高考酚醇脂Word格式文档下载.docx
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向苯和苯酚的混合液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分振荡后静置,然后分液得到苯,再向上述水溶液中通入足量的二氧化碳气体,充分反应后静置,再分液得到苯酚。
(2)苯酚的取代反应:
苯酚可与卤素、硝酸、硫酸等发生取代反应。
苯酚与浓溴水反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定。
三溴苯酚虽然难溶于水,但易溶于苯。
(3)苯酚的显色反应:
向苯酚溶液中滴入FeCl3溶液后,溶液变成紫色,该反应灵敏且现象明显,常用于检验化合物中是否含有酚羟基。
(4)苯酚的氧化反应:
苯酚在常温下可被氧气氧化为粉红色;
苯酚可被酸性KMnO4溶液氧化;
苯酚可以燃烧。
(二)乙醛和醛类
1、乙醛的分子结构
乙醛的分子式为C2H4O(在乙烯分子上增加1个O原子),结构简式为CH3CHO,其官能团为醛基(-CHO)。
2、乙醛的化学性质
(1)加成反应:
在加热和有催化剂的条件下,醛基中的C=O可与H2、HCN、HX(卤化氢)等加成。
(2)氧化反应
①在点燃的条件下燃烧:
2CH3CHO+5O2→4CO2+4H2O
②催化氧化,即在催化剂和加热的条件下被氧气氧化:
2CH3CHO+O2
2CH3COOH(工业上用于制乙酸)
③在加热的条件下,被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化:
两个反应均可用于检验醛基。
④乙醛也能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
【归纳总结】
(1)银镜反应:
醛类能和银氨溶液反应,被氧化为羧酸,同时得到单质银,若控制好反应条件,可以得到光亮的银镜。
实验时,应注意以下几点:
①试管内壁必须洁净;
②应用水浴加热;
③加热时不可振荡和摇动试管;
④实验用的银氨溶液应现配现用;
⑤乙醛用量不宜太多;
⑥实验后附着银镜的试管可用稀HNO3浸泡,再用水洗而除去。
(2)与新制的氢氧化铜反应:
醛基可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色的Cu2O沉淀,这是检验醛基的又一种方法。
实验时应注意以下几点:
①硫酸铜与碱反应时,碱必须过量;
②Cu(OH)2悬浊液应现配现用;
③混合液必须加热到沸腾时才会有砖红色沉淀生成。
(三)酯化反应的规律
1、反应中有机酸去羟基,即羧酸中的C—O键断裂;
醇去氢,即羟基中的O—H键断裂,羟基与氢结合成水,其余部分结合成酯。
2、酯化反应与酯的水解反应互为可逆关系。
3、酯化反应的基本类型
(1)生成链状酯
①一元羧酸与一元醇的反应
②一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应
③无机含氧酸与醇形成无机酸酯
④高级脂肪酸和甘油形成油脂
(2)生成环状酯
①多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯
②羟基酸分子间形成环酯
③羟基酸分子内脱水形成环酯
(3)生成高分子酯(也为缩聚反应)
二元羧酸与二元醇缩聚成聚酯
+2nH2O
【典型例题】
例1.四川盛产五倍子。
以五倍子为原料可制得化合物A。
A的结构简式如下图所示:
请解答下列各题:
(1)A的分子式是
。
(2)有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。
请写出B的结构简式:
(3)请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式:
(4)有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。
C可以看成是B与氢气按物质的量之比1︰2发生加成反应得到的产物。
C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色。
请写出C与溴水反应的化学方程式:
分析:
本题以五倍子和禽流感为新背景材料,综合考查了有机物的分子式、结构简式、方程式、同分异构体等知识,侧重考查的是知识迁移能力和综合推理能力。
(1)由A的结构式很容易写出A的分子式为C14H10O9。
(2)因B在题设条件下生成A,由A逆推出当A水解时生成B的结构简式,见答案。
(3)由A的结构简式可以看出A中含有5个-OH,1个-COOH,中和时需要6个氢氧化钠,一个酯基需要2个氢氧化钠,故1molA需要8mol氢氧化钠。
方程式很容易写出,见答案。
(4)根据题意可知,当B与氢气按1:
2加成时,分子中的环中还含有一个双键,再由双键不能和羟基相连,则可推出C的结构,并写出反应的方程式,见答案。
答案:
(1)C14H10O9
(2)
(3)
+8NaOH→
+7H2O
(4)
+Br2→
例2.有机物A为茉莉香型香料。
(1)A分子中含氧官能团的名称是
(2)C的分子结构可表示为(其中R和R’代表不同的烃基):
A的化学式是
,A可以发生的反应是
(填写序号字母)。
a.还原反应 b.消去反应 c.酯化反应 d.水解反应
(3)已知含有烃基R的有机物R—OH与浓溴水反应产生白色沉淀,则含有烃基R′的有机物R′—OH的类别属于
(4)A分子结构中只有一个甲基,A的结构简式是
(5)在浓硫酸存在下,B与乙醇共热生成化合物C10H22O2的化学方程式是
(6)在A的多种同分异构体中,分子结构中除烃基R′含有三个甲基外,其余部分均与A相同的有
种。
本题综合考查了醇、醛、酸及酯之间的转化,侧重考查对有机物结构和性质的综合掌握程度。
由转化关系可以看出A能发生银镜反应,说明分子中含有醛基,再根据原子守恒,由C的分子式和结构式,可推出A的化学式为C14H18O,因其含有醛基,且生成的B能与溴发生加成反应,说明还含有碳碳双键,因此可以发生还原反应,再由A分子中含有一个甲基,可推出A的结构,并回答其它问题。
(1)醛基
(2)C14H18O
a (3)醇
(6)3
例3.已知
(注:
R,R′为烃基)。
A为有机合成中间体,在一定条件下发生消去反应,可能得到两种互为同分异构体的产物,其中的一种B可用于制取合成树脂、染料等多种化工产品。
A能发生如下图所示的变化。
试回答:
(1)写出符合下述条件A的同分异构体结构简式(各任写一种):
a.具有酸性__________________b.能发生水解反应_________________
(2)A分子中的官能团是_____________,D的结构简式是_____________。
(3)C→D的反应类型是___________,E→F的反应类型是___________
a.氧化反应
b.还原反应
c.加成反应
d.取代反应
(4)写出化学方程式:
A→B____________________________________________。
(5)写出E生成高聚物的化学方程式:
___________________________________。
(6)C的同分异构体Cl与C有相同的官能团,两分子Cl脱去两分子水形成含有六元环的C2,写出C2的结构简式:
______________________________
本题主要考查烃的衍生物之间的相互转化关系,侧重考查“官能团、同分异构体、反应类型、有机反应方程式的理解和掌握”。
根据A的分子式为C4H8O2和能发生银镜反应、无酸性、不水解可推知A为含有羟基的醛,和含有同碳原子数的羧酸和酯互为同分异构体,因此若a有酸性,应为丁酸,b能发生水解,则b为乙酸乙酯或丙酸甲酯。
可回答
(1)
(2)问题。
(3)又因“A能发生消去反应生成两种互为同分异构体的产物”可推出A的结构简式为:
CH3-CH(OH)-CH2-CHO,C→D发生还原反应,且D的结构简式为CH3COCH2COOH(4)略。
(5)因E能使溴水褪色不发生银镜反应,说明E已不存在醛基而含有碳碳双键,生成高聚物的反应见答案。
(6)因C1与C具有相同的官能团,则两分子C1脱去两分子水生成六元环状化合物C2,结构式见答案。
(1)a、CH3CH2CH2COOH
b、CH3CH2COOCH3
(2)羟基、醛基
CH3COCH2COOH
(3)a;
b、c
(4)CH3CHOHCH2CHO→CH3CH=CHCHO+H2O
(5)nCH3CH=CHCH2OH→
(6)
例4.苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。
实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
⑴Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是______________。
⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。
该过程中需将混合物冷却,其目的是______________。
⑶实验过程中,可循环使用的物质分别为_______、_______。
⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是____________,其原理是______________。
⑸实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h
1
2
3
4
5
苯甲醛产率/%
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因___________。
本题以苯甲醛的制备为背景,考查了一些常用的物质分离的方法—结晶和蒸馏,侧重考查的是实验能力和分析评价能力。
(1)搅拌可以使Mn2O3和甲苯充分接触,加快反应速率。
(2)从流程图中可以看出,“结晶过滤”可得晶体硫酸锰,将混合物降温是为了降低硫酸锰的溶解度,使其从溶液中结晶析出。
(3)从流程图中可以直接看出,甲苯可循环使用,硫酸起催化剂作用,分离后也可循环使用。
(4)由制备原理可知,油层含有的物质为苯甲醛和未被氧化的甲苯,由于它们互溶,只能用蒸馏的方法分离。
(5)从所给数据看,随时间的延长,苯甲醛的产率降低,分析原因肯定是苯甲醛被氧化所致。
(1)使反应物充分接触,增大反应速率
(2)降低MnSO4的溶解度(3)稀硫酸
甲苯(4)蒸馏
利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离(5)部分苯甲醛被氧化为苯甲酸。
例5.水蒸气跟灼热的焦炭反应,生成A和P的混合气体,它是合成多种有机物的原料气。
下图是合成某些物质的路线。
其中,D、G互为同分异构体,G、F是相邻的同系物;
B、T属同类有机物,T分子中碳原子数是B的2倍;
等物质的量的T、B跟足量的金属钠反应,T产生的氢气是B的2倍;
S能跟新制氢氧化铜反应,1molS能产生1mol氧化亚铜。
请回答:
(1)分子式A_______________,P_______________;
(2)结构简式:
B_______________,D_______________,S_______________;
(3)反应类型:
X_______________,Y_______________;
(4)化学方程式:
E→F_______________;
T跟过量的G在浓H2SO4存在,加热条件下反应____________。
首先从C+H2O(g)
CO+H2(A、P混合气)出发,根据题中所示变化,分析推断出B是醇,E是醛,F是羧酸。
CO+H2
(能发生这两步氧化的有机物是醇)
因为CO和H2在催化剂作用下可生成含有1个碳原子的醇,即CO+2H2
CH3OH,所以B为甲醇,E是甲醛,F为甲酸,D为甲酸甲酯。
又因为G和F是相邻的同系物,故可推知G为乙酸。
其次再根据题中所示的CH3OH+P
CH3COOH(G),可知增加的是C、O原子,则P为CO,A为H2。
最后再根据HCHO+CO+H2
S,S能跟新制氢氧化铜反应,1molS能产生1mol氧化亚铜,可推知S一定是含2个碳原子的一元醛(只含有1个C—CHO);
同时由于S+H2
T,每摩尔B、T跟足量金属钠反应,T产生的氢气是B的两倍,又可推知T为二元醇,则S中还应含1个—OH。
综上所述可推知S为羟基乙醛,T为乙二醇。
(1)H2
CO
(2)CH3OH
HCOOCH3
HOCH2CHO(3)酯化
还原(或加成)
(4)2HCHO+O2
2HCOOH
2CH3COOH+HOCH2CH2OH
CH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O
【模拟试题】
1.(2007年高考广东)克矽平是一种治疗矽肺病的药物,其合成路线如下(反应均在一定条件下进行):
(1)化合物I的某些化学性质类似于苯。
例如,化合物I可以在一定条件下与氢气发生加成反应生成
,其反应方程式为________________________________(不要求标出反应条件)
(2)化合物I生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应,所需另一种反应物的分子式为____________。
(3)下列关于化合物II和化合物III的化学性质,说法正确的是_____________(填字母)
A.化合物II可以与CH3COOH发生酯化反应
B.化合物II不可以与金属钠生成氢气
C.化合物III可以使溴的四氯化碳溶液褪色
D.化合物III不可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)化合物III生成化合物IV的反应方程式为_______________________________(不要求标出反应条件)
(5)用氧化剂氧化化合物IV生成克矽平和水,则该氧化剂为_______________。
2.(2007年高考广东化学)已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin反应生成肉桂酸(产率45%~50%),另一个产物A也呈酸性,反应方程式如下:
C6H5CHO+(CH3CO)2O
C6H5CH=CHCOOH+A
苯甲醛
肉桂酸
(1)Perkin反应合成肉桂酸的反应式中,反应物的物质的量之比为1:
1,产物A的名称是________。
(2)一定条件下,肉桂酸与乙醇反应生成香料肉桂酸乙酯,其反应方程式为______(不要求标出反应条件)。
(3)取代苯甲醛也能发生Perkin反应,相应产物的产率如下:
取代苯甲醛
产率(%)
15
23
33
71
63
52
82
可见,取代基对Perkin反应的影响有(写出3条即可):
①__________________________________________________________
②___________________________________________________________
③___________________________________________________________
(4)溴苯(C6H5Br)与丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOC2H5)在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯,该反应属于Beck反应,是芳香环上的一种取代反应,其反应方程式为_______(不要求标出反应条件)。
(5)Beck反应中,为了促进反应的进行,通常可加入一种显__________(填字母)的物质。
A.弱酸性
B.弱碱性
C.中性
D.强酸性
3.(2007年高考江苏卷,衍生物)肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。
工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO
+H2O
(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型:
__________________________________。
(任填两种)
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:
____________________。
(3)请写出同时满足括号内条件下B的所有同分异构体的结构简式:
(①分子中不含羰基和羟基;
②是苯的对二取代物;
③除苯环外,不含其他环状结构。
)______________。
4.(2007年高考全国理综I)下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。
根据上图回答问题:
(1)D的化学名称是_____________。
(2)反应③的化学方程式是____________________________________________(有机物须用结构简式表示)
(3)B的分子式是____________。
A的结构简式是_______________________。
反应①的反应类型是_____________。
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_______个。
①含有邻二取代苯环结构;
②与B有相同官能团;
③不与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式_______________________。
(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途。
_________。
5.(2007年高考全国理综II)某有机化合物X(C7H8O)与另一有机化合物Y发生如下反应生成化合物Z(C11H14O2)。
X+Y
Z+H2O
(1)X是下列化合物之一,已知X不能与FeCl3溶液发生显色反应,则X是_________(填标号字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)Y的分子式是______,可能的结构简式是_______________和_______________。
(3)Y有多种同分异构体,其中一种同分异构体E发生银镜反应后,其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。
F可发生如下反应:
F
该反应的类型是________________,E的结构简式是__________________________。
(4)若Y与E具有相同的碳链,则Z的结构简式为____________________________。
6.(2007年高考理综山东)乙基香草醛(
)是食品添加剂的增香原料,其香味比香草醛更加浓郁。
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称_______________________。
(2)乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸,A可发生以下变化:
提示:
①RCH2OH
RCHO;
②与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。
(a)由A→C的反应属于__________(填反应类型)。
(b)写出A的结构简式_________。
(3)乙基香草醛的另一种同分异构体D(
)是一种医药中间体。
请设计合理方案用茴香醛(
)合成D(其他原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)。
例如:
7.(2007年高考理综重庆)有机物A、B、C互为同分异构体,分子式为C5H8O2,有关的转化关系如图所示,已知:
A的碳链无支链,且1molA能与4molAg(NH3)OH完全反应;
B为五元环酯。
CH3—CH=CH—R
CH2Br—CH=CH—R
(1)A中所含官能团是___________________。
(2)B、H结构简式为___________________________、__________________________。
(3)写出下列反应方程式(有机物用结构简式表示)
D→C________________________________________________;
E→F(只写①条件下的反应)_____________________________。
(4)F的加聚产物的结构简式为______________________________。
【试题答案】
1.
(1)
+3H2
。
(2)CH2O(答HCHO也得分)。
(3)AC。
(5)H2O2(或双氧水、过氧化氢)。
2.
(1)乙酸。
(2)C6H5CH=CHCOOH+C2H5OH
C6H5CH=CHCOOC2H5+H2O。
(3)(以下任何3条即可)①苯环上有氯原子取代对反应有利;
②苯环上有甲基对反应不利;
③氯原子离醛基越远,对反应越不利(或氯原子取代时,邻位最有利,对位最不利);
④甲基离醛基越远,对反应越有利(或甲基取代时,邻位最不利,对位最有利);
⑤苯环上氯原子越多,对反应越有利;
⑥苯环上甲基越多,对反应越不利。
(4)C6H5Br+CH2=CHCOOC2H5
C6H5CH=CHCOOC2H5+HBr。
(5)B。
3.
(1)加成反应、氧化反应、还原反应、聚合反应。
(2)CH3CHO+CH3CHO
CH3CH=CHCHO+H2O。
,
4.
(1)乙醇。
(2)CH3COOH+HOC2H5
CH3COOC2H5+H2O。
(3)C9H10O3。
水解反应。
(4)3;
(写其中任一个即可)
(5)nCH2=CH2
,CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH(写任一个合理的均可)
5.
(1)D。
(2)C4H8O2;
CH3CH2CH2COOH;
CH3CH(CH3)COOH。
(3)酯化反应(或消去反应),CH2(OH)CH2CH2CHO。
6.
(1)醛基、