课件 高考化学一轮复习第十单元 有机化合物 第41讲　烃的衍生物(一)　卤代烃　醇　酚　醛和酮

这是一份课件 高考化学一轮复习第十单元 有机化合物 第41讲　烃的衍生物(一)　卤代烃　醇　酚　醛和酮，共60页。PPT课件主要包含了考点一卤代烃，夯实必备知识，卤代烃的概念，卤素原子，碳卤键或卤素原子，卤代烃的性质，对点自测，①④②③，提升关键能力，考点二醇和酚等内容，欢迎下载使用。

第41讲 烃的衍生物(一)　卤代烃　醇　酚　醛和酮
考点一　卤代烃考点二　醇和酚考点三 醛和酮经典真题·明考向作业手册
夯实必备知识 | 提升关键能力
卤代烃是烃分子里的氢原子被　 　　　取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基),官能团是　 　　　　　　　　。 
(1)卤代烃的物理性质
(2)卤代烃的化学性质①取代反应(水解反应)a.反应条件:NaOH水溶液,加热b.溴乙烷在NaOH水溶液条件下的水解反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　。 c.卤代烃(R—X)的水解反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②消去反应(消除反应)a.定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键(双键或三键)的化合物的反应,叫消去反应(消除反应)。b.反应条件:NaOH的醇溶液,加热c.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热条件下的消去反应方程式:　 ; d.卤代烃的消去反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(1)取代反应如乙烷与Cl2:　 。 苯与Br2:　 。 C2H5OH与HBr:　 。 (2)不饱和烃的加成反应如丙烯与Br2的加成反应:　 。 
3. 卤代烃的获取方法
[注意] ①不能直接向卤代烃中加入AgNO3溶液检验卤素的种类,二者不反应;②卤代烃水解液呈碱性,要先加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,根据沉淀颜色判断卤代烃中卤素的种类。
4. 卤代烃中卤素原子的检验
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)C2H5Br属于电解质,在碱的水溶液中加热可生成C2H5OH(　)(2)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高(　)(3)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应(　)
[解析] (1)C2H5Br属于非电解质。
[解析] (3)如CH3Cl、C(CH3)3CH2Cl,不能发生消去反应。
(4)CH4、CCl4、CF2Cl2均为正四面体结构的分子(　)(5)取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀(　)(6)氯代环己烷可由环己烯与氯化氢加成得到(　)
[解析] (5)加入AgNO3溶液前应先加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠溶液。
[解析] (4)CF2Cl2是四面体结构,但不是正四面体结构。
2.以下物质中,按要求填空:① 　 ②CH3CH2CH2Br　③CH3Br　④CH3CHBrCH2CH3(1)上述物质的熔沸点由高到低的顺序是  (填序号)。(2)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是　　　　。 (3)物质②的水解产物催化氧化反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 (4)由物质②制取1,2-丙二醇经历的反应类型为　　　　　　　　　　　　 　　　。 (5)检验物质③中含有溴元素的试剂名称为　　 　　　　　　　　 　　　　。 
消去反应、加成反应、水解(取代)反应
氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
题组一　卤代烃的消去反应与水解反应
1.下列化合物中,既能发生水解反应,又能发生消去反应,且消去反应生成的烯烃只有一种的是(　 )A.CH3BrB. C. D.
[解析] 该有机物只有一个碳原子,不能发生消去反应,A错误;该有机物可以发生水解反应,生成醇,也可以发生消去反应,产物只有一种,为 ,B正确;该有机物中与氯原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,C错误;该有机物发生消去反应会有两种产物 和 ,D错误。
2.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是( 　)A.甲、乙、丙、丁中加入NaOH的醇溶液共热,然后加入稀硝酸呈酸性,再滴AgNO3溶液,均有沉淀生成B.甲中加NaOH水溶液共热,再滴入AgNO3溶液,可检验该物质中含有的卤素原子C.甲、乙、丙、丁均为难溶于水的液体D.丙与NaOH的水溶液共热,反应后生成的醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[解析] 甲、丙、丁不能发生消去反应,所以甲、丙、丁和氢氧化钠的醇溶液共热后,再加入HNO3酸化的AgNO3溶液不能生成沉淀,A错误;卤代烃和NaOH的水溶液发生取代反应生成NaX,检验卤素离子应在酸性条件下,否则生成AgOH沉淀而影响实验结论,B错误;CH3Cl在常温下呈气态,C错误;丙与NaOH的水溶液共热,可生成醇,为伯醇,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
【规律小结】 卤代烃水解反应和消去反应的比较
题组二　卤代烃中卤素检验的实验探究
3.室温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　 )
[解析] 氢氧化钠会和硝酸银生成氢氧化银沉淀,氢氧化银分解生成黑色氧化银,故不能说明卤代烃未水解,A错误;溴乙烷的密度比水大,分层后位于下层,甲苯的密度比水小,分层后位于上层,根据分界面的不同可以区分它们,B错误;该实验过程中用到了醇,且醇也可以被高锰酸钾氧化,使其褪色,C错误;将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,说明生成了含有碳碳双键的乙烯,则溴乙烷发生了消去反应,D正确。
4.为测定某卤代烃(只含一种卤原子)分子中卤素原子的种类和数目,设计实验如下:已知:相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94。下列说法不正确的是(　 )A.加入过量稀硝酸的目的是中和未反应的NaOH,防止干扰卤素原子的测定B.该卤代烃分子中含有溴原子C.该卤代烃的分子式是C2H4Br2D.该卤代烃的名称是1,2-二溴乙烷
[解析] 卤代烃的水解需要在碱性溶液中进行,加入硝酸银溶液检验卤素原子前需要先加入稀硝酸中和过量的氢氧化钠溶液,防止干扰卤素原子的测定,A正确;根据信息得到淡黄色沉淀可知,卤代烃分子中含有溴原子,B正确;
【规律小结】 卤代烃分子中卤素原子的检验原理
题组三　卤代烃在有机合成中的应用
5.有机化合物M的合成路线如下图所示:下列说法不正确的是( 　)A.反应①还可能生成 B.Y的分子式为C6H10Br2C.试剂1为NaOH醇溶液 D.若用18O标记Z中的O原子,则M中一定含有18O
[解析] 反应①中 与Br2发生加成反应可生成 ,A正确; 与Br2发生加成反应生成 , 与H2在催化剂条件下发生加成反应生成 ,Y的结构简式为 ,其分子式为C6H10Br2,B正确; 在NaOH水溶液中发生取代反应生成 , 与CH3COOH发生酯化反应生成 ,试剂1为NaOH水溶液,C错误;根据酯化反应原理:酸脱羟基醇脱氢,故若用18O标记Z中的O原子,则M中一定含有18O,D正确。
6.以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图所示,则下列说法正确的是(　 )A.A的结构简式是 B.①②的反应类型分别是取代反应、消去反应C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照D.加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明 已完全转化为
[解析] 由环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如题图所示,根据逆向思维的方法推导,C为 ,B为 ,A为 ,A错误;根据合成路线 ,反应①为光照条件下的取代反应,反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,反应③为加成反应,反应④为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,B正确;反应②为卤代烃的消去反应,需要的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应③为烯烃的加成反应,条件为常温,C错误;B为环戊烯,含碳碳双键,环戊二烯含碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则酸性KMnO4溶液褪色不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯,D错误。
【方法技巧】 卤代烃在有机合成中的应用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁(2)改变官能团的个数
(3)改变官能团的位置(4)进行官能团的保护如在氧化CH2 = CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:
(1)醇是羟基与饱和碳原子相连构成的化合物,饱和一元醇的分子通式为　　　　　 　　。 (2)酚是羟基与苯环　　　　相连而形成的化合物,最简单的酚为　　　　　　　　　。 (3)醇的分类
CnH2n+1OH(n≥1)
2. 醇、酚的物理性质
(1)醇类物理性质的变化规律
3. 由断键方式理解醇的化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号(如图所示),那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示:以乙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键位置及反应类型。(1)与Na反应: 　 ,　 　, 　　　　　　。 
2CH3CH2OH+2Na → 2CH3CH2ONa+H2↑
(2)与HBr的取代: 　 ,　　　　, 　　　　　　。 (3)催化氧化:  　 ,　　 　　, 　　　　 　　。 (4)①浓硫酸,加热分子内脱水:　　　　　　　　　　　　　　　　　　,　　　　,　　　　　　。 ②浓硫酸,加热分子间脱水: 　 ,　　　　, 　　　　　　。 (5)与乙酸的酯化反应: 　 ,　　　　, 　 　　　　　。 
4. 由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
(1)苯环对羟基的影响——弱酸性由于苯环对羟基的影响,使酚羟基比醇羟基更活泼,可以发生电离。①苯酚的电离方程式为　　　　　　　　　　　。苯酚俗称石炭酸,但酸性　　　　,　  使石蕊溶液变红。②与碱的反应:苯酚的浑浊液 现象为　　　　　　  现象为　　　　　　　　。 该过程中发生反应的化学方程式分别为
C6H5OH ⇌ C6H5O-+H+
③与活泼金属反应:(2)羟基对苯环的影响——苯环上羟基邻、对位氢原子的取代反应由于羟基对苯环的影响,使苯酚中苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子　　　　　。苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水产生的现象为　　　　　　　　。其化学方程式为
(3)显色反应:苯酚溶液中滴加FeCl3溶液,溶液变为紫色。(4)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色,易被酸性KMnO4溶液氧化,易燃烧。(5)缩聚反应:苯酚与甲醛在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式:
(1)概念:氧原子与两个烃基相连的化合物,其结构可表示为　 　　　　,官能团结构为　 , 名称为 　　　　。 (2)常见的醚类:甲醚CH3—O—CH3,乙醚　　　　 　　　　。 (3)碳原子数相同的醚与醇(烃基饱和)互为同分异构体。
CH3CH2OCH2CH3
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性(　)(2)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应(　)(3)所有的醇都能发生催化氧化反应和消去反应(　)(4)向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,证明苯酚的酸性比碳酸弱(　)
[解析] (3)CH3OH不能发生消去反应。
(5) 和 含有的官能团相同,二者的化学性质相似(　)(6)苯中含有苯酚杂质,可加入浓溴水使苯酚生成2,4,6-三溴苯酚沉淀,然后过滤除去(　)
[解析] (6)没有2,4,6-三溴苯酚沉淀出现,生成的2,4,6-三溴苯酚会溶解在苯中,不易分离。
[解析] (5)二者的化学性质不同。
(7)0.1 ml乙醇与足量的钠反应生成0.05 ml H2,说明每个乙醇分子中有一个羟基(　)(8)1 ml 中加入足量浓溴水,最多能与3 ml Br2发生取代反应(　)
[解析] (8)酚中羟基的邻、对位上的氢原子易被取代,该酚与浓溴水反应时,最多能与2 ml Br2发生取代反应。
2.下列四种有机物的分子式均为C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH ② ③ ④ 分析其结构特点,用序号解答下列问题:(1)其中能与钠反应产生H2的有　　　 　　。 (2)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是　 　　。 (3)能被氧化成酮的是　　　　。 (4)能发生消去反应且生成两种产物的是　 。 
[解析] (1)所有的醇都能与钠反应产生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”,①和③符合题意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“ ”,②符合题意。(4)若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有两种氢原子,则发生消去反应时,可以得到两种产物,②符合题意。
题组一　醇的结构和性质
1.结合下表已知信息,判断下列相关叙述正确的是(　 )A.①②③属于饱和一元醇B.可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点C.用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来D.醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键
[解析] ①甘油为丙三醇,属于三元醇,②1,2-丙二醇和③乙二醇为二元醇,A错误;分子间氢键越多沸点越高,即羟基越多沸点越高,乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多,其分子之间可以形成的氢键多,所以其沸点高于乙醇的沸点,B错误;因为②1,2-丙二醇的沸点与③乙二醇的沸点相差不大,用蒸馏法不易分离,C错误;氢键是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力,所以醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键,D正确。
2.[2023·湖南株洲第一中学开学考] 立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是( 　)A.N分子可能存在顺反异构B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有3种D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种
[解析] M(2-甲基-2-丁醇)在浓硫酸加热作用下发生消去反应生成2-甲基-1-丁烯或2-甲基-2-丁烯,都不存在顺反异构,A错误; L分子式为C5H11Cl,其任一同分异构体中最多有1个手性碳原子,比如 ,B正确;M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有 、 、 共3种,C正确;L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种即 ,D正确。
【规律小结】 1.醇的催化氧化规律:醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。
2.醇的消去反应规律(1)结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子), 、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。(2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。(3)一元醇发生消去反应生成的烯烃种类数等于连有羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种类数。
题组二　酚的结构与性质
3.[2023·辽宁教研联盟调研] 中成药连花清瘟的有效成分绿原酸的结构简式如图,下列有关绿原酸说法正确的是( 　)A.其分子式为C16H14O9B.1 ml该分子最多可与3 ml Br2发生反应C.该分子与足量的H2发生加成反应的生成物与该分子相比,手性碳原子数增加D.该分子最多有8个碳原子共面
[解析] 由结构简式可知其分子式为C16H18O9,A错误;该物质中酚羟基所在苯环的邻对位氢与溴取代、碳碳双键可以和溴加成,所以1 ml该分子最多可与4 ml溴发生反应,B错误;连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,与足量H2加成后右侧六元环上与O相连的4个C均为手性碳原子,左侧苯环加成后手性碳原子数增加,C正确;苯环、碳碳双键、酯基都为平面形结构,框内的9个碳原子可以在同一平面,如图 ,且经旋转单键右侧六元环中也有碳原子可共面,D错误。
4.某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是( 　)A.NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质恰好完全反应时,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2∶1B.1 ml该有机物最多可以与3 ml H2发生加成反应C.该有机物能发生氧化反应、消去反应、取代反应D.1 ml该有机物与浓溴水反应时最多能消耗 2 ml Br2
[解析] 每1 ml酚羟基或1 ml羧基消耗1 ml NaOH;每1 ml羧基消耗1 ml NaHCO3,则与等物质的量的该物质恰好完全反应时,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2∶1,故A正确。苯环和醛基都能与氢气发生加成反应,1 ml 该有机物最多可以与4 ml H2发生加成反应,故B错误。与羟基相连碳原子的邻位碳原子上没有氢,该有机物不能发生消去反应,故C错误。酚羟基的一个邻位和一个对位的氢原子均可以被溴原子取代,每取代一个氢原子需要1 ml Br2,醛基与溴水发生氧化反应,1 ml —CHO 消耗 1 ml Br2,所以1 ml该有机物最多能与3 ml Br2反应,故D错误。
【规律小结】 醇和酚的性质比较
1.醛的概念:由　　　 　　与醛基相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。 
醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为以乙醛为例写出醛类反应的主要化学方程式:(1)氧化反应①银镜反应 　 ; ②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 　 。 (2)还原反应(催化加氢)　 。 
4. 醛的应用和对环境、健康产生的影响
(1)醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。(2)35%~40%的甲醛水溶液俗称　　　　　　;具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的　　　　是室内主要污染物之一。 
(1)结构①酮的结构简式可表示为 。②饱和一元酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。(2)化学性质①不能发生银镜反应,不能被新制的Cu(OH)2氧化。②能发生加成反应
(3)丙酮丙酮是最简单的酮,无色透明的液体,易挥发,可与水、乙醇、乙醚等以任意比例互溶,能溶解多种有机化合物。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛(　)(2)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇(　)(3)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下(　)(4)1 ml HCHO与足量银氨溶液在加热条件下充分反应,可析出2 ml Ag(　)
[解析] (4)1 ml HCHO与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应,析出4 ml Ag。
[解析] (1)含醛基的有机物不一定属于醛类,如葡萄糖、甲酸酯类。
(5)做过银镜反应的试管内壁上有一层银,可以用稀硝酸清洗(　)(6)实验室配制银氨溶液时,应将2%的硝酸银溶液滴入2 mL 2%的氨水中(　)(7)欲检验CH2 = CH—CHO分子中的官能团,应先检验“ ”后检验“—CHO”(　)
[解析] (6)实验室配制银氨溶液时,应将氨水滴入硝酸银溶液中,直至最初产生的沉淀溶解,顺序不能颠倒。
[解析] (7)检验“ ”一般用溴水或KMnO4(H+)溶液,而两种试剂均可氧化“—CHO”,故应先用新制Cu(OH)2或银氨溶液检验“—CHO”,后检验“ ”。
2.下列叙述正确的是( 　)A.醛和酮是不同类的同分异构体,二者的化学性质相似B.能发生银镜反应的物质是醛,1 ml醛与银氨溶液反应只能还原出2 ml AgC.醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应D.丙醛、丙酮、丙酸均能与氢气在催化剂作用下发生加成反应
[解析] 醛和酮含有的官能团分别是醛基和酮羰基,化学性质不同,故A错误;1 ml甲醛能还原出4 ml Ag,故B错误;醛类既能发生氧化反应,又能发生还原反应,故C正确;丙酸中含有羧基,—COOH不能与氢气发生加成反应,故D错误。
题组一　醛和酮的结构和性质
1.α-鸢尾酮香料的分子结构如图,下列说法不正确的是(　 )A.α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体B.1 ml α-鸢尾酮最多可与3 ml H2加成C.α-鸢尾酮能发生银镜反应D.α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢三步反应可转变为
[解析] α-鸢尾酮中含碳碳双键、碳氧双键和环,不饱和度为4,其同分异构体可能含苯环和酚羟基,即α-鸢尾酮可与某种酚互为同分异构体,故A正确; 和 均可与氢气发生加成反应,则1 ml α-鸢尾酮最多可与3 ml H2加成,故B正确;分子中不含—CHO,则不能发生银镜反应,故C错误; 加成为饱和烃结构, 加成生成醇,消去转化为烯烃,再与氢气加成转化为饱和烃结构,碳骨架不变,则α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢三步反应可转变为 ,故D正确。
2.玉米芯与稀硫酸在加热加压下反应,可以制得糠醛( ),糠醛是重要的化工原料,用途广泛。关于糠醛的说法,不正确的是(　 )　　　　 　　　　　 　　　　　A.其核磁共振氢谱有3组吸收峰B.1 ml糠醛可与3 ml H2发生加成反应C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.与苯酚在一定条件下反应得到结构简式为 的产物
[解析] 糠醛结构不对称,含4种H,则核磁共振氢谱有4组吸收峰,A项错误;1个糠醛中含有2个碳碳双键、1个—CHO,均能与氢气发生加成反应,则1 ml糠醛可与3 ml H2发生加成反应,B项正确;糠醛含碳碳双键和—CHO,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;糠醛含—CHO,可与苯酚发生缩聚反应,生成 ,D项正确。
甲醛是具有强还原性的气体,甲醛具有挥发性,生成的无色气体中混有甲醛气体,可将灼热的CuO还原为铜单质,得到红色固体,所以不能证明气体中含有CO,故B错误;配制氢氧化铜悬浊液时,NaOH是过量的,在碱性溶液中不可能产生二氧化碳,故C错误;根据实验操作③,甲酸钠中也含有醛基,与新制的Cu(OH)2反应,未观察到明显现象,含有—CHO的甲酸钠没有被新制Cu(OH)2氧化,故D错误。
4.有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为 ,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( 　)A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水D.先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴水
[解析] A中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化,B中先加溴水,醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B错误;C中若先加银氨溶液,可检验醛基,但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,碱与溴反应,则无法确定有机物A中是否含有碳碳双键,C错误。
5.分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行实验加以鉴别,其实验记录如下:
回答下列问题:(1)写出四种物质的结构简式:X　　　　　 　　,Y　　　　　　　　　　,Z　　　　　　　　　,W　　　　　　　　　。 (2)①写出Y与新制的Cu(OH)2悬浊液共热反应的化学方程式: 　 。 ②写出Z与NaOH溶液反应的化学方程式:  　。 
[解析]根据题意可知X中含有—COOH,为CH3CH2COOH;Y中含—CHO,且含—OH,不含—COOH,故Y为 ;Z中含—COO—R和—CHO,无—OH,故Z为HCOOCH2CH3;W中含—COO—R,不含—OH和—CHO,故W为CH3COOCH3。
【规律小结】 醛基的检验方法
1. [2022·湖北卷] 莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是(　 )A.不能与溴水反应B.可用作抗氧化剂C.有特征红外吸收峰D.能与Fe3+发生显色反应
[解析] 苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A错误;该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;该物质红外光谱能看到苯环、C = O、O—H等特征吸收峰,C正确;该物质含有酚羟基,能与铁离子发生显色反应,D正确。
2. [2023·山东卷] 有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是(　 )A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)D.类比上述反应, 的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
[解析] 由有机物X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团,A正确;由有机物X的结构简式可知,X分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X中其他原子可能共平面,B正确;
由有机物Y的结构简式可知,Y的分子式为C6H10O,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有 、 、 、 、 5种(不考虑立体异构),C错误;由题干信息可知,类比X→Y的异构化反应, 的异构化产物为 ,含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,D正确。
3. [2023·湖北卷] 下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是(　 )
[解析] 根据图示的互变原理,酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式,烯醇式具有的特点为与羟基相连的碳原子必须连接双键。水可以写成H—OH的形式,与CH≡CH发生加成反应生成CH2 = CHOH,烯醇式的CH2 CHOH不稳定,转化为酮式的乙醛,A不符合题意;产物3-羟基丙烯中,与羟基相连的碳原子未连接双键,不会发生烯醇式与酮式的互变异构,B符合题意; 中酯基水解生成 和CH3OCOOH, 可以发生互变异构转化为 ,C不符合题意; 可以发生互变异构转化为 ,从而可形成分子内氢键,D不符合题意。
4. [2022·山东卷] γ-崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图所示。关于γ-崖柏素的说法错误的是(　 )A.可与溴水发生取代反应B.可与NaHCO3溶液反应C.分子中的碳原子不可能全部共平面D.与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子
[解析] 由题中信息可知,γ-崖柏素中碳环具有类似苯环的共轭体系,其分子中羟基具有类似酚羟基的性质。酚可与溴水发生取代反应,γ-崖柏素有酚的通性,且γ-崖柏素的环上有可以被取代的H,故γ-崖柏素可与溴水发生取代反应,A正确;酚类物质不与NaHCO3溶液反应,γ-崖柏素分子中没有可与NaHCO3溶液反应的官能团,故其不可与NaHCO3溶液反应,B错误;γ-崖柏素分子中有一个异丙基,异丙基中间的碳原子与其相连的3个碳原子不共面,故其分子中的碳原子不可能全部共平面,C正确;γ-崖柏素与足量H2加成后转化为 ,产物分子中含手性碳原子(与羟基相连的C原子是手性碳原子),D正确。
5. [2022·浙江卷] 染料木黄酮的结构如图所示,下列说法正确的是(　 )A.分子中存在3种官能团B.可与HBr反应C.1 ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 ml Br2D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 ml NaOH
[解析] 分子中含有酚羟基、酮羰基、醚键和碳碳双键,共4种官能团,A错误;含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B正确;酚羟基含有4种邻位或对位H,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以1 ml该物质最多消耗5 ml Br2,C错误;该分子中含有3个酚羟基,所以最多消耗3 ml NaOH,D错误。
1. 化合物X的分子式为C5H11Cl,用NaOH的醇溶液处理X,可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z,Y、Z经催化加氢后都可得到2-甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理,则所得有机产物的结构简式可能是(　　)A.CH3CH2CH2CH2CH2OHB. C. D.
[解析] CH3CH2CH2CH2CH2OH没有支链,A错误; 对应X的结构简式为 ,生成的烯烃有2种,符合题目要求,B正确; 对应的X发生消去反应生成一种烯烃,C错误; 对应的X的结构简式为 ,不能发生消去反应,D错误。
2. [2023·辽宁东北育才学校模拟] Z是医药工业和香料工业的重要中间体,合成路线如图所示,下列说法正确的是(　　)A.X→Y属于取代反应,Y→Z属于氧化反应B.Z的名称为4-醛基苯酚,X和Y互为同系物C.X苯环上的二氯代物有6种,Y苯环上的三氯代物有2种D.Z中所有原子可共平面,Z与H2完全加成后分子中存在2个手性碳原子
[解析] 由结构简式可知,苯酚与甲醛发生加成反应生成对羟基苯甲醇,A错误;由结构简式可知,Z的名称为4-羟基苯甲醛,X和Y不是同类物质,不互为同系物,B错误;由结构简式可知,X苯环上的二氯代物可以视作邻、间、对二氯苯分子中苯环上的氢原子被酚羟基取代所得结构,共有6种,Y苯环上的三氯代物与一氯代物的数目相同,共有2种,C正确;由结构简式可知,Z与氢气完全加成所得分子为结构对称的分子,分子中不存在连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,D错误。
3. [2023·辽宁沈阳第二中学模拟] BAS是一种可定向运动的“分子机器”,其合成路线如图所示。下列说法正确的是(　　)A. 存在顺反异构B. 既有酸性又有碱性C.中间产物的结构简式为 D.①为加成反应,②为消去反应
[解析] 分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时,存在顺反异构,该物质不含有碳碳双键,不存在顺反异构,A错误;-NH2具有碱性,该物质没有酸性基团,B错误;①为加成反应,氨基破坏了碳氧双键,②为消去反应,羟基发生消去,脱去了水,中间产物的结构简式为 ,C错误,D正确。
4. [2023·辽宁名校联盟模拟] 化合物M是一种新型药物的中间体,可由如下路线合成。下列说法错误的是(　　)A.“一定条件”可能具体指浓硝酸、浓硫酸、加热B.与足量Na2CO3溶液反应,1 ml M最多消耗1 ml Na2CO3C.L不存在含有手性碳原子的芳香族化合物的同分异构体D.L和M均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[解析] 对比M、L的结构简式,苯环上氢原子被硝基取代可通过浓硝酸、浓硫酸、加热反应实现,A正确;M中酚羟基可与Na2CO3反应生成NaHCO3,1 ml M最多消耗1 ml Na2CO3,B正确;L的同分异构体中,存在含有手性碳原子的芳香族化合物的同分异构体,如 等,C错误;L和M均含酚羟基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。　　
1. 如图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应,其中产物只含有一种官能团的反应是(　 )A.①② B.②③C.③④D.①④
[解析] 与酸性高锰酸钾溶液发生反应,得到的产物中含有羧基、碳溴键两种官能团,①错误;与水在酸性条件下发生加成反应,得到的产物中含有羟基、碳溴键两种官能团,②错误;与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应,形成的产物中只含有碳碳双键一种官能团,③正确;与HBr发生加成反应,形成的产物中只含有碳溴键一种官能团,④正确。
2. 研究1-溴丙烷是否发生消去反应,用如图所示装置进行实验,观察到溴的四氯化碳溶液褪色。下列叙述不正确的是(　 )A.向反应后的①试管中加入少量的AgNO3溶液无法验证是否发生消去反应B.若②中试剂改为酸性高锰酸钾溶液,观察到溶液褪色,则①中一定发生了消去反应C.①试管中一定发生了消去反应生成不饱和烃D.②中发生了加成反应
[解析] 试管①中1-溴丙烷和NaOH的醇溶液加热发生消去反应生成丙烯和NaBr,但过量的氢氧化钠与AgNO3反应产生Ag2O棕褐色沉淀,会干扰实验,因此向反应后的①试管中加入少量的AgNO3溶液无法验证是否发生消去反应,A正确;由于所用试剂中有醇,醇有一定的挥发性,醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,若②中试剂改为酸性高锰酸钾溶液,醇和丙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此观察到溶液褪色,不能说明①中发生的是消去反应,B错误;溴的CCl4溶液褪色,说明生成了不饱和烃,则①试管中一定发生了消去反应,C正确;②中溴的CCl4溶液褪色,是因为生成物丙烯和溴发生了加成反应,D正确。
3. [2023·河北衡水中学调研] 有机物甲经两步反应转化为丙,如图所示,下列叙述错误的是(　 )A.甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应B.反应(1)的无机试剂是液溴和铁粉,实际起催化作用的是FeBr3C.反应(2)产物中可能含有未反应的甲,可用溴的四氯化碳溶液检验是否含甲D.反应(2)属于取代反应
[解析] 甲中含有碳碳双键,丙中含有—CH2OH,都能被酸性KMnO4溶液氧化,A正确;由转化关系可知,反应(1)是甲与Br2发生加成反应生成 ,再发生碱性水解生成丙,B错误;甲含有碳碳双键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色,而丙则不能,C正确;反应(2)是 的碱性水解反应,属于取代反应,D正确。
4. [2023·辽宁名校联盟模拟] 有机物Z具有美白功效,是化妆品的成分之一,其合成路线如图。下列有关叙述错误的是(　 )A.W和X均能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.M→X能在NaOH醇溶液、加热的条件下发生C.X+Y→Z的反应属于取代反应D.Y的核磁共振氢谱有4组峰
[解析] W中苯环侧链含有乙基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,X中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;M→X是卤代烃的消去反应,在NaOH醇溶液、加热的条件下发生,B正确;X+Y→Z的反应是X中碳碳双键的加成,属于加成反应,C错误;Y是对称的结构,共有4种化学环境不同的H原子,核磁共振氢谱有4组峰,D正确。
5. [2023·广东深圳高级中学模拟] 乙醇在食品、化工等领域中具有重要作用。下列与乙醇有关实验的说法正确的是( 　)A.通过分液的方法可从75%乙醇溶液中分离得到无水乙醇B.乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,可先向试管中加入75%乙醇,再加入浓硫酸和乙酸C.将铜丝伸入装有无水乙醇的试管中,可制备乙醛D.向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇可得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
[解析] 乙醇与水互溶,不能通过分液的方法获得无水乙醇,可通过加生石灰然后蒸馏的方法从75%乙醇溶液中分离得到无水乙醇,故A错误;乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,先向试管中加入无水乙醇,再加入浓硫酸和乙酸,故B错误;将热的铜丝伸入装有无水乙醇的试管中生成乙醛,故C错误;乙醇能降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度,向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇可得到[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,故D正确。
6. [2022·山东青岛调研] 对于有机化合物 ,下列说法中正确的是(　 )A.它是苯酚的同系物B.1 ml该有机化合物与浓溴水反应,最多与2 ml 溴发生取代反应C.1 ml该有机化合物能与足量金属钠反应产生0.5 ml H2D.1 ml该有机化合物能与2 ml NaOH反应
[解析] 同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,A错误;与浓溴水反应时,Br2与酚羟基的邻、对位发生取代反应,B正确;
醇羟基、酚羟基都能与Na反应,故1 ml该有机化合物与足量Na反应生成1 ml H2,C错误;酚羟基与NaOH反应,醇羟基与NaOH不反应,故1 ml该有机化合物能与1 ml NaOH反应,D错误。
7. [2023·辽宁葫芦岛二模] 茶叶主要产自我国的南方,茶叶中的儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是(　 )A.能发生氧化反应、取代反应B.遇FeCl3溶液发生显色反应C.该有机物中碳原子的杂化方式为sp2、sp3D.1 ml该物质最多消耗5 ml NaOH
[解析] 该有机物分子中含有酚羟基,能发生氧化反应、取代反应,A正确;该有机物分子中含有酚羟基,具有酚的性质,遇FeCl3溶液发生显色反应,B正确;该有机物中苯环上的碳原子,其价层电子对数都为3,杂化方式为sp2,饱和碳原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,C正确;1个该物质的分子中,4个酚羟基都能与NaOH发生反应,则1 ml该物质最多消耗4 ml NaOH,D错误。
8. [2024·浙江百校联考] 2-硝基-1,3-苯二酚(橘红色针状晶体,难溶于水,沸点为88 ℃)可由间苯二酚经磺化、硝化等步骤合成,其中一步按图示装置(部分仪器略去)收集产品。下列说法不正确的是(　 )A.“混酸”混合操作步骤是将浓硫酸慢慢地加入浓硝酸中,并及时搅拌冷却至室温B.控制反应温度不超过30 ℃的主要原因是避免硝酸分解或挥发,同时避免副反应发生C.水蒸气蒸馏中,2-硝基-1,3-苯二酚残留在三颈烧瓶中,取出加水过滤得粗产品D.按上述步骤合成产物的主要目的是防止硝基取代间苯二酚羟基对位上的氢原子
[解析] 浓硫酸密度大于浓硝酸,“混酸”混合操作步骤是将浓硫酸慢慢地加入浓硝酸中,并及时搅拌冷却至室温,故A正确;硝酸不稳定,加热易分解,控制反应温度不超过30 ℃的主要原因是避免硝酸分解或挥发,同时避免副反应发生,故B正确;2-硝基-1,3-苯二酚的沸点为88 ℃,水蒸气蒸馏中,2-硝基-1,3-苯二酚从三颈烧瓶中蒸馏出来,故C错误;羟基的邻位、对位易发生硝化反应,按上述步骤合成产物的主要目的是防止硝基取代间苯二酚羟基对位上的氢原子,故D正确。
9. [2023·天津第一中学检测] 有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式如图所示。下列有关有机物A的说法不正确的是( 　)A.属于醛类,其分子式为C10H16OB.能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2发生反应C.催化加氢时,1 ml A最多消耗2 ml H2D.加入溴水,可检验A中含有的碳碳双键
[解析] 含有醛基,属于醛类,由结构简式可知其分子式为C10H16O,A正确;含有—CHO,故能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2发生反应,B正确;醛基和碳碳双键都能与氢气发生加成反应,故催化加氢时,1 ml A最多消耗2 ml H2,C正确;A中含有碳碳双键和醛基,溴水可将—CHO氧化生成—COOH,故加入溴水,不能检验碳碳双键,D错误。
10. 炔丙醇酮R是一种化工原料,其结构如图。下列关于炔丙醇酮R的说法正确的是( 　) A.R的分子式为C9H12O2B.1 ml R最多能与4 ml Br2发生加成反应C.R的同分异构体中含一个苯环且能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2的结构共有(不考虑立体异构)14种D.R可发生氧化反应、水解反应、加成反应和加聚反应
[解析] 由结构简式可知,炔丙醇酮R的分子式为C9H10O2,A错误。由结构简式可知,炔丙醇酮R分子中碳碳双键和碳碳三键能与溴发生加成反应,则1 ml R最多能与3 ml溴发生加成反应,B错误。
炔丙醇酮R的同分异构体中含一个苯环且能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,说明同分异构体分子中含有羧基,若苯环上只有1个取代基,可以视作丙酸分子中烃基上的氢原子被苯环取代所得结构,共有2种;若苯环上有2个取代基,同分异构体的结构可以视作乙苯分子中苯环上的氢原子被羧基取代所得结构,共有邻、间、对3种,也可以视作甲苯苯环上的氢原子被—CH2COOH取代所得结构,共有邻、间、对3种;若苯环上有3个取代基,同分异构体的结构可以视作邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分子中苯环上的氢原子被羧基取代所得结构,共有6种,则符合条件的同分异构体共有14种,C正确。由结构简式可知,炔丙醇酮R分子中不含有酯基和卤素原子,不能发生水解反应,D错误。
11. [2024·北师大实验中学摸底] 香兰素是生活中常用的一种香料,可通过以下方法合成。下列有关说法不正确的是( 　)A.物质A能与氯化铁溶液发生显色反应B.反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应类型分别是加成反应、氧化反应C.1 ml物质B最多能与3 ml NaOH反应D.香兰素中碳原子有两种杂化方式
[解析] A结构中有酚羟基,酚羟基遇到氯化铁溶液会发生显色反应,故A正确;反应Ⅰ是A中酚羟基的对位与醛基发生了加成反应,反应Ⅱ是B中的醇羟基被氧化为羰基,发生的是氧化反应,故B正确;B中能和NaOH发生反应的只有酚羟基和羧基,1 ml物质B最多能与2 ml NaOH反应,故C错误;香兰素中苯环和醛基上的C原子都采用sp2杂化,饱和C原子采用sp3杂化,所以香兰素中碳原子有两种杂化方式,故D正确。
12. [2023·湖北武汉华中师大一附中模拟] 在无水环境中,醛或酮可在H+的催化下与醇发生反应,其机理如图所示。下列说法错误的是(　 )A.加入干燥剂或增加H+的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率B.甲醛和聚乙烯醇( )发生上述反应时,产物中可含有六元环结构C.总反应的化学方程式为 D.在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基