2010-2011學(xué)年高中化學(xué) 第三章 第三節(jié) 羧酸 酯 (1)同步學(xué)案 新人教版選修5
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1、第二節(jié) 醛 一、檢驗(yàn)醛基的方法有哪些?其原理是什么?實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意哪些問題? 1.銀鏡反應(yīng) 醛具有較強(qiáng)的還原性,能被新制的銀氨溶液氧化為羧酸,同時(shí),Ag(NH3)2OH被還原為Ag,若控制好反應(yīng)條件,可以得到光亮的銀鏡(否則,將析出呈黑色的銀顆粒)。 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)試管必須潔凈。 (2)配制銀氨溶液是向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水,直到生成的沉淀恰好溶解為止;滴加順序不能顛倒,氨水不能過量,否則,最后得到的不是銀氨溶液。 (3)實(shí)驗(yàn)條件是水浴加熱,不能直接加熱煮沸。 (4)加熱時(shí)不可振蕩或搖動(dòng)試管。 (5)長(zhǎng)期放置的乙醛溶液易發(fā)生自身聚合反應(yīng)而生成三聚乙醛
2、,也有可能使銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)失敗。 (6)必須用新配制的銀氨溶液,因久置的銀氨溶液會(huì)產(chǎn)生Ag3N,易爆炸。 2.與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng) 醛基能將新制的Cu(OH)2還原為紅色的Cu2O沉淀,這是檢驗(yàn)醛基的另一種方法。該實(shí)驗(yàn)注意以下幾點(diǎn): (1)所用Cu(OH)2必須是新制的,在制備Cu(OH)2時(shí),應(yīng)向NaOH溶液中滴加少量硫酸銅,NaOH溶液必須明顯過量。 (2)加熱時(shí)須將混合溶液加熱至沸騰,才有明顯的紅色沉淀產(chǎn)生。 (3)加熱煮沸時(shí)間不能過久,否則將出現(xiàn)黑色沉淀,原因是Cu(OH)2受熱分解為CuO。 特別提醒 做完銀鏡反應(yīng)的試管,由于銀附著致密,用試管刷刷不去,并且銀
3、又不溶于一般的試劑,所以只能用稀硝酸浸泡后清洗。 二、能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的有機(jī)物有哪些?其原理是什么? 官 能 源 —C≡C— 苯的同系物 醇 酚 醛 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 能否褪色 原因 溴水 √ 加成反應(yīng) √ 加成反應(yīng) √ 取代反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) 酸性KMnO4溶液 √ 氧化反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) √ 氧化反應(yīng) 注 “√”代表能,“”代表不能。 特別提
4、醒 直餾汽油、苯、CCl4、己烷等分別與溴水混合,則能通過萃取作用使溴水中的溴進(jìn)入非極性有機(jī)溶劑而被萃取,使溴水褪色,但屬于物理變化。 三、醛的銀鏡反應(yīng)以及與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)常用于定量計(jì)算,其有關(guān)量的關(guān)系有哪些? 1.一元醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)時(shí),量的關(guān)系如下: 1 mo l~2 mol Ag 1 mol ~1 mol Cu2O 2.甲醛發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí),可理解為: 所以,甲醛分子中相當(dāng)于有2個(gè)—CHO,當(dāng)與足量的銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液作用時(shí),可存在如下量的關(guān)系: 1 mol HCHO~4 mol Ag 1 mol HC
5、HO~4 mol Cu(OH)2~2 mol Cu2O 特別提醒 利用銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)中的定量關(guān)系,可以確定物質(zhì)中醛基的數(shù)目,同時(shí)要注意甲醛最終的氧化產(chǎn)物為H2CO3。 四、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是如何規(guī)定的? 1.氧化反應(yīng) 在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,有機(jī)物分子中加入氧原子或失去氫原子的反應(yīng)。如:2CH3CHO+O22CH3COOH 2.還原反應(yīng) 在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,有機(jī)物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)。如:CH3CHO+H2CH3CH2OH 有機(jī)化學(xué)中氧化還原反應(yīng)主要有: (1)氧化反應(yīng):①所有的有機(jī)物的燃燒均為氧化反應(yīng)。②烯烴的催化氧化(加
6、氧,生成醛或酮)、臭氧氧化分解、使酸性KMnO4溶液褪色。③炔烴、苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色(如—CH3—COOH,去2個(gè)氫,加2個(gè)氧)。④醛→醛→羧酸。⑤—NH2中的N元素顯-3價(jià),也易被氧化。 具有還原性的基團(tuán)主要有: —C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO、—NH2等。常見的氧化劑有O2、O3、酸性KMnO4溶液、溴水、銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等。 (2)還原反應(yīng):①烯烴、炔烴等所有含碳碳不飽和鍵的物質(zhì)的催化加氫。②醛、酮的催化加氫。③硝基苯還原為苯胺(—NO2―→—NH2,去2個(gè)氧、加2個(gè)氫)。 注意 ①同一個(gè)有機(jī)反應(yīng),從不同的角度來分析,它可能屬于不同的
7、反應(yīng)類型,如烯烴、炔烴、醛等與H2的反應(yīng),既屬于加成反應(yīng)又屬于還原反應(yīng),醇變成烯烴的反應(yīng)既屬于(分子內(nèi))脫水反應(yīng)又屬于消去反應(yīng)等。這種情況在有機(jī)化學(xué)中比較普遍,它啟示我們要從多個(gè)角度去分析有機(jī)反應(yīng)。②“AB ”這條連續(xù)氧化鏈?zhǔn)恰按肌人幔ā狢H2OH→—CHO→—COOH)”或“烯烴→醛→羧酸 (===CH2→—CHO→—COOH)”的特征;“CAB”這條氧化還原鏈?zhǔn)恰按肌人?HOCH2— ← —CHO → —COOH)”的特征;“AB+C”是烯烴發(fā)生臭氧氧化和還原水解反應(yīng)生成醛、酮或羧酸的特征。(式中的[O]可能代表O2/Cu、KMnO4/H+、Ag(NH3)2OH、 Cu(
8、OH)2等試劑) 類型1 醛的性質(zhì) 例1 根據(jù)檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: ,判斷下列有關(guān)說法中不正確的是( ) A.它可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B.它可以使溴水褪色 C.它與銀氨溶液發(fā)生反應(yīng)生成銀鏡 D.它的催化加氫反應(yīng)產(chǎn)物的分子式為C10H20O 答案 D 解析 檸檬醛的分子結(jié)構(gòu)中有雙鍵和醛基,無論哪一種官能團(tuán),都可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,故A、B正確;醛基在一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng),C正確;檸檬醛分子中的雙鍵和—CHO完全加氫后生成含有10個(gè)碳原子的飽和一元醇,其分子式應(yīng)為C10H22O,故D不正確。 ①因萃取而使溴水褪色的物質(zhì)中:密度大于水的溶劑:CCl4
9、、CHCl3、CS2、;密度小于水的溶劑:液態(tài)烷烴、直餾汽油、苯及其同系物。②因反應(yīng)而使溴水褪色的物質(zhì)有:無機(jī)還原劑、堿液、烯烴、炔烴、醛類、酚類。其中無機(jī)還原劑、醛類是由于與Br2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溴水褪色;烯烴和炔烴因與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使其褪色;酚類是與Br2發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色。③能使酸性KMnO4溶液褪色的物質(zhì)有:烯烴、炔烴、苯的同系物、醇類、酚類、醛或含醛基的有機(jī)物等。 類型2 醛基的檢驗(yàn) 例2 某醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為: (CH3)2C===CHCH2CH2CHO。 (1) 檢驗(yàn)分子中醛基的方法是 ___________________________________
10、_____________________________________, 化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。 (2) 檢驗(yàn)分子中碳碳雙鍵的方法是 ________________________________________________________________________, 化學(xué)反應(yīng)方程式為 ________________________________________________________________________。
11、 (3) 實(shí)驗(yàn)操作中,哪一個(gè)官能團(tuán)應(yīng)先檢驗(yàn)? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)加入銀氨溶液后,水浴加熱有銀鏡生成,可證明有醛基 (CH3)2C===CHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+(CH3)2C===CHCH2CH2COONH4+H2O (2)在加銀氨溶液氧化—CHO后,調(diào)pH至
12、中性再加入溴水,看是否褪色 (CH3)2CCHCH2CH2COOH+Br2―→ (3)由于Br2也能氧化—CHO,所以必須先用銀氨溶液氧化醛基—CHO,又因?yàn)檠趸笕芤簽閴A性,所以應(yīng)先酸化后再加溴水檢驗(yàn)雙鍵。 解析 本題屬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型,要求思維嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)于醛基和碳碳雙鍵各自的檢驗(yàn)方法,大家都已非常熟悉,但由于兩者都有還原性,當(dāng)兩者共存時(shí),就要考慮先后順序的問題,同時(shí)要注意反應(yīng)的條件要適宜。 (1)銀氨溶液為弱氧化劑,不能氧化碳碳雙鍵,但溴水為強(qiáng)氧化劑,—CHO也可以將其還原,故檢驗(yàn)碳碳雙鍵時(shí)應(yīng)先將—CHO氧化,再加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵。 (2)檢驗(yàn)醛基也可用新制的氫氧化銅。 ①
13、Cu(OH)2懸濁液的制備:取10% NaOH溶液2 mL,逐滴加入2% CuSO4溶液4~6滴,并振蕩。配制要點(diǎn):NaOH要過量。 ②實(shí)驗(yàn)成功的條件:堿性環(huán)境,以保證懸濁液是氫氧化銅,直接加熱。 ③量的關(guān)系:1 mol —CHO可生成1 mol Cu2O。 ④中學(xué)化學(xué)中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的有機(jī)物有:醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖等。 類型3 醇、醛、羧酸的衍變關(guān)系在有機(jī)推斷題中的應(yīng)用 例3 有A、B、C三種烴的衍生物,相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: 1,2-二溴乙烷氣體A氧化 還原 BC 其中B可發(fā)生銀鏡反應(yīng),C與A在濃H2SO4作用
14、下受熱生成有香味的液體。 (1)A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和名稱依次是 _______________、________________、________________。 (2)A→B的化學(xué)方程式為: ________________________________________________________________________。 (3)B→C的化學(xué)方程式為: ________________________________________________________________________。 (4)B→A的化學(xué)方程式為: _______________
15、_________________________________________________________。 (5)A與C反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 答案 (1)CH3CH2OH,乙醇 CH3CHO,乙醛 CH3COOH,乙酸 (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)2CH3CHO+O22CH3COOH (4)CH3CHO+H2CH3CH2OH (5)CH3COOH+C2H5OH △ 濃H2SO4 CH
16、3COOC2H5+H2O 解析 已知A、B、C為烴的衍生物,ABC,說明A為醇,B為醛,C為羧酸,且三者碳原子數(shù)相同;醇在濃H2SO4加熱至170℃時(shí)產(chǎn)生的氣體與溴水加成得1,2-二溴乙烷,則A為乙醇,B為乙醛,C為乙酸;乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),條件為濃硫酸并加熱。 醛處在含氧衍生物的相互轉(zhuǎn)變的中心環(huán)節(jié),是聯(lián)系醇和羧酸的橋梁。在有機(jī)推斷題中應(yīng)特別注意以下幾個(gè)重要的轉(zhuǎn)變關(guān)系: ①ABC。滿足上述相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的A通常有醇和烯烴兩大類物質(zhì)。若A為醇,則B為同碳原子數(shù)的醛,C為同碳原子數(shù)的羧醛;若A能水化,則A為烯烴,B為同碳原子數(shù)的醛,C為同碳原子數(shù)的羧酸。②CAB。滿足上述轉(zhuǎn)變關(guān)系的有機(jī)
17、物A一定屬于醛類(或含醛基),則C為醇,B為羧酸。若A(氣態(tài))完全燃燒后體積不變(H2O為氣態(tài)),則 A為甲醛,B為甲醇,C為甲酸。 通過乙醛的核磁共振氫譜,你能獲取什么信息?請(qǐng)你指認(rèn)出兩個(gè)吸收峰的歸屬。 點(diǎn)撥 乙醛(CH3CHO)分子結(jié)構(gòu)中含有兩類不同的氫原子。因此在核磁共振氫譜中有兩組峰,峰的面積與氫原子數(shù)成正比,因此,峰面積較大或較高者是甲基氫原子,峰面積較小或較低者則是醛基上的氫原子。 1.寫出甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng),以及與新制的Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式。 點(diǎn)撥 HCHO+2Ag(NH3)2OH(不足) +2Ag↓+3NH3+H2O HCHO+4Ag(NH
18、3)2OH(足量)(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O HCHO+2Cu(OH)2(不足)Cu2O↓+HCOOH+2H2O HCHO+4Cu(OH)2(足量)2Cu2O↓+5H2O+CO2↑ 2.乙醛與氫氣的加成反應(yīng),也可說乙醛發(fā)生了還原反應(yīng),為什么? 點(diǎn)撥 在無機(jī)化學(xué)中是通過化合價(jià)的變化,或者說是通過電子的得失來判斷氧化還原反應(yīng)的,而在有機(jī)化學(xué)中是以組成中氫原子或氧原子數(shù)目的變化來判斷氧化還原反應(yīng)。加氧去氫為氧化,去氧加氫為還原,在乙醛與氫氣加成轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉姆磻?yīng)中,乙醛中羰基的碳氧雙鍵斷開,每個(gè)原子上各連接一個(gè)氫原子,屬于加氫反應(yīng),也屬于還原反應(yīng)。 3.結(jié)合乙醛的結(jié)構(gòu),
19、說明乙醛的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)有什么特點(diǎn)。 點(diǎn)撥 結(jié)合乙醛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從得失氧或得失氫的角度,分析分子中哪些部位易發(fā)生反應(yīng)。乙醛能被氧化生成乙酸,也能被還原生成乙醇,說明乙醛既有還原性,又有氧化性。根據(jù)乙醛發(fā)生氧化、還原反應(yīng)的條件可以確定,乙醛的還原性強(qiáng)而氧化性弱。乙醛發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸,屬于加氧氧化,乙醛發(fā)生還原反應(yīng)生成乙醇,屬于加氫還原。 1.有淺藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生,有紅色沉淀生成; CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4, 4Cu(OH)2+HCHOCO2↑+2Cu2O↓+5H2O;醛 點(diǎn)撥 醛基的檢驗(yàn)常用兩種試劑,一是銀氨溶液,一是新制氫氧化銅懸濁液。應(yīng)
20、注意兩個(gè)反應(yīng)都是在堿性環(huán)境中進(jìn)行的。 2.D 點(diǎn)撥 根據(jù)結(jié)構(gòu)推斷其可能具有的化學(xué)性質(zhì),是有機(jī)化學(xué)高考重點(diǎn)題型。解此類題先找出其含有的官能團(tuán),然后再分析其化學(xué)性質(zhì)。 3.(1) 溴乙烷 乙醇 乙醛 加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸 - - 紅色沉淀 加入重鉻酸鉀酸性溶液 - 變綠 (2) 苯 甲苯 乙醇 1-己烯 甲醛 苯酚 溶液 加入飽和溴水,振蕩 分層, 水層 褪色 分層, 水層 褪色 - 褪色 褪色 白色 沉淀 新制的Cu-(OH)2懸濁液,加熱煮沸 - 紅色 沉淀 加入酸性高錳酸鉀
21、溶液,振蕩 - 褪色 點(diǎn)撥 物質(zhì)的鑒別一般用它們的特征反應(yīng)或其性質(zhì)的差異。 4.(1)CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O (2)CH3CH3CHO+2Cu(OH)2CH3CH2COOH+Cu2O↓+2H2O (3)CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH 5.(1)該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為:292=58。 燃燒的有機(jī)物與生成的二氧化碳的物質(zhì)的量之比為: ∶=1∶3, 所以該有機(jī)物中含有3個(gè)碳原子。因?yàn)樵撚袡C(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量為58,故分子中一定含有氧原子,所以氫原子個(gè)數(shù)為:58-123-16=6。
22、 故該有機(jī)物的分子式為C3H6O。 (2)該有機(jī)物與析出金屬銀的物質(zhì)的量之比為: ∶=1∶2, 故該有機(jī)物中含有一個(gè)醛基,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CHO。 點(diǎn)撥 根據(jù)銀鏡反應(yīng)定量的確定有機(jī)物中醛基的個(gè)數(shù),是有機(jī)化學(xué)推斷中的常用方法。 但要特別注意,1 mol甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)能生成4 mol Ag。 1.下列物質(zhì)不屬于醛類的是( ) A. B. C.CH2===CH—CHO D.Cl—CH2—CHO 答案 BD 解析 B屬于酯類;D項(xiàng)有機(jī)物中含Cl元素。 2.在2HC
23、HO+NaOH(濃)―→HCOONa+CH3OH中,HCHO(甲醛)( ) A.僅被氧化 B.未被氧化,未被還原 C.僅被還原 D.既被氧化,又被還原 答案 D 解析 在有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)物去氫或加氧的反應(yīng)是氧化反應(yīng),有機(jī)物去氧或加氫的反應(yīng)是還原反應(yīng)。 3.下列物質(zhì)中不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是( ) A. B.HCOOH C.HCOOC2H5 D. 答案 D 解析 A是醛類,含有醛基;B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,也含有醛基;C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,也含有醛基
24、;D屬于酮類,不含醛基。所以正確選項(xiàng)為D。 4.某學(xué)生做乙醛還原性的實(shí)驗(yàn),取1 molL-1的CuSO4溶液2 mL和0.4 molL-1的NaOH溶液4 mL,在一個(gè)試管內(nèi)混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加熱至沸騰,無紅色沉淀,實(shí)驗(yàn)失敗的原因是( ) A.NaOH不夠量 B.CuSO4不夠量 C.乙醛溶液太少 D.加熱時(shí)間不夠 答案 A 解析 由于CH3CHO和新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行[即用CuSO4和NaOH制備Cu(OH)2時(shí)須NaOH過量],所以本實(shí)驗(yàn)失敗的原因是NaOH不足。 5.橙花醛是一種香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
25、(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3) ===CHCHO。下列說法正確的是( ) A.橙花醛不能與Br2發(fā)生加成反應(yīng) B.橙花醛能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C.1 mol橙花醛最多可以與2 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) D.橙花醛是乙烯的同系物 答案 B 解析 橙花醛中含有碳碳雙鍵,可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng),故A錯(cuò);1 mol橙花醛可與3 mol H2加成,故C錯(cuò);同系物必須具有相同的官能團(tuán),橙花醛中含兩種官能團(tuán),乙烯只有一種官能團(tuán),故D錯(cuò)。 6.當(dāng)下列各組物質(zhì)的總物質(zhì)的量保持不變時(shí),組內(nèi)各成分以任意比例混合充分燃燒,消耗O2的量和生成的CO2的量都不變的是( ) A.乙烯 乙醇
26、 乙醛 B.乙炔 乙醛 乙二醇 C.甲烷 甲醇 乙酸 D.甲烷 甲酸甲酯 丙二酸 答案 B 解析 要使生成的CO2的量不變,則各組分含有的碳原子數(shù)應(yīng)相同,據(jù)此排除C、D兩項(xiàng);A項(xiàng)中C2H4、C2H6O的耗氧量相同(因?yàn)镃2H6O可寫成C2H4H2O的形式),但顯然與C2H4O耗氧量不同,則只剩下B項(xiàng)了。選編此例的意圖在于體會(huì)對(duì)B項(xiàng)進(jìn)行分子式等效變形的效果:C2H2與C2H4O(C2H2H2O)和C2H6O2(C2H22H2O)在分子組成上相差(H2O)n,“H2O”既不耗氧又與生成CO2的量無關(guān),故可免去
27、分析每種有機(jī)物燃燒耗氧量這一過程,直接選B。 7.某飽和一元醛()中含碳元素的質(zhì)量是含氧元素質(zhì)量的3倍,此醛可能的結(jié)構(gòu)式有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 答案 A 解析 飽和一元醛的分子中只含1個(gè)氧原子,結(jié)合題意(含碳元素的質(zhì)量是含氧元素質(zhì)量的3倍)可知,1 mol該飽和一元醛中含碳48 g,即含有4 mol碳原子,故該醛分子式為C4H8O。其結(jié)構(gòu)有CH3CH2CH2CHO和兩種。 8.實(shí)驗(yàn)室做乙醛和銀氨溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí): (1)配制銀氨溶液時(shí)向盛有________溶液的試管中逐滴滴加_
28、_______溶液,邊滴邊振蕩直到________________________________________________________________________ 為止。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為: ①________________________________________________________________________, ②________________________________________________________________________。 (2)加熱時(shí)應(yīng)用________加熱,發(fā)生銀鏡反應(yīng)的離子方程式為________
29、________________________________________________________________。 答案 (1)AgNO3 氨水 先生成的沉淀恰好溶解 ①Ag++NH3H2O===AgOH↓+NH ②AgOH+2NH3H2O===Ag(NH3)+OH-+2H2O (2)水浴 CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH3COO-+NH+3NH3+2Ag↓+H2O 9.有機(jī)化合物A和B的分子式分別為C2H6O、C2H4O,已知:①B氧化得C,還原得A;②A能脫水生成烯烴F;③F能跟溴水反應(yīng)得D;④D與NaOH水溶液反應(yīng),得到溶于水的產(chǎn)物E。 (1)寫
30、出A和B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 (2)寫出①至④各反應(yīng)的化學(xué)方程式,并對(duì)E命名。 答案 (1)A:CH3CH2OH B:CH3CHO (2)①2CH3CHO+O22CH3COOH CH3CHO+H2CH3CH2OH ②CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O ③CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br ④CH2Br—CH2Br+2NaOH+2NaBr E為乙二醇 解析 這是一道基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試題,要求概念清楚,反應(yīng)原理明確。A為C2H6O,符合通式CnH2n+1OH,且能發(fā)生脫水反應(yīng),故可能屬于飽和的一元醇;B為C2H4O,符合通式CnH2n+1CHO,有可能屬于飽和一元醛
31、。B能發(fā)生氧化反應(yīng)且生成C,又能發(fā)生還原反應(yīng)生成A,則可推測(cè)B是CH3CHO,CH3CHO氧化生成CH3COOH,即為C,還原為CH3CH2OH,即為A。A能脫水生成烯烴F,F(xiàn)則為C2H4,C2H4能跟溴水反應(yīng)得D,則發(fā)生加成反應(yīng),D為CH2BrCH2Br;D又可與NaOH水溶液反應(yīng)得到可溶于水的E,則發(fā)生的為鹵代烴的水解,E 為乙二醇。 10.乙基香草醛()是食品添加劑的增香原料,其香味比香草醛更加濃郁。 (1)寫出乙基香草醛分子中三種含氧官能團(tuán)的名稱 _________________________________________________________________
32、_______。 (2)乙基香草醛的同分異構(gòu)體A是一種有機(jī)酸,A可發(fā)生以下變化: 提示:①RCH2OHRCHO ②與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫時(shí),此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化為羧基 (a)由A―→C的反應(yīng)屬于__________(填反應(yīng)類型)。 (b)寫出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ________________________________________________________________________。 (3)乙基香草醛的另一種同分異構(gòu)體D()是一種醫(yī)藥中間體。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用茴香醛()合成D(其他原料自選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明必要的反應(yīng)條件)。 例如
33、: 答案 (1)醛基、(酚)羥基、醚鍵 (2)(a)取代反應(yīng) 解析 A(C9H10O3)能夠一步氧化為,再結(jié)合題中信息可知A為苯環(huán)上一元取代物,能夠與CrO3/H2SO4反應(yīng)說明含有—CH2OH,即A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,由A―→C,Br原子取代了A中的羥基,而發(fā)生取代反應(yīng)。 第(3)小題是一道簡(jiǎn)單的有機(jī)合成題目,采用逆推法,順序解答,要制備需要,而此物質(zhì)的制備只需將進(jìn)一步氧化即可。 第二節(jié) 醛 1.下列關(guān)于醛的說法中不正確的是( ) A.甲醛是甲基跟醛基相連而構(gòu)成的醛 B.醛的官能團(tuán)是—CHO C.甲醛和丙醛互為同系物 D.飽和一元脂肪醛的通式為CnH2nO(n≥1
34、) 答案 A 2.某3 g醛和足量的銀氨溶液反應(yīng),結(jié)果析出43.2 g Ag,則該醛為( ) A.甲醛 B.乙醛 C.丙醛 D.丁醛 答案 A 解析 因1 mol—CHO通??梢赃€原得到2 mol Ag,現(xiàn)得到=0.4 mol Ag,故醛為0.2 mol,該醛的摩爾質(zhì)量為=15 gmol-1,此題似乎無解,但1 mol甲醛可以得到4 mol Ag,即3 g 甲醛可得到43.2 g Ag,符合題意,選A。 3.從甜橙的芳香油中可分離得到如下結(jié)構(gòu)的化合物: 現(xiàn)有試劑:①KMnO4酸性溶液;②H2/Ni
35、; ③Ag(NH3)2OH;④新制Cu(OH)2,能與該化合物中所有官能團(tuán)都發(fā)生反應(yīng)的試劑有( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 答案 A 解析 根據(jù)所給有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以看出,它含有和,能與這兩 種官能團(tuán)都反應(yīng)的試劑只有①和②。 1.近年來,建筑裝飾材料進(jìn)入家庭,調(diào)查發(fā)現(xiàn)有些裝修程度較高的居室中,由裝潢裝飾材料緩慢放出來的化學(xué)污染物濃度過高,影響健康。這些污染物中最常見的是( ) A.CO
36、 B.SO2 C.甲醛、甲苯等有機(jī)物蒸氣 D.臭氧 答案 C 2.丙烯醛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2===CH—CHO,下列有關(guān)它的敘述中不正確的是( ) A.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),表現(xiàn)氧化性 B.能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色 C.在一定條件下能被氧氣氧化 D.在一定條件下與H2反應(yīng)生成1-丙醇 答案 A 3.下列反應(yīng)中屬于有機(jī)物被還原的是( ) A.乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng) B.新制Cu(OH)2懸濁液與乙醛反應(yīng) C.乙醛加氫制乙醇 D.乙醛制乙酸 答案 C 解析 有機(jī)化學(xué)中把有
37、機(jī)物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)叫還原反應(yīng);把加入氧原子或失去氫原子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)。A、B、D中均由乙醛生成乙酸,是在有機(jī)物分子中加入氧原子,屬于氧化反應(yīng)。C中由乙醛生成乙醇,是在有機(jī)物分子中加入氫原子,屬于還原反應(yīng)。 4.使用下列哪組試劑,可鑒別在不同試劑瓶?jī)?nèi)的己烯、甲苯和乙醛( ) A.銀氨溶液和酸性KMnO4溶液 B.酸性KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液 C.FeCl3溶液和銀氨溶液 D.銀氨溶液和Br2的CCl4溶液 答案 D 5.已知某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:則該物質(zhì)可能具有的化學(xué)性質(zhì)為( ) ①銀鏡反應(yīng)?、诒恍轮频?/p>
38、氫氧化銅氧化 ③1 mol該有機(jī)物在一定條件下和2 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)?、苣苁逛逅噬、菽苄纬筛呔畚铩、薇凰嵝訩MnO4溶液氧化 A.①③④⑤ B.②③④⑥ C.①③⑤ D.①②③④⑤⑥ 答案 D 6.有機(jī)物甲能發(fā)生銀鏡反應(yīng),甲催化加氫還原成有機(jī)物乙,1 mol 乙跟足量的金屬鈉反應(yīng)放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣22.4 L,據(jù)此推斷乙一定不是( ) A.HOCH2CH2OH B.HOCH2CH(OH)CH3 C.CH3CH(OH)CH(OH)
39、CH3 D.CH3CH2OH 答案 CD 解析 一是乙分子中含有2個(gè)—OH,D不符合;二是乙去氫氧化生成醛,C只能生成酮。 7.某有機(jī)物的化學(xué)式為C5H10O,它能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和加成反應(yīng)。它與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)后,所得產(chǎn)物是( ) 答案 A 解析 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)定有—CHO,與H2加成后生成物中定有—CH2OH。 8.一氧化碳、烯烴和氫氣在催化劑作用下發(fā)生烯烴的醛化反應(yīng),又叫羰基的合成。如由乙烯可制丙醛:CH2===CH2+CO+H2CH3CH2CHO,由丁烯進(jìn)行醛化反應(yīng)也可得到醛,在它的同分異構(gòu)體中,屬于醛的有( ) A.2種
40、 B.3種 C.4種 D.5種 答案 C 9.如圖硬質(zhì)試管A中放入干燥的細(xì)銅絲,左方燒杯中放入溫水,試管B中放入甲醇,右方試管C中放入冷水。向B中不斷鼓入空氣,使甲醇蒸氣和空氣通過加熱到紅熱程度的銅絲。 (1)為什么撤去A處酒精燈后銅絲仍然能保持紅熱? ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________
41、__________。 (2)反應(yīng)后將試管C中的液體冷卻,取出少量,倒入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱到沸騰可觀察到什么現(xiàn)象? ________________________________________________________________________。 寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________。 答案 (1)因?yàn)?CH3OH+O22HCHO+2H2O是放熱反應(yīng),放出熱量使銅絲保持紅熱 (2)有紅色沉淀產(chǎn)生 HCHO+4Cu(OH)2
42、CO2↑+2Cu2O+5H2O 13.已知:某工廠合成某香精(分子式為C20H18O4)的路線如下:請(qǐng)結(jié)合圖給信息回答與該路線有關(guān)的幾個(gè)問題: (1)指出反應(yīng)的類型:反應(yīng)①________,反應(yīng)②____________________________。 (2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。 (3)B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)反應(yīng)方程式為 _______________________________________________ (有機(jī)物均用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示)。 答案 (1)加成反應(yīng) 消去反應(yīng) 解析 從題給信息
43、可以看出,醛的碳氧雙鍵可以發(fā)生二聚加成反應(yīng),即其中一個(gè)醛提供與醛基相連的碳上的氫原子(通常稱此氫為α-氫),另一醛分子則提供醛基中的碳氧雙鍵,最終形成一個(gè)二聚產(chǎn)物。利用這樣一個(gè)結(jié)論去分析題給的合成路線,不難發(fā)現(xiàn): 。顯然F是醇,香精是一種酯,考慮到香精的分子式為C20H18O4,C的分子式為C9H8O2,可以很快推出F為HOCH2CH2OH。 探究創(chuàng)新 11.向溴水中加入足量乙醛溶液,可以看到溴水褪色。對(duì)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因有如下三種猜想:①溴水與乙醛發(fā)生了取代反應(yīng);②由于乙醛分子中有不飽和鍵,溴水與乙醛發(fā)生了加成反應(yīng);③由于乙醛具有還原性,溴水將乙醛氧化為乙酸。為探究哪一種猜想正確,一研究
44、性學(xué)習(xí)小組提出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案: 方案一:檢驗(yàn)褪色后溶液的酸堿性。 方案二:測(cè)定反應(yīng)前溴水中Br2的物質(zhì)的量和反應(yīng)后Br-的物質(zhì)的量。 (1)方案一是否可行?________,理由是____________________________。 (2)假設(shè)測(cè)得反應(yīng)前溴水中Br2的物質(zhì)的量為a mol,若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=________mol,則說明溴水與乙醛發(fā)生了取代反應(yīng);若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=________mol,則說明溴水與乙醛發(fā)生了加成反應(yīng);若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=________mol,則說明溴水將乙醛氧化為乙酸。 (3)按物質(zhì)的量之比1∶5配制1 000 mL
45、 KBrO3-KBr溶液,該溶液在酸性條件下完全反應(yīng)可生成0.5 mol Br2。取反應(yīng)后的溶液10 mL,加入足量乙醛溶液使其褪色,然后將所得溶液稀釋為100 mL,準(zhǔn)確量取其中的10 mL,加入過量AgNO3溶液,過濾、洗滌、干燥后稱量得到固體0.188 g。若已知CH3COOAg易溶解于水,試通過計(jì)算判斷溴水與乙醛發(fā)生反應(yīng)的類型為________。 (4)寫出上述測(cè)定過程中三個(gè)反應(yīng)的離子方程式: ①KBrO3與KBr在酸性條件下的反應(yīng): ________________________________________________________________________;
46、 ① 溴水與乙醛反應(yīng): ________________________________________________________________________; ② 測(cè)定Br-含量的反應(yīng): ________________________________________________________________________。 答案 (1)不可行。由于乙醛的取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)都有H+生成,反應(yīng)后溶液均呈酸性 (2)a 0 2a (3)氧化反應(yīng) (4)①BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O ②CH3CHO+Br2+H2O―→CH3COOH+2H++2
47、Br- ③Ag++Br-===AgBr↓ 解析 本題以乙醛與溴水的反應(yīng)類型為題材,提出不同的設(shè)想,考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、化學(xué)計(jì)算能力以及離子方程式的書寫能力。若乙醛發(fā)生取代反應(yīng):CH3CHO+Br2―→CH2BrCHO+HBr,則n(Br-)=a mol;如發(fā)生加成反應(yīng):CH3CHO+Br2―→CH3CHBrOBr,則n(Br-)=0 mol;如發(fā)生氧化反應(yīng):CH3CHO+Br2+H2O―→CH3COOH+2HBr,則n(Br-)=2a mol。10 mL溶液中n(Br2)=0.005 mol,能生成n(AgBr)=10=0.01 mol,n(Br2)∶n(Br-)=0.005 mol:0.01 mol=1∶2,由此可知所發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)。
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