醛水溶液，可用于浸制生物標本D．在加熱和有催化劑的條件下，醇都能被空氣中的所氧化，生成對應的醛【答案】C【解析】A．能發(fā)生銀鏡反應的物質(zhì)含有醛基，但不一定為醛，如甲酸，故A錯誤；B．乙醛發(fā)生銀鏡反應是乙醛被銀氨溶液氧化，表明了醛具有還原性，故B錯誤；C．福爾馬林是35%~40%的甲醛水溶液，可以使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，可用于浸制生物標本，故C正確；D．在加熱和有催化劑如銅的條件下，與羥基所連碳上有氫原子的醇可能被空氣中的氧氣所氧化，生成對應的醛或酮，故D錯誤；故選C。3．（2021·山西懷仁·高二期末）探究甲醛與新制的Cu(OH)2的反應：(1)向6mL6mol·L-1NaOH溶液中滴加8滴2%CuSO4溶液，振蕩，加入0.5mL15%甲醛溶液，混合均勻，水浴加熱，生成紅色沉淀同時產(chǎn)生無色氣體。(2)反應停止后分離出沉淀，將所得沉淀洗凈后加入濃鹽酸，不溶解。已知：，甲醛是具有強還原性的氣體。下列說法錯誤的是A．如圖所示銅的晶胞中Cu原子的配位數(shù)為12B．紅色沉淀的主要成分不是Cu2O，可能是CuC．將產(chǎn)生的無色氣體通過灼熱的CuO后得到紅色固體，說明生成的氣體中一定是COD．從甲醛的結構推測，其氧化產(chǎn)物還可能有CO【答案】C【解析】A．根據(jù)銅的晶胞結構，銅為面心立方晶胞，Cu原子的配位數(shù)為12，故A正確；B．，沉淀洗凈后加入濃鹽酸，不溶解，可知紅色沉淀的主要成分不是Cu2O，可能是Cu，故B正確；C．甲醛易揮發(fā)，甲醛是具有強還原性的氣體，將產(chǎn)生的無色氣體通過灼熱的CuO后得到紅色固體，生成的氣體中可能含有CO、HCHO，故C錯誤；D．從甲醛的結構推測，甲醛可以氧化為甲酸，在堿溶液中生成甲酸鹽，或被氧化為碳酸，堿溶液中反應生成碳酸鹽，所以氧化產(chǎn)物還可能有CO，故D正確；選C。考點二乙醛【例2-1】（2021·全國·高二）下列說法正確的是()A．乙醛的分子式為CH3CHO B．乙醛的結構簡式為CH3CHOC．乙醛是一種有刺激性氣味的氣體 D．乙醛不溶于有機溶劑，也不溶于水【答案】B【解析】A．乙醛分子式為C2H4O，結構簡式為CH3CHO，故A錯誤；B．乙醛含有兩個碳原子，含有-CHO，結構簡式為CH3CHO，故B正確；C．乙醛在常溫下為無色液體，故C錯誤；D．乙醛可以溶于酒精，也可以溶于水，故D錯誤；綜上所述答案為B?！纠?-2】（2021·山東聊城·高二期末）實驗室利用乙醇催化氧化制取粗乙醛的反應裝置如圖所示，關于實驗操作或敘述錯誤的是A．實驗過程中先點燃乙處酒精燈，然后通入干燥空氣B．該反應中銅為催化劑，硬質(zhì)玻璃管中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅黑交替現(xiàn)象C．試管中收集到的物質(zhì)僅有乙醛、乙醇D．甲燒杯中為熱水，丙燒杯中為冰水【答案】C【解析】A．實驗過程中先點燃乙處酒精燈，然后通入干燥空氣，則乙醇和空氣的混合氣體一旦接觸銅即可反應，A正確；B．銅被氧氣氧化為氧化銅、氧化銅再被乙醇還原為銅，故硬質(zhì)玻璃管中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅黑交替現(xiàn)象，該反應中銅為催化劑，B正確；C．試管中收集到的物質(zhì)不僅有乙醛、乙醇、還有水等，C不正確；D．甲燒杯中為熱水、使乙醇揮發(fā)，丙燒杯中為冰水、促使乙醛等蒸氣冷凝，D正確；答案C?！疽挥缛础?．（2021·浙江·高二階段練習）某學生做乙醛的還原性實驗時(如圖)，加熱至沸騰，未觀察到磚紅色沉淀，分析其原因最可能是A．乙醛量不夠 B．NaOH量不夠C．硫酸銅量不夠 D．加熱時間短【答案】B【解析】乙醛和新制的Cu(OH)2反應，該反應的本質(zhì)是：乙醛中的醛基具有還原性，新制的氫氧化銅具有氧化性，醛基與氫氧化銅中的+2價的銅發(fā)生氧化還原反應，操作的關鍵是堿要過量，故上述實驗中加熱至沸騰，未觀察到磚紅色沉淀最可能的原因是NaOH的量不足，故答案為：B。2．（2021·安徽·高三階段練習）乙醛(CH3CHO)是一種具有強烈刺激性氣味的無色液體。某同學設計兩種方法制備乙醛?；卮鹣铝袉栴}：(1)乙醇氧化法制乙醛，所用裝置如圖所示。①裝置A分液漏斗及燒瓶中盛放的藥品分別是a為_______、b為_______。②裝置C玻璃管中生成乙醛的化學方程式為_______。③乙醛與葡萄糖均含有醛基，具有相似的化學性質(zhì)。檢驗裝置D小試管溶液中含乙醛，可用的化學試劑是_______。(2)利用乙炔(HC≡CH)水合法制備乙醛，裝置(夾持儀器已省略)如圖所示。①裝置E陽極電極反應式為_______。②裝置F中盛放的試劑是_______。③裝置G燒瓶中的溶液需加熱到60~70℃，適宜的加熱方式是_______。④一段時間后，H中液體具有刺激性氣味，I中溴水顏色變淺。能說明I中乙炔與發(fā)生的是加成反應而不是發(fā)生取代反應的簡單實驗是_______?！敬鸢浮?1)H2O2MnO22CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O新制的Cu(OH)2(2)-2e-=C2H2↑+2CO2↑NaOH濃溶液熱水浴(或寫水浴加熱)測量I試管中通入C2H2前后溴水的pH【解析】乙醇氧化法制乙醛：裝置A中利用二氧化錳催化分解雙氧水制取氧氣，裝置B處得到乙醇蒸氣和氧氣的混合氣體，在裝置C處乙醇被催化氧化生成乙醛，裝置D冷凝收集乙醛以及未反應的乙醇。利用乙炔(HC≡CH)水合法制備乙醛：電解KOOCCH=CHCOOK水溶液，陽極得到乙炔和二氧化碳，經(jīng)NaOH溶液除去CO2后，在裝置G中乙炔與水反應得到乙醛，裝置H中冷凝收集乙醛，裝置I中用溴水吸收未反應的乙炔。(1)①裝置A應是利用二氧化錳催化分解雙氧水制取氧氣，所以a為H2O2，b為MnO2；②在銅的催化作用下，乙醇被氧氣氧化為乙醛，化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；③醛基在堿性環(huán)境中與新制Cu(OH)2懸濁液加熱反應，得到磚紅色沉淀，所以可以用新制的Cu(OH)2檢驗乙醛；(2)①陽極上失電子被氧化為C2H2和CO2，根據(jù)電子守恒、元素守恒可得電極反應為-2e-=C2H2↑+2CO2↑；②生成的乙炔中混有CO2，可在裝置F中盛放NaOH濃溶液將其除去；③所需溫度低于水的沸點，可以采取水浴加熱；④若乙炔與Br2發(fā)生取代反應則會有HBr生成，使溶液酸性增強，而發(fā)生加成反應則不會，所以可以通過測量I試管中通入C2H2前后溴水的pH，來說明I中乙炔與Br2發(fā)生的是加成反應而不是發(fā)生取代反應。3．（2022·全國·高三專題練習）某化學興趣小組同學在查閱資料的基礎上對乙醛與新制氫氧化銅的反應進行了探究。(1)乙醛與新制氫氧化銅反應的化學方程式為___?！静殚嗁Y料】i.乙醛在堿性條件下可發(fā)生縮合等反應生成有色物質(zhì)；ii.溶液的酸堿性可能會影響物質(zhì)的氧化性、還原性?！境醪教骄俊啃蛱枌嶒灢僮鲗嶒灛F(xiàn)象Ⅰ向試管中加入4mL10%NaOH溶液，滴入0.5mL水，加入0.5mL40%乙醛溶液，振蕩，在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰無色溶液逐漸變黃并變渾濁加熱后得黃色濁液之后無明顯變化Ⅱ向試管中加入4mL10%NaOH溶液，滴入0.5mL2mLCuSO4溶液，振蕩，加入0.5%mL40%乙醛溶液，振蕩；在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰藍色濁液依次呈綠色、黃色、橙色最終生成紅色固體之后無明顯變化Ⅲ向試管中加入4mL水，滴入0.5mL2mLCuSO4溶液，振蕩，加入0.5mL40%乙醛溶液，振蕩，在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰藍色溶液無明顯變化(2)實驗Ⅰ的目的是___。(3)甲同學為了檢驗實驗Ⅱ中紅色固體的成分進行了如下實驗：取少量紅色固體于試管中加入適量稀HNO3，振蕩，觀察到紅色固體完全溶解，得藍色溶液。甲同學認為，該實驗現(xiàn)象說明實驗Ⅱ中反應生成了Cu。乙同學認為甲的觀點不正確，理由是Cu2O也可能被硝酸氧化，產(chǎn)生上述現(xiàn)象。該反應的離子方程式為___。【深入探究】乙同學對比實驗Ⅱ和實驗Ⅲ，對實驗Ⅱ能夠發(fā)生反應的原因提出了猜想：乙醛的還原性隨著溶液堿性的增強而增強，并利用實驗Ⅳ進行驗證。實驗裝置序號A池試劑B池試劑實驗現(xiàn)象Ⅳ-10.2%CuSO4溶液NaSO4溶液和40%乙醛溶液按體積比9：1混合指針不偏轉，A、B池中均無明顯變化Ⅳ-20.2%CuSO4溶液————(4)實驗IV-1中，Na2SO4溶液的作用是使B池溶液具有___；同時保證中性環(huán)境，與實驗IV-2對比。(5)實驗IV-2中，B池中的試劑是___。(6)根據(jù)實驗現(xiàn)象，乙同學認為其猜想成立。乙同學觀察到的實驗現(xiàn)象是___。(7)綜合上述實驗，小組同學經(jīng)過深入討論，認為除了乙同學的猜想外，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅱ能夠發(fā)生反應的原因還可能有___和___?！敬鸢浮?1)CH3CHO

+

2Cu(OH)2+

NaOH→CH3COONa

+

Cu2O↓+

3H2O(2)實驗I與實驗II做對比，排除乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合等反應生成有色物質(zhì)對實驗II的干擾(3)3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO+7H2O(4)導電性(5)10%

NaOH溶液、40%乙醛溶液、蒸餾水按體積比8：1：1混合(6)指針偏轉，A池中（或A池電極上）生成紅色固體(7)Cu（II）在堿性條件下氧化性增強或Cu(OH)2的氧化性強于CuSO4乙醛縮合反應產(chǎn)物的還原性強于乙醛【解析】(1)乙醛與新制氫氧化銅、氫氧化鈉反應生成醋酸鈉、氧化亞銅和水。(2)根據(jù)實驗內(nèi)容對比可比，實驗I與實驗II做對比，排除乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合等反應生成有色物質(zhì)對實驗II的干擾。(3)Cu2O也可能被硝酸氧化為Cu2+，產(chǎn)生“紅色固體完全溶解，得藍色溶液”的現(xiàn)象，該離子方程式為3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO+7H2O。(4)乙醛是非電解質(zhì)，乙醛溶液不導電，加入Na2SO4溶液的作用是使B池溶液具有導電性，同時保證中性環(huán)境，與實驗IV-2對比。(5)根據(jù)控制變量法，實驗IV-2中，B池應增大氫氧化鈉濃度，并保證乙醛濃度相等，所以B中試劑是：10%

NaOH溶液、40%乙醛溶液、蒸餾水按體積比8：1：1混合。(6)增大氫氧化鈉濃度，乙醛的還原性增強，A中CuSO4被還原，乙觀察到的現(xiàn)象是：指針偏轉，A池中（或A池電極上）生成紅色固體。(7)實驗II溶液的堿性大于實驗III，實驗II中乙醛不是直接還原氫氧化銅，而是乙醛的縮聚產(chǎn)物還原氫氧化銅，故實驗II能夠發(fā)生反應的原因還可能有CuSO4在堿性條件下氧化性增強或Cu(OH)2的氧化性強于CuSO4或乙醛縮合反應產(chǎn)物的還原性強于乙醛?？键c三酮類【例3】（2021·全國·高二課時練習）企鵝酮因結構類似企鵝，因此而得名(見圖)。下列有關企鵝酮的說法不正確的是A．分子式為C10H14OB．1mol企鵝酮分子最多可以和2mol氫氣加成C．1mol企鵝酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成D．企鵝酮能使酸性高錳酸鉀溶液褪色【答案】B【解析】A．由該有機物結構簡式可知，分子式為C10H14O，故A項說法正確；B．企鵝酮分子中碳碳雙鍵、羰基都能與氫氣發(fā)生加成反應，因此1mol企鵝酮分子最多能與3mol氫氣發(fā)生加成反應，故B項說法錯誤；C．企鵝酮分子中碳碳雙鍵能與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應，因此1mol企鵝酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成，故C項說法正確；D．企鵝酮分子中碳碳雙鍵能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應使酸性高錳酸鉀褪色，故D項說法正確；綜上所述，說法不正確的是B項，故答案為B?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）下列醛、酮的反應屬于還原反應的是（）A．醛的銀鏡反應B．醛在空氣中久置變質(zhì)C．由2-丁酮制備2-丁醇D．乙醛與新制的氫氧化銅懸濁液加熱有磚紅色沉淀產(chǎn)生【答案】C【解析】A.醛的銀鏡反應屬于醛的氧化反應，A項錯誤；B.醛在空氣中久置變質(zhì)，屬于醛的氧化反應，B項錯誤；C.由2-丁酮制備2-丁醇，羰基加氫變?yōu)榱u基，屬于酮的還原反應，C項正確；D.乙醛與新制的氫氧化銅懸濁液加熱有磚紅色沉淀產(chǎn)生，屬于醛的氧化反應，D項錯誤；故選C。2．（2021·全國·高二課時練習）下列有關丙酮的說法正確的是A．是乙醛的同系物B．可從水中萃取出單質(zhì)碘C．與CH3CH2CHO互為同分異構體D．不易燃燒【答案】C【解析】A.丙酮與乙醛所含的官能團不同，二者不屬于同系物，故A錯誤；B.丙酮易溶于水，不能從水中萃取出單質(zhì)碘，故B錯誤；C.丙酮與CH3CH2CHO的分子式均為C3H6O，分子式相同，互為同分異構體，故C正確；D.酮等有機物均易燃燒，故D錯誤。故選C。3．（2022·廣東·深圳市光明區(qū)高級中學）環(huán)己酮和乙二醇在一定條件下反應可生成環(huán)己酮縮乙二醇，其反應過程如圖所示。下列說法不正確的是A．生成環(huán)己酮縮乙二醇的反應為加成反應B．相同質(zhì)量的有機物完全燃燒消耗氧氣的量：環(huán)己酮＞環(huán)己酮縮乙二醇C．環(huán)已酮的一氯代物有3種(不包含立體異構)D．環(huán)己酮分子中所有碳原子不可能共平面【答案】A【解析】A．由示意圖可知，環(huán)己酮和乙二醇在一定條件下反應生成環(huán)己酮縮乙二醇和水，則該反應不可能是加成反應，故A錯誤；B．環(huán)己酮的分子式為C6H10O，98g環(huán)己酮完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為8mol，環(huán)己酮縮乙二醇的分子式為C8H14O2，98g環(huán)己酮縮乙二醇完全燃燒消耗氧氣的物質(zhì)的量為×10.5mol≈7.05mol＜8mol，故B正確；C．由結構簡式可知，環(huán)已酮分子中有3類氫原子，則一氯代物有3種，故C正確；D．環(huán)己酮分子中存在飽和碳原子，飽和碳原子的空間構型為四面體形，則分子中所有碳原子不可能共平面，故D正確；故選A?？键c四有關醛的計算【例4】（2021·內(nèi)蒙古·烏蘭浩特一中高二期末）1mol某醛和足量的銀氨溶液反應，析出432gAg，則該醛不可能為A．HCHO B．CH3CHO C．OHC—CHO D．HOCCH2CHO【答案】B【解析】含醛基的物質(zhì)發(fā)生銀鏡反應：RCHO+2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O，1mol醛基生成2molAg。432gAg的物質(zhì)的量為4mol，1mol某醛和足量的銀氨溶液反應，析出4molAg，說明1個該有機物分子中含2個醛基，甲醛可以看做是有2個醛基，則符合要求的醛可能為A、C、D，故選B?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）用2mL1mol/LCuSO4溶液與3mL0.5mol/LNaOH溶液混合后，加入40%的甲醛溶液0.5mL，加熱至沸騰，無磚紅色沉淀生成，實驗失敗的主要原因是（）A．甲醛的量太少 B．CuSO4的量太少 C．NaOH的量太少 D．加熱的時間太短【答案】C【解析】該反應的本質(zhì)是：甲醛中的醛基具有還原性，新制的Cu(OH)2懸濁液具有弱氧化性，醛基與Cu(OH)2中的+2價的銅發(fā)生氧化還原反應。只要有醛基即可與新制的Cu(OH)2懸濁液發(fā)生反應；根據(jù)題意可知：n(CuSO4)=，根據(jù)反應：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，可知n(OH-)=，則需要0.5mol/LNaOH溶液的體積=，反應過程中要保持堿過量，則所需NaOH溶液的體積V＞8mL，而題中該NaOH溶液的體積為3mL，NaOH的量不夠，導致實驗中未見磚紅色沉淀。故由以上結論可知，實驗失敗的主要原因是NaOH的量不夠，C項正確；答案選C。2．（2020·河南·三門峽市外國語高級中學高一期中）某醇和醛的混合物0.05mol，能從足量的銀氨溶液中還原出16.2g銀，已知該醇為飽和一元醇，該醛的組成符合CnH2nO，下列結論正確的是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、醛的物質(zhì)的量之比是1∶1D．此混合物中的醇、醛的物質(zhì)的量之比是3∶1【答案】A【解析】根據(jù)銀鏡反應的方程式可知1mol醛基可生成2molAg，16.2g銀的物質(zhì)的量是0.15mol，所以飽和一元醛的物質(zhì)的量是0.075mol，但混合物一共才有0.05mol，所以該醛只能是甲醛，因為1mol甲醛可生成4mol銀，所以甲醛的物質(zhì)的量是0.0375mol，醇是0.0125mol，醇和甲醛的物質(zhì)的量之比是1∶3，故正確的答案是A。3．（2021·全國·高二課時練習）將3.6g某飽和一元脂肪醛與銀氨溶液完全反應，生成10.8g金屬銀，則該醛為A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛【答案】D【解析】若是甲醛，3.6克甲醛中含有的醛基的物質(zhì)的量為：0.2mol，可生成m(Ag)=0.2mol×2×108g/mol=43.2g，顯然該醛不是甲醛；3.6克該飽和一元脂肪醛中含有的醛基的物質(zhì)的量為：0.05mol，該醛的摩爾質(zhì)量為：=72g/mol，為丁醛，D滿足題意；故選D?？键c五醛酮綜合運用【例5】（2021·全國·高二課時練習）某有機化合物的燃燒產(chǎn)物只有和，完全燃燒2.9g該物質(zhì)，生成3.36L(標準狀況)。該物質(zhì)的蒸氣密度是相同條件下氫氣的29倍。(1)該有機化合物的分子式為___________。若該物質(zhì)能發(fā)生銀鏡反應，且0.58g該物質(zhì)與足量銀氨溶液反應，生成2.16gAg，該有機化合物的結構簡式為___________。(2)若該物質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應，核磁共振氫譜中只有一組峰，其結構簡式為___________。【答案】(1)C3H6OCH3CH2CHO (2)【解析】(1)根據(jù)題干信息，某有機化合物的燃燒產(chǎn)物只有和，說明該有機物肯定含有C、H兩種元素，可能含有O元素，又該物質(zhì)的蒸氣密度是相同條件下氫氣的29倍，則該有機物的相對分子質(zhì)量為58，完全燃燒2.9g(即0.05mol)該物質(zhì)，生成3.36L(標準狀況)，即生成0.15molCO2，說明該有機物含有3個C原子，根據(jù)有機物的成鍵規(guī)則可推測該有機物的分子式為C3H6O，若該物質(zhì)能發(fā)生銀鏡反應，說明含有醛基，且0.58g該物質(zhì)與足量銀氨溶液反應，生成2.16gA