知识讲解_醛_提高

1 醛 【学习目标】 1、掌握乙醛的组成、结构、性质和用途，了解甲醛、苯甲醛的性质和用途； 2、了解醛、酮的结构特点，能理解醛、酮在组成、结构和性质上的异同； 3、利用醛的主要化学性质实现醇、醛、羧酸的相互转化。 【要点梳理】 要点一、醛的结构、通式和性质 1．醛的组成和结构。 【高清课堂：醛#醛类的结构特征】 （1）醛是由烃基（或 H）与醛基（ ）相连而构成的化合物。 醛类的官能团是醛基，醛基可写成 或—CHO，但不能写成—COH，且醛基一定位于主链末端。 【高清课堂：醛#醛类的分类】 （2）醛类按所含醛基的数目可分为一元醛、二元醛和多元醛等。 2．醛的分子通式。 一元醛的通式为 R—CHO，饱和一元脂肪醛的通式为 CnH2n+1—CHO（或 CnH2nO）。分子式相同的醛、酮、 烯醇互为同分异构体。 3．醛的物理性质。 醛类除甲醛是气体外，其余醛类都是无色液体或固体。醛类的熔、沸点随分子中碳原子数的增加而逐渐升高。 【高清课堂：醛#醛类的化学性质】 4．醛的化学性质。 醛类的化学性质主要由醛基（—CHO）来决定，如乙醛的加成反应和氧化反应就都发生在醛基上。 （1）加成反应。 醛基上的 C＝O 键在一定条件下可与 H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应，但不与 Br2 加成，这一点与 C＝C 键的加成不同。其加成通式为： 醛的催化加氢反应也是它的还原反应； 在有机合成中可利用该反应增长碳链； （2）氧化反应。 ①易燃烧。2 2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2O ②催化氧化。 2CH3CHO+O2 2CH3COOH ③被银氨溶液、新制的 Cu(OH)2 等弱氧化剂氧化。 CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 本反应又称银镜反应，常用来检验醛基。 CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓+2H2O 该反应生成了砖红色的 Cu2O 沉淀，也可用来检验醛基。 注意：醛基的检验方法。 银镜反应。 醛类具有较强的还原性，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。因此实验时应注意以下几点：a．试管内壁必须光滑、洁净．b．应使用水浴加热；c．加热过程 中不可振荡和振动试管；d．实验的银氨溶液应现配现用；e．乙醛的用量不宜太多；f 实验后附着银镜的试管可 用稀硝酸浸泡，再用水洗除去。 与新制的 Cu(OH)2 反应。 醛类可在加热条件下与新制的 Cu(OH)2 反应，醛被氧化为羧酸，同时 Cu(OH)2 被还原成砖红色的 Cu2O 沉淀， 这是检验醛基的另一种方法。实验时应注意以下几点：a．硫酸铜与碱反应制取 Cu(OH)2 时碱应过量；b．混合液 必须加热到沸腾时才会有砖红色沉淀生成。 ④醛类也能被酸性 KMnO4 溶液等强氧化剂氧化。 ⑤缩聚反应。 条件不同时可得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。 5．重要的醛类物质简介。 （1）甲醛（HCHO）是无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。 甲醛是重要的有机合成原料，常用于制造酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、染料等，35％～40％的甲醛水溶液俗 称福尔马林，具有杀菌、防腐性能等。 甲醛除具有醛类的通性外，还具有一定的特性，如 1 mol 甲醛与足量的银氨溶液反应可得 4 mol Ag。 （2）乙醛（CH3CHO）是无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点是 20.8℃，易挥发，易燃烧，能 跟水、乙醇等互溶。可由乙醇氧化制得。乙醛是有机合成的重要原料，主要用于制乙酸、丁醇、乙酸乙酯等。 （3）苯甲醛（ ）是有杏仁气味的液体，沸点是 178℃，工业上称其为苦杏仁油，它与糖结合 存在于杏仁、桃仁等果实的种子中，苯甲醛是制造染料、香料的重要中间体。 要点二、酮的组成、结构和性质 1．酮的组成与结构。 →点燃 ∆→催化剂 ∆→ ∆→3 （1）酮是两个烃基与羰基（ ）碳原子相连而成的化合物。 （2）酮的通式为 ，其官能团为羰基 。分子式相同的醛、酮、烯醇互为同分异构体。 2．酮的主要化学性质。 酮在一定条件下能与 H2、HCN、HX、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应（这一点与醛类性质相似）， 酮不能被银氨溶液、新制的 Cu(OH)2 所氧化（这一点与醛类性质不同），据此可用银氨溶液和新制的 Cu(OH)2 来 区分醛和酮。 3．丙酮简介。 丙酮（ ）是组成最简单的酮，是有特殊气味的无色液体，沸点为 56.2℃，能与水以任意比例 互溶，并能溶解多种有机物。 【典型例题】 类型一：醛的结构和性质 例 1 已知 （1）该反应的生成物中含有的官能团的名称是________，该物质在一定条件下能发生________（填序号）。 ①银镜反应 ②酯化反应 ③还原反应 （2）已知 HCHO 分子中所有原子都在同一平面内，若要使 R1CHO 分子中所有原子都在同一平面内，R1 可 以是________（填序号）。 ①—CH3 ② ③—CH＝CH2 （3）某氯代烃 A 的分子式为 C6H11Cl，它可以发生如下转化： 结构分析表明 E 分子中含有两个甲基且没有支链。试回答： ①写出 C 的分子式：________； ②写出 A、E 的结构简式：A________，E________。 【思路点拨】本题考查醛基的结构与性质。卤代烃与 NaOH 反应时，注意是醇溶液还是水溶液，条件不同， 产物不同。醇的氧化、酯化反应及醛的还原。 【答案】（1）醛基 ①③ （2）②③ （3）①C6H10O2 ② CH3COO(CH2)6OOCCH3 【解析】（1）按题给信息知，当双键碳原子上连有氢原子时，能在 Zn、H2O 存在下被 O3 氧化得到醛。醛的 官能团是醛基，醛能发生银镜反应和还原反应（如与 H2 加成），但不能发生酯化反应。 （2）因 HCHO 的 4 个原子共平面，要使 R1CHO 的所有原子共平面，则基团 R1 中的所有原子应共平面，故 应选②③。 （3）根据有机物 A～E 的相互转化图可知，A 为卤代烃，B 为烯烃，C 为醛，D 为醇，则 E 为乙酸酯。由 E —Cl —Cl4 的分子式 C10H18O4 可推知其分子中应含有 2 个 ，2 个—CH3，烃基为 C6H12，只能构成—(CH2)6—才能得 出 符 合 题 意 的 E ， 则 E 的 结 构 简 式 可 能 是 。 再 逆 推 可 得 D 为 HO—(CH2)6—OH，C 为 OHC—(CH2)4—CHO，B 为 ，则 A 为 ，正好符合 C6H11Cl。 【总结升华】能发生银镜反应，是醛基的性质，但含有醛基的不一定是醛，比如甲酸、甲酸酯中都含有醛基， 但并不属于醛类物质。醛能被氧化成为羧酸，也能被还原为醇；而酮不能被氧化，只能被还原为醇。 例 2（2015 长春模拟）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原子时，此碳原子才可被 KMnO4 酸性溶液氧化为羧基。 （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： 【思路点拨】本题主要考查官能团的性质、反应类型及有机物之间的相互转化。 【答案】（1）醛基、（酚）羟基、醚键 （2）（a）取代反应 （b） 【解析】由 结构可知含氧官能团为—OH、—CHO 和—O—。由 A→C 减少了一个 H 和一个 O， 增加了一个 Br，所以为取代反应，是—OH 被—Br 取代。A 用 KMnO4 酸性溶液氧化只生成 ，所以 A 3 2 4CrO / H SO→5 含有一个支链，且含有—OH，另一个官能团为—COOH，结构简式为 。 【总结升华】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%的甲醛水溶液俗称福尔马林；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甲醛是室内主要污染物之一。 例 3 由某饱和一元醛和饱和一元酮（通式为 CnH2nO，n≥3，分子中含有羰基，但不能被弱氧化剂氧化）组 成的混合物共 0.5 mol，其质量为 23.4 g，此混合物与足量银氨溶液反应，析出 86.4 g 银。推断混合物的可能组成 及质量。 【思路点拨】解此题时，往往只是设醛的通式来计算，得出一组答案，而没有把 HCHO 单独拿出来讨论， 忽略了甲醛与银氨溶液反应的特殊性（HCHO～4Ag），而漏解。 【答案】（1）甲醛 HCHO 6 g，丙酮 CH3COCH3 17.4 g； （2）乙醛 CH3CHO 17.6 g，丙酮 CH3COCH3 5.8 g。 【解析】根据题意知：醛、酮的平均相对分子质量为 23.4×2=46.8。 由于酮 CnH2nO，n≥3，所以碳原子数最少的酮是丙酮，其式量为 58，则混合物中醛的式量只能小于 46.8， 即只可能是甲醛（式量 30）或乙醛（式量 44）。 （1）若醛为甲醛，则据 HCHO—→4Ag 1 mol 4×108 g x 86.4 g x=0.2 mol，质量=0.2mol×30 g·mol－1=6 g， 则酮的质量=23.4 g－6 g=17.4 g， 酮的物质的量=0.5 mol－0.2 mol=0.3 mol， 酮的式量= =58，故 n=3，为丙酮。 （2）若醛为乙醛，则据 CH3CHO—→2Ag 1 mol 2×108 g y 86.4 g y=0.4 mol，质量=0.4 mol×44 g·mol－1=17.6 g， 则酮的质量=23.4 g－17.6 g=5.8 g， 酮的物质的量=0.5 mol－0.4 mol=0.1 mol， 酮的式量= =58，故 n=3，为丙酮。 【总结升华】甲醛、乙醛中都含有醛基，但与银氨溶液发生反应时，相同物质的量的甲醛和乙醛与足量的银 氨溶液发生反应时，生成银的物质的量并不相同，因为甲醛中可视为含有两个醛基。 举一反三： 【变式 1】已知柠檬醛的结构简式为： 根据科学的知识判断，下列说法不正确的是（ ）。 A．能使酸性 KMnO4 溶液褪色 B．能发生银镜反应 17.4 0.3 5.8 0.16 C．与乙醛互为同系物 D．1 mol 柠檬醛与足量 H2 加成后得到分子式为 C10H20O 的醇 　　【答案】C、D 【变式 2】在一定条件下，烯烃可发生臭氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为： 已知：①化合物 A，其分子式为 C9H10O，它既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与 FeCl3 溶液发生显色反应， 且能与金属钠或 NaOH 溶液反应生成 B；②B 发生臭氧化还原水解反应生成 C，C 能发生银镜反应；③C 催化加 氢生成 D，D 在浓硫酸存在下加热生成 E；④E 既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与 FeCl3 溶液发生显色反应， 且能与 NaOH 溶液反应生成 F；⑤F 发生臭氧化还原水解反应生成 G，G 能发生银镜反应，遇酸转化为 H(C7H6O2)。 请根据上述信息，完成下列填空： （1）写出下列化合物的结构简式（如果有多组化合物符合题意，只需写出其中的一组）： A________，C________，E________。 （2）写出分子式为 C7H6O2 的含有苯环的所有同分异构体的结构简式________。 　　【答案】 （2） 【变式 3】对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是（ ）。 A．不是同分异构体 B．分子中共平面的碳原子数相同 C．均能与溴水反应 D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 【答案】C 【解析】A 项，两物质结构不同，而分子式均为 C10H14O，为同分异构体关系，错误；B 项，含苯环的物质 中至少有 8 个碳原子共面，而后者不合苯环，至多有 6 个碳原子共面，错误；C 项，前者含酚羟基，其邻、对位 能与溴水发生取代反应，后者含碳碳双键，能与溴水发生加成反应，正确；D 项，前后两种结构中 H 原子种类 均为 7，但个数比分别为 6∶1∶1∶1∶3∶1∶1 和 6∶1∶1∶2∶2∶1∶1，错误。7 【变式 4】3 g 某醛和足量的银氨溶液反应，结果析出 43.2 g Ag，则该醛可能是（ ）。 A．甲醛 B．乙醛 C．丙醛 D．丁醛 　　【答案】A 类型二：酮的结构和性质 例 4 请阅读下列材料： 在含羰基 的化合物中，羰基碳原子与两个烃基直接相连时，叫做酮。当两个烃基都是脂肪烃基时， 叫脂肪酮，如甲基酮 ；都是芳香烃基时，叫芳香酮；当两个烃基是相互连接的闭合环状结构时，叫环 酮，如环己酮 。 像醛一样，酮也是一类化学性质活泼的化合物，如羰基也能进行加成反应。加成时，试剂的带负电部分先进 攻羰基中带正电的碳，而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上，这类加成反应叫亲核加成。 但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差，不能被弱氧化剂氧化。 许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂，一些脂环酮还是名贵香料。 试回答： （1）写出甲基酮与氢氰酸（HCN）反应的化学方程式________。 （2）下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是（ ）。 A．HCHO B．HCOOH C． D．HCOOCH3 （3）有一种名贵香料——灵猫香酮 属于（ ）。 A．脂肪酮 B．脂环酮 C．芳香酮 （4）樟脑也是一种重要的酮 ，它不仅是一种家用杀虫剂，而且是香料、塑料、医药工业中重要 的原料。它的分子式为________。 【思路点拨】解答本题时，特别注意题给信息，正确理解即可解答甲基酮与氢氰酸的反应。 【答案】（1） （2）C （3）B （4）C10H16O 【解析】（1）依据题给信息，羰基也能进行加成反应。加成时，试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳， 而后试剂中带正电部分加到带负电的氧上。HCN 分子中，氢原子带正电，氰酸根带负电，因而氰酸根进攻羰基 碳原子，氢原子结合到羰基氧原子上。即 （2）能和银氨溶液发生反应的应是含醛基（—CHO）的物质，题给选项中 A、B、D 中的物质均含—CHO。 故选 C。 （3）由题给信息可知，灵猫香酮属于两烃基相互连接的闭合环状结构的环酮即脂环酮。故选 B。 ＝O8 （4）利用碳的四价键原则，首先查出碳原子数，再算出氢原子数和氧原子数，即可得出分子式。 【总结升华】酮中也含有碳氧双键，但与醛不同的是，酮中的羰基碳不与氢连接，所以醛能被氧化为羧酸而 酮不能再被氧化。 举一反三： 【变式 1】（2016 江苏连云港期中）化合物 A（C6H6O2）是一种有机化工原料，在空气中易被氧化。由 A 合成黄樟油 E 和香料 F 的路线如下（部分反应条件已略去）： 已知：B 的分子式为 C7H6O2，不能发生银镜反应，也不能与 NaOH 溶液反应。 （1）写出 E 中含氧官能团的名称：________和________。 （2）写出反应 C→D 的反应类型：________。 （3）写出反应 A→B 的化学方程式：________。 （4）某芳香化合物 G 是 D 的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢原子。写出该芳香化合物 G 的结构简式：________（任写一种）。 （ 5 ） 根 据 已 有 知 识 并 结 合 流 程 中 相 关 信 息 ， 写 出 以 为 主 要 原 料 制 备 的合成路线流程图（无机试剂任选）：________________。 合成路线流程图示例如下： 　　【答案】（1）醚键 羰基 （2）取代反应 （3） （4） （5） 【解析】（1）根据 E 的结构可知，含氧官能团为醚键和羰基；（2）由反应物与产物的结构可知，反应中溴 原子被丙烯基取代，为取代反应；（3）根据 A 的分子式和性质，判断 A 为酚，再根据 C 的结构．得出 A 为邻9 苯 二 酚 （ ） ， B 为 ， 反 应 A → B 的 化 学 方 程 式 为 ；（4）芳香化合物 G 是 D 的同分异构体，G 分子中只有两种不 同化学环境的氢原子，说明对称性高，可推断该芳香化合物 C 可能的结构简式为 ； （5）以 为主要原料制备； ，可以先将 经过水解、氧化得丙 酮，再与 发生题中类似 E→F 的反应得到醇，再与溴化氢反应得溴代烃，在镁的作用下，两个分子之间 发 生 类 似 题 中 C → D 的 反 应 。10 【巩固练习】 一、选择题 1．某学生用 2 mL 1 mol·L－1 的 CuSO4 溶液和 4 mL 0.5 mol·L－1 的 NaOH 溶液混合，然后加入 0.5 mL 4％的 HCHO 溶液，加热到沸腾，未见砖红色沉淀，失败的主要原因是（ ）。 A．甲醛量太少 B．硫酸铜量少 C．NaOH 量少 D．加热时间短 2．（2015 重庆调研）下列说法中，正确的是（ ）。 A．甲醛、乙醛、丙醛都没有同分异构体 B．碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体 C．可用新制的 Cu(OH)2 来区分乙醛和丙酮 D．醛和酮在一定条件下都能发生加成反应和银镜反应 3．（2015 浙江嘉兴期末）X、Y、Z、W 四种物质之间有如图所示的转化关系（部分物质未写全），且已知反应 热之间的关系符合等式：ΔH=ΔH1+ΔH2，符合上述要求的 X、Y 可能是（ ） ①S、SO2 ②AlCl3、Al(OH)3 ③CH2＝CH2、CH3CH3 ④CH3OH、HCHO A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 4．茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如下图所示。下列关于茉莉醛的叙述正确的是（ ）。 A．茉莉醛与苯甲醛互为同系物 B．茉莉醛分子中最多有 10 个原子位于同一平面 C．茉莉醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化 D．在一定条件下，1 mol 茉莉醛最多能与 5 mol 氢气加成 5．对有机物 的化学性质叙述错误的是（ ）。 A．既能发生氧化反应，又能发生还原反应 B．1 mol 该物质只能与 1 mol Br2 发生加成反应 C．能发生加聚反应 D．能将新制的 Cu(OH)2 氧化 6．区别乙醛、苯、苯酚、四氯化碳最好选用的试剂是（ ）。 A．新制 Cu(OH)2 B．酸性 KMnO4 C．浓溴水 D．AgNO3 溶液 7．下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是（ ）。 8．（2016 哈尔滨期末）下列操作不合适的是（ ）。 ①银镜反应采用水浴加热；②用通过酸性 KMnO4 溶液的方法除去甲烷气体中含有的 CH2=CH2 杂质；③葡萄糖还 原新制 Cu(OH)2 的实验，可直接加热，且制取 Cu(OH)2 时，应保存 NaOH 过量；④制银氨溶液时，将 AgNO3 溶 液滴入氨水中。 A．①② B．③④ C．①③ D．②④11 9．近年来大豆异黄酮（结构如下图）引起了营养与医学界广泛的关注，它对于人体健康有着重要的作用。关于 大豆异黄酮的叙述错误的是（ ）。 A．可以和溴水反应 B．在碱性条件下容易发生水解反应 C．分子中有两个苯环 D．1 mol 大豆异黄酮可以和 2 mol NaOH 反应 10．乙烯酮（CH2＝C＝O）在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成反应，反应可表示为 CH2＝C＝O+HA— → 。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成，其产物不正确的是（ ）。 A．与 HCl 加成生成 CH3COCl B．与 H2O 加成生成 C．与 CH3OH 加成生成 D．与 加成生成 二、填空题 1．（2015 辽宁大连双基测试）已知：稀碱液中卤苯难水解。芳香族化合物 C 的分子式为 C9H9OC1。C 分子中有 两个侧链，苯环上一氯代物只有两种，其核磁共振氢谱图中有五个吸收峰，吸收峰的面积之比为 1∶2∶2∶2∶ 2。在一定条件下，由物质 C 可发生如图所示的转化： （1）C→F 的反应类型是________；H 的结构简式是________。 （2）C 分子中的官能团名称：________，一定共平面的碳原子最多有________个。 （3）写出下列化学方程式： D 与银氨溶液反应________； E→I________。 （4）D 的一种同系物 W 分子式为 C8H8O2。则写出符合下列条件的 W 的同分异构体的结构简式：________ （写出 2 种即可）。 ①属于芳香族化合物 ②遇 FeCl3 溶液不变紫色 ③1 mol W 可与含 2 mol NaOH 的溶液反应 2．（2015 河北唐山摸底）芳香族化合物 A 的分子式为 C9H9OCl，且能发生银镜反应；D 为含有八元环的芳香 族化合物，A 与其他物质之间的转化如下图所示：12 （1）A 的结构简式为________； （2）A→E 的反应条件为________；C→D 的反应类型为________。 （3）写出 B→C 第①步反应的化学方程式：________。 （4）B 的一种同系物 F（分子式为 C8H8O2）有多种同分异构体，则含有 的芳香族化合物的同分异构 体有________种，写出其中含有 4 种不同化学环境的氢原子的一种物质的结构简式：________。 （5）已知 ，由甲苯及其他必要物质经如下步骤也可合成 B： 反应Ⅰ的试剂及条件为________；反应Ⅳ所用物质的名称为________；反应Ⅲ的化学方程式为________ 3．Ⅰ．已知：R—CH＝CH—O—R＇ R—CH2CHO+R＇—OH （烃基烯基醚） 烃基烯基醚 A 的相对分子质量（Mr）为 176，分子中碳、氢原子数目比为 3∶4。与 A 相关的反应如下： 请回答下列问题： （1）A 的分子式为________。 （2）B 的名称是________；A 的结构简式为________。 （3）写出 C→D 反应的化学方程式：________。 （4）写出两种同时符合下列条件的 E 的同分异构体的结构简式：________。 ①属于芳香醛； ②苯环上有两种不同环境的氢原子。 Ⅱ．由 E 转化为对甲基苯乙炔（ ）的一条路线如下： （5）写出 G 的结构简式：________ （6）写出①～④步反应所加试剂、反应条件和①～③步反应类型： 序号 所加试剂及反应条件 反应类型 ① ② + 2H O / H→13 ③ ④ 4．有机物 A 为茉莉香型香料。 A B C（C14H18O2Br2） （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 C16H22O2 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。 →银氨溶液 →酸化 2 4 Br CCl→14 【参考答案与解析】 一、选择题 1．C 【解析】因 n (CuSO4)∶n (NaOH)=1∶1，表明 CuSO4 过量，碱不足，而醛与新制 Cu(OH)2 反应时碱必须过量。 2．C 【解析】丙醛和丙酮互为同分异构体；碳原子数相同的醛和酮，其分子式可能不同，如 CH2＝CH—CHO 与 ，只有分子式相同的醛和酮才互为同分异构体；酮不与银氨溶液、新制的 Cu(OH)2 反应，据此可用 新制的 Cu(OH)2 或银氨溶液来区分醛和酮。 3．C 【解析】①若 X 为 S，Y 为 SO2，则 W 为 O2，Z 为 SO3，但 S 不能一步反应得到 SO3，错误；②若 X 为 AlCl3， Y 为 A1(OH)3，则 W 可为 NaOH，Z 为 NaAlO2，正确；③若 X 为 CH2＝CH2，Y 为 CH3CH3，则 W 为 H2，但 Z 无法确定，错误；④若 X 为 CH3OH，Y 为 HCHO，则 W 为 O2，Z 为 HCOOH，正确。 4．C、D 【解析】茉莉醛分子中含有碳碳双键，所以不是苯甲醛的同系物，A 错误；仅苯环结构，就至少有 12 个原子共 平面，所以 B 错误；茉莉醛分子中含碳碳双键，能被酸性 KMnO4 溶液氧化，含醛基能被溴水氧化，也能被酸性 KMnO4 溶液氧化，C 正确；1 mol 茉莉醛中含有 1 mol 苯环、1 mol 双键和 1 mol 醛基，故最多可与 5 mo1 氢气加 成，D 正确。 5．D 【解析】物质的性质取决于物质的结构。该分子结构中含有一个碳碳双键和一个醛基，因此既有烯烃的性质，又 能体现醛的性质。在发生加成反应时，1 mol 碳碳双键能与 1 mol Br2 加成，但醛基不能与 Br2 发生加成反应。醛 基能被新制的 Cu(OH)2 氧化，而不是醛基将新制的 Cu(OH)2 氧化，故选 D。 6．B、C 【解析】乙醛能使酸性 KMnO4 溶液褪色；苯酚能被酸性 KMnO4 溶液氧化为粉红色；而苯与酸性 KMnO4 溶液混 合时，苯位于上层，紫色的 KMnO4 溶液位于下层；四氯化碳与酸性 KMnO4 溶液混合时，四氯化碳位于下层， 紫色的 KMnO4 溶液位于上层。因而可用酸性 KMnO4 溶液鉴别。 乙醛能与溴水反应而使溴水褪色；苯酚能与浓溴水反应生成白色沉淀，而在苯、四氯化碳与溴水混合时，会 因萃取使前者苯层（上层）呈橙色，而后者则是四氯化碳层（下层）呈橙色，因而也可用浓溴水来鉴别。 7．A 【解析】逐一分析各选项，能酯化的需含—OH 或—COOH，则可排除选项 C；能消去，则与—OH 相连的碳原 子的邻位碳原子上应含有 H，可排除选项 D；能加成，则应含—CHO 或不饱和碳碳键，可排除选项 B。 8．D 【解析】①银镜反应是醛基与银氨离子的反应，如果温度过低，银氨络离子会与氢氧根反应得到氨，而不与醛基 反应；温度过高，容易产生易爆物 AgN3，容易发生爆炸危险；不论是化学镀镜，还是电化学镀镜，关键都是控 制反应平稳、生成镀膜均匀，水浴形成的环境温度均匀，反应平稳，故①正确。②酸性 KMnO4 溶液可以氧化 CH2=CH2 生成二氧化碳，故在除去乙烯的同时会生成新的杂质二氧化碳，故②错误。③醛和新制氢氧化铜悬浊 液的反应必须在碱性条件下，所以氢氧化钠必须过量，且该反应需要加热，故③正确。④配制银氨溶液，必须是 向 AgNO3 溶液中逐滴加入稀氨水至沉淀恰好完全溶解，若将 AgNO3 溶液滴入氨水中，无法判断 AgNO3 与 NH3H2O 恰好完全反应，故④错误。故选 D。 9．B 【解析】因大豆异黄酮含有酚羟基，故可与溴水发生取代反应；它的分子中不合卤原子和酯基，故不能发生水解 反应；分子中有三个环，但中间的那个环不是苯环；大豆异黄酮结构中含有 2 个酚羟基，故选项 D 正确。 10．C 15 【解析】题给信息可理解为 CH2＝C＝O 中 C＝C 键与 HA 发生加成反应，即 可以 推知当 CH2＝C＝O 与 CH3OH 反应时应得 （即乙酸甲酯）。 二、填空题 1．（1）消去反应 （2）氯原子、醛基 B 【解析】根据题设条件和转化图中的反应条件，可推知 C 为 ，D、E、I 分别为 ，F、G、H 分别为 。（4）符合条件③的 W 的同分异构体是酚与羧酸形成的 酯，再根据 W 的分子式，可写出同分异构体： 和 ，共 4 种。 2．（1） （2）氢氧化钠的醇溶液、加热 酯化（取代）反应 （3） （4）10 或 或 或 （5）Cl2／光照 乙醛 【解析】（1）根据 A 的分子式及物质之间的转化关系可知，A 是 。 （2）A 与 NaOH 的醇溶液共热，发生消去反应产生 E（ ））；A 与 NaOH 的水溶液发生取代16 反应产生 B（ ），由于 B 分子中含有醛基，可与新制 Cu(OH)2 悬浊液发生氧化反应，然后酸化得 到物质 C（ ）；两个分子的 C 与浓硫酸共热发生酯化反应形成含两个酯基的有八元环的芳香族 化合物 D（ ）和 2 分子的水。 （3）B→C 第①步反应的化学方程式是 。 （4）B 的一种同系物 F（分子式为 C8H8O2）有多种同分异构体，则含有 的芳香族化合物的同分异构 体 有 10 种 ， 它 们 可 能 是 羧 酸 类 的 ， 酯 类 的 。其中含有 4 种不同 化学环境的氢原子的物质是 、 、 、 。 （5）甲苯在光照条件下发生取代反应可产生一氯甲苯，所以反应Ⅰ的试剂及条件为 Cl2、光照；由信息可得 苯甲醛与 CH3CHO 可发生醛与醛的加成反应产生 B，所以反应Ⅳ所用物质为乙醛；苯甲醇被催化氧化得到苯甲 醛，反应的化学方程式是 。 3．（1）C12H16O （2）1-丙醇（或正丙醇） （3）CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O （4） （5） （6） 序号 所加试剂及反应条件 反应类型 ① H2，催化剂（或 Ni、Pt、Pd），△ 还原（或加成）反应 ② 浓 H2SO4，△ 消去反应 ③ Br2（或 Cl2） 加成反应 ④ NaOH，C2H5OH，△ — 【解析】（1）由信息可知 A 中含有一个氧原子，所以 C、H 的总式量=176－16=160，因此 A 中最多含有 13 个碳 原子，即 C13H4，少一个碳原子多 12 个 H 原子，即 C12H16，符合 C、H 原子数目之比为 3∶4，所以 A 的分子式 为 C12H16O；（2）由 E 的化学式 C9H10O，可知 B 的化学式为 C3H8O，B 能催化氧化生成 C，C 继续氧化生成 D， ∆→17 所以 B 的结构简式为 CH3CH2CH2OH，由 B、E 的结构可知 A 的结构；（4）若苯环上只有一个取代基，至少有 三种不同环境的氢原子，题中要求苯环上含有两种不同环境的氢原子，所以苯环上至少含有两个取代基，E 中的 两个取代基可以为 CH3CH2—和—CHO 或三个取代基—CH3、—CH3 和—CHO；两个取代基只有相对时，才能对 称；三个取代基时，先固定—CHO，两个—CH3 必须相间才能对称；（5）E（ ）与氢 气加成生成 F（ ），F 发生消去反应生成 G（ ），G 与 Br2 发生 加成反应生成 H（ ），H 发生消去反应即生成 。 4．（1）醛基 （2）C14H18O a （3）醇 （4） （5） （6）3 【解析】（1）根据 A 能和银氨溶液反应，可以确定其中含有醛基。 （2）A 先氧化（分子中增加 1 个氧原子），再加成（分子中增加 2 个 Br 原子）成为 C14H18O2Br2，可确定 A 的分子式为 C14H18O，其分子中醛基除可以氧化外，还可以加氢还原。 （3）R—OH 能与浓溴水反应产生白色沉淀，证明 R 为苯基，结合 A 分子式可推知 A 分子中只能有 1 个苯 环，则 R＇为脂肪烃基，R＇—O 属于醇类。 （4）R＇含有 5 个 C 原子，符合题目要求的 A 的结构简式为 （5）B 与乙醇发生的是酯化反应，写方程式时应注意酸性条件下酯化反应是可逆的，中间应用“ ” 连接反应物与生成物。 （6）本问同分异构体的书写实质上是写出烃基 R＇—（即—C5H11）含有三个—CH3 的异构情况。