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——羧酸、酯、基本营养物质
【核心训练】
1.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:CH3—CH2—CH2—COOH。酯:
HCOO—CH2—CH2—CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,D 错误。
2.苹果酸的结构简式如下,下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有 2 种
B.1 mol 苹果酸可与 3 mol NaOH 发生中和反应
C.1 mol 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH 与苹果酸互为同分异构体
解析:选 A A 项,苹果酸中能发生酯化反应的官能团为羧基和羟基,有 2
种,正确;B 项,苹果酸分子中含有 2 个羧基,所以 1 mol 苹果酸可与 2 mol NaOH
发生中和反应,错误;C 项,羧基和羟基都可以与 Na 反应生成氢气,所以 1 mol
苹 果 酸 与 足 量 金 属 Na 反 应 生 成 1.5 mol H2 , 错 误 ; D 项 ,
HOOC—CH2—CH(OH)—COOH 与苹果酸为同一种物质,错误。
3.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( )2
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。
4.分子式为 C4H8O2 的有机物与硫酸溶液共热可得有机物 A 和 B。将 A 氧化
最终可得 C,且 B 和 C 为同系物。若 B 可发生银镜反应,则原有机物的结构简式
为( )
A.HCOOCH2CH2CH3 B.CH3COOCH2CH3
C.CH3CH2COOCH3 D.HOCH2CH2CH2CHO
解析:选 A 由题意可知 C4H8O2 为酯,在硫酸溶液共热可水解成醇、羧酸,
又 A 氧化最终可得 C,即 A 为醇、B 为羧酸;B 和 C 为同系物即 C 为羧酸;又 B
可发生银镜反应,所以可得 B 这种羧酸为 HCOOH,即 C4H8O2 是酯为甲酸某酯。
5.某酯 A,其分子式为 C6H12O2,已知 又知 B、C、
D、E 均为有机物,D 不与 Na2CO3 溶液反应,E 不能发生银镜反应,则 A 结构可能
有( )
A.5 种 B.4 种
C.3 种 D.2 种
解析:选 A E 为醇 D 氧化后的产物,不能发生银镜反应,则 E 只能为酮,
所以 D 中一定含有 结构(因 D 还能发生催化氧化),D 这种醇可以为3
这五种醇,对应的酯 A 就有 5 种。
6.下列关于有机物的说法中正确的是( )
①棉花、蚕丝的主要成分都是纤维素
②淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解
③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质都是有机化合物
④除去乙酸乙酯中残留的乙酸,加过量饱和 Na2CO3 溶液振荡后,静置分液
⑤淀粉、油脂、蛋白质、塑料、橡胶和纤维素都是高分子化合物
⑥石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
A.②④ B.①⑤⑥
C.①②③⑤ D.②④⑤
解析:选 A ①蚕丝的主要成分是蛋白质,错误;②淀粉、油脂、蛋白质在
一定条件下都能发生水解,正确;③易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质
不一定都是有机化合物,例如溴单质等,错误;④Na2CO3 与乙酸发生反应生成易
溶于水的醋酸钠,同时饱和 Na2CO3 溶液可降低乙酸乙酯在水中的溶解度,正确;
⑤油脂不是高分子化合物,错误;⑥石油的分馏是物理变化,错误。
7.下列说法错误的是( )
A.糖类化合物也可称为碳水化合物
B.维生素 D 可促进人体对钙的吸收
C.蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多
解析:选 C 糖类化合物一般可用通式 Cm(H2O)n 表示,可称作碳水化合物,
A 项正确;维生素 D 能促进人体对钙的吸收和利用,B 项正确;蛋白质是由 C、
H、O、N 等多种元素构成的物质,C 项错误;硒是人体必需的微量元素,但摄入
过多对人体有一定的危害,D 项正确。
8.(2019·石家庄质检)下列关于有机物说法正确的是( )
A.米酒变酸的过程涉及了氧化反应4
B.汽油、柴油、植物油都是碳氢化合物
C.含 5 个碳原子的有机物分子中最多可形成 4 个碳碳单键
D.蛋白质的水解和油脂的皂化都是由高分子生成小分子的过程
解析:选 A 米酒变酸的过程涉及醇氧化变为羧酸的反应,A 正确;植物油
属于酯不是碳氢化合物,B 错误;分子中若有五元环可形成 5 个碳碳单键,C 错
误;油脂的皂化是由大分子(不是高分子)生成小分子的过程,D 错误。
9.鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液,依次可分别使用的试剂和对应的现
象正确的是( )
A.碘水,变蓝色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;浓硝酸,变黄色
B.浓硝酸,变黄色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色
D.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制 Cu(OH)2,砖红色沉淀
解析:选 D 淀粉遇碘单质变蓝,可利用碘水鉴别淀粉溶液;蛋白质遇浓硝
酸变黄,可用浓硝酸鉴别蛋白质溶液;葡萄糖溶液在碱性条件下与新制 Cu(OH)2
悬浊液共热生成砖红色沉淀。
10.能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱,现有一种叫 HEMA 的材料,
是用来制备软质隐形眼镜的,其结构简式为 则合成它的
单体为( )
解 析 : 选 B 该 高 聚 物 为 加 聚 反 应 的 产 物 , 其 链 节 为
它是由对应的单体 和 HOCH2CH2OH 先发
生酯化反应,再发生加聚反应而生成的。
11.关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是( )5
A.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料
B.顺丁橡胶的单体结构简式为 CH3—C≡C—CH3
C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的
D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
解析:选 C 顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成高分子材料,A 错误;
顺丁橡胶的单体结构简式为 CH2===CH—CH===CH2,B 错误;酚醛树脂的单体是苯
酚和甲醛,D 错误。
12.《天工开物》中记载:“贱者短褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体,以自
别于禽兽。是故其质则造物之所具也。属草木者,为枲、麻、苘、葛,属禽兽
与昆虫者为裘褐、丝绵。各载其半,而裳服充焉矣”。文中的“枲、麻、苘、葛”
和“裘褐、丝绵”的主要成分分别属于( )
A.糖类、蛋白质 B.糖类、油脂
C.蛋白质、纤维素 D.纤维素、油脂
解析:选 A “枲、麻、苘、葛”属草木,主要成分为纤维素,属于糖类;
“裘褐、丝绵”属禽兽与昆虫,主要成分是蛋白质。
13 . 关 于 有 机 物 a(HCOOCH2CH2CH2COOH) 、 b(HOOC—COOH) 、
c(HOOCCH2CH2CH2COOH),下列说法错误的是( )
A.a 和 c 互为同分异构体
B.a 可发生水解反应和氧化反应
C.b 和 c 均不能使酸性 KMnO4 溶液褪色
D.c 的具有相同官能团的同分异构体还有 3 种(不含立体异构)
解析:选 C a 和 c 分子式均为 C5H8O4,互为同分异构体,故 A 正确;a 中6
醛基发生氧化反应,酯基可发生水解反应,故 B 正确;草酸具有还原性,能使
酸性 KMnO4 溶液褪色,故 C 错误;将两个官能团连到三个碳原子上有 4 种连法,
c 的具有相同官能团的同分异构体还有 3 种(不含立体异构),故 D 正确。
14.水杨酸、冬青油、阿司匹林的结构简式如图,下列说法不正确的是( )
A.由水杨酸制冬青油的反应是取代反应
B.阿司匹林的分子式为 C9H8O4,水解可得水杨酸
C.冬青油苯环上的一氯取代物有 4 种
D.可用 NaOH 溶液除去冬青油中少量的水杨酸
解析:选 D 水杨酸与甲醇发生取代反应生成冬青油,选项 A 正确;阿司匹
林的分子式为 C9H8O4,水解可得水杨酸和乙酸,选项 B 正确;冬青油苯环上有四
种不同环境的氢,其一氯取代物有 4 种,选项 C 正确;冬青油和水杨酸都能与
NaOH 溶液反应,不能用 NaOH 溶液除去冬青油中少量的水杨酸,选项 D 不正确。
15.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 项分子中含有酚羟基和羧基,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。7
16.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如
下列有关说法中正确的是( )
A.淀粉是糖类物质,有甜味,反应①是水解反应
B.反应③是消去反应,反应④是加聚反应,反应⑤是取代反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性 KMnO4 溶液氧化
D.在加热条件下,可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开
解析:选 D 淀粉没有甜味,A 项错;反应⑤是氧化反应,B 项错;聚乙烯
分子中没有碳碳双键,C 项错;葡萄糖可与银氨溶液反应生成银镜,乙醇不能,
D 项正确。
17.葡萄糖无氧呼吸生成物为乳酸(C3H6O3)。等质量的乳酸分别与足量的钠、
碳酸氢钠溶液完全反应,产生气体体积之比为 1∶1(同温同压)。乳酸的结构简
式可能是( )
A.CH3OCH2COOH B.CH3CH(OH)COOH
C.CH3COOCH2OH D.HCOOCH2OCH3
解析:选 B 4 个选项的分子式均与乳酸的分子式相同。钠可以与醇、羧酸
反应生成氢气,而碳酸氢钠溶液只能与羧酸反应产生二氧化碳。A 项,等质量的
CH3OCH2COOH 分别与足量的钠、碳酸氢钠溶液完全反应,产生气体体积之比为 1∶
2(同温同压);B 项,等质量的 CH3CH(OH)COOH 分别与足量的钠、碳酸氢钠溶液
完全反应,产生气体体积之比为 1∶1(同温同压);C 项,CH3COOCH2OH 只能与钠
反应产生氢气,不与碳酸氢钠溶液反应;D 项,HCOOCH2OCH3 与钠、碳酸氢钠溶
液均不反应。
18.(2019·月考)迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等
功效,它的结构简式为8
下列说法错误的是( )
A.有机物 B 可以发生取代、加成、消去、氧化反应
B.1 mol B 与足量的 NaOH 溶液反应,最多可消耗 4 mol NaOH
C.迷迭香酸在稀硫酸催化下水解的一种产物可由 B 转化得到
D.有机物 A 分子中所有原子可能在同一平面上
解析:选 B 有机物 B 分子中含有酚羟基、醇羟基和羧基 3 种官能团及苯环,
可发生取代反应、加成反应、消去反应和氧化反应,A 正确;酚羟基和羧基都能
与 NaOH 溶液反应,而醇羟基不能,故 1 mol B 最多能与 3 mol NaOH 溶液反应,
B 错 误 ; 迷 迭 香 酸 在 稀 硫 酸 催 化 下 水 解 , 生 成
其中后者可由 B 通过醇的消
去反应转化得到,C 正确;有机物 A 中含有苯环和酚羟基,可看作苯分子中 2
个 H 原子分别被 2 个—OH 取代形成,而苯环是平面结构,酚羟基的氧原子肯定
在苯环所在的平面上,通过单键的旋转,酚羟基中的氢原子也可能在该平面上,
故 A 分子中所有原子可能处于同一平面上,D 正确。
19.咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,其结构简式如图所示。
关于咖啡鞣酸的下列叙述不正确的是( )
A.分子式为 C16H18O9
B.所有碳原子不可能都在同一平面上
C.1 mol 咖啡鞣酸与浓溴水反应时最多可消耗 5 mol Br29
D.在一定条件下可以发生取代反应、加成反应和消去反应
解析:选 C A 项,根据结构简式可知分子式为 C16H18O9,正确;B 项,分子
中有一个六元脂环,碳原子不可能都在同一平面上,正确;C 项,1 mol 咖啡鞣
酸与浓溴水反应时最多可消耗 4 mol Br2(与碳碳双键加成消耗 1 mol、与苯环发
生取代反应消耗 3mol),错误;D 项,该有机物分子中含有醇羟基、酚羟基、碳
碳双键和苯环,所以在一定条件下可以发生取代反应、加成反应和消去反应,
正确。
20.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 正确;苯环上的
氢原子分别被溴原子和硝基取代生成溴苯和硝基苯,D 正确。
21.分子式为 C9H10O2 并且能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出气体的芳香族化合
物有(不含立体异构)( )
A.6 种 B.8 种
C.12 种 D.14 种
解析:选 D 该芳香族化合物能与 NaHCO3 溶液发生反应产生 CO2,说明含有
羧基—COOH,还有苯基 C6H5—,取代基为正丙酸基时,1 种;取代基为异丙酸基,10
1 种;取代基为羧基、—CH2—CH3,有邻间对 3 种;取代基为乙酸基、—CH3,有
邻间对 3 种;取代基为—COOH、—CH3、—CH3,甲基为邻位,2 种;间位,3 种;
对位 1 种;符合条件的总共有 14 种。
22.蜂胶的主要活性成分 CPAE 可由咖啡酸和苯乙醇在一定条件下反应制得:
下列叙述正确的是( )
A.苯乙醇属于芳香醇,它与邻甲基苯酚互为同系物
B.1 mol CPAE 最多可与 1 mol 氢氧化钠发生化学反应
C.用 FeCl3 溶液可以检测上述反应中是否有 CPAE 生成
D.咖啡酸、苯乙醇及 CPAE 都能发生取代和加成反应,苯乙醇还能发生消
去反应
解析:选 D A 项,醇与酚不是同类物质,不可能是同系物,错误;B 项,1
个 CPAE 分子内有 2 个酚羟基、1 个酯基,均能与 NaOH 溶液反应,故 1 mol CPAE
最多可与 3 mol NaOH 发生化学反应,错误;C 项,咖啡酸中也有酚羟基,遇 FeCl3
溶液也能显色,用 FeCl3 溶液无法判断是否生成 CPAE,错误;D 项,咖啡酸、苯
乙醇及 CPAE 中均含有苯环,咖啡酸和 CPAE 中均含有碳碳双键,苯环和碳碳双
键均能发生加成反应,苯乙醇中的羟基的邻位碳原子上有氢原子,还能发生消
去反应,正确。
23.以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转
化平台化合物。E 是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下:11
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A 中含有的官能团的名称为________。
(3)由 B 到 C 的反应类型为________。
(4)C 的结构简式为________。
(5) 由 D 到 E 的 反 应 方 程 式 为
____________________________________________________________________
____。
(6)F 是 B 的同分异构体。7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出
2.24 L 二氧化碳(标准状况),F 的可能结构共有________种(不考虑立体异构);
其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为 3∶1∶1 的结构简式为_________。
解析:(1)葡萄糖的分子式为 C6H12O6。
(2)葡萄糖中含有羟基和醛基,醛基与氢气发生加成反应生成羟基,因此 A
中的官能团只有羟基。
(3)B 分子中含有羟基,能与乙酸发生酯化反应,因此该反应类型为取代反
应(或酯化反应)。
(4)由 C 的分子式可知,B 中只有一个羟基发生取代反应,因此 C 的结构简
式为 。
(5)D 生成 E 的反应为酯在氢氧化钠作用下的水解反应,该反应的化学方程
式为
。12
(6)B 的分子式为 C6H10O4,其相对分子质量为 146,F 是 B 的同分异构体,
则 7.30 g F 的物质的量为 0.05 mol,生成的二氧化碳的物质的量为 0.1 mol,
因此 F 分子中含有两个羧基,剩余基团为—C4H8,根据同分异构体的书写方法可
判断符合要求的 F 的可能结构有 9 种,其中满足题意要求的结构简式为
。
答案:(1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应
(4)
(5)
(6)9
24.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。
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
______________________________________________,13
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____(填字母)。
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褪色
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
与 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褪色;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14
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 CO2↑+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
25.秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原
料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填字母)
a.糖类都有甜味,具有 CnH2mOm 的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B 生成 C 的反应类型为________。
(3)D 中的官能团名称为________,D 生成 E 的反应类型为________。15
(4)F 的 化 学 名 称 是 ________ , 由 F 生 成 G 的 化 学 方 程 式 为
____________________________________________________________________
____。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物 W 是 E 的同分异构体,0.5 mol W
与足量碳酸氢钠溶液反应生成 44 g CO2,W 共有________种(不含立体异构),其
中 核 磁 共 振 氢 谱 为 三 组 峰 的 结 构 简 式 为
__________________________________________________________。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)2,4己二烯和 C2H4 为原料(无机试剂任
选),设计制备对苯二甲酸的合成路线。
解析:(1)a 选项,不是所有的糖都有甜味,如纤维素等多糖没有甜味,也
不是所有的糖都具有 CnH2mOm 的通式,如脱氧核糖的分子式为 C5H10O4,所以说法
错误;b 选项,麦芽糖水解只生成葡萄糖,所以说法错误;c 选项,如果淀粉部
分水解生成葡萄糖,也可以发生银镜反应,即银镜反应不能判断溶液中是否还
含有淀粉,因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,所以说法正确;d 选
项,淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物,所以说法正确。
(2)B 生成 C 的反应是酸和醇生成酯的反应,属于取代(或酯化)反应。
(3)通过观察 D 分子的结构简式,可判断 D 分子中含有酯基和碳碳双键;由
D 生成 E 的反应为消去反应。
(4)F 为分子中含 6 个碳原子的二元酸,名称为己二酸,己二酸与 1,4丁二
醇发生缩聚反应,其反应的化学方程式为
(5)W 为二取代芳香化合物,因此苯环上有两个取代基,0.5 mol W 与足量碳
酸氢钠溶液反应生成 44 g CO2,说明 W 分子结构中含有两个羧基,还有两个碳原
子,先将两个羧基和苯环相连,如果碳原子分别插入苯环与羧基间,有一种情
况,如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位,有 3 种同分异构体;如果 2
个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间,有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情
况,两个取代基分别在苯环上邻、间、对位,有 6 种同分异构体;再将苯环上16
连接一个甲基,另一个取代基为一个碳原子和两个羧基,即—CH(COOH)2,有一
种情况,两个取代基分别在苯环的邻、间、对位,有 3 种同分异构体;因此共
有 12 种 同 分 异 构 体 , 其 中 核 磁 共 振 氢 谱 为 三 组 峰 的 结 构 简 式 为
(6)由题给路线图可知,己二烯与乙烯可生成环状烯,环状烯可转化为对二
甲苯,用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸。
答案:(1)cd (2)取代反应(或酯化反应)
(3)酯基、碳碳双键 消去反应 (4)己二酸
【核心透析】
知识点一 羧酸的结构与性质
1.羧酸的定义
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.羧酸的分类
脂肪酸 乙酸、硬脂酸(C17H35COOH)按烃基
种类 芳香酸 苯甲酸
按羧基 一元羧 甲酸(HCOOH)、乙酸、硬脂酸17
酸
二元羧
酸
乙二酸(HOOC—COOH)
个数
多元羧
酸
—
3.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
4.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,其酸性比碳酸强,在水溶液中的电离方程式为 CH3COOH
CH3COO-+H+。
乙酸分别与 Na2CO3 和 NaHCO3 反应的化学方程式:
Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2O+CO2↑,
NaHCO3+CH3COOH―→CH3COONa+H2O+CO2↑。
(2)酯化反应
CH3COOH 和 CH3CH182 OH 发 生 酯 化 反 应 的 化 学 方 程 式 为 CH3COOH + CH3CH182 OH
浓H2SO4
△ CH3CO18OCH2CH3+H2O。
(3)注意事项
①能与 NaHCO3 反应产生 CO2 气体的有机物中一定含有羧基,且 1 mol —COOH
与 NaHCO3 反应产生 1 mol CO2。
②甲酸的结构为 ,分子中既含—COOH,又含—CHO,因此,甲酸18
既有羧酸的性质,又有醛的性质。
③草酸(乙二酸):草酸(HOOC—COOH)的酸性强于甲酸,具有强的还原性,
可使酸性 KMnO4 溶液褪色;草酸在浓 H2SO4 作用下分解可用于制取 CO:H 2C2O4
― ― →
浓H2SO4
△ CO2↑+CO↑+H2O。
知识点二 酯的结构与性质
1.酯的结构与性质
(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
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。
[提醒] 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。
2.乙酸乙酯的制取19
3.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+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如
2CH3COOH+HOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH3+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
普
通
酯
HOOCCOOH+HOCH2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OH+H2O
环
酯
高
聚
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20
普
通
酯
环
酯
高
聚
酯
知识点三 基本营养物质
一糖类
1.组成和分类
含义 组成元素
代表物的名称、分子式、相互
关系
单
糖
不能再水解生成其他糖的糖 C、H、O
二
糖
1 mol 糖水解生成 2 mol 单糖
的糖
C、H、O
多
糖
1 mol 糖水解生成多摩尔单糖
的糖
C、H、O
2.结构与性质
(1)葡萄糖:多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO21
(2)蔗糖与麦芽糖
蔗糖和麦芽糖均属于二糖,化学式为 C12H22O11,在稀酸的催化作用下均能发
生水解反应,反应方程式分别为:
(3)淀粉与纤维素
类别 淀粉和纤维素
分子组成 分子通式均可表示为(C6H10O5)n,n 值为几百到几千
化学性质(水解反应) C6H10O5n+nH2O ― ― →催化剂
nC6H12O6
淀粉或纤维素 葡萄糖
淀粉的特征反应
淀粉遇碘变为蓝 色,此性质可用于检验淀粉或碘单质的
存在
在人体中的作用
①淀粉在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用;
②纤维素不能被人体吸收,但能刺激肠道蠕动,促进消化
和排泄
二油脂
1.组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由 C、H、O 三种元素组成,其22
结构可表示为
2.性质
(1)油脂的水解(以硬脂酸甘油酯为例)
①酸性条件下:
②碱性条件下——皂化反应:
(2)油脂的氢化
烃基上含有 ,能与 H2 发生加成反应;其目的是提高油脂的饱和程
度,便于油脂的保存和运输。
[提醒] ①油脂不是高分子化合物,淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分
子化合物。
②天然油脂都是混合物,没有固定的熔沸点。
三氨基酸与蛋白质
1.氨基酸的结构与性质
(1)结构
α氨基酸,其通式为 ,官能团为—NH2 和—COOH。
(2)氨基酸的性质
①两性:
甘氨酸与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式分别为:23
HOOC—CH2—NH2+HCl―→HOOC—CH2—NH3Cl
H2N—CH2—COOH+NaOH―→H2N—CH2—COONa+H2O
②成肽反应:
氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。
2.氨基酸的成肽规律
(1)2 种不同氨基酸脱水可形成 4 种二肽
如甘氨酸与丙氨酸混合后,可以在相同分子之间,也可以在不同分子之间,
形成以下 4 种二肽。结构简式分别为:
(2)分子间或分子内脱水成环
(3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物
3.蛋白质的结构与性质
(1)蛋白质的组成
蛋白质由 C、H、O、N、S、P 等元素组成,蛋白质分子是由氨基酸分子连接
成的高分子化合物,是混合物。
(2)蛋白质的性质 24
(3)蛋白质盐析和变性的比较
盐析 变性
条件
较浓的轻金属盐或铵盐溶液,
如(NH4)2SO4、Na2SO4 溶液等
加热、紫外线、X 射线、重金属
盐、强酸、强碱、甲醛等
特点 可逆,蛋白质仍保持原有活性
不可逆,蛋白质已失去原有活
性
应用
分离、提纯蛋白质,如向蛋白
质溶液中加入饱和 Na2SO4[或
(NH4)2SO4]溶液,使蛋白质析出
消毒,灭菌,给果树施用波尔
多液,保存动物标本等
知识点四 合成有机高分子
1.有机高分子的基本概念
单体 能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物
链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位
聚合度 高分子链中含有链节的数目
示例
2.合成高分子化合物的两个基本反应
(1)加聚反应:小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应。
(2)缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如 H2O、HX 等)生成高分子化合25
物的反应。
3.高分子化合物的分类及性质特点
4.加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法
(1)加聚反应的书写方法
①单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,右下写 n”。例
如:
②二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,
右下写 n”。例如:
nCH2===CH—CH===CH2 ― ― →
一定条件
CH2—CH===CH—CH2
③含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,右
下写 n”。例如:
(2)缩聚反应的书写方法
①书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时,与加成聚合物(简称加聚物)结
构式写法有点不同,缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或
原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。例如:
②写缩聚反应方程式时,除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致
外,也要注意生成的小分子的物质的量。由一种单体进行缩聚反应,生成的小26
分子物质的量为 n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量应为
2n-1。例如:
5.高聚物单体的推断方法
推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准分离处。
(1)加聚产物单体判断
加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”
的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换。
(2)缩聚产物单体判断