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- 2021-07-07 发布
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考点一 羧酸、酯的结构与性质
1.羧酸
(1)羧酸:由烃基与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH,饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。
(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构
物质
分子式
结构简式
官能团
甲酸
CH2O2
HCOOH
—COOH和—CHO
乙酸
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
(3)羧酸的化学性质
羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:
①酸的通性
乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸,在水溶液中的电离方程式为CH3COOH
CH3COO-+H+。
②酯化反应
CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CHOHCH3CO18OCH2CH3+H2O。
2.酯
(1)酯:羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′
,官能团为。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
①酯的水解
②OCOR水解
酚酯水解生成和RCOOH,和RCOOH均能与NaOH反应,因此1 mol该酯在碱性条件下水解会消耗2 mol NaOH。
[注意] 酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。
3.乙酸乙酯的制取
4.酯化反应的五大类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如
2CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O。
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如
HOOCCOOH+2CH3CH2OH
CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如
HOOCCOOH+HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH+H2O,
(普通酯)
(5)羟基酸自身的酯化反应
此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如
[题点全练]
题点(一) 羧酸、酯的结构与性质
1.(2018·江西五校一模)有机物M的结构简式如图所示,与氢气发生加成反应得到物质甲,下列有关说法错误的是( )
A.有机物M含有2种官能团
B.有机物M的分子式为C4H6O2
C.有机物M能发生取代反应、加聚反应
D.甲的只含有一种官能团的链状同分异构体有6种
解析:选D 含有碳碳双键和羧基,A正确;分子式为C4H6O2,B正确;含有羧基,可与醇发生酯化反应(取代反应),含碳碳双键,可发生加聚反应,C正确;满足题给条件的同分异构体有以下5种,酸:CH3CH2CH2COOH。酯:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,D错误。
2.某品牌白酒中存在少量有凤梨香味的物质X,其结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X易溶于乙醇
B.酒中的少量丁酸能抑制X的水解
C.X完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1
D.分子式为C5H10O2且能与NaHCO3溶液反应生成气体的物质有5种
解析:选D A项,根据相似相溶原理,正确;B项,该物质为丁酸乙酯,酸性条件下水解生成丁酸和乙醇,增大生成物丁酸的浓度,水解平衡逆向移动,正确;C项,该物质分子式为C6H12O2,完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,正确;D项,能与NaHCO3反应放出气体,说明该物质有—COOH,可表示为C4H9—COOH,丁基有4种结构,故符合条件的物质有4种,错误。
3.(2018·豫北检测)分子式为C5H10O2且可与NaOH反应的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A.9种 B.11种
C.13种 D.14种
解析:选C 分子式为C5H10O2且可与NaOH反应的有机化合物是羧酸或酯。若该有机物是羧酸,则可写为C4H9COOH,—C4H9有4种结构,则羧酸有4种;若该有机物是酯,甲酸酯HCOOC4H9有4种,乙酸酯CH3COOC3H7有2种,丙酸酯CH3CH2COOC2H5有1种,丁酸酯C3H7COOCH3有2种。所以,满足条件的同分异构体共有13种。
4.(2018·济南一模)某酯R在稀硫酸和加热条件下水解,生成1 mol HOCH2CH2OH(乙二醇)和2 mol羧酸C5H10O2,则R的结构有(不考虑立体异构)( )
A.6种 B.10种
C.12种 D.14种
解析:选B 羧酸C5H10O2
有4种结构,分别记作a、b、c、d,羧酸与二元醇形成酯时羧酸的组合方式有如下情况:aa、ab、ac、ad、bb、bc、bd、cc、cd、dd,共10种。
题点(二) 多官能团有机物性质的判断
5.(2018·杭州模拟)有机物M是合成某药品的中间体,结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.用钠可检验M分子中存在羟基
B.M能发生酯化、加成、氧化反应
C.M的分子式为C8H8O4
D.M的苯环上一硝基代物有2种
解析:选A 分子中含有酚羟基、醇羟基、羧基,都能与钠反应放出氢气,不能用钠检验M分子中存在羟基,A错误;分子中含有酚羟基、醇羟基,能发生氧化反应,含有羟基、羧基,能发生酯化反应,含有苯环能发生加成反应,B正确;M的分子式为C8H8O4,C正确;M的苯环上一硝基代物有2种,D正确。
6.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是( )
A.迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应
B.1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1 mol迷迭香酸最多能和5 mol NaOH发生反应
解析:选C A项,分子中含碳碳双键,可发生加成反应,错误;B项,苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,则1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氢气发生加成反应,错误;C项,含—COOC—可发生水解反应,含—OH、—COOH可发生取代反应、酯化反应,正确;D项,酚—OH、—COOC—、—COOH均与NaOH反应,则1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH发生反应,错误。
[规律方法] 官能团与反应类型的关系
考点二 烃的衍生物之间的转化关系及应用
1.烃的衍生物之间的转化关系图
2.解有机物综合推断类试题的常用方法
(1)根据反应条件推断
在有机合成中,可以根据一些特定的反应条件,推出未知有机物的结构简式。如“”是卤代烃消去的条件,“”是卤代烃水解的条件,“”是乙醇消去的条件,“浓硫酸,△”是羧酸和醇发生酯化反应的条件。
(2)根据有机物间的衍变关系推断
如“A氧化,B氧化,C”这一氧化链一般可以与“醇―→醛―→酸”这一转化相联系。
[题点全练]
1.写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选)并注明反应类型。
(1)CH3CH2OH CH2===CH2↑+H2O消去反应。
(2)CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br加成反应。
(3)CH2BrCH2Br+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaBr取代反应或水解反应。
(4)HOCH2CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O氧化反应。
(5)OHC—CHO+O2HOOC—COOH氧化反应。
(6)HOCH2CH2OH+HOOC—COOH
+2H2O 酯化反应或取代反应。
2.化合物C是某合成路线的中间体,可通过下列路径合成:
回答下列问题:
(1)CH3CH2OH分子中的官能团名称是________。
(2)A与H2反应的反应类型为________;A的一氯代物同分异构体数目有________种。
(3)写出由B生成C的化学方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)CH3CH2OH分子中含有的官能团的名称为羟基。
(2) 分子中含有苯环,苯环在催化剂条件下可与氢气发生加成反应,A的一氯代物的同分异构体有4种,分别为
(3)可被酸性高锰酸钾溶液氧化生成再与发生酯化反应可生成COOCH3。
答案:(1)羟基 (2)加成反应 4
(3)
3.聚苯乙烯(PS)是一种无色透明的热塑性塑料,具有高于100 ℃的玻璃转化温度,广泛应用于日常生活中。以物质A为起始原料合成PS的路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)分别写出C和PS的结构简式:C__________________;PS________________。
(2)写出D中所含官能团的名称:________;上述过程中②的反应类型是________。
(3)写出反应C―→D的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知在过氧化物(如H2O2、R—O—O—R等)存在时,不对称烯烃与HBr发生如下反应:
CH3CH===CH2CH3CH2CH2Br
写出以D和甲醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。
解析:
据题给合成PS的路线,得出合成原料为苯(A)和乙烯,再结合题中条件可知B为乙苯,乙苯在光照条件下与氯气发生乙基上的取代反应;卤代烃与氢氧化钠醇溶液共热发生消去反应,产物为苯乙烯(D),苯乙烯在一定条件下发生加聚反应得到产物PS。
[综合演练提能]
[课堂真题练]
1.(2014·全国卷Ⅰ)下列化合物中同分异构体数目最少的是( )
A.戊烷 B.戊醇
C.戊烯 D.乙酸乙酯
解析:选A A项,戊烷存在正戊烷、异戊烷和新戊烷3种异构体;B项,戊醇可看成戊烷的3种异构体中的1个H被—OH取代得到的产物,有8种醇类异构体,另外戊醇还有多种醚类异构体;C项,戊烯的烯烃类同分异构体主链可以含5个碳原子或4个碳原子,再结合双键位置可得出5种异构体,另外戊烯还存在环烷烃类的同分异构体;D项,乙酸乙酯的异构体中,甲酸酯有2种,丙酸酯有1种,羧酸有2种,另外还有羟基醛、酮等多种同分异构体。
2.(2015·全国卷Ⅱ)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol 该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为( )
A.C14H18O5 B.C14H16O4
C.C16H22O5 D.C16H20O5
解析:选A 由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知,
该酯为二元酯,分子中含有 2个酯基(COO),结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5+2 mol H2O1 mol羧酸+2 mol C2H5OH”,再结合质量守恒定律推知,该羧酸的分子式为C14H18O5。
3.(2016·全国卷Ⅲ)下列说法错误的是( )
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
解析:选A A项,乙烷和浓盐酸不反应。B项,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯可作食品包装材料。C项,乙醇与水能以任意比例互溶,而溴乙烷难溶于水。D项,乙酸与甲酸甲酯分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体。
4.(2017·全国卷Ⅱ)下列由实验得出的结论正确的是( )
选项
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
解析:选A 乙烯与溴发生加成反应生成的1,2二溴乙烷是一种无色、可溶于CCl4的有机物,A项正确;乙醇和水均能与Na反应生成H2,但Na与水反应更剧烈,故水分子中氢的活性强于乙醇分子中氢的活性,需要注意的是乙醇分子中只有—OH中的H能与Na反应,乙醇分子中氢的活性不完全相同,B项错误;乙酸能除去水垢,说明酸性:乙酸>碳酸,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的CH3Cl不具有酸性,但生成的HCl能使湿润的石蕊试纸变红,D项错误。
5.(2017·全国卷Ⅰ)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHORCH===CHCHO+H2O
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是__________、__________。
(3)E的结构简式为________________________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为____________________________________________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式________________________。
(6)写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。
解析:(1)由已知信息①,结合A转化为B的条件及B的分子式可
饱和度和2个O原子,其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,即必含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种氢原子,则具有较高的对称性,氢原子个数比为6∶2∶1∶1,可知含有两个对称的甲基,还有2个碳原子和2个不饱和度,则含有碳碳叁键,故满足条件的同分异构体的结构简式为
(6)由产物的结构简式,迁移信息②可知要先制出,可由氯代烃发生消去反应得到,而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。
答案:(1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应
(6)
[课下提能练]
1.(2018·西安八校联考)某有机物的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.分子式为C12H18O5
B.分子中含有2种官能团
C.只能发生加成反应和取代反应
D.能使溴的四氯化碳溶液退色
解析:选D 由题给结构简式可知该有机物的分子式为C12H20O5,A项错误;分子中含有羧基、羟基和碳碳双键3种官能团,B项错误;该有机物能发生加成、取代、氧化、消去等反应,C项错误;该有机物分子中含有碳碳双键,故能使溴的四氯化碳溶液退色,D项正确。
2.(2018·漳州八校联考)某有机物的结构如图所示,这种有机物不可能具有的性质是( )
①可以与氢气发生加成反应
②能使酸性KMnO4溶液退色
③能跟NaOH溶液反应
④能发生酯化反应
⑤能发生加聚反应
⑥能发生水解反应
A.①④ B.只有⑥
C.只有⑤ D.④⑥
解析:选B ①该有机物中含有苯环和碳碳双键,可与氢气发生加成反应,正确;②该有机物中含有—OH和碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液退色,正确;③该有机物中含有羧基,可以和NaOH反应,正确;④该有机物中含有羧基,可以和醇发生酯化反应,正确;⑤该有机物中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,正确;⑥该有机物中没有可以水解的官能团,不能发生水解反应,错误。
3.(2018·枣阳一中期中)下列化合物中,既显酸性,又能发生酯化反应和消去反应的是( )
解析:选C A项含有酚羟基和羧基,显酸性,能发生酯化反应,但是不能发生消去反应,错误;B项分子中含有羧基,显酸性,能发生酯化反应,含有碳碳双键,可以发生加成反应,但是不能发生消去反应,错误;C项分子中含有羧基,显酸性,可以发生酯化反应,由于连接羟基的C原子的邻位C原子上有H原子,所以可以发生消去反应,正确;D项分子中无羧基,所以无酸性,有羟基,可以发生酯化反应,由于连接羟基的C原子的邻位C原子上有H原子,所以可以发生消去反应,错误。
4.(2018·滨州一模)中国是中草药的发源地,目前中国大约有12 000种药用植物。从某种草药提取的有机物的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.分子式为C14H18O4
B.环上氢原子的一氯取代物有3种
C.1 mol 该有机物与足量的NaOH溶液反应最多消耗4 mol NaOH
D.能发生酯化反应
解析:选D 由结构简式知分子式是C14H14O6,A错误;因为2个六元环对称,且相连的碳原子上无氢原子,与羧基相连的碳原子上也无氢原子,故环上的一氯取代物有4种,B错误;1 mol该有机物有2 mol—COOH,与足量的NaOH溶液反应最多消耗2 mol NaOH,C错误;分子中有—OH和—COOH,能发生酯化反应,D正确。
5.某有机化合物的结构简式为
下列有关该物质的叙述正确的是( )
A.1 mol该物质最多可以消耗3 mol Na
B.1 mol该物质最多可以消耗7 mol NaOH
C.不能与Na2CO3溶液反应
D.易溶于水,可以发生加成反应和取代反应
解析:选B 分子中含有2个羟基,则1 mol该物质最多可以消耗2 mol Na,A错误;酚羟基、酯基、—Cl均能与NaOH溶液反应,且反应后又产生2个酚羟基,所以1 mol该物质最多可以消耗7 mol NaOH,B正确;酚羟基能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,C错误;含有酯基和氯原子,因此该有机物难溶于水,D错误。
6.下列有关有机物说法不正确的是( )
A.CH3CH(OH)CH2COOH用系统命名法命名为3羟基丁酸
B.四苯基乙烯中所有碳原子一定处于同一平面
C.1 mol 分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应,消耗这三种物质的物质的量分别是3 mol、4 mol、1 mol
D.在一定条件下,苯与液溴、浓硝酸生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应
解析:选B 羧基碳序号最小,羟基为取代基,A正确;单键可以旋转,故每个苯环中的碳原子与双键碳原子可能共平面,B错误;分子内的酚羟基、醇羟基、羧基都能与Na反应,酚羟基、羧基均能与NaOH反应,且酯基水解后生成酚羟基、羧基均消耗NaOH,只有羧基与NaHCO3溶液反应,故C、D正确。
7.某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下:
①向浓H2SO4和乙醇混合液中滴入乙酸后,加热试管A
②一段时间后,试管B中红色溶液上方出现油状液体
③停止加热,振荡试管B,油状液体层变薄,下层红色溶液退色
④取下层退色后的溶液,滴入酚酞后又出现红色
结合上述实验,下列说法正确的是( )
A.①中加热利于加快酯化反应速率,故温度越高越好
B.③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
C.③中红色退去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D.取②中上层油状液体测其核磁共振氢谱,共有3组峰
解析:选C 由于乙酸和乙醇易挥发,温度越高,乙酸和乙醇挥发得越快,损失的乙酸和乙醇越多,乙酸乙酯的产率降低,A错。乙酸乙酯难溶于碳酸钠,油状液体层变薄是因为溶在乙酸乙酯中的乙醇进入碳酸钠溶液中,溶在乙酸乙酯中的乙酸与碳酸钠溶液反应生成的乙酸钠进入溶液中,B错。酚酞是有机物,易溶于有机溶剂,由于溶液红色退去后,再加入酚酞,又出现红色,可知③中红色退去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中,C正确。②中上层油状液体是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,所以不能确定其核磁共振氢谱中有几组峰,D错。
8.下列对有机物的叙述中,不正确的是( )
A.常温下,与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
B.能发生碱性水解,1 mol该有机物完全反应需要消耗8 mol NaOH
C.与稀硫酸共热时,生成两种有机物
D.该有机物的分子式为C14H10O9
解析:选C 有机物中含—COOH,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,A项正确;有机物中的—COOH、—OH(酚)、酯基均消耗NaOH,且1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH,故1 mol该有机物完全反应共消耗8 mol NaOH,B项正确;该有机化合物在酸性条件下水解只生成C项错误;根据该有机物的结构简式可知,其分子式为C14H10O9,D项正确。
9.实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115~125 ℃,其他有关数据如下表,则以下关于实验室制备乙酸丁酯的叙述错误的是( )
物质
乙酸
1丁醇
乙酸丁酯
98%浓硫酸
沸点
117.9 ℃
117.2 ℃
126.3 ℃
338.0 ℃
溶解性
溶于水和
有机溶剂
溶于水和
有机溶剂
微溶于水,溶于有机溶剂
与水混溶
A.相对价廉的乙酸与1丁醇的物质的量之比应大于1∶1
B.不用水浴加热是因为乙酸丁酯的沸点高于100 ℃
C.从反应后混合物分离出粗品的方法:用Na2CO3溶液洗涤后分液
D.由粗品制精品需要进行的一步操作:加吸水剂蒸馏
解析:选B 增加乙酸的浓度,平衡正向移动,会提高1丁醇的转化率,生成更多的乙酸丁酯,故A正确;实验室制备乙酸丁酯的环境温度(反应温度)是115~125 ℃,而水浴的最高温度为100 ℃,达不到制备温度要求,所以不采用水浴加热,故B错误;反应后混合物中含有乙酸、1丁醇、乙酸丁酯,乙酸可以和碳酸钠反应生成乙酸钠,乙酸钠和丁醇能溶于水,乙酸丁酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度极小,所以用Na2CO3溶液洗涤后分液可得乙酸丁酯粗品,故C正确;粗品中含有水,可加吸水剂除去水,然后再蒸馏,故D正确。
10.菠萝酯常用作化妆品香料,其合成方法如下:
下列说法不正确的是( )
A.原料生成中间产物的反应属于取代反应
B.菠萝酯可以使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色
C.中间体生成菠萝酯所需的另一反应物是CH2 ====CHCOOH
D.中间体和菠萝酯都能与氢氧化钾溶液反应
解析:选C 原料生成中间产物的过程中,酚羟基上的H被取代,则发生取代反应,故A正确;菠萝酯中含碳碳双键,能与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使两种溶液退色,故B正确;中间体生成菠萝酯,发生酯化反应,另一反应物应为醇,故C错误;中间体含羧基,菠萝酯中含酯基,均能与氢氧化钾溶液反应,故D正确。
11.生活中常见的荧光棒的发光原理可用下式表示:
上述反应产生的能量传递给荧光染料分子后,使染料分子释放出荧光。下列说法正确的是( )
A.上述反应是酯的水解反应
B.荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化
C.二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有4种
D.二苯基草酸酯与草酸( )互为同系物
解析:选B 二苯基草酸酯水解应该生成和草酸,故A错误;荧光棒发光过程涉及化学能到光能的转化,故B正确;二苯基草酸酯苯环上的一氯代物共有3种
(),故C错误;二苯基草酸酯与草酸
( )分子组成并不相差若干个“CH2”原子团,不互为同系物,故D错误。
12.肉桂酸异戊酯G( )是一种香料,一种合成路线如下:
已知以下信息:
②C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)B和C反应生成D的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)F中含有官能团的名称为________。
(4)E和F反应生成G的化学方程式为________________________________,反应类型为________________________________________________________________________。
(5)F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3∶1的为________________________________________________________________________。
解析:A的不饱和度为=4,A经过系列转化合成肉桂酸异戊酯G(),则A含苯环,为,B为,根据信息可知,C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22,C为乙醛,B、C反应为信息①的两醛缩合反应,生成D为,E为,F为(CH3)2CHCH2CH2OH。
(1)A为,名称为苯甲醇。
(2)B和C反应生成D的化学方程式为
(3)F为(CH3)2CHCH2CH2OH,含有官能团的名称为羟基。
(4)E和F反应生成G的化学方程式为
属于取代反应(或酯化反应)。
(5)(CH3)2CHCH2CH2OH的同分异构体不能与金属钠反应,只能是醚。醚的异构体以氧原子为分界:①左1个碳右4个碳(丁基),丁基有4种异构体,相应的醚有4种异构体,②左2个碳右3个碳(丙基),丙基有2种异构,相应的醚有2种异构体,共6种,其中核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3∶1的为(CH3)3COCH3。
答案:(1)苯甲醇
13.香豆素(结构如图中Ⅰ所示)是用途广泛的香料,由香豆素经下列图示的步骤可转变为水杨酸。
已知:CH3CH
CH3COOH+CH3CH2COOH
请回答下列问题:
(1)香豆素分子中的官能团的名称为_______________________________________,
步骤Ⅱ―→Ⅲ的反应类型为________________。
(2)有机物Ⅲ的结构简式为_______________________________________________,
在上述转化过程中,设计反应步骤Ⅱ―→Ⅲ的目的是_____________________。
(3)下列关于有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的叙述中正确的是____(填编号)。
A.可用FeCl3溶液来鉴别Ⅱ和Ⅲ
B.Ⅳ核磁共振氢谱中共有4种峰
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可使溴的四氯化碳溶液退色
D.1 mol Ⅰ最多能和5 mol H2发生加成反应
(4)写出水杨酸与过量NaHCO3溶液反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(5)化合物Ⅳ有多种同分异构体,符合下列两个条件的芳香族同分异构体共有________种。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;
②能发生水解反应和银镜反应。
其中,核磁共振氢谱共有5种吸收峰,且吸收峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。
解析:(1)根据香豆素的结构简式,分子中含有的官能团是酯基和碳碳双键,由分子式可以看出,步骤Ⅱ―→Ⅲ的反应是两种物质结合,生成了新物质和HI,反应类型为取代反应。(2)香豆素水解生成物Ⅱ的结构简式是跟CH3I发生羟基上的取代反应,生成物Ⅲ结构简式是该过程是羟基转化为烷氧基,由于后续反应需要加入强氧化剂高锰酸钾,而酚羟基极易被氧化,所以该步骤保护了羟基不被氧化。(3)有机物Ⅱ含有酚羟基,Ⅲ没有,可用FeCl3溶液来鉴别Ⅱ和Ⅲ;Ⅳ中苯环邻位的两个取代基不相同,所以苯环上4个氢原子不相同,核磁共振氢谱共有6种峰;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含有碳碳双键,均可使溴的四氯化碳溶液退色;1 mol Ⅰ最多能和4 mol H2发生加成反应(苯环3 mol+碳碳双键1 mol,酯基的碳氧双键不能跟氢气加成)。(4)水杨酸与过量NaHCO3溶液反应,只有羧基能反应,酚羟基不反应,化学方程式是H2O。(5)遇氯化铁溶液发生显色反应,说明有酚羟基存在;能发生水解反应有酯基,能发生银镜反应有醛基,同时满足酯基和醛基的只能是甲酸酯,如果是苯环上二取代物,即含有羟基和酯基,只能是含有羟基的甲酸苯甲酯,有邻、间、对3种同分异构体;如果是苯环上的三取代物,即羟基、甲基、酯基,有机物是含有羟基、甲基的甲酸苯酯,苯环上含有3个不同取代基的同分异构体有10种,合计两种情况共有13种同分异构体。核磁共振氢谱共有5种吸收峰,且吸收峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为
答案:(1)酯基和碳碳双键 取代反应
14.(2018·贵阳一模)某课题组的研究人员用有机物A、D为主要原料,合成高分子化合物F的流程如图所示:
已知:①A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13。
②D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应。
请回答以下问题:
(1)A的结构简式为________。
(2)反应①的反应类型为________,B中所含官能团的名称为________________________。
(3)反应③的化学方程式是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D的核磁共振氢谱有________组峰,峰面积(峰高)之比为________;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有________(不含D)种。
(5)反应④的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)参照上述流程信息和已知信息,以乙醇和苯乙醇为原料(无机试剂任选)制备化工产品设计合理的合成路线。合成路线流程图示例:
CH3CH2OHCH3CH2OOCCH3
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