2022年高考化學一輪復習 第11章 第50講　烴的含氧衍生物同步復習(附答案)

第50講烴的含氧衍生物復習目標1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的結構與性質，以及它們之間的相互轉化。2.了解烴的衍生物合成方法。3.了解有機分子中官能團之間的相互影響。4.根據信息能設計有機化合物的合成路線?？键c一醇的結構與性質1．醇的概述(1)概念：醇是羥基與烴基或苯環(huán)側鏈上的碳原子相連的化合物，飽和一元醇的分子通式為CnH2n＋1OH(n≥1)。(2)分類(3)幾種常見的醇名稱甲醇乙二醇丙三醇俗稱木精、木醇甘油結構簡式CH3OH狀態(tài)液體液體液體溶解性易溶于水和乙醇2.醇類物理性質的變化規(guī)律物理性質遞變規(guī)律密度一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3沸點①直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而升高②醇分子間存在氫鍵，所以相對分子質量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠高于烷烴水溶性低級脂肪醇易溶于水，飽和一元醇的溶解度隨著分子中碳原子數的遞增而逐漸減小3.醇類的化學性質(1)根據結構預測醇類的化學性質醇的官能團羥基(—OH)，決定了醇的主要化學性質，受羥基的影響，C—H鍵的極性增強，一定條件也可能斷鍵發(fā)生化學反應。(2)醇分子的斷鍵部位及反應類型以1-丙醇為例，完成下列條件下的化學方程式，并指明斷鍵部位。a．與Na反應2CH3CH2CH2OH＋2Na→2CH3CH2CH2ONa＋H2↑，①。b．催化氧化2CH3CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CH2CHO＋2H2O，①③。c．與HBr的取代CH3CH2CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2CH2Br＋H2O，②。d．濃硫酸，加熱，分子內脫水CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3CH=CH2↑＋H2O，②⑤。e．與乙酸的酯化反應CH3CH2CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH2CH3＋H2O，①。(1)CH3OH和都屬于醇類，且二者互為同系物(×)錯因：二者官能團數目不相同，不屬于同系物。(2)CH3OH、CH3CH2OH、的沸點逐漸升高(√)(3)鈉與乙醇反應時因斷裂C—O鍵失去—OH官能團(×)錯因：鈉與乙醇反應時斷裂的是羥基上的O—H鍵。(4)所有的醇都能發(fā)生催化氧化反應和消去反應(×)錯因：沒有α-H的醇不能發(fā)生催化氧化，沒有β-H的醇不能發(fā)生消去反應。(5)由于醇分子中含有—OH，醇類都易溶于水(×)錯因：低級醇易溶于水，隨碳原子數增多，醇在水中的溶解能力減弱。1．下列四種有機物的分子式均為C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH ②③ ④分析其結構特點，用序號解答下列問題：(1)其中能與鈉反應產生H2的有________。(2)能被氧化成含相同碳原子數的醛的是__________。(3)能被氧化成酮的是__________。(4)能發(fā)生消去反應且生成兩種產物的是__________。答案(1)①②③④(2)①③(3)②(4)②解析(1)所有的醇都能與活潑金屬鈉反應產生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基團“—CH2OH”，①和③符合題意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基團“”，②符合題意。(4)若與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上的氫原子類型不同，則發(fā)生消去反應時，可以得到兩種產物，②符合題意。2．苯甲醇()是一種重要的芳香醇，預測它可能發(fā)生哪些化學反應，寫出有關化學方程式和反應類型。答案(1)可燃性C7H8O＋eq\f(17,2)O2eq\o(→,\s\up7(點燃))7CO2＋4H2O(2)與鈉反應2＋2Na→2＋H2↑(3)與HBr的取代反應＋HBreq\o(→,\s\up7(△))＋H2O(4)催化氧化2＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2＋2H2O(1)醇能否發(fā)生催化氧化及氧化產物類型取決于醇分子中是否有α-H及其個數：(2)醇能否發(fā)生消去反應取決于醇分子中是否有β-H，若β碳原子上沒有氫原子，則不能發(fā)生消去反應。題組一醇的結構與性質1．環(huán)氧乙烷(b，分子式為C2H4O，相對分子質量為44)低溫下為無色液體，是重要的工業(yè)合成中間體和消毒劑。分析圖示流程，下列說法不正確的是()A．b、c在水中溶解度均較大B．a、b分子中所有原子均共面C．b、c均能使蛋白質變性D．a與H2O的加成產物與c均為醇類物質答案B解析A項，b、c均能與水形成氫鍵。2．(2019·山東師大附中期中)有機物的結構可用鍵線式簡化表示，如CH3—CH=CH—CH3可表示為，有機物萜品醇可作為消毒劑、抗氧化劑和溶劑。已知α-萜品醇的鍵線式如圖，則下列說法不正確的是()A．1mol該物質最多能和1mol氫氣發(fā)生加成反應B．分子中含有的官能團為羥基和碳碳雙鍵C．該物質能和金屬鉀反應產生氫氣D．該物質能發(fā)生消去反應生成三種可能的有機物答案D解析α-萜品醇分子中含有1個碳碳雙鍵，則1mol該物質最多能與1molH2發(fā)生加成反應，A正確；該有機物分子中含有羥基和碳碳雙鍵兩種官能團，B正確；該有機物分子中含有羥基，能與金屬鉀反應產生H2，C正確；由該有機物的結構可知，只能生成兩種消去產物，D錯誤。題組二醇與其他有機物的轉化關系3．如圖表示有機物M轉化為X、Y、Z、W的四個不同反應。下列敘述正確的是()A．與X官能團相同的X的同分異構體有7種B．反應②一定屬于加成反應C．W分子中含有兩種官能團D．Z的分子式為C3H2O答案C解析X為CH3COOCH2CH=CH2，與X官能團相同的X的同分異構體含有碳碳雙鍵和酯基，如為乙酸和丙烯醇形成的酯，除去X還有2種，如為甲酸與丁烯醇形成的酯，對應的醇可看作羥基取代丁烯的H，有8種，另外還有CH3CH2COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH2CH3、CH2CHCH2COOCH3等，故A錯誤；如生成CH2=CHCH2Cl，則為取代反應，故B錯誤；W為CH2BrCHBrCH2OH，含有溴原子、羥基兩種官能團，故C正確；Z的分子式為C3H4O，故D錯誤。4．由丁炔二醇可以制備1,3-丁二烯，請根據下面的合成路線圖填空：(1)寫出各反應的反應條件及試劑名稱：X________；Y________。(2)寫出A、B的結構簡式：A________；B________。(3)請寫出A生成1,3-丁二烯的化學方程式_______________________________________。答案(1)加熱，Ni作催化劑、H2加熱，乙醇溶液、NaOH(2)CH2BrCH2CH2CH2Br(3)eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH2=CH—CH=CH2＋2H2O考點二酚苯酚的結構與性質1．酚的概念酚是羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物，最簡單的酚為苯酚()。2．苯酚的物理性質3．苯酚的化學性質(1)酚羥基的反應(弱酸性)＋H2O＋H3O＋苯酚具有酸性，俗稱石炭酸。酸性：H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)，苯酚不能使酸堿指示劑變色，其酸性僅表現在與金屬、強堿的反應中。與NaOH反應：＋NaOH→＋H2O；與Na2CO3反應：＋Na2CO3→＋NaHCO3。(2)與溴水的取代反應苯酚滴入過量濃溴水中產生現象為：生成白色沉淀?；瘜W方程式：＋3Br2→↓＋3HBr。(3)顯色反應：與FeCl3溶液作用顯紫色。(4)苯酚與甲醛在催化劑作用下，可發(fā)生縮聚反應，化學方程式是：n＋nHCHOeq\o(→,\s\up7(催化劑))。(5)氧化反應：易被空氣氧化為粉紅色。(1)苯酚的水溶液呈酸性，說明酚羥基的活潑性大于水中羥基的活潑性(√)(2)除去苯中的苯酚，加入濃溴水再過濾(×)錯因：生成的三溴苯酚溶于苯中。(3)和含有的官能團相同，二者的化學性質相似(×)錯因：二者化學性質差別很大，前者屬于醇類而后者屬于酚類。(4)鑒別苯酚溶液與乙醇溶液可滴加FeCl3溶液(√)1．苯酚與苯甲醇是否屬于同系物？簡述理由，比較二者性質的差異。答案不是。苯酚和苯甲醇雖然在組成上相差一個CH2原子團，但結構并不相似，苯酚的官能團—OH直接連在苯環(huán)上，而苯甲醇的官能團—OH連在苯環(huán)側鏈烷基上。苯酚能與燒堿、FeCl3溶液、濃溴水反應而苯甲醇不能，但苯甲醇能發(fā)生催化氧化生成醛。2．請設計簡單的實驗除去甲苯中的少量苯酚。答案加入足量的NaOH溶液充分振蕩后，用分液漏斗分液棄除下層溶液。3．從基團之間的相互影響的角度闡述苯酚溶液顯弱酸性、苯酚比苯易發(fā)生取代反應的原因。答案①苯環(huán)對羥基的影響——顯酸性即—OH上的氫原子更活潑，水溶液中電離出H＋；②羥基對苯環(huán)的影響——易取代，即苯環(huán)上羥基鄰、對位氫原子更活潑，易被取代。乙醇、苯甲醇、苯酚的性質比較物質CH3CH2OH結構特點—OH與鏈烴基相連—OH與苯環(huán)側鏈碳原子相連—OH與苯環(huán)直接相連主要化學性質①與鈉反應；②取代反應；③消去反應(苯甲醇不可以)；④催化氧化生成醛；⑤酯化反應①弱酸性；②取代反應；③顯色反應；④加成反應；⑤與鈉反應；⑥氧化反應特性灼熱的銅絲插入醇中，有刺激性氣味物質產生(生成醛或酮)遇FeCl3溶液顯紫色1．某化妝品的組分Z具有美白功效，原從楊樹中提取，現可用如下反應制備：＋→XYZ下列敘述錯誤的是()A．X、Y和Z均能使溴水褪色B．X和Z均能與NaHCO3溶液反應放出CO2C．Y既能發(fā)生取代反應，也能發(fā)生加成反應D．Y可作加聚反應的單體，X可作縮聚反應的單體答案B解析A項，X、Z中含有酚羥基，都能與溴發(fā)生取代反應，Y中含有碳碳雙鍵，能與溴水發(fā)生加成反應，三者均能使溴水褪色，正確；B項，酚羥基的酸性比碳酸弱，不能與NaHCO3溶液反應放出CO2，錯誤；C項，Y中苯環(huán)上的氫原子可以被取代，碳碳雙鍵和苯環(huán)都可以發(fā)生加成反應，正確；D項，Y中含有碳碳雙鍵可以發(fā)生加聚反應，X中含有酚羥基，可以發(fā)生酚醛縮合反應，正確。2．膳食纖維具有突出的保健功能，是人體的“第七營養(yǎng)素”。木質素是一種非糖類膳食纖維，其單體之一是芥子醇，結構簡式如圖所示。下列有關芥子醇的說法正確的是()A．芥子醇的分子式是C11H14O4，屬于芳香烴B．1mol芥子醇與足量濃溴水反應，最多消耗3molBr2C．芥子醇不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應D．芥子醇能發(fā)生的反應類型有氧化反應、取代反應、加成反應答案D解析芥子醇結構中含有氧元素，故不是烴，A項錯誤；酚羥基苯環(huán)上鄰、對位沒有可被取代的氫原子，只有碳碳雙鍵與溴發(fā)生加成反應，B項錯誤；芥子醇中含有酚羥基，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，C項錯誤；碳碳雙鍵、醇羥基能發(fā)生氧化反應，醇羥基能發(fā)生取代反應，苯環(huán)、碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應，D項正確。3．A和B兩種物質的分子式都是C7H8O，它們都能跟金屬鈉反應放出氫氣。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使適量濃溴水褪色，并產生白色沉淀，而A不能。B苯環(huán)上的一溴代物有兩種結構。(1)寫出A和B的結構簡式：A___________________________________________________，B____________________________________________________________________________。(2)寫出B與NaOH溶液發(fā)生反應的化學方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(3)A與金屬鈉反應的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________________________。與足量金屬鈉反應生成等量H2，分別需A、B、H2O三種物質的物質的量之比為________。答案(1)(2)＋NaOH→＋H2O(3)2＋2Na→2＋H2↑1∶1∶1解析(1)依據分子式C7H8O知A和B均為不飽和化合物。由于A、B均能與Na反應放出H2，且分子結構中只有一個氧原子，故A、B中均含有—OH，為醇和酚類。A不溶于NaOH溶液，又不能使溴水褪色，故A為。B溶于NaOH溶液，且與適量濃溴水反應生成白色沉淀，故B為酚，結合其苯環(huán)上一溴代物有兩種，則B為。(3)、、H2O與金屬鈉反應生成H2的物質的量關系分別為2～H2、2～H2、2H2O～H2，所以生成等量H2時分別需三種物質的物質的量之比為1∶1∶1。考點三醛酮1．醛、酮的概述(1)醛、酮的概念物質概念表示方法醛由烴基或氫原子與醛基相連而構成的化合物RCHO酮羰基與兩個烴基相連而構成的化合物(2)醛的分類醛eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按烴基\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪醛\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(飽和脂肪醛,不飽和脂肪醛)),芳香醛)),按醛基數\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元醛甲醛、乙醛、苯甲醛,二元醛乙二醛,……))))飽和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，飽和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。2．常見的醛、酮及物理性質名稱結構簡式狀態(tài)氣味溶解性甲醛(蟻醛)HCHO氣體刺激性易溶于水乙醛CH3CHO液體刺激性與水以任意比互溶丙酮液體特殊氣味與水以任意比互溶3．醛、酮的化學性質(1)醛類的氧化反應(以乙醛為例)①銀鏡反應：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O②與新制Cu(OH)2反應：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(2)醛、酮的還原反應(催化加氫)＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))(3)醛、酮與具有極性鍵共價分子的羰基加成反應：(1)凡是能發(fā)生銀鏡反應的有機物都是醛(×)錯因：含醛基的有機物不一定屬于醛類，如葡萄糖、甲酸酯類。(2)甲醛是常溫下唯一呈氣態(tài)的烴的含氧衍生物(√)(3)丙醛和丙酮互為同分異構體，不能用核磁共振氫譜鑒別(×)錯因：丙醛中有3種不同化學環(huán)境的氫原子，丙酮中含有1種氫原子，可以鑒別。(4)醛類物質發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2的反應均需在堿性條件下(√)1．甲醛分子中可看作有兩個醛基，按要求解答下列問題：(1)寫出堿性條件下，甲醛與足量銀氨溶液反應的離子方程式：______________________。(2)計算含有0.30g甲醛的水溶液與過量銀氨溶液充分反應，生成的銀質量為_____________。答案(1)HCHO＋4Ag(NH3)eq\o\al(＋,2)＋4OH－eq\o(→,\s\up7(△))COeq\o\al(2－,3)＋2NHeq\o\al(＋,4)＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O(2)4.32g解析(2)甲醛分子中相當于含有兩個醛基，1mol甲醛可生成4mol銀，n(HCHO)＝eq\f(0.30g,30g·mol－1)＝0.01mol，m(Ag)＝0.04mol×108g·mol－1＝4.32g。2．醛易被酸性KMnO4溶液或溴水等氧化為羧酸。(1)向乙醛中滴加酸性KMnO4溶液，可觀察到的現象是__________________。(2)某醛的結構簡式為(CH3)2C=CHCH2CHO，其系統(tǒng)命名為________________。(3)通過實驗方法檢驗上述(2)中有機物的官能團。①實驗操作中，應先檢驗哪種官能團？________，原因是___________________________。②檢驗分子中醛基的方法是______________________________________________________，化學方程式為__________________________________________________________________。③檢驗分子中碳碳雙鍵的方法是__________________________________________________。答案(1)酸性KMnO4溶液褪色(2)4-甲基-3-戊烯醛(3)①醛基檢驗碳碳雙鍵要使用溴水或酸性KMnO4溶液，而醛基也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色②在潔凈的試管中加入新制銀氨溶液和少量試樣后，水浴加熱有銀鏡生成(或在潔凈的試管中加入少量試樣和新制氫氧化銅懸濁液，加熱煮沸，有紅色沉淀生成)(CH3)2C=CHCH2CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C=CHCH2COONH4＋H2O[或(CH3)2C=CHCH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))(CH3)2C=CHCH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O]③加入過量銀氨溶液氧化醛基后，調節(jié)溶液至酸性再加入溴水(或酸性KMnO4溶液)，看是否褪色解析(1)乙醛中的醛基被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。(3)由于碳碳雙鍵、醛基都能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，故應先用足量的新制銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液將醛基氧化，消耗完醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或酸性KMnO4溶液檢驗碳碳雙鍵。(1)甲醛的結構為，其分子中有兩個醛基，與足量的銀氨溶液反應產生銀的定量關系為：HCHO～4Ag。(2)含有碳碳雙鍵和醛基的有機物中官能團檢驗的順序①只要有機物的分子中含有—CHO，就能發(fā)生銀鏡反應，也能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化。②銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液為弱氧化劑，不能氧化碳碳雙鍵，但溴水或酸性KMnO4溶液為強氧化劑，可氧化—CHO，故應先檢驗—CHO，再檢驗碳碳雙鍵。題組一醛、酮的結構與性質1．下列敘述正確的是()A．醛和酮是不同類的同分異構體，二者的化學性質相似B．能發(fā)生銀鏡反應的物質是醛，1mol醛與銀氨溶液反應只能還原出2molAgC．醛類化合物既能發(fā)生氧化反應又能發(fā)生還原反應D．丙醛、丙酮、丙酸均能與氫氣在催化劑作用下發(fā)生加成反應答案C解析醛和酮含有的官能團分別是醛基和羰基，化學性質不同也不相似，故A錯誤；1mol甲醛能還原出4molAg，故B錯誤；醛類既能發(fā)生氧化反應，又能發(fā)生還原反應，故C正確；丙酸中含有羧基，—COOH不能與氫氣發(fā)生加成反應，故D錯誤。2．香茅醛()可作為合成青蒿素的中間體，下列關于香茅醛的敘述正確的是()A．分子式為C10H20OB．不能發(fā)生銀鏡反應C．可使酸性KMnO4溶液褪色D．分子中有7種不同化學環(huán)境的氫原子答案C題組二醛、酮與其他有機物的轉化關系3．化合物A()可由環(huán)戊烷經三步反應合成，則下列說法錯誤的是()A．反應1可用試劑是氯氣B．反應3可用的試劑是氧氣和銅C．反應1為取代反應，反應2為消去反應D．A可通過加成反應合成Y答案C解析在催化劑加熱條件下發(fā)生氧化反應生成，所以反應1的試劑和條件為Cl2/光照，反應2的化學方程式為，反應3可用的試劑為O2/Cu。由上述分析可知，反應1可用的試劑是氯氣，故A正確；反應3是將羥基氧化成羰基，所以可用的試劑是氧氣和銅，故B正確；反應1為取代反應，反應2為鹵代烴水解，屬于取代反應，故C錯誤；A為，Y為，則羰基與氫氣發(fā)生加成反應可實現轉化，故D正確。4．已知：醛分子在稀堿溶液存在下，可發(fā)生羥醛縮合反應，生成羥基醛，如：試寫出以乙烯為原料合成正丁醇的各步反應的化學方程式。答案(1)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3CH2OH(2)2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O(3)2CH3CHOeq\o(→,\s\up7(OH－))(4)eq\o(→,\s\up7(△))CH3CH=CHCHO＋H2O(5)CH3CHCHCHO＋2H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3CH2CH2CH2OH考點四羧酸酯1．羧酸、酯的概述(1)概念物質羧酸酯概念由烴基或氫原子與羧基相連構成的有機化合物羧酸分子羧基中—OH被—OR′取代后的產物通式RCOOH飽和一元羧酸：CnH2nO2(n≥1)RCOOR′飽和一元酯：CnH2nO2(n≥2)(2)羧酸的分類羧酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(按烴基,不同)\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪酸：如乙酸、硬脂酸C17H35COOH,芳香酸：如苯甲酸C6H5COOH)),\f(按羧基,數目)\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(一元羧酸：如油酸C17H33COOH,二元羧酸：如乙二酸HOOC—COOH,多元羧酸))))(3)幾種重要的羧酸物質及名稱結構類別性質特點或用途甲酸(蟻酸)飽和一元脂肪酸酸性，還原性(醛基)乙二酸(草酸)二元羧酸酸性，還原性(＋3價碳)苯甲酸(安息香酸)芳香酸防腐劑高級脂肪酸RCOOH(R為碳原子數較多的烴基)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(硬脂酸：C17H35COOH,軟脂酸：C15H31COOH))飽和高級脂肪酸常溫呈固態(tài)；油酸：C17H33COOH不飽和高級脂肪酸常溫呈液態(tài)(4)酯的物理性質2．羧酸、酯的化學性質(1)羧酸的化學性質①弱酸性RCOOHRCOO－＋H＋②酯化反應(取代反應)(2)酯的水解反應(取代反應)3．酯化反應原理的應用，補充完整有關化學方程式：(1)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如2CH3COOH＋eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(2)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應，如＋2CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(3)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應，此時反應有三種情形，可得普通酯、環(huán)酯和高聚酯。如＋eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))HOOC—COOCH2CH2OH＋H2O(普通酯)＋eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(環(huán)酯)nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OHeq\o(,\s\up7(一定條件))＋(2n－1)H2O(高聚酯)(4)既含羥基又含羧基的有機物自身的酯化反應，此時反應有三種情形，可得到普通酯、環(huán)酯和高聚酯。如2eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O(普通酯)eq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋2H2O(環(huán)酯)neq\o(,\s\up7(一定條件))＋(n－1)H2O(高聚酯)(1)羧基和酯基中的均能與H2加成(×)錯因：羧基、酯基中的羰基一般不與氫氣發(fā)生加成反應。(2)可以用NaOH溶液來除去乙酸乙酯中的乙酸(×)錯因：乙酸乙酯在堿性條件下水解很徹底。(3)甲酸既能與新制氫氧化銅發(fā)生中和反應，又能發(fā)生氧化反應(√)(4)羧酸都易溶于水(×)錯因：低級脂肪酸一般易溶于水，高級脂肪酸在水中的溶解度較小。已知某有機物的結構簡式為。請回答下列問題：(1)當和________________反應時，可轉化為。(2)當和________________反應時，可轉化為。(3)當和________________反應時，可轉化為。答案(1)NaHCO3(2)NaOH(或Na2CO3)(3)Na解析首先判斷出該有機物所含官能團為羧基(—COOH)、酚羥基(—OH)和醇羥基(—OH)，然后判斷各官能團活潑性：羧基＞酚羥基＞醇羥基，最后利用官能團的性質解答。由于酸性：—COOH＞H2CO3＞＞HCOeq\o\al(－,3)，所以(1)中應加入NaHCO3，只與—COOH反應。(2)中加入NaOH或Na2CO3，與酚羥基和—COOH反應。(3)中加入Na，與三種官能團都反應。醇、酚、羧酸分子中羥基氫原子的活潑性比較名稱乙醇苯酚乙酸結構簡式CH3CH2OHCH3COOH羥基氫原子的活潑性不能電離能電離能電離eq\o(→,\s\up7(活潑性逐漸增強))酸性中性極弱酸性弱酸性與Na反應反應放出H2反應放出H2反應放出H2與NaOH反應不反應反應反應與Na2CO3反應不反應反應反應與NaHCO3反應不反應不反應反應由上表可知，常見分子(離子)中羥基氫原子的活潑性順序為RCOOH>H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)>H2O>ROH。運用上述實驗現象的不同，可判斷有機物分子結構中含有的羥基類型。題組一羧酸、酯的性質1．用一種試劑就能鑒別乙醇、乙酸、乙醛、甲酸四種物質。該試劑可以是()A．銀氨溶液 B．溴水C．碳酸鈉溶液 D．新制氫氧化銅懸濁液答案D解析乙醛和甲酸中都含有醛基，銀氨溶液不能鑒別二者，A項錯誤；溴水不能鑒別乙醇和乙酸，且溴水與乙醛、甲酸都發(fā)生反應，不能鑒別，B項錯誤；碳酸鈉溶液不能鑒別乙醇、乙醛，且與乙酸、甲酸都反應生成氣體，不能鑒別，C項錯誤；乙醇與新制氫氧化銅懸濁液不反應，無明顯現象，乙酸與新制氫氧化銅懸濁液反應，沉淀溶解，乙醛與新制氫氧化銅懸濁液在加熱條件下反應生成紅色沉淀，甲酸與新制氫氧化銅懸濁液反應，沉淀溶解，在加熱條件下反應生成紅色沉淀，可鑒別，D項正確。2．(2020·汕頭市高三模擬)2020年3月24日，中國工程院院士、天津中醫(yī)藥大學校長張伯禮表示，中成藥連花清瘟膠囊對于治療輕型和普通型的新冠肺炎患者有確切的療效。其有效成分綠原酸的結構簡式如圖，下列有關綠原酸說法正確的是()A．最多有7個碳原子共面B．1mol綠原酸可消耗5molNaOHC．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．能發(fā)生酯化、加成、氧化反應答案D解析根據綠原酸結構，綠原酸中含有苯環(huán)，苯環(huán)中所有碳原子共平面，綠原酸中含有碳碳雙鍵，與碳碳雙鍵相連的原子共平面，結構中含有酯基，與酯基相連的六元碳環(huán)上有1個碳原子與酯基共平面，故最多有10個碳原子共平面，A錯誤；綠原酸中含有1個酯基、1個羧基、2個酚羥基，故1mol綠原酸可以和4molNaOH發(fā)生反應，B錯誤；綠原酸結構中含有碳碳雙鍵和酚羥基，可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C錯誤；綠原酸中含有羧基，可以發(fā)生酯化反應，含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加成和氧化反應，D正確。題組二羧酸、酯的轉化3．某藥物的合成“片段”如下：下列說法錯誤的是()A．X、Y、Z的含碳官能團種類不同B．X生成Y的試劑和條件是“乙醇，濃硫酸，加熱”C．等量X分別與足量鈉、碳酸氫鈉反應產生H2、CO2的體積在相同條件下之比為1∶2D．該變化過程中涉及的反應類型有酯化反應和消去反應答案C解析X中含碳官能團是羧基，Y中含碳官能團是酯基，Z中含碳官能團是碳碳雙鍵和酯基，則這三種物質的含碳官能團種類不同，故A正確；X和乙醇發(fā)生酯化反應生成Y，需要的試劑和條件是“乙醇，濃硫酸，加熱”，故B正確；X中醇羥基和羧基都能與鈉反應生成氫氣，只有羧基能和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，假設1molX完全與足量的鈉、碳酸氫鈉反應，則生成氫氣、二氧化碳的物質的量分別是1mol、1mol，二者在相同條件下的體積之比為1∶1，故C錯誤。4．(2020·唐山市高三模擬)G是某抗炎癥藥物的中間體，其合成路線如圖：已知：①eq\o(→,\s\up7(CH3CO2O))；②eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))(呈堿性，易氧化)。(1)C的官能團名稱是______________。(2)反應①的反應類型為________；反應②的作用是______________________________。(3)下列對有機物G的性質推測不正確的是________(填字母)。A．1molG與足量NaHCO3溶液反應放出2molCO2B．能發(fā)生取代反應和氧化反應C．能加聚合成高分子化合物D．具有兩性，既能與酸反應也能與堿反應(4)寫出E→F的化學方程式：_________________________________________________。(5)同時符合下列條件的D的同分異構體有________種：①含有苯環(huán)且能發(fā)生水解反應；②能發(fā)生銀鏡反應；③能與NaHCO3溶液反應放出CO2。答案(1)酯基(2)取代反應保護酚羥基，以防被氧化(3)AC(4)＋HNO3eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))＋H2O(5)17解析乙酰氯和乙酸反應生成A，A和B反應生成C，C被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成D，根據D結構簡式知，C為，A為(CH3CO)2O，D發(fā)生水解反應然后酸化得到E，E為，E發(fā)生反應生成F，F發(fā)生還原反應生成G，根據G結構簡式結合題給信息知，F為。1．(2020·全國卷Ⅰ，8)紫花前胡醇可從中藥材當歸和白芷中提取得到，能提高人體免疫力。有關該化合物，下列敘述錯誤的是()A．分子式為C14H14O4B．不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色C．能夠發(fā)生水解反應D．能夠發(fā)生消去反應生成雙鍵答案B解析由結構簡式可知紫花前胡醇的分子式為C14H14O4，A項正確；該有機物分子內含有碳碳雙鍵和醇羥基，可以被酸性重鉻酸鉀溶液氧化，從而使酸性重鉻酸鉀溶液變色，B項錯誤；分子內含有酯基，能夠發(fā)生水解反應，C項正確；分子內含有醇羥基，且與醇羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上連有氫原子，故可發(fā)生消去反應，D項正確。2．[2020·新高考全國卷Ⅰ(山東)，6]從中草藥中提取的calebinA(結構簡式如下)可用于治療阿爾茨海默癥。下列關于calebinA的說法錯誤的是()A．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應B．其酸性水解的產物均可與Na2CO3溶液反應C．苯環(huán)上氫原子發(fā)生氯代時，一氯代物有6種D．1mol該分子最多與8molH2發(fā)生加成反應答案D解析該有機物分子內含有酚羥基，可與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應，A項正確；分子內含有酚羥基和酯基，且酯基在酸性條件下水解生成羧基，產物均可以與碳酸鈉反應，B項正確；苯環(huán)上共有6種氫原子，故苯環(huán)上的一氯代物有6種，C項正確；酮羰基可以與氫氣加成，故1mol該有機物可以與9molH2加成，D項錯誤。3．(2020·全國卷Ⅲ，36)苯基環(huán)丁烯酮(PCBO)是一種十分活潑的反應物，可利用它的開環(huán)反應合成一系列多官能團化合物。近期我國科學家報道用PCBO與醛或酮發(fā)生[4＋2]環(huán)加成反應，合成了具有生物活性的多官能團化合物(E)，部分合成路線如下：已知如下信息：eq\o(→,\s\up7(CH3CHO),\s\do5(NaOH/H2O))回答下列問題：(1)A的化學名稱是_____________________________________________________________。(2)B的結構簡式為_____________________________________________________________。(3)由C生成D所用的試劑和反應條件為__________________________；該步反應中，若反應溫度過高，C易發(fā)生脫羧反應，生成分子式為C8H8O2的副產物，該副產物的結構簡式為________________。(4)寫出化合物E中含氧官能團的名稱：____________________________________________；E中手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的個數為________。(5)M為C的一種同分異構體。已知：1molM與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應能放出2mol二氧化碳；M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸。M的結構簡式為________。(6)對于，選用不同的取代基R′，在催化劑作用下與PCBO發(fā)生的[4＋2]反應進行深入研究，R′對產率的影響見下表：R′—CH3—C2H5—CH2CH2C6H5產率/%918063請找出規(guī)律，并解釋原因：______________________________________________。答案(1)2-羥基苯甲醛(或水楊醛)(2)(3)乙醇、濃硫酸/加熱(4)羥基、酯基2(5)(6)隨著R′體積增大，產率降低；原因是R′體積增大，位阻增大解析(1)A是，化學名稱是2-羥基苯甲醛或水楊醛。(2)結合已知信息“eq\o(→,\s\up7(CH3CHO),\s\do5(NaOH/H2O))”可知，和CH3CHO在NaOH/H2O條件下發(fā)生加成反應和中和反應生成B(C9H9O3Na)，則B為。(3)由轉化為，發(fā)生的是酯化反應，所需試劑是乙醇、濃硫酸，反應條件是加熱。C()發(fā)生脫羧反應生成分子式為C8H8O2的副產物，對比二者的分子組成可知，C8H8O2的結構簡式為。(4)E為(R＝—CH2COOC2H5)，含氧官能團的名稱為羥基、酯基。連有四個不同的原子或基團的碳稱為手性碳，中標注“*”的2個碳為手性碳。(5)C是，M是C的同分異構體，1molM與飽和NaHCO3溶液充分反應能放出2molCO2，則M分子中含有2個—COOH。M與酸性高錳酸鉀溶液反應生成對苯二甲酸，則M分子的苯環(huán)上有2個對位取代基，故M的結構簡式為。(6)影響[4＋2]反應產率的原因是取代基R′不同。分析題表中R′及產率的變化可知，隨著R′的碳原子數增加，產率降低，其原因為R′的碳原子數增加，體積增大，發(fā)生化學反應時的位阻增大，反應難度增大，產率降低。4．(2019·全國卷Ⅰ，36)化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：eq\o(→,\s\up7(KMnO4),\s\do5(①))eq\o(OH－,\s\up12(HCHO),\s\do16(→,②))eq\x(A)eq\x(B)eq\x(C)eq\o(H＋,\s\up10(KMnO4),\s\do5(→,③))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(),\s\do7(④))eq\x(F)eq\x(E)eq\x(G)回答下列問題：(1)A中的官能團名稱是________。(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳。寫出B的結構簡式，用星號(*)標出B中的手性碳：________。(3)寫出具有六元環(huán)結構、并能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式：___________。(不考慮立體異構，只需寫出3個)(4)反應④所需的試劑和條件是________________________。(5)⑤的反應類型是________。(6)寫出F到G的反應方程式_________________________________________。(7)設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路線(無機試劑任選)。答案(1)羥基(2)(3)、、、、(任意寫出其中3個即可)(4)C2H5OH/濃H2SO4、加熱(5)取代反應(6)＋OH－eq\o(→,\s\up7(△))＋C2H5OH，＋H＋→(7)C6H5CH3eq\o(→,\s\up7(Br2),\s\do5(光照))C6H5CH2Br，CH3COCH2COOC2H5eq\o(→,\s\up7(1C2H5ONa/C2H5OH),\s\do5(2C6H5CH2Br))eq\o(→,\s\up7(1OH－，△),\s\do5(2H＋))解析(1)A中的官能團為羥基。(2)根據手性碳原子的定義，B中—CH2—上沒有手性碳，上沒有手性碳，故B分子中有2個手性碳原子。(3)B的同分異構體能發(fā)生銀鏡反應，說明含有醛基，所以可以看成環(huán)己烷分子中2個氫原子分別被甲基、醛基取代，或一個氫原子被—CH2CHO取代。(4)反應④所需的試劑和條件是乙醇/濃硫酸、加熱。(5)反應⑤中，CH3CH2CH2Br與E發(fā)生取代反應。(6)F在堿溶液中水解生成羧酸鹽，再酸化得到G。1．已知酸性：＞H2CO3＞，綜合考慮反應物的轉化率和原料成本等因素，將完全轉化為的最佳方法是()A．與稀H2SO4共熱后，加入足量的NaOH溶液B．與足量的NaOH溶液共熱后，再通入足量CO2C．與稀H2SO4共熱后，加入足量的NaHCO3溶液D．與足量的NaOH溶液共熱后，再加入適量的H2SO4溶液答案B解析最佳方法是：先在NaOH溶液中水解生成由于酸性：＞H2CO3＞，再通入二氧化碳氣體即可生成，故選B項。2．泛酸和乳酸均易溶于水并能參與人體代謝，結構簡式如圖所示。下列說法不正確的是()泛酸乳酸A．泛酸的分子式為C9H17NO5B．泛酸在酸性條件下的水解產物之一與乳酸互為同系物C．泛酸易溶于水，與其分子內含有多個羥基易與水分子形成氫鍵有關D．乳酸在一定條件下反應，可形成六元環(huán)狀化合物答案B解析根據泛酸的結構簡式，可知其分子式為C9H17NO5，故A正確；泛酸在酸性條件下水解出的與乳酸中羥基個數不同，所以與乳酸不是同系物，故B錯誤；泛酸中的羥基與水分子形成氫鍵，所以泛酸易溶于水，故C正確；2分子乳酸在一定條件下發(fā)生酯化反應，形成六元環(huán)狀化合物，故D正確。3．據此反應2＋NaOH→＋。以下說法不正確的是()A．該反應為氧化還原反應B．苯甲醛轉化為苯甲醇屬于還原反應C．苯甲醛轉化為苯甲酸屬于氧化反應D．苯甲醇是氧化產物答案D解析反應中苯甲醛被還原成苯甲醇，苯甲醛被氧化成苯甲酸，苯甲酸與NaOH反應生成苯甲酸鈉，屬于氧化還原反應，選項A正確；有機物分子中加入H原子或脫去O原子的反應為還原反應，苯甲醛轉化為苯甲醇為還原反應，選項B正確；有機物分子中加入O原子或脫去H原子的反應為氧化反應，苯甲醛轉化為苯甲酸屬于氧化反應，選項C正確；苯甲醇是還原產物，選項D不正確。4．(2020·青島市高三模擬)聚乳酸的結構簡式如圖a，下列敘述錯誤的是()A．b是合成聚乳酸的單體B．1mol乳酸與足量鈉反應，生成2mol氫氣C．nmol乳酸縮聚生成圖a結構，同時生成(n－1)molH2OD．c屬于環(huán)酯，1molc水解消耗2molNaOH答案B解析由聚乳酸的結構簡式可知，它是由乳酸發(fā)生縮聚反應得到的，它的單體是乳酸，結構簡式為，故A正確；由乳酸結構簡式可知，該結構中有羧基、醇羥基，均能與Na反應，化學方程式為＋2Na→＋H2↑，則1mol乳酸與足量鈉反應，生成1mol氫氣，故B錯誤；乳酸發(fā)生縮聚反應生成聚乳酸的化學方程式為n→＋(n－1)H2O，nmol乳酸反應生成(n－1)molH2O，故C正確；由c的結構簡式可知，c屬于環(huán)酯，c與NaOH發(fā)生水解反應的化學方程式為＋2NaOH→2，則1molc水解消耗2molNaOH，故D正確。5．(2020·棗莊滕州一中高三模擬)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。下列有關化合物X、Y的說法不正確的是()A．1molX最多能與3molNaOH反應B．Y與乙醇發(fā)生酯化反應可得到XC．X、Y均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．室溫下X、Y分別與足量Br2加成的產物分子中手性碳原子數目相等答案B解析X中能與NaOH反應的官能團是羧基和酯基，1mol羧基能消耗1molNaOH，X中酯基水解成羧基和酚羥基，都能與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，1mol這樣的酯基，消耗2molNaOH，即1molX最多能與3molNaOH反應，故A說法正確；Y中含有羥基，對比X和Y的結構簡式，Y和乙酸發(fā)生酯化反應可以得到X，故B說法錯誤；碳碳雙鍵及連接苯環(huán)的碳原子上含有氫原子的結構都能與酸性高錳酸鉀溶液反應，而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C說法正確，X中只有碳碳雙鍵能和溴發(fā)生加成反應，Y中碳碳雙鍵能和溴發(fā)生反應，兩種有機物與溴反應后，X、Y中手性碳原子都是3個，故D說法正確。6．(2019·長春模擬)香料E的合成路線如下：已知：eq\o(→,\s\up7(自動脫水))(1)B的化學名稱是______________。D中官能團的名稱為____________。(2)C和D生成E的反應類型為________________，E的結構簡式為________。(3)1molB與足量銀氨溶液反應生成________gAg；A的核磁共振氫譜有________組峰。(4)同時滿足下列條件的C的同分異構體有______種(不含立體異構)。①遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應②能發(fā)生銀鏡反應答案(1)苯甲醛羥基(2)酯化反應(或取代反應)(3)2164(4)3解析甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生側鏈取代生成A，A為，由于兩個羥基連在同一個碳原子上會自動脫水生成羰基，因此A在氫氧化鈉溶液中水解生成的B為，B發(fā)生銀鏡反應酸化后得到C，C為苯甲酸，苯甲酸與環(huán)己醇發(fā)生酯化反應生成E：。(3)1molB()與足量銀氨溶液反應生成2mol銀，質量為216g。A()中有4種氫原子，核磁共振氫譜有4個峰。(4)C為苯甲酸，遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明結構中含有酚羥基；能發(fā)生銀鏡反應，說明結構中含有醛基，滿足條件的C的同分異構體的苯環(huán)上含有酚羥基和醛基2個側鏈，有3種結構。7．化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下：已知以下信息：①A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1。②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫；1molD可與1molNaOH或2molNa反應?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的結構簡式為________________。(2)B的結構簡式為____________________，化學名稱為________________。(3)C與D反應生成E的化學方程式為_________________________________________。(4)由E生成F的反應類型為________________。答案(1)(2)2-丙醇(或異丙醇)(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2＋eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O(4)取代反應解析A的化學式為C2H4O，其核磁共振氫譜為單峰，則A結構簡式為；B的分子式為C3H8O，核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6∶1∶1，則B的結構簡式為CH3CH(OH)CH3；D的分子式為C7H8O2，其苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫；1molD可與1molNaOH或2molNa反應，則苯環(huán)上有酚羥基和—CH2OH，且為對位結構，則D的結構簡式為。(1)A的結構簡式為。(2)B的結構簡式為CH3CH(OH)CH3，其化學名稱為2-丙醇(或異丙醇)。(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和發(fā)生反應生成E的化學方程式為HOCH2CH2OCH(CH3)2＋eq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))＋H2O。(4)和發(fā)生取代反應生成F。8．(2020·河南省六市聯(lián)考)抗癌藥托瑞米芬的前體J的合成路線如下。已知：i.ii.有機物結構可用鍵線式表示，如(CH3)2NCH2CH3的鍵線式為。(1)有機物A能與Na2CO3溶液反應產生CO2，其鈉鹽可用于食品防腐，其名稱為________。(2