高考化学一轮复习第10章有机化学基础第51讲醛、酮、羧酸及其衍生物学案

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1．认识醛、酮、羧酸、羧酸衍生物的结构、性质及其在生产、生活中的重要应用。
2．掌握醛、酮、羧酸、羧酸衍生物之间的转化以及合成方法。
考点一 醛 酮
1．醛、酮的概述
(1)醛、酮的概念。
(2)醛的分类。
醛 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按\(□,\s\up1(6)) 类别\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(脂肪醛\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(饱和脂肪醛,不饱和脂肪醛)),芳香醛)),按\(□,\s\up1(7)) 数目\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(一元醛：甲醛、乙醛、苯甲醛,二元醛：乙二醛,……))))
2．常见的醛、酮及其物理性质
3.醛、酮的化学性质
(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)。
①银镜反应：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH eq \(――→,\s\up7(△)) eq \(□,\s\up1(13)) ___________________。
②与新制的Cu(OH)2反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH eq \(――→,\s\up7(△)) eq \(□,\s\up1(14)) ___________。
(2)醛、酮的还原反应(催化加氢)。
＋H2 eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(△)) eq \(□,\s\up1(15)) ________________________。
(3)醛、酮的加成反应。
醛和酮分子中的碳氧双键可以和一些极性试剂发生加成反应。当极性分子与碳氧双键发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。例如：
eq \(――→,\s\up7(一定条件)) eq \(□,\s\up1(16)) ____________。其中的—CN也可以替换为—NH2、—OR等。
[易错秒判]
(1)凡是能发生银镜反应的有机化合物都是醛( )
(2)丙醛和丙酮互为同分异构体，不能用核磁共振氢谱鉴别( )
(3)丙酮难溶于水，是常用的有机溶剂( )
(4)醛类物质发生银镜反应或与新制的 Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下( )
(5)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
1．(2024·梅州阶段考试)柠檬醛(结构简式如下)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。下列说法错误的是( )
A．柠檬醛的分子式为C10H16O
B．柠檬醛存在顺反异构现象
C．向柠檬醛中滴加酸性KMnO4溶液时紫色褪去，可检验柠檬醛分子中的醛基
D．1 ml柠檬醛与足量Br2的CCl4溶液反应，消耗2 ml Br2
解析：选C。A．由柠檬醛的结构简式可知，其分子式为C10H16O，故A项正确；B．由题图可知，柠檬醛分子中右侧碳碳双键的碳原子均连接了不同的原子或原子团，所以柠檬醛存在顺反异构现象，故B项正确；C．柠檬醛分子中含有的碳碳双键和醛基均能被酸性KMnO4溶液氧化，向柠檬醛中滴加酸性KMnO4溶液时紫色褪去，不能确定柠檬醛分子中含有醛基，故C项错误；D．1个柠檬醛分子中含有2个碳碳双键，因此1 ml该物质与足量Br2的CCl4溶液反应，消耗2 ml Br2，故D项正确。
2．环己酮和乙二醇在一定条件下反应可生成环己酮缩乙二醇，反应过程为＋HOCH2CH2OH―→(环己酮缩乙二醇)。下列说法正确的是( )
A．生成环己酮缩乙二醇的反应是缩聚反应
B．环己酮既能发生氧化反应，又能发生还原反应
C．环己酮缩乙二醇的一氯代物有5种(不考虑立体异构)
D．环己酮分子中所有碳原子共平面
解析：选B。A项，由结构简式可知，环己酮缩乙二醇不是高聚物，故生成环己酮缩乙二醇的反应不是缩聚反应，故A错误；B项，环己酮发生燃烧的反应属于氧化反应，一定条件下与氢气的加成反应属于还原反应，故B正确；C项，由结构简式可知，环己酮缩乙二醇结构对称，分子中含有4种不同化学环境的氢原子，故一氯代物有4种，故C错误；D项，由结构简式可知，环己酮分子中含有多个直接相连的饱和碳原子，饱和碳原子和所连原子的空间结构为四面体形，分子中所有碳原子不可能共平面，故D错误。
考点二 羧酸及其衍生物
1．羧酸、酯、胺、酰胺的结构通式
2.常见羧酸及其化学性质
(1)几种重要的羧酸。
(2)羧酸的化学性质。
羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团，反应时的主要断键位置如下：
①酸的通性：乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为 eq \(□,\s\up1(1)) _______________________________________。
②酯化反应：CH3COOH和CH3CH eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) OH发生酯化反应的化学方程式为 eq \(□,\s\up1(2)) _______________________________________________________。
③与NH3反应生成酰胺：CH3COOH＋NH3 eq \(――→,\s\up7(△)) eq \(□,\s\up1(3)) ______________＋H2O。
3．酯
(1)物理性质：低级酯是具有芳香气味的 eq \(□,\s\up1(4)) ______体，密度一般比水 eq \(□,\s\up1(5)) ______， eq \(□,\s\up1(6)) ______溶于有机溶剂。
(2)化学性质(以CH3COOC2H5为例)。
酯在酸性或碱性环境下，均可以与水发生水解反应。
4.胺、酰胺的性质
(1)胺的碱性。
胺类化合物与NH3类似，具有碱性，能与盐酸、醋酸等反应。
①碱性的原因：RNH2＋H2O―→RNH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) ＋OH－。
②与酸(如盐酸)的反应：RNH2＋HCl―→RNH3Cl。
(2)酰胺的水解反应。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) CH3COOH⇌H＋＋CH3COO－
eq \(□,\s\up1(2)) CH3COOH＋CH3CH eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△))
CH3CO18OCH2CH3＋H2O eq \(□,\s\up1(3)) CH3CONH2
eq \(□,\s\up1(4)) 液 eq \(□,\s\up1(5)) 小 eq \(□,\s\up1(6)) 易 eq \(□,\s\up1(7)) CH3COOC2H5＋H2O eq \(,\s\up7(稀硫酸),\s\d8(△)) CH3COOH＋C2H5OH eq \(□,\s\up1(8)) CH3COOC2H5＋NaOH eq \(――→,\s\up7(△)) CH3COONa＋C2H5OH
[易错秒判]
(1)分子式相同的羧酸和酯互为同分异构体( )
(2)C4H8O2的同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等( )
(3)酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应( )
(4)能用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸( )
(5)一定条件下，能发生水解反应和银镜反应( )
(6)1 ml在碱性条件下充分水解，最多可消耗2 ml NaOH( )
(7)C4H11N的胺类同分异构体共有7种( )
答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
一、羟基氢的活泼性比较
1．已知某有机化合物的结构简式为。请回答下列问题：
(1)当与________________(填化学式，下同)反应时，可转化为。
(2)当与________________反应时，可转化为。
(3)当与________________反应时，可转化为。
答案：(1)NaHCO3 (2)NaOH(或Na2CO3) (3)Na
[反思归纳]
羟基氢的活泼性比较
二、酯化反应和酯的水解
2．按要求书写酯化反应的化学方程式。
(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙酸与乙二醇的物质的量之比为1∶1：
____________________________________________________________________。
(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙醇的物质的量之比为1∶2：
____________________________________________________________________。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙二醇酯化。
①生成环酯：________________________________________________________。
②生成高聚酯：_______________________________________________。
(4)羟基酸自身的酯化反应，如自身酯化。
①生成环酯：________________________________________________________。
②生成高聚酯：______________________________________________________。
答案：(1)CH3COOH＋HOCH2CH2OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△))
CH3COOCH2CH2OH＋H2O
(2)HOOC—COOH＋2CH3CH2OH eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△))
CH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O
(3)①
②nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d8(△))
(4)① eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△))
＋2H2O ② eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d8(△))
3．下列实验所得结论正确的是( )
A．①中溶液红色褪去的原因是CH3COOC2H5 ＋ NaOH―→CH3COONa ＋ C2H5OH
B．②中溶液变红的原因是CH3COO－ ＋H2O⇌CH3COOH ＋H＋
C．由实验①②③推测，①中红色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞
D．④中红色褪去证明右侧小试管中收集到的乙酸乙酯中混有乙酸
解析：选C。由于产物CH3COONa水解可使溶液显碱性，故②中溶液变红的原因是CH3COO－＋H2O⇌CH3COOH＋OH－，而③中滴加酚酞溶液变红，说明①中的下层溶液中没有酚酞，综合考虑①②③推测，①中红色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞，故C正确，A、B错误；④中红色褪去的原因可能是乙酸与碳酸钠反应，也可能是乙酸过量或乙酸乙酯萃取了酚酞，故D错误。
三、酰胺的性质
4．丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体，其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是( )
A．丙烯酰胺分子中所有原子不可能在同一平面内
B．丙烯酰胺属于羧酸衍生物
C．丙烯酰胺在任何条件下都不能水解
D．丙烯酰胺能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：选C。A项，丙烯酰胺分子中存在酰胺基，酰胺基中N原子的杂化类型为sp3，故所有原子不可能在同一平面内，故A正确；B项，丙烯酰胺是丙烯酸分子中羟基被氨基取代所得到的化合物，故丙烯酰胺属于羧酸衍生物，故B正确；C项，丙烯酰胺在酸(或碱)存在并加热的条件下可以发生水解反应，生成对应的羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨)，故C错误；D项，丙烯酰胺分子中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D正确。
5．拉贝洛尔(W)是一种甲型肾上腺受体阻断剂，常用于治疗高血压，可通过以下反应合成：
下列说法正确的是( )
A．X的分子式为C10H14N
B．Y能发生水解反应和消去反应
C．W分子中所有碳原子可能共平面
D．W可与盐酸反应生成盐酸盐
解析：选D。A．由X的结构简式可知，其分子式为C10H15N，故A错误；B．Y具有酰胺、酚、苯环和醚的性质，酰胺基能发生水解反应，该物质不能发生消去反应，故B错误；C．苯环中所有原子共平面，连接甲基的碳原子具有甲烷结构特点，因此W分子中所有碳原子不可能共平面，故C错误；D．W中亚氨基具有碱性，所以能和盐酸反应生成盐酸盐，故D正确。
1．(2023·高考全国乙卷)下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是( )
A．反应①的反应类型为取代反应
B．反应②是合成酯的方法之一
C．产物分子中所有碳原子共平面
D．产物的化学名称是乙酸异丙酯
解析：选C。反应①是酯化反应，也属于取代反应，A正确；反应②是丙烯中碳碳双键发生加成反应生成酯，也是合成酯的方法之一，B正确；产物中酯基右端连接2个甲基的碳原子为饱和碳原子，具有类似甲烷的四面体结构，故产物分子中所有碳原子不可能共平面，C错误；由反应①及产物的结构简式可确定其化学名称为乙酸异丙酯，D正确。
2.(2023·高考全国甲卷)藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分的结构如右图所示。下列有关该物质的说法错误的是( )
A．可以发生水解反应
B．所有碳原子处于同一平面
C．含有2种含氧官能团
D．能与溴水发生加成反应
解析：选B。含有酯基，可以发生水解反应，A正确；连有两个甲基的C原子为sp3杂化，该碳原子与所连接的3个碳原子不可能共面，B错误；含酯基、醚键两种含氧官能团，C正确；含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，D正确。
3．(2023·新高考湖北卷)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是( )
A．HC≡CH能与水反应生成CH3CHO
B．可与H2反应生成
C．水解生成
D．中存在具有分子内氢键的异构体
解析：选B。由题中反应可知，同一个C原子上同时连有碳碳双键和羟基时会发生互变异构。A．CHCH与水发生加成反应生成的H2C===CHOH发生互变异构后生成了乙醛；B．CH≡C—CH2OH 和氢气发生加成反应直接生成CH2===CH—CH2—OH，不涉及互变异构；C．水解产生的发生互变异构后生成；D．含有酮式结构，虚线框中所示部分发生互变异构后产生的羟基与另一个O形成了分子内氢键。
4．(2023·新高考山东卷)抗生素克拉维酸的结构简式如右图所示。下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A．存在顺反异构
B．含有5种官能团
C．可形成分子内氢键和分子间氢键
D．1 ml该物质最多可与1 ml NaOH反应
解析：选D。由克拉维酸的分子结构可以看出，双键碳原子均连有不同的原子或原子团，因此克拉维酸存在顺反异构，A正确；该分子中含有醚键、酰胺基、碳碳双键、羟基和羧基共5种官能团，B正确；克拉维酸分子结构中含有羟基和羧基，能形成分子内氢键和分子间氢键，C正确；克拉维酸分子结构中的羧基和酰胺基都能与NaOH反应，1 ml该物质最多可与2 ml NaOH反应，D错误。
5．(2023·新高考北京卷)化合物K与L反应可合成药物中间体M，转化关系如下。
已知L能发生银镜反应。下列说法正确的是( )
A．K的核磁共振氢谱有两组峰
B．L是乙醛
C．M完全水解可得到K和L
D．反应物K与L的化学计量比是1∶1
解析：选D。K分子结构对称，分子中有三种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱有三组峰，A错误；K和L发生反应生成H2O和M，L能发生银镜反应，说明L分子中含有醛基，根据原子守恒可知，1分子K与1分子L反应生成1分子M和2分子H2O，L应为乙二醛，B错误，D正确；M发生完全水解时，酰胺基水解，得不到K和L，C错误。
实验活动(六) 有机化合物中官能团的检验
1．几种常见官能团的检验
2．常见官能团的结构与性质归纳
一、常见官能团的检验
1．设计实验，对有机化合物中官能团进行检验和探究。
(1)某同学设计如下实验，证明溴乙烷中含有溴元素。
①简述操作1：_________________________。
②C中所加试剂1为________(填化学式)。
(2)按如右图所示实验对官能团的性质进行进一步探究。
实验现象：左侧烧杯内有无色气泡产生，右侧烧杯内无明显现象，由此可知CH3CH2OH与金属钠反应时________断裂，判断的依据是___________。
解析：(1)①溴乙烷在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应，生成溴化钠和乙醇，溴离子在上层(即水层)，溴乙烷不溶于水，且密度比水的大，在下层，分离两种互不相溶液体的操作是分液；检验Br－时需取上层溶液。②上层溶液中除含有溴离子外，还含有氢氧根离子，为了避免氢氧根离子的干扰，检验溴离子前需先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，从而达到实验目的。
(2)乙醇分子中有C—O、C—H和H—O，二甲醚分子中有C—O、C—H，根据实验现象可知，乙醇与钠反应有氢气生成，二甲醚与钠不反应，故乙醇与钠反应时断裂的是O—H。
答案：(1)①分液，取上层溶液 ②HNO3
(2)O—H 乙醇与钠反应有氢气放出，二甲醚与钠不反应，证明断裂的不是C—H，而是O—H
2．某探究性学习小组，要设计检验柠檬醛()分子中所含官能团的实验方案，需思考如下问题。
(1)检验分子中醛基常用的试剂是___________________________，化学方程式：
_________________________________________________(用通式RCHO表示)。
(2)检验碳碳双键常用的试剂是______________________________。
(3)若只有酸性高锰酸钾溶液、新制的氢氧化铜和稀硫酸，应先检验的官能团是________，原因是__________________；操作过程是________________________。
答案：(1)银氨溶液(或新制的氢氧化铜) RCHO＋2[Ag(NH3)2]OH eq \(――→,\s\up7(△)) 2Ag↓＋3NH3＋RCOONH4＋H2O[或RCHO＋2Cu(OH)2＋NaOH eq \(――→,\s\up7(△)) RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O]
(2)酸性KMnO4溶液(或溴的CCl4溶液)
(3)醛基 醛基也能使酸性KMnO4溶液褪色 取少量柠檬醛，加入足量新制的氢氧化铜，加热煮沸，产生砖红色沉淀，证明分子中含有醛基，充分反应后，用稀硫酸调至溶液呈酸性，再滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，证明分子中还含有碳碳双键
3．阿司匹林片的有效成分是乙酰水杨酸()。乙酰水杨酸中有羧基，具有羧酸的性质；同时还有酯基，在酸性或碱性条件下能发生水解。可以通过实验检验乙酰水杨酸中的羧基和酯基。实验过程如下：
(1)样品处理
将一片阿司匹林片研碎后放入适量水中，振荡后静置，取上层清液。
(2)羧基和酯基的检验
向两支试管中分别加入2 mL上层清液。向其中一支试管中滴入2滴石蕊溶液，现象：________________，证明乙酰水杨酸中含有________；向另一支试管中滴入2滴稀硫酸并加热，发生反应的化学方程式为__________________________，
然后再滴入几滴NaHCO3溶液，振荡，其目的是__________________，再向其中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，现象为____________，证明乙酰水杨酸水解后的产物中含有____________。
答案：(2)石蕊溶液变红 —COOH ＋H2O eq \(,\s\up7(稀硫酸),\s\d8(△)) ＋CH3COOH 中和过量的硫酸 发生显色
酚羟基(—OH)
二、多官能团有机化合物的结构与性质
4．(2024·广东调研)青杞可清热解毒，其化学成分多种多样，其中一种成分白英素B的结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A．至少有10个碳原子共平面
B．能使酸性KMnO4溶液褪色
C．可发生加聚、消去等反应
D．1 ml白英素B完全反应能消耗2 ml NaOH
解析：选B。A．由题给结构简式可知，白英素B分子中含有的苯环为平面结构，故分子中至少有9个碳原子共平面，故A错误；B．由题给结构简式可知，白英素B分子中含有醛基、羟基，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使溶液褪色，故B正确；C．白英素B分子中不含碳碳双键，不能发生加聚反应，与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，故C错误；D．白英素B分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应，1 ml白英素B完全反应能消耗1 ml氢氧化钠，故D错误。
5．(2024·广州执信中学月考)奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物，其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A．分子式为C16H28N2O4
B．易溶于水
C．可发生加成反应、水解反应、氧化反应
D．分子中满足sp3杂化轨道类型的原子对应的元素有3种
解析：选B。A．由题图可知，奥司他韦的分子式为 C16H28N2O4，故A正确；B．奥司他韦分子中含有酯基，且疏水基部位烃基比较大，难溶于水，故B错误；C．该分子中含有酯基、氨基、酰胺基、碳碳双键、醚键等官能团，可以发生加成、取代、氧化、水解等反应，故C正确；D．该分子中满足sp3杂化轨道类型的原子对应的元素有C、N、O，共3种，故D正确。
课时跟踪练
[基础巩固]
1．下列有关醛、酮的说法正确的是( )
A．醛和酮都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应
B．醛和酮都能与银氨溶液发生银镜反应
C．碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体
D．不能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮
解析：选A。A项，醛的官能团为醛基，酮的官能团为酮羰基，醛基和酮羰基都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应，故A正确；B项，醛能与银氨溶液发生银镜反应，而酮不能，故B错误；C项，碳原子数相同的醛和酮，其分子式可能不同，如CH2===CH—CHO 与，只有分子式相同的醛与酮才互为同分异构体，故C错误；D项，醛的官能团为醛基，酮的官能团为酮羰基，醛基能与新制的Cu(OH)2发生氧化反应，酮羰基不能与新制的Cu(OH)2发生氧化反应，能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮，故D错误。
2．某有机化合物的结构简式为。下列物质能与该有机化合物反应生成C8H7O4Na的是 ( )
A．NaOHB．Na2SO4
C．NaClD．NaHCO3
解析：选D。酚羟基和羧基都具有酸性，都能与氢氧化钠溶液反应，而醇羟基不能。醇羟基和酚羟基均不与碳酸氢钠反应，只有羧基能与碳酸氢钠反应，由结构简式可知，该有机化合物的分子式为C8H8O4，故该有机化合物只有与碳酸氢钠反应才能得到化学式为C8H7O4Na的钠盐。
3.(2024·汕头澄海中学模拟)对乙酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分，其结构简式如右图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A．难溶于热水，能发生消去反应
B．在人体内能发生水解反应
C．分子中所有原子可能共平面
D．不能与FeCl3溶液发生显色反应
解析：选B。A．由结构简式可知，对乙酰氨基酚不具备发生消去反应的条件，不能发生消去反应，故A错误；B．由结构简式可知，对乙酰氨基酚分子中含有酰胺基，在人体内能发生水解反应，故B正确；C．由结构简式可知，对乙酰氨基酚分子中含有空间结构为四面体形的饱和碳原子，分子中所有原子不可能共平面，故C错误；D．由结构简式可知，对乙酰氨基酚分子中含有酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应，故D错误。
4.(2024·江门调研)美沙拉嗪是治疗结肠炎的首选药物，其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是 ( )
A．能发生缩聚反应
B．能与2倍物质的量的NaOH反应
C．能分别与溴水和氢气发生加成反应
D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
解析：选C。A．该有机化合物分子中含羟基、羧基和氨基，能发生缩聚反应，故A正确；B．该分子中含有酚羟基和羧基，能与2倍物质的量的NaOH反应，故B正确；C．该有机化合物分子中苯环能与氢气加成，但不能与溴水加成，故C错误；D．该有机化合物分子中含羧基，能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应，故D正确。
5．(2024·汕头金禧中学阶段考试)环戊二烯(a)与丙烯醛(b)通过Diels-Alder反应制得双环[2.2.1]-5-庚烯-2-醛(c)，反应如图所示。
下列说法正确的是( )
A．a分子中所有原子共平面
B．a分子通过缩聚反应合成有机高分子
C．b分子中的共价键个数N(σ键)∶N(π键)＝7∶2
D．酸性高锰酸钾溶液能将c分子氧化成
解析：选C。A．环戊二烯分子中有4个碳原子是sp2杂化，有1个碳原子是sp3杂化，最多只能有9个原子(5个C原子、4个H原子)共平面，故A错误；B．环戊二烯分子中含有两个碳碳双键，其加聚反应原理与1，3-丁二烯相似，可发生加聚反应生成高聚物，但不能发生缩聚反应，故B错误；C．碳碳双键和碳氧双键中均含有1个σ键和1个π键，故b分子中含有7个σ键，2个π键，N(σ键)∶N(π键)＝7∶2，故C正确；D．—CHO具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为—COOH，碳碳双键也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而断裂，得不到选项所给物质，故D错误。
6．(2024·广州执信中学开学考试)m、n、p、q是有机合成中常用的原料。下列说法正确的是( )
A．m、n、p互为同系物
B．p、q可用NaHCO3溶液和溴水鉴别
C．n的同分异构体中属于羧酸的有5种(不考虑立体异构)
D．相同物质的量的m、n、p充分燃烧，消耗O2的量相同
解析：选B。A．结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物互为同系物，m、n、p结构不相似，不互为同系物，A错误；B．q中含有羧基，能与碳酸氢钠溶液反应生成气体，p中含有碳碳双键，能使溴水褪色，所以可用NaHCO3溶液和溴水鉴别，B正确；C．n的同分异构体中属于羧酸的满足C5H11COOH，—C5H11有8种结构，所以C5H11COOH 一共有8种(不考虑立体异构)，C错误；D．m、n、p的分子式分别为C5H8O2、C6H12O2、C7H12O2，分别可表示为C5H4·2H2O、C6H8·2H2O、C7H8·2H2O，因此相同物质的量的m、n、p充分燃烧，消耗O2的量不同，D错误。
7.(2024·汕头金禧中学阶段考试)藿香正气软胶囊具有祛湿解表、调气和中和气的功能。可用于感冒、头痛、中暑、消化不良、腹泻、呕吐等疾病，其主要成分广藿香酮的结构简式如图所示。下列关于广藿香酮的叙述正确的是( )
A．该有机化合物的分子式为C12H18O4
B．该有机化合物分子中含有4种含氧官能团
C．1 ml该有机化合物与足量的H2发生加成反应，最多能消耗3 ml H2
D．该有机化合物在酸性条件下水解可以生成两种有机产物
解析：选C。A．由结构简式可知，该有机化合物的分子式为C12H16O4，故A错误；B．该有机化合物分子中含有酯基、羟基和羰基3种含氧官能团，故B错误；C．该有机化合物分子中含有2个碳碳双键和1个羰基，故1 ml该有机化合物与足量的H2发生加成反应最多能消耗3 ml H2，故C正确；D．该有机化合物分子中含有酯基，在酸性条件下水解可以生成一种有机产物，故D错误。
8．有机化合物G(分子式为C16H22O4)是常用的皮革、化工、油漆等合成材料中的软化剂，它的一种合成路线如下。
已知：①A是一种常见的烃的含氧衍生物，A的质谱图中最大质荷比为46，其核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为1∶2∶3；
②E是苯的同系物，相对分子质量介于100～110，且E苯环上的一氯代物有2种；
③1 ml F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生44.8 L(标准状况)气体；
④(R1、R2表示氢原子或烃基)。
请回答下列问题：
(1)A的名称为________，请写出A的一种同分异构体的结构简式：________________。
(2)A转化为B的化学方程式为___________________________。
(3)C中所含官能团的名称为______________________________。
(4)E的结构简式为___________________________________。
(5)D和F反应生成G的化学方程式为______________。
(6)F有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式： _________________________________________________________(写两种)。
①能和NaHCO3溶液反应；②能发生银镜反应；③遇FeCl3溶液发生显色反应。
(7)参照上述流程信息和已知信息，设计以乙醇和丙醇为原料制备的合成路线：_____________________(无机试剂任选)。
解析：A是一种常见的烃的含氧衍生物，A的质谱图中最大质荷比为46，其核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为1∶2∶3，所以A为CH3CH2OH；乙醇催化氧化生成乙醛，根据已知信息④，乙醛在氢氧化钠、加热的条件下生成C(CH3CH===CHCHO)，C与氢气加成生成D(CH3CH2CH2CH2OH)；E是苯的同系物，相对分子质量介于100～110，可被KMnO4(H＋)氧化为F，1 ml F与足量的饱和NaHCO3溶液反应可产生2 ml二氧化碳，说明F分子中含有2个羧基，因此E为二甲苯，E苯环上的一氯代物有2种，故E为，F为，G为。
答案：(1)乙醇 CH3OCH3 (2)2CH3CH2OH＋O2 eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d8(△)) 2CH3CHO＋2H2O (3)碳碳双键、醛基 (4)
(5)2CH3CH2CH2CH2OH＋ eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d8(△))
＋2H2O
(6) (其他合理答案均可)
(7)
[素养提升]
9．蟾蜍是捕食害虫的田园卫士，还能向人类提供治病良药。蟾蜍的药用成分之一华蟾毒精醇的结构如下图所示。下列说法正确的是( )
A．该物质属于芳香族化合物
B．该物质可发生加成反应、取代反应、氧化反应
C．1 ml该物质最多能消耗4 ml NaOH
D．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且原理相同
解析：选B。A．该物质分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，A错误；B．该物质分子中含有碳碳双键，可发生加成反应、氧化反应，含有酯基、羟基，可发生取代反应，B正确；C．酯基能和氢氧化钠发生水解反应，故1 ml该物质最多能消耗2 ml NaOH，C错误；D．该物质分子中含有碳碳双键，与高锰酸钾发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色，与溴水发生加成反应而使溴水褪色，二者原理不同，D错误。
10．(2024·珠海实验中学摸底测试)伞形酮的医学和生理作用一直受到人们的重视，其可用邻羟基苯甲醛经一系列反应制得，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．香豆素属于芳香烃
B．伞形酮的分子式为C9H8O3
C．伞形酮可以发生加成反应、氧化反应、还原反应和取代反应
D．邻羟基苯甲醛分子中所有原子一定共平面
解析：选C。A．由结构简式可知，香豆素分子中含有氧原子，不属于烃，故A错误；B．由结构简式可知，伞形酮的分子式为C9H6O3，故B错误；C．由结构简式可知，伞形酮的分子中含有碳碳双键、酚羟基和酯基，在一定条件下可以发生加成反应、氧化反应、还原反应和取代反应，故C正确；D．由单键可以旋转可知，邻羟基苯甲醛分子中所有原子可能共平面，故D错误。
11．(2024·湛江一中开学考试)异黄酮类是药用植物的有效成分之一，一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下：
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是( )
A．1 ml X与足量溴水反应消耗2 ml Br2
B．1 ml Y最多能与5 ml NaOH反应
C．可用酸性高锰酸钾溶液检验Z中的碳碳双键
D．Z能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
解析：选C。A．酚羟基的邻、对位氢原子能和Br2发生取代反应，故1 ml X与足量溴水反应消耗2 ml Br2，A正确；B．酚羟基和酯基能和氢氧化钠反应，故1 ml Y最多能与5 ml NaOH反应，B正确；C．Z中的酚羟基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验Z中的碳碳双键，C错误；D．Z中含有羧基，故Z能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应，D正确。
12．(2024·佛山南海区测试)菠萝酯()是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下(部分反应试剂、反应条件略)：
(1)化合物iv的分子式为________。化合物x为iii的同分异构体，其核磁共振氢谱有一组峰，x的结构简式为____________，其名称为__________________。
(2)反应④中，化合物v与无色无味气体y反应，生成化合物vi，原子利用率为100%，y为________。
(3)根据化合物vi的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
(4)关于反应⑤的说法不正确的有________。
A．反应过程中，有C—O的断裂和形成
B．化合物viii中，碳原子杂化方式只有sp3
C．化合物vii中π键电子云成镜面对称
D．另一种无机生成物是含有极性键的非极性分子
(5)以甲醇、环戊二烯和丙酮为含碳原料，利用反应①②③的原理，合成化合物甲()。
a.最后一步反应的化学方程式为_____________________________。
b.从甲醇出发，第一步中反应条件为________________________。
c.写出利用反应③的原理转化的化学方程式：___________________________。
解析：发生催化氧化反应生成，与1，3-丁二烯发生加成反应生成，与乙醛发生反应生成，与氢气发生加成反应生成，再被氧化生成，与发生酯化反应生成产物viii。
(1)化合物iv的分子式为C7H10O；1，3-丁二烯的同分异构体满足核磁共振氢谱有一组峰的结构简式为CH3CCCH3，其名称为2-丁炔。
(2)化合物v与氢气按1∶3发生加成反应生成vi，原子利用率为100%。
(3)化合物vi分子中含有羟基且与羟基相连的碳原子的
邻位碳原子上有氢原子，故该物质可以发生取代反应生成酯，也可以发生消去反应，取代反应的条件是浓硫酸、加热，试剂为乙酸，生成物为，消去反应的条件是浓硫酸、加热，生成物为。
(4)A．反应过程中，酸脱羟基醇脱氢，有C—O的断裂和形成，A正确；B．化合物viii中，碳原子杂化方式有sp2、sp3，B错误；C．π键电子云呈镜面对称，故化合物vii中π键电子云成镜面对称，C正确；D．另一种无机生成物为水，是含有极性键的极性分子，D错误。
(5)以甲醇、环戊二烯和丙酮为含碳原料，利用反应①②③的原理，合成化合物甲的流程为CH3OH→HCHO。a.最后一步反应的化学方程式为。
b.从甲醇出发，第一步反应为甲醇催化氧化生成甲醛，反应条件为Cu/Ag，加热。c.反应③为羟醛缩合反应：。
答案：(1)C7H10O CH3CCCH3 2-丁炔
(2)H2 (3)乙酸，浓硫酸、加热 (答案合理即可) 浓硫酸、加热 (4)BD
(5)a.
b.Cu/Ag，加热
c.物质
概念
表示方法
(—R为烃基)
通式
醛
由 eq \(□,\s\up1(1)) _______与 eq \(□,\s\up1(2)) _______相连而构成的化合物
RCHO
eq \(□,\s\up1(3)) __________
(饱和一元醛)
酮
eq \(□,\s\up1(4)) ________与两个 eq \(□,\s\up1(5)) ______相连的化合物
CnH2nO(n≥3)
名称
结构简式
主要物理性质
甲醛
(蚁醛)
HCHO
无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液称为 eq \(□,\s\up1(8)) ________，具有 eq \(□,\s\up1(9)) ______、 eq \(□,\s\up1(10)) ________性能
乙醛
CH3CHO
无色、具有刺激性气味的液体，易 eq \(□,\s\up1(11)) ______，能与水、乙醇等互溶
苯甲醛
有 eq \(□,\s\up1(12)) ____________气味的无色液体，俗称苦杏仁油
丙酮
无色透明的液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶
物质
结构通式
羧酸
R(H)—COOH
酯
胺、酰胺
胺：R—NH2
酰胺：(R1、R2可以相同，也可以是H)
物质名称
结构简式
重要性质特点或用途
甲酸
(蚁酸)
酸性，还原性(醛基)
乙酸
CH3COOH
无色、有强烈刺激性气味的液体，能与水互溶，具有酸性
乙二酸
(草酸)
酸性，还原性(＋3价碳)
苯甲酸
(安息香酸)
它的钠盐常用作食品防腐剂
高级脂
肪酸
RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)
硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)为饱和高级脂肪酸，常温下呈固态；
油酸(C17H33COOH)为不饱和高级脂肪酸，常温下呈液态
条件
化学方程式
稀硫酸
eq \(□,\s\up1(7)) _______________________________
NaOH溶液
eq \(□,\s\up1(8)) ______________________________
水解原理
酸性条件
＋H2O＋H＋ eq \(――→,\s\up7(△)) RCOOH＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
碱性条件
＋OH－ eq \(――→,\s\up7(△)) RCOO－＋NH3↑
物质
羟基氢的
活泼性
与
Na
与
NaOH
与
Na2CO3
与
NaHCO3
CH3CH2OH
反应
不反应
不反应
不反应
反应
反应
反应
不反应
CH3COOH
反应
反应
反应
反应
①
②
③
④
充分振荡试管，下层溶液红色褪去
溶液
变红
溶液
变红
充分振荡右侧小试管，下层溶液红色褪去
物质
官能团
实验内容
实验现象及解释
烯烃
(以1-己烯为例)
碳碳双键
向盛有少量1-己烯的试管里滴加饱和溴水
现象： eq \(□,\s\up1(1)) __________
化学方程式： eq \(□,\s\up1(2)) ____________________
向盛有少量1-己烯的试管里滴加酸性KMnO4溶液
现象： eq \(□,\s\up1(3)) ___________
解释： eq \(□,\s\up1(4)) ___________
卤代烃
(以1-溴丁烷为例)
碳卤键
(—X卤
素原子)
向试管里加入几滴1-溴丁烷，再加入2 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热。反应一段时间后停止加热，静置。小心地取数滴水层液体置于另一支试管中，先加入稀硝酸酸化，再加入几滴2% AgNO3溶液
现象： eq \(□,\s\up1(5)) _____________
化学方程式： eq \(□,\s\up1(6)) ________
酚
(以苯酚为例)
—OH
羟基
向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水
现象： eq \(□,\s\up1(7)) ______________
化学方程式： eq \(□,\s\up1(8)) ________
向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加FeCl3溶液
现象： eq \(□,\s\up1(9)) ______________
解释：苯酚的显色反应
醛
(以乙醛为例)
醛基
在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入几滴5% CuSO4溶液，振荡，然后加入0.5 mL乙醛溶液，加热
现象： eq \(□,\s\up1(10)) _________
化学方程式： eq \(□,\s\up1(11)) ________
物质
官能团
主要化学性质
不饱和烃
①与X2(X代表卤素，下同)、H2、HX、H2O发生加成反应；②发生加聚反应；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
(或—X)
①与NaOH水溶液共热发生水解反应(取代反应)；
②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇
—OH
①与活泼金属Na等反应产生H2；②发生消去反应；③发生催化氧化反应；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应(取代反应)
醚
如环氧乙烷在酸催化、加热条件下与水反应生成乙二醇
酚
—OH
①弱酸性(不能使石蕊溶液变红)；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液发生显色反应；④易氧化(无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)
醛
①与H2发生加成反应生成醇；②被氧化剂，如O2、银氨溶液、新制的 Cu(OH)2等氧化
酮
易发生还原反应(在催化剂、加热条件下被还原为)
羧酸
①酸的通性；②发生酯化(取代)反应
酯
发生水解反应，酸性条件下生成羧酸和醇(或酚)
酰胺

酸性条件下加热，生成羧酸和铵盐；碱性条件下加热，生成羧酸盐和氨
序号
反应试
剂、条件
反应形成
的新结构
反应类型
a
________
________
取代反应
b
________
________
消去反应