2024届高考化学一轮复习专题9第48讲卤代烃醇与酚醛与酮基础学案

这是一份2024届高考化学一轮复习专题9第48讲卤代烃醇与酚醛与酮基础学案，共38页。

1．根据碳卤键的极性，理解卤代烃的结构和性质，并关注卤代烃在有机合成中的桥梁作用。了解卤代烃对环境的影响。 2．能根据醇羟基和酚羟基的特点和反应规律推断含羟基有机物的化学性质，根据有关信息书写相应反应的化学方程式，能利用它们的主要性质进行鉴别。 3．能描述说明、分析解释醛、酮的重要反应，能书写相应的化学方程式。 4．认识醛、酮等物质对人类生活的影响及在生产、生活中的重要应用。
卤代烃
1．卤代烃的物理性质及对环境的影响
(1)物理性质
(2)卤代烃对环境的影响
氟氯代烷在大气平流层中会分解产生氯原子而破坏臭氧层，是造成“臭氧层空洞”的主要原因。
2．卤代烃的化学性质
卤代烃是指烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的生成物。官能团名称为碳卤(氟、氯、溴、碘)键，结构为X(F、Cl、Br、I)。其中的C—X为强极性键，化学性质活泼。
(1)水解反应(取代反应)
①反应条件：强碱的水溶液、加热。
②C2H5Br在碱性条件下水解的反应方程式为C2H5Br＋NaOHeq \(―――→,\s\up9(H2O),\s\d8(△))C2H5OH＋NaBr。
卤代烃中卤素原子的检验方法
R—Xeq \(―――――――――→,\s\up9(①加NaOH水溶液),\s\d8(△水解))eq \(―――――――――→,\s\up9(②加稀硝酸酸化),\s\d8(中和过量的NaOH))
eq \(――――――――→,\s\up9(③加AgNO3溶液),\s\d8(检验))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(若产生白色沉淀，则卤素原子为氯原子,若产生淡黄色沉淀，则卤素原子为溴原子,若产生黄色沉淀，则卤素原子为碘原子))
(2)消去反应
①概念
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)，而生成含不饱和键的(如碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应。
②反应条件：强碱(如NaOH或KOH)的醇溶液、加热。
③溴乙烷发生消去反应的化学方程式：CH3CH2Br＋NaOHeq \(――→,\s\up9(醇),\s\d8(△))CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
④在NaOH的醇溶液中加热可生成有机物的结构简式为CH2===CHCH2CH3或CH3CH===CH—CH3。
⑤消去反应可以生成CH≡CH。
卤代烃在强碱的醇溶液中发生消去反应时，是卤原子与邻位碳原子上的氢原子一起脱去卤代氢而得到不饱和键。
3．卤代烃的获取方法
(1)取代反应(写出化学方程式)
①乙烷与Cl2生成一氯乙烷：Cl2＋CH3CH3eq \(――→,\s\up9(光))CH3CH2Cl＋HCl；
②苯与Br2：；
③C2H5OH与HBr：C2H5OH＋HBreq \(――→,\s\up9(△))C2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃的加成反应，如丙烯与Br2的反应：CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷在常温常压下均为液体。( )
(2)所有卤代烃均可以燃烧。( )
(3)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。 ( )
(4)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯。( )
(5)在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀。( )
(6)取溴乙烷的水解液，向其中加入AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀。 ( )
(7)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应。( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
2．(1)2­氯丙烷发生消去反应和水解反应的化学方程式为__________________________________________________________________，
__________________________________________________________________。
(2)写出下列物质的加聚反应方程式
①氯乙烯：____________________________________________________，
②四氟乙烯：__________________________________________________。
[答案] (1) ＋NaOHeq \(――→,\s\up9(醇),\s\d8(△))＋NaCl＋H2O ＋NaOHeq \(――→,\s\up9(水),\s\d8(△))＋NaCl
卤代烃的性质与检验
1．卤代烃RCH2CH2X中的化学键如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和③
B．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①
C．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④
D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②
B [本题考查了卤代烃RCH2CH2X发生水解反应和消去反应时断键的位置。发生水解反应时，只断开C—X键；发生消去反应时，要断开C—X键和与卤素原子所连碳原子的相邻碳原子上的C—H键(即③)。]
2．下列卤代烃既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇的是( )
A．①③⑤ B．②④⑥
C．③④⑤ D．①②⑥
B [卤代烃都能发生水解反应，不能发生消去反应的卤代烃有两类：一是只有一个碳原子的卤代烃；二是连接卤原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃；①中与连接氯原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；②既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇；③CH3F只有一个碳原子，不能发生消去反应；④既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇；⑤中与连接溴原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；⑥，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应生成醇；符合题意的为②④⑥，答案选B。]
卤代烃的水解反应和消去反应规律
(1)水解反应规律
①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。
②多卤代烃水解可生成多元醇。
(2)消去反应规律
①两类卤代烃不能发生消去反应
a．与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子。
b．与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子。
②有两种或三种邻位碳原子且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。
③型卤代烃，发生消去反应可以生成含—C≡C—或的化合物。
卤代烃在有机合成中的桥梁作用
3．根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是________，名称是________。
(2)①的反应类型是______；③的反应类型是________。
(3)反应④的化学方程式是_________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] 由反应①可知，A能和Cl2在光照的条件下发生取代反应得，可推知A为。在NaOH的醇溶液中、加热的条件下发生消去反应得。在Br2的CCl4溶液中发生加成反应得B：。―→的转化应是在NaOH的醇溶液中、加热的条件下发生消去反应。
[答案] (1) 环己烷 (2)取代反应 加成反应
(3)＋2NaOHeq \(――→,\s\up9(醇),\s\d8(△))＋2NaBr＋2H2O
卤代烃在有机合成中的四大作用
(1)桥梁作用
(2)改变官能团的个数
如CH3CH2Breq \(―――→,\s\up9(NaOH),\s\d8(醇，△))CH2===CH2eq \(――→,\s\up9(Br2))CH2BrCH2Br。
(3)改变官能团的位置
如CH2BrCH2CH2CH3eq \(―――→,\s\up9(NaOH),\s\d8(醇，△))
CH2===CHCH2CH3eq \(――→,\s\up9(HBr))。
(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：
CH2===CHCH2OHeq \(――→,\s\up9(HBr))eq \(――→,\s\up9(氧化))
eq \(――――――→,\s\up9(①NaOH/醇),\s\d8(②H＋，△))CH2===CH—COOH。
醇与酚
一、醇
1．醇的组成、结构与分类
(1)醇是羟基与饱和碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。
(2)乙醇的结构
(3)醇的分类
2．醇类物理性质的变化规律
3．醇类的化学性质
(1)根据结构预测醇类的化学性质
醇的官能团羟基(—OH)，决定了醇的主要化学性质，受羟基的影响，C—H的极性增强，在一定条件下也可能断键发生化学反应。
(2)醇分子的断键部位及反应类型
完成下列条件下的化学方程式，并指明断键部位。
①与Na反应——断①键
2RCH2CH2OH＋2Na―→2RCH2CH2ONa＋H2↑。
②催化氧化——断①③键
2RCH2CH2OH＋O2eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up9(Cu),\s\d8(△)))2RCH2CHO＋2H2O。
③与HBr的取代——断②键
RCH2CH2OH＋HBreq \(――→,\s\up9(△))RCH2CH2Br＋H2O。
④浓硫酸，加热，分子内脱水——断②⑤键
RCH2CH2OHeq \(――――→,\s\up9(浓硫酸),\s\d8(△))RCH===CH2↑＋H2O。
⑤与R′COOH的酯化反应——断①键
R′COOH＋RCH2CH2OHeq \(,\s\up9(浓H2SO4),\s\d8(△))
R′COOCH2CH2R＋H2O。
⑥浓硫酸，加热，分子间脱水生成醚——断①②键
2RCH2CH2OHeq \(――――→,\s\up9(浓硫酸),\s\d8(一定温度))RCH2CH2OCH2CH2R＋H2O。
醇与卤代烃均可以发生消去反应生成烯烃，但前者的反应条件是浓硫酸、加热至一定温度，后者反应条件为NaOH的醇溶液、加热。
二、酚
1．酚的组成与结构
(1)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为，官能团名称为羟基。
(2)苯酚的组成和结构
含有—OH的有机物可能为醇、酚或羧酸等，醇、酚的官能团均为羟基(—OH)。
2．苯酚的物理性质
3．酚的化学性质
(1)弱酸性
电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊试液变红。
①与活泼金属反应：2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。
②与碱的反应：苯酚的浑浊液中eq \(――――――――→,\s\up9(加入NaOH溶液))液体变澄清eq \(――――――――→,\s\up9(再通入CO2气体))溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为C6H5OH＋NaOH―→C6H5ONa＋H2O、C6H5ONa＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3。
③与盐的反应：C6H5OH＋Na2CO3===C6H5ONa＋NaHCO3。
(2)取代反应
苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为
该反应能产生白色沉淀，常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。
(4)氧化反应
苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性高锰酸钾溶液氧化；容易燃烧。
(5)缩聚反应制酚醛树脂 n＋nHCHOeq \(――→,\s\up9(H＋),\s\d8(△))
eq \a\vs4\al(。)
苯酚的性质体现了基团之间的相互影响，苯环对羟基影响，使酚具有弱酸性，同样—OH对苯环影响，使酚中苯环上羟基邻、对位碳原子上的氢原子易发生取代反应。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)羟基与烃基相连形成的有机物为醇。( )
(2)醇易溶于水的主要原因是醇与水分子形成氢键。( )
(3)含有的官能团相同，二者互为同系物。( )
(4)所有醇均可以发生催化氧化生成醛或酮。( )
(5)2­丁醇发生消去反应只能生成2­丁烯。( )
(6)所有酚在一定条件下均与浓溴水发生取代反应。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
醇、酚的结构与性质
1．下列说法中，正确的是( )
A．醇类在一定条件下都能发生消去反应生成烯烃
B．CH3OH、CH3CH2OH、、都能在铜催化下发生氧化反应
C．将与CH3CH2OH在浓硫酸存在下加热，最多可生成3种有机产物
D．醇类在一定条件下都能与氢卤酸反应生成卤代烃
D [A.甲醇不能发生消去反应，多碳醇当与羟基相邻的碳原子上没有氢原子时也不能发生消去反应，错误；B. 中和羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被催化氧化，错误；C. 与CH3CH2OH在浓硫酸存在下加热反应时，不仅可以分子内脱水，生成烯烃，也能分子间脱水生成醚，烯烃有两种，醚有3种，所以有机产物最多有5种，C错误；D.醇类在加热条件下都能与浓氢卤酸发生取代反应，生成卤代烃，D正确。]
2．胡椒酚是植物挥发油的成分之一，它的结构简式是，下列叙述中不正确的是( )
A．1 ml胡椒酚最多可与4 ml H2发生反应
B．1 ml胡椒酚最多可与4 ml Br2发生反应
C．胡椒酚可与NaOH溶液反应
D．胡椒酚在水中的溶解度不大
B [胡椒酚中既含苯环，又含碳碳双键，故可与4 ml H2发生加成反应；胡椒酚属于酚，在水中溶解度较小，但可以与NaOH溶液反应；1 ml胡椒酚可与2 ml Br2发生取代反应，又可与1 ml Br2发生加成反应，故最多可与3 ml Br2发生反应。]
3．分子式为C5H12O，既能发生催化氧化生成醛又能发生消去反应生成烯烃的醇结构简式：________________________(写键线式)。
[答案]
醇、酚的性质规律
(1)醇催化氧化规律
醇类的催化氧化反应情况与跟羟基相连的碳原子上的氢原子个数有关。
(2)醇消去反应的规律
醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为
(3)酚与溴水反应的取代位置
酚分子中与—OH处于邻、对位上的氢原子可以被—Br取代，而间位上的氢原子不可以被—Br取代。
废水中提取苯酚
4．某工业废水(含苯酚)处理得到苯酚的实验方案如下：
请回答下列问题：
(1)设备①②中进行的分离操作为__________________________________。
(2)方案中的A、B物质分别是______________、______________(填化学式)。
(3)设备③中发生反应的化学方程式为_______________________________
_______________________________________________________________。
(4)该方案中，能循环使用的物质有________________________________。
[答案] (1)萃取、分液 (2)C6H5ONa NaHCO3
(3)＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3
(4)苯、NaOH水溶液、CO2、CaO
醛与酮
1．醛、酮的组成与结构
碳原子数相同的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体。
2．醛(R—CHO)的化学性质
(1)加成反应
①催化加氢——还原反应
R—CHO＋H2eq \(―――→,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))RCH2OH
②与HCN加成
⇒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，—CHO具有较强的极性，与极性分子发生加成反应。
RCHO＋HCNeq \(―――→,\s\up9(催化剂))。
(2)氧化反应
①与O2反应：2R—CHO＋O2eq \(―――→,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))2RCOOH。
②CH3CHO与溴水反应生成CH3COOH：CH3CHO＋Br2＋H2O―→CH3COOH＋2HBr。
③与弱氧化剂反应
a．银镜反应——与银氨溶液反应：
R—CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up9(△))RCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
b．与新制的Cu(OH)2反应：
R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up9(△))RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。
①银氨溶液和新制的Cu(OH)2要现用现配，不能久置，二者均可以用于鉴别有机物中是否含—CHO。②配制银氨溶液时先向洁净试管中加入AgNO3溶液，然后逐滴加入氨水，至沉淀刚好溶解为止。③配制新制的Cu(OH)2时向NaOH溶液中滴加几滴CuSO4溶液，保证NaOH过量。④做银镜实验时：a.试管不洁净；b.水浴加热温度控制不合理，或者用酒精灯直接加热；c.加热时振荡和摇动试管；d.乙醛用量太多，没有保持碱性环境等得不到光亮的银，而得到灰黑色的沉淀物，其主要原因是生成的银不能很好地均匀附着在试管的表面。⑤银镜可以用稀硝酸洗涤：3Ag＋4HNO3===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
3．酮的化学性质
(1)还原反应——催化加氢
(2)与HCN加成
①醛、酮的催化加氢可生成伯醇(—CH2OH)、叔醇()。②醛、酮与HCN加成可生成羟基腈类化合物，腈基酸性条件下水解可以获得羧基。
4．常见的醛和酮
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)甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物。( )
(3)丙醛和丙酮互为同分异构体，不能用核磁共振氢谱鉴别。( )
(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。( )
(6)丙酮与水互溶的原因是丙酮与水分子间可以形成氢键。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
2．完成下列化学方程式。
(1)苯甲醛与O2反应生成苯甲酸：___________________________________，
(2)苯甲醛的银镜反应：____________________________________________，
(3)苯甲醛与HCN的加成反应：____________________________________，
(4)丙酮与H2的加成反应：________________________________________。
[答案] (1)2 ＋O2eq \(―――→,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))2
(2)＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up9(△))＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
醛、酮的结构与性质及其检验
1．下列有关银镜反应实验的说法不正确的是( )
A．实验前先用热的烧碱溶液洗涤有油脂的试管，再用蒸馏水洗涤
B．向2%的硝酸银溶液中滴入2%的稀氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，配得银氨溶液
C．采用水浴加热，不能直接加热
D．可用浓盐酸洗去银镜
D [A.油脂在碱性条件下发生水解反应，所以做银镜反应实验准备洁净试管时，先加氢氧化钠溶液加热几分钟，油脂水解生成高级脂肪酸钠和甘油，再用蒸馏水冲洗即可得到干净的试管，故A正确；B.配制银氨溶液时，若向2%的稀氨水中滴加2%的硝酸银溶液，氨水过量会生成易爆炸的雷酸银(AgONC)，因此配制银氨溶液时应将2%的稀氨水滴入2%的硝酸银溶液中，直至产生的沉淀恰好溶解为止，故B正确；C.水浴加热能保证试管受热均匀，且易于控制反应温度，而直接加热时试管受热不均匀，不利于银镜的生成，故C正确；D.Ag能够和稀硝酸反应而溶解，因此可用稀硝酸洗去试管内的银镜，不能使用浓盐酸，故D错误。]
2．有机物A、B均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体，A在一定条件下可转化为B(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．要检验B中含，可向其中加入溴水
B．用FeCl3溶液可检验物质B中是否混有A
C．物质B既能发生银镜反应，又能发生水解反应
D．1 ml B最多可与5 ml H2发生加成反应
B [A项，—CHO干扰的检验，应先用弱氧化剂把—CHO氧化为—COOH后，再加溴水检验，错误；C项，物质B含有醛基，可以发生银镜反应，但不含酯基或卤素原子，不能发生水解反应，错误；D项，1 ml B含有1 ml苯环、1 ml碳碳双键、1 ml 醛基、1 ml羰基，最多可与6 ml H2发生加成反应，错误。]
3．甲醛分子中可看作有两个醛基，按要求解答下列问题：
(1)写出碱性条件下，甲醛与足量银氨溶液反应的离子方程式：_________
______________________________________________________________。
(2)计算含有0.30 g甲醛的水溶液与过量银氨溶液充分反应，生成的银质量为________。
[解析] (2)甲醛分子中相当于含有两个醛基，1 ml甲醛可生成4 ml银，n(HCHO)＝eq \f(0.3 g,30 g·ml－1)＝0.01 ml，m(Ag)＝0.04 ml×108 g·ml－1＝4.32 g。
[答案] (1)HCHO＋4[Ag(NH3)2]＋＋4OH－eq \(――→,\s\up9(加热))COeq \\al(2－,3)＋2NHeq \\al(＋,4)＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O
(2)4.32 g
(1)醛基(—CHO)检验中的物质的量关系
①定性检验
②a：1 ml ～2 ml Ag ～1 ml Cu2O
b：1 ml HCHO～4 ml Ag～2 ml Cu2O
(2)含—CHO的有机物中的检验
应先用新制的Cu(OH)2氧化—CHO，排除干扰，然后酸化，再用溴水检验。
醛、酮在有机合成中的应用
4．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HOC(CH3)2CH2CH3，可选用的醛或酮与格氏试剂是( )
A．与CH3CH2MgX
B．CH3CH2CHO与CH3CH2MgX
C．CH3CHO与
D．
A [丙酮与CH3CH2MgX二者反应后水解生成
HOC(CH3)2CH2CH3，故A选；CH3CH2CHO与CH3CH2MgX二者反应后水解生成CH3CH2CH(OH)CH2CH3，故B不选；CH3CHO与二者反应后水解生成CH3CH(OH)CH(CH3)2，故C不选；HCHO与二者反应后水解生成HOCH2CH(CH3)CH2CH3，故D不选。]
5．已知：醛分子在稀碱溶液存在下，可发生羟醛缩合反应，生成羟基醛，如：
试写出以乙烯为原料合成正丁醇的各步反应的化学方程式。
[答案] (1)CH2===CH2＋H2Oeq \(―――→,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))CH3CH2OH
(2)2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up9(Cu),\s\d8(△))2CH3CHO＋2H2O
(5)CH3CH===CHCHO＋2H2eq \(―――→,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))CH3CH2CH2CH2OH
1．(2022·山东等级考，T7)γ­崖柏素具天然活性，有酚的通性，结构如图。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
B [由题中信息可知，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说法正确；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说法错误；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说法正确；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(与羟基相连的碳原子是手性碳原子)，D说法正确。]
2．(2022·浙江6月选考，T15)染料木黄酮的结构如图，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 Br2
D．1 ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2 ml NaOH
B [根据结构简式可知分子中含有酚羟基、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；酚羟基含有四种邻位或对位H，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多可消耗5 ml Br2，C错误；分子中含有3个酚羟基，所以最多可消耗3 ml NaOH，D错误。]
3．(2021·福建选择性考试，T2)豆甾醇是中药半夏中含有的一种天然物质，其分子结构如图所示。关于豆甾醇，下列说法正确的是( )
A．属于芳香族化合物
B．含有平面环状结构
C．可发生取代反应和加成反应
D．不能使酸性KMnO4溶液褪色
C [该结构中不含苯环，不属于芳香族化合物，A错误；由结构简式可知，其所含的环状结构中大多数为饱和碳原子，饱和碳原子为四面体构型，因此形成的环状结构不是平面结构，B错误；该结构中含有碳碳双键能发生加成反应，含有醇羟基能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，C正确；碳碳双键和醇羟基均能和高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色，D错误。]
4．(2021·江苏选择性考试，T16)F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图：
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是________。
(2)B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1。
②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。
(3)A＋B→C的反应需经历A＋B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为________。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为________。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
[解析] (1)从成键方式看，形成双键的中心原子通常采用sp2杂化，醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化，饱和C为sp3杂化，故共有7个碳原子采取sp2杂化。
(2)B的一种同分异构体，环上有4个取代基，且有两种含氧官能团，根据其不饱和度可知，这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团；分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶2∶2∶1，说明分子结构具有一定的对称性，则该物质可能为或。
(3)由题给C结构式可知，C的分子式为C17H15NO5；中间体X的分子式为C17H17NO6；结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键，反应类型为消去反应。
(4)由E与F结构简式可知，E→F为甲氧基被—OH取代，则可能另一个甲氧基也被—OH取代，副产物的分子式为C15H14O4，则其结构简式为。
(5)以和为原料制备，两个碳环以—O—连接在一起，则一定会发生类似A＋B→C的反应，则需要和，故需要先得到得到和得到，催化氧化得到。
[答案] (1)7 (2) 或
(3)消去反应 (4)
(5)
课时分层作业(四十八)
卤代烃 醇与酚 醛与酮
1．(2022·泰州检测)一首脍炙人口的民歌《茉莉花》唱得沁人心脾。茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中，正确的是( )
A．茉莉醛与苯甲醛互为同系物
B．在加热和催化剂作用下加氢，每摩尔茉莉醛最多能消耗3 ml H2
C．一定条件下，茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应
D．从理论上说，202 g茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出216 g银
D [苯甲醛中不含碳碳双键，茉莉醛中含有碳碳双键，所以苯甲醛和茉莉醛的结构不同，不属于同系物，故A错误；在一定条件下，能和氢气发生加成反应的有苯环、碳碳双键、醛基，1 ml该物质含有1 ml苯环、1 ml碳碳双键、1 ml醛基，所以1 ml茉莉醛最多能与5 ml氢气加成，故B错误；含—CHO，能发生氧化、还原反应，但不能发生酯化反应，故C错误；含1个—CHO，茉莉醛的相对分子质量为202,202 g茉莉醛的物质的量为1 ml，可从足量银氨溶液中还原出2 ml银，质量为216 g，故D正确。]
2．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．①④ B．③④ C．②③ D．①②
B [由结构可知，该有机物中含C===C和。①为碳碳双键被氧化生成羧基，得到和—COOH两种官能团；②为碳碳双键与水发生加成反应，得到和—OH两种官能团；③为溴原子与相邻碳原子上的氢原子发生消去反应，产物中只有C===C一种官能团；④为碳碳双键与HBr发生加成反应，产物中只有一种官能团；则有机产物只含有一种官能团的反应是③④。]
3．某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：
下列叙述错误的是( )
A．X、Y和Z均能使溴水褪色
B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2
C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应
D．Y可作加聚反应单体，X可作缩聚反应单体
[答案] B
4．(2022·淮安一模)科学家研制出一种新型杀虫剂的结构如图。下列关于该杀虫剂的说法正确的是( )
A．该有机物能发生氧化反应，不能发生还原反应
B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C．1分子该有机物中含有3个手性C原子
D．1 ml该有机物最多能与1 ml H2加成
C [该有机物中的—CHO、C===C均可与H2发生加成反应，故能发生还原反应，A错误；该有机物无(酚)羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应，B错误；连接4个不同的原子或原子团的C原子是手性C原子，有3个(如图，标*的C原子)，C正确；1 ml该有机物最多能与3 ml H2发生加成反应，D错误。]
5．(2022·镇江二模)化学品Y可由X通过加成、消去两步反应制得。下列说法不正确的是( )
A．X能使溴水褪色，说明X中含碳碳双键
B．X→Y有副产物生成
C．X、Y都存在顺反异构体
D．Y与足量H2加成后的产物分子中只有一个手性碳原子
A [X中含有醛基，醛基可以被溴氧化而使其褪色，故不能说明X中含有碳碳双键，A错误；对比X和Y的结构可知，可能产生副产物，B正确；分析X、Y的结构简式可知，结构中存在碳碳双键都连接了不同的原子或者原子团，故都存在顺反异构体，C正确；Y与足量H2加成后的产物存在手性碳原子(标*的碳原子)，D正确。]
6．中药甘草中含有甘草素，其结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．甘草素可与FeCl3溶液发生显色反应
B．甘草素的分子式为C15H10O4
C．甘草素在一定条件下可发生酯化反应
D．一定条件下，甘草素可与饱和溴水发生取代反应
B [甘草素含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应，A正确；根据其结构简式可知，甘草素的分子式应为C15H12O4，B错误；甘草素含有酚羟基，一定条件下可发生酯化反应，C正确；甘草素含有酚羟基，且酚羟基的邻位有空位，可与饱和溴水发生取代反应，D正确。]
7．中药桑白皮中的一种活性物质的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A．该物质碳原子上的一氯代物有7种
B．碳原子的杂化方式只有sp3
C．1 ml该物质最多消耗3 ml NaOH
D．该物质与溴水反应只发生加成反应
A [B项，碳原子杂化有sp2、sp3两种方式，错误；C项，1 ml 该物质最多消耗5 ml NaOH，错误；D项，该物质中含酚羟基和，与溴水可以发生取代反应和加成反应，错误。]
8．某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ℃，其分子的结构简式如图所示，下列说法不正确的是( )
A．该分子易溶于水、乙醇，可能是因为他们结构相似
B．该分子中含有大π键
C．该分子中只含有1个手性碳原子
D．该分子中所有C原子可能在同一平面
C [由结构简式可知，该有机物与水、乙醇都是极性分子，由“相似相溶规则”可知，该分子易溶于水、乙醇，故A正确；由结构简式可知，有机物分子含有苯环，苯环中含有大π键，故B正确；由结构简式可知，有机物分子与羟基相连的2个碳原子都是连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，故C错误；苯环是平面结构，苯环上的碳原子和与苯环相连的碳原子共平面，由三点成面的原理可知，该分子中所有碳原子可能在同一平面，故D正确。]
9．(2022·镇江检测)玫瑰红景天中活性物质有很多，槲皮素(如图所示)是其中之一，已知苯环上连有的羟基具有弱酸性，下列有关槲皮素的说法错误的是( )
A．分子式为C15H10O7
B．既可以发生取代反应也可以发生加成反应
C．分子中含有3种官能团
D．1 ml槲皮素与足量NaOH溶液反应时消耗4 ml NaOH
C [该有机物的分子式为C15H10O7，A项正确；该有机物含有羟基、碳碳双键、羰基，能发生取代反应和加成反应，B项正确；该有机物中含有的官能团分别为羟基、羰基、醚键、碳碳双键，C项错误；1 ml槲皮素与足量NaOH溶液反应时，只有(酚)羟基能消耗氢氧化钠，故能消耗4 ml NaOH，D项正确。]
10．某课题组以苯为主要原料，采取以下路线合成利胆药——柳胺酚。回答下列问题：
(1)写出A→B反应所需的试剂：____________________________________。
(2)写出B→C的化学反应方程式：__________________________________
_______________________________________________________________。
(3)写出化合物F的结构简式：____________________________________。
(4)写出同时符合下列条件的F的三种同分异构体的结构简式(①属酚类化合物，且苯环上有三种不同化学环境的氢原子；②能发生银镜反应)：___________
____________________________________________________________________。
[解析] 由柳胺酚分子结构与F的分子式，逆推可知F为，E为，结合反应条件、给予的反应信息，逆推可知D为，由转化可知B中含有硝基，苯与氯气发生取代反应生成A，A与试剂反应生成B，则B中含有氯原子、硝基且处于对位，故B为，A为，A→B引入硝基，必有硝酸参与反应，则还需要浓硫酸作催化剂，B发生水解反应生成C，C与HCl反应生成D，则C为。(1)A→B发生硝化反应，需要的试剂为浓硫酸、浓硝酸。(2)B→C为卤代烃的水解反应，化学方程式为＋2NaOHeq \(――→,\s\up9(H2O),\s\d8(△))＋NaCl＋H2O。(3)由分析可知，F的结构简式为。(4)F的同分异构体同时符合下列条件，②能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸形成的醛基，①属于酚类化合物，且苯环上有三种不同化学环境的氢原子，符合条件的同分异构体有、、。
[答案] (1)浓硫酸、浓硝酸
(2)＋2NaOHeq \(――→,\s\up9(H2O),\s\d8(△))＋NaCl＋H2O
11．山苍子油中柠檬醛含量很高，质量分数可达到60%～90%，柠檬醛也可以利用异戊二烯为原料人工合成，柠檬醛又可用来合成紫罗兰酮等香精香料，其合成路线如图：
②
(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)
③同一碳原子连有两个双键结构不稳定。
试根据上述转化关系回答下列问题：
(1)写出A的结构简式____________，C的结构简式____________。
(2)①对应的反应条件是________，反应③的反应类型是________。
(3)写出B转化为柠檬醛的化学方程式：____________________________
______________________________________________________________。
(4)根据反应②的反应机理，CH3CHO与足量的HCHO反应产物的结构简式为________________________________________________________________。
(5)检验柠檬醛中含有碳碳双键的实验方法是_________________________
_______________________________________________________________。
(6)α­紫罗兰酮、β­紫罗兰酮有很多同分异构体，则满足下列条件的同分异构体有________种。
①含有一个苯环 ②属于醇类且不能发生催化氧化反应 ③分子中含有5种不同化学环境的氢原子
[解析] (1)异戊二烯与HCl发生加成反应生成A，由A与异戊二烯的反应产物结构，可推知A的结构简式为，由柠檬醛与C的反应产物结构，结合信息②可以确定C的结构简式为。(2)对比柠檬醛的结构可知，反应①为卤代烃的水解反应，得到的醇再被氧化得到柠檬醛，反应①的反应条件为NaOH的水溶液、加热；对比反应③中反应物与产物的结构可知，反应物脱去一分子水形成碳碳双键，属于消去反应。(3)卤代烃发生水解反应生成B为，B转化为柠檬醛是羟基被氧化为醛基，反应方程式为2＋O2eq \(――→,\s\up9(Cu/△))2＋2H2O。(4)乙醛分子中甲基上的3个氢原子均与HCHO发生加成反应，最终得到的产物的结构简式为。(5)用弱氧化剂(如新制的氢氧化铜或银氨溶液)将醛基氧化，酸化后再用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键，故实验方法为取少量柠檬醛与足量银氨溶液混合并置于热水浴中加热，充分反应后，取少量清液置于另一试管中，酸化并滴加酸性高锰酸钾溶液，充分振荡，若高锰酸钾溶液褪色，则证明柠檬醛分子结构中有碳碳双键。(6)α­紫罗兰酮、β­紫罗兰酮的不饱和度均为4，它们的同分异构体含有一个苯环，同分异构体中除苯环外无其他不饱和结构，属于醇类且不能发生催化氧化反应，说明取代基中存在，分子中含有5种氢原子，中至少有2种不同化学环境的氢原子，苯环与剩余的取代基最多含有3种不同化学环境的氢原子，应为对称结构，另外取代基为(CH3)3C—，且与处于对位，或为4个—CH3，且的对位没有甲基，故符合条件的同分异构体共有2种。
[答案] (1)
(2)NaOH的水溶液、加热 消去反应
(3)2＋O2eq \(―――→,\s\up9(Cu/△))2＋2H2O
(4) (5)取少量柠檬醛与足量银氨溶液混合并置于热水浴中加热，充分反应后，取少量清液置于另一试管中，酸化并滴加酸性高锰酸钾溶液，充分振荡，若高锰酸钾溶液褪色，则证明柠檬醛分子结构中有碳碳双键 (6)2物理性质
递变规律
密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3
沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而升高
②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃
水溶性
低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
名称
结构简式
状态
气味
溶解性
用途
甲醛
HCHO
气体
刺激性气味
易溶
于水
制造酚醛树脂、脲醛树脂
乙醛
CH3CHO
液体
刺激性气味
易溶
于水
—
苯甲
醛
液体
苦杏仁气味，俗称苦杏仁油
微溶
于水
制造染料、香料及药物的重要原料
丙酮
液体
特殊气味
与水以任
意比互溶
有机溶剂、化工原料