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第46講　醛　酮　羧酸　羧酸衍生物
【備考目標】　1.掌握醛、酮、羧酸、酯、酰胺的典型代表物的結構與性質。2.掌握醛、酮、羧酸、酯之間的轉化以及合成方法。
考點1　醛、酮
1．醛、酮的概述
(1)醛、酮的概念
物質 概念 表示方法
醛 由烴基或氫原子與醛基相連的化合物 RCHO
酮 酮羰基與兩個烴基相連的化合物
(2)醛、酮的組成通式
飽和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，飽和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。
2．常見的醛、酮及其物理性質
名稱 結構簡式 狀態(tài) 氣味 溶解性
甲醛(蟻醛) HCHO 氣體 刺激性氣味 易溶于水
乙醛 CH3CHO 液體 刺激性氣味 能與水、乙醇等互溶
丙酮 液體 特殊氣味 能與水、乙醇等互溶
3.醛、酮的化學性質
(1)醛類的氧化反應(以乙醛為例)
①銀鏡反應：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O。
②與新制Cu(OH)2反應：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
③催化氧化反應：2CH3CHO＋O22CH3COOH。
④—CHO具有明顯的還原性，能被酸性KMnO4溶液等強氧化劑氧化為—COOH，故能使酸性KMnO4溶液褪色。
[注意]　酮不能發(fā)生銀鏡反應，不能被新制Cu(OH)2 氧化
(2)醛、酮的還原反應(催化加氫)
＋H2。
(3)醛、酮在有機合成中常用到的化學反應
①醛、酮與具有極性鍵共價分子的酮羰基上的加成反應
(—NH2、—OR等)。
②羥醛縮合
4．醛基的檢驗
與銀氨溶液反應 與新制氫氧化銅反應
實驗操作 在潔凈的試管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水，使最初產生的沉淀恰好溶解，制得銀氨溶液；再滴入3滴乙醛，振蕩后將試管放在熱水浴中溫熱 在試管中加入2 mL 10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，振蕩后加入0.5 mL乙醛溶液，加熱
實驗現(xiàn)象 產生光亮的銀鏡(1 mol RCHO～2 mol Ag) 產生磚紅色沉淀(1 mol RCHO～1 mol Cu2O)
注意事項 ①試管內部必須潔凈；②銀氨溶液要隨用隨配，不可久置；③水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱；④乙醛用量不宜太多，一般3～5滴 ①配制新制的Cu(OH)2時，所用的NaOH溶液必須過量；②Cu(OH)2要隨用隨配，不可久置；③反應液直接加熱煮沸
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)凡是能發(fā)生銀鏡反應的有機物都是醛(× )
(2)醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇(√ )
(3)用溴水可以檢驗CH2===CH—CHO中的醛基(× )
(4)醛類物質發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2的反應均需在堿性條件下(√ )
(5)1 mol甲醛與足量的硝酸銀溶液反應，可得到4 mol單質銀(× )
(6)已知甲醛是平面形分子，則苯甲醛的所有原子有可能在同一平面上(√ )
題組練習
一、醛、酮的性質與應用
1．丙烯醛的結構式為CH2===CH—CHO。下列關于它的性質的敘述中錯誤的是(　　)
A．能使溴水褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B．在一定條件下與H2充分反應，生成1 丙醇
C．能發(fā)生銀鏡反應表現(xiàn)氧化性
D．在一定條件下能被空氣氧化
解析：選C。在與[Ag(NH3)2]OH發(fā)生銀鏡反應時，丙烯醛表現(xiàn)為還原性，故選C。
2．β 紫羅蘭酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一種天然香料，下列說法正確的是(　　)
β 紫羅蘭酮
A．β 紫羅蘭酮分子式是C13H22O
B．1 mol β 紫羅蘭酮最多能與2 mol H2發(fā)生加成反應
C．β 紫羅蘭酮屬于酯類物質
D．β 紫羅蘭酮與等物質的量的溴加成時，能生成3種產物
解析：選D。由結構簡式可知有機物分子式為C12H18O，A錯誤；碳碳雙鍵和酮羰基都可與氫氣發(fā)生加成反應，則1 mol β 紫羅蘭酮最多能與3 mol H2發(fā)生加成反應，B錯誤；該有機物不含酯基，不屬于酯類物質，C錯誤；分子中有2個位置不同的碳碳雙鍵，可發(fā)生1，2 加成或1，4 加成，與1 mol溴發(fā)生加成反應可得到3種不同產物，D正確。
二、根據情境信息分析醛、酮的變化及應用
3．醛(酮)中與直接相連的C上的H與另一分子醛(酮)的加成后生成羥基醛(酮)的反應稱為羥醛縮合反應。利用該反應合成異丙叉丙酮(MO)的路線如下。
下列說法不正確的是(　　)
A．MO不存在順反異構體
B．②的反應類型為消去反應
C．HCHO和CH3CHO的混合物按①中原理反應，最多得到3種羥基醛
D．在有機合成中可以利用羥醛縮合反應增長碳鏈
解析：選C。MO左邊的碳碳雙鍵的碳原子上連有兩個相同的基團(—CH3)，故無順反異構體，A正確；②為分子內去水生成碳碳雙鍵的消去反應，B正確； HCHO和CH3CHO的混合物按①中原理反應，可得CH2(OH)CH2CHO，CH3CH(OH)CH2CHO兩種羥基醛，C錯誤；根據題干信息可知，可以利用羥醛縮合反應增長碳鏈，D正確。
4．(2023·湖北高考)下列事實不涉及烯醇式與酮式互變異構原理的是(　　)
A．能與水反應生成CH3CHO
B．可與H2反應生成
C．水解生成
D．中存在具有分子內氫鍵的異構體
解析：選B。由題中反應可知，同一個C原子上同時連有碳碳雙鍵和羥基時會發(fā)生互變異構。與水發(fā)生加成反應生成的發(fā)生互變異構后生成了乙醛，A不符合題意；和氫氣發(fā)生加成反應直接生成
CH2==CH—CH2—OH，不涉及互變異構，B符合題意；水解產生的發(fā)生互變異構后生成，C不符合題意；含有酮式結構，圖中所示部分發(fā)生互變異構后產生的羥基與另一個O形成了分子內氫鍵，D不符合題意。
考點2　羧酸
1．羧酸的概念與分類
(1)概念：由烴基(或氫原子)與羧基相連構成的有機化合物。官能團為—COOH，飽和一元羧酸的分子通式為CnH2nO2(n≥1)。
(2)羧酸的分類
按烴基種類 脂肪酸、芳香酸
按羧基個數(shù) 一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸
2.幾種重要的羧酸
物質及名稱 結構 類別 性質特點或用途
甲酸(蟻酸) 飽和一元脂肪酸 酸性，還原性(醛基)
乙二酸(草酸) 二元羧酸 酸性，還原性(＋3價碳)
苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 它的鈉鹽常作防腐劑
高級脂肪酸 RCOOH(R為碳原子數(shù)較多的烴基) 硬脂酸(C17H35COOH)和軟脂酸(C15H31COOH)等飽和高級脂肪酸常溫呈固態(tài)；油酸(C17H33COOH)等不飽和高級脂肪酸常溫呈液態(tài)
3.羧酸的化學性質
羧酸的性質取決于羧基，反應時的主要斷鍵位置如圖：
(1)羧酸具有酸的通性,如與NaHCO3反應：RCOOH＋NaHCO3―→RCOONa＋CO2↑＋H2O。
(2)羥基被取代的反應,
①與醇(R′OH)的酯化反應：RCOOH＋R′OHRCOOR′＋H2O。
②與氨生成酰胺：RCOOH＋NH3RCONH2＋H2O。
(3)α H被取代的反應
與Cl2反應：RCH2COOH＋Cl2。
(4)還原反應：RCOOHRCH2OH。
(5)甲酸的特殊性質
①堿性條件下能被新制Cu(OH)2氧化，化學方程式為HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋Na2CO3＋4H2O。
②能與銀氨溶液反應產生銀鏡。
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　羧酸的酯化反應的常見類型
(1)一元羧酸與一元醇之間的酯化反應
如CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。
(2)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應
如乙酸與乙二醇
①部分酯化：CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH＋H2O。
②完全酯化：2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。
(3)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應
如乙二酸與乙醇
①部分酯化：HOOCCOOH＋CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOH＋H2O。
②完全酯化：HOOCCOOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O。
(4)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應
如乙二酸與乙二醇酯化
①生成普通酯：HOOCCOOH＋HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH＋H2O。
②生成六元環(huán)酯：＋2H2O。
③生成高聚酯：nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O。
(5)羥基酸自身的酯化反應
如自身酯化
①生成普通酯：＋H2O。
②生成六元環(huán)酯：＋2H2O。
③生成高聚酯：＋(n－1)H2O。
4．乙酸乙酯的制備
(1)實驗裝置(液液加熱反應)
(2)實驗操作
①試管向上傾斜45°，試管內加入少量碎瓷片，長導管起冷凝回流和導氣的作用。
②試劑的加入順序為乙醇、濃硫酸、乙酸，不能先加濃硫酸。
③用酒精燈小火均勻加熱，以防止液體劇烈沸騰及乙酸和乙醇大量揮發(fā)。
(3)反應條件的控制
①加熱，主要目的是提高反應速率，其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而便于收集，使平衡向正反應方向移動，提高乙醇、乙酸的轉化率。
②以濃硫酸作催化劑，提高反應速率。
③以濃硫酸作吸水劑，提高乙醇、乙酸的轉化率。
④適當增加乙醇的量并設冷凝回流裝置，可提高產率。
(4)實驗現(xiàn)象
在飽和Na2CO3溶液上方有透明的、有香味的油狀液體產生。
(5)飽和Na2CO3溶液的作用
降低乙酸乙酯的溶解度，除去乙酸，溶解乙醇。
題組練習
一、羧酸的性質與應用
1．蘋果醋是一種由蘋果發(fā)酵而成的具有解毒、降脂、減肥和止瀉等明顯藥效的健康食品，蘋果酸(α 羥基丁二酸)是這種飲料的主要酸性物質，蘋果酸的結構簡式如圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．1 mol蘋果酸與金屬鈉反應最多生成33.6 L 氫氣
B．蘋果酸在一定條件下能發(fā)生消去反應
C．蘋果酸可以使酸性重鉻酸鉀溶液褪色
D．蘋果酸在一定條件下能跟乙酸發(fā)生酯化反應
解析：選A。1 mol蘋果酸與金屬鈉反應最多生成1.5 mol氫氣，但由于不清楚是否為標準狀況，無法計算氣體體積，A錯誤；蘋果酸含有羥基且連羥基的碳原子的相鄰碳原子上有氫原子，因此在一定條件下能發(fā)生消去反應，B正確；蘋果酸含有羥基，因此可以使酸性重鉻酸鉀溶液褪色，C正確；蘋果酸含有羥基，在一定條件下能跟乙酸發(fā)生酯化反應，D正確。
2．某有機物的結構如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．該有機物的分子式為C21H24O4
B．該有機物共有四種官能團，分別是：羥基、羧基、苯環(huán)、碳碳雙鍵
C．該有機物最多消耗NaOH與NaHCO3的物質的量之比為1∶1
D．1 mol該有機物與足量金屬鈉反應，生成33.6 L氫氣
解析：選C。該有機物的不飽和度為9，該有機物的分子式為C21H26O4，A項錯誤；該有機物中含有羥基、碳碳雙鍵、羧基三種官能團，B項錯誤；該有機物中只有—COOH能與NaOH和NaHCO3反應，該有機物最多消耗NaOH與NaHCO3的物質的量之比為1∶1，C項正確；該有機物中2個—OH和1個—COOH都能與金屬Na反應，1 mol該有機物與足量金屬Na反應生成1.5 mol H2，由于H2所處溫度和壓強未知，無法計算H2的體積，D項錯誤。
二、酯類物質的實驗室制備
3．乙酸乙酯是無色透明有刺激性氣味的液體，制備的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．先在試管a中加入濃硫酸，然后邊振蕩試管邊緩慢加入乙醇和乙酸
B．濃硫酸的作用主要是催化和脫水
C．b中的飽和Na2CO3溶液可用濃NaOH溶液代替
D．實驗原理為CH3COOH＋H18O—C2H5＋H2O
解析：選D。濃硫酸密度大，并且吸水會放熱，所以制備乙酸乙酯時試劑的加入順序為：先加入乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入濃硫酸和乙酸，A錯誤；反應生成水，且為可逆反應，反應中濃硫酸起到催化劑和吸水劑的作用，B錯誤；乙酸乙酯在NaOH溶液中會完全水解生成乙醇和醋酸鈉，所以b中的飽和Na2CO3溶液不可用濃NaOH溶液代替，C錯誤；制備乙酸乙酯的反應中，醇斷裂羥基中的O—H鍵、酸斷裂羧基中的羥基，所以用示蹤原子18O在醇中標示，則18O在乙酸乙酯中，不在水中，D正確。
4．乙酸異戊酯天然存在于香蕉、蘋果等水果和漿果中，具有香蕉香味。某化學興趣小組在實驗室中利用乙酸和異戊醇()制備乙酸異戊酯，實驗裝置如圖1所示(加熱及夾持儀器略)，相關物質的有關性質如表所示。
物質 密度/(g·mL－1) 沸點/℃ 水中溶解度
異戊醇 0.809 132 微溶
乙酸 1.049 118 易溶
乙酸異戊酯 0.876 142.5 微溶
下列說法正確的是(　　)
A．冷凝管中冷水應從b口進a口出
B．將裝置中的直形冷凝管換成球形冷凝管，冷凝效果可能更好
C．將裝置Ⅱ換成圖2所示裝置效果更好
D．加入過量的乙酸可提高異戊醇的轉化率
解析：選D。冷凝管中冷水應“下進上出”，即a口進b口出，A項錯誤；該裝置中冷凝管傾斜放置，球形冷凝管適合豎直放置，傾斜放置時容易殘留液體，B項錯誤；NaOH溶液能使生成的酯發(fā)生水解，C項錯誤。
考點3　羧酸衍生物
一、酯
1．組成和結構
酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產物，簡寫成RCOOR′，羧酸酯的官能團是。
2．低級酯的物理性質
具有芳香氣味的液體，密度一般比水小，易溶于有機溶劑。
3．酯的水解
＋H2ORCOOH＋R′OH。
＋NaOHRCOONa＋R′OH。
[注意]　①酯水解時斷裂上式中虛線所標的鍵。
②稀硫酸只起催化作用，對平衡無影響。
③在堿性條件下發(fā)生水解，則堿除起催化作用外，還能中和生成的酸，使水解程度增大。
二、油脂
1．組成和結構
油脂是高級脂肪酸與甘油形成的酯，由C、H、O三種元素組成，其結構簡式可表示為，官能團為，R、R′、R″代表高級脂肪酸的烴基，有的烴基中還含有碳碳雙鍵。
2．分類
3．物理性質
密度 比水小
溶解性 難溶于水，易溶于有機溶劑
熔、沸點 天然油脂都是混合物，沒有固定的熔、沸點
4.化學性質
(1)油脂的氫化(油脂的硬化)
烴基上含有碳碳雙鍵，能與H2發(fā)生加成反應。如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應的化學方程式為
，
經硬化制得的油脂叫人造脂肪，也稱硬化油。
(2)水解反應(以硬脂酸甘油酯為例，寫化學方程式)
①酸性條件下
＋3C17H35COOH。
②堿性條件下——皂化反應
＋3C17H35COONa，
其水解程度比酸性條件下水解程度大。
[注意]　①油脂雖然相對分子質量較大，但不屬于高分子化合物。
②液態(tài)的油脂烴基中含有不飽和鍵，能使溴水褪色。
三、胺
1．組成和結構
烴基取代氨分子中的氫原子而形成的化合物叫作胺，也可以看作是烴分子中的氫原子被氨基所取代得到的化合物，一般可寫作R—NH2。
2．化學性質——堿性
胺類化合物具有堿性，如苯胺能與鹽酸反應，生成可溶于水的苯胺鹽酸鹽，化學方程式為
。
四、酰胺
1．組成和結構
羧酸分子中羥基被氨基所取代得到的化合物。其結構一般表示為，其中叫作酰基，叫作酰胺基。
2．化學性質——水解反應
(1)酸性：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。
(2)堿性：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)分子式相同的羧酸和酯類互為同分異構體(√ )
(2)在酸性條件下，CH3CO18OC2H5的水解產物是CH3CO18OH和C2H5OH(× )
(3)1 mol(酚)酯基水解時，最多可消耗2 mol NaOH(√ )
(4)苯胺能和鹽酸反應生成可溶于水的苯胺鹽酸鹽(√ )
(5)胺與羧酸反應生成肽鍵的反應類型與酯化反應的反應類型不同(× )
題組練習
一、酯和油脂的性質
1．某種藥物的主要成分X的分子結構如圖所示，關于有機物X的說法中，錯誤的是(　　)
A．X水解可生成乙醇 B．X不能跟溴水反應 C．X能發(fā)生加成反應 D．X難溶于水，易溶于有機溶劑
解析：選A。該有機物右側含有甲醇生成的酯，故水解生成甲醇，A錯誤；X含有酯基和苯環(huán)，不能與溴水反應，B正確；含有苯環(huán)，能和氫氣發(fā)生加成反應，C正確；該物質含有酯基，難溶于水，易溶于有機溶劑，D正確。
2．地溝油，泛指在生活中存在的各類劣質油，如回收的食用油、反復使用的炸油等。地溝油最大來源為城市大型飯店下水道的隔油池。長期食用可能會引發(fā)癌癥，對人體的危害極大。根據以上信息和相關知識回答下列問題：
(1)下列說法正確的是________(填字母)。
A．摻假的“芝麻香油”能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，其原理相同
B．淀粉和油脂都是高分子
C．可將“潲水油”和“地溝油”分離提純后來生產肥皂
D．纖維素的最終水解產物與油脂水解產生的甘油含有某種相同的官能團
(2)“地溝油”常常含有油酸甘油酯，在微生物作用下水解生成的不飽和脂肪酸中的碳碳雙鍵在日光作用下被空氣中的氧氣氧化生成有臭味的醛或酮，這種過程稱為“酸敗”。
①試寫出油酸甘油酯[，—R為CH3(CH2)7CH===CH(CH2)6CH2—]“酸敗”過程中水解的化學方程式：__________________________________________________________________。
②工業(yè)上為了延緩不飽和油脂的“酸敗”，通常采取的一種措施是在Ni催化作用下與H2發(fā)生加成反應，1 mol油酸甘油酯最多消耗________ mol H2。
解析：(1)選項A，摻假的“芝麻香油”含有油酸甘油酯，分子內存在不飽和鍵，能與Br2發(fā)生加成反應使溴水褪色，能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，二者褪色原理不同；選項B，油脂不是高分子；選項C，提純后的“潲水油”和“地溝油”可發(fā)生皂化反應而用來生產肥皂；選項D，纖維素的最終水解產物為葡萄糖，葡萄糖和甘油都含有—OH。
(2)②1 mol油酸甘油酯含有3 mol，所以最多消耗3 mol H2。
答案：（1）CD
（2）①②3
二、胺和酰胺的性質
3．某些高溫油炸食品含有丙烯酰胺。過量的丙烯酰胺可引起食品安全問題。關于丙烯酰胺敘述不正確的是(　　)
A．能使酸性KMnO4溶液褪色 B．能發(fā)生加聚反應
C．能與乙醇發(fā)生酯化反應 D．能與氫氣發(fā)生加成反應
解析：選C。丙烯酰胺的結構簡式為，含有碳碳雙鍵，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，A正確；分子結構有碳碳雙鍵，能發(fā)生加聚反應，B正確；分子結構中無羧基，不能與乙醇發(fā)生酯化反應，C錯誤；分子結構中碳碳雙鍵能與氫氣發(fā)生加成反應，D正確。
4．(2023·福建泉州一模)拉貝洛爾(W)是一種甲型腎上腺受體阻斷劑，常用于治療高血壓，可通過以下反應合成：
以下說法正確的是(　　)
A．X分子式為C10H14N B．Y能發(fā)生水解反應和消去反應
C．W分子中所有碳原子可能共平面 D．W可與HCl反應生成鹽酸鹽
解析：選D。X中C、H、N原子個數(shù)依次是10、15、1，分子式為C10H15N，A錯誤； Y具有酰胺、酚、苯和醚的性質，酰胺基能發(fā)生水解反應，該物質不能發(fā)生消去反應，B錯誤；苯分子中所有原子共平面，連接甲基的碳原子具有甲烷結構特點，則W分子中所有碳原子不能共平面，C錯誤； W中亞氨基具有堿性，所以能和HCl反應生成鹽酸鹽，D正確。
高考真題
1．(2024·廣東卷，9，2分)從我國南海的柳珊瑚中分離得到的柳珊瑚酸(下圖)，具有獨特的環(huán)系結構。下列關于柳珊瑚酸的說法不正確的是( )
A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．能與氨基酸的氨基發(fā)生反應
C．其環(huán)系結構中3個五元環(huán)共平面 D．其中碳原子的雜化方式有sp2和sp3
答案：C
解析：A項，該物質含有碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A正確；B項，該物質含有羧基，能與氨基酸的氨基發(fā)生反應，故B正確；C項，如圖：，圖中所示C為sp3雜化，具有類似甲烷的四面體結構，即環(huán)系結構中3個五元環(huán)不可能共平面，故C錯誤；D項，該物質飽和的碳原子為sp3雜化，形成雙鍵的碳原子為sp2雜化，故D正確；故選C。
2．(2024·山東卷，8，2分)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性，其結構簡式如圖所示。下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是( )
A．可與Na2CO3溶液反應 B．消去反應產物最多有2種
C．酸性條件下的水解產物均可生成高聚物 D．與Br2反應時可發(fā)生取代和加成兩種反應
答案：B
解析：由阿魏萜寧的分子結構可知，其分子中存在醇羥基、酚羥基、酯基和碳碳雙鍵等多種官能團。A項，該有機物含有酚羥基，故又可看作是酚類物質，酚羥基能顯示酸性，且酸性強于HCO3-；Na2CO3溶液顯堿性，故該有機物可與Na2CO3溶液反應，A正確；B項，由分子結構可知，與醇羥基相連的C原子共與3個不同化學環(huán)境的C原子相連，且這3個C原子上均連接了H原子，因此，該有機物發(fā)生消去反應時，其消去反應產物最多有3種，B不正確；C項，該有機物酸性條件下的水解產物有2種，其中一種含有碳碳雙鍵和2個醇羥基，這種水解產物既能通過發(fā)生加聚反應生成高聚物，也能通過縮聚反應生成高聚物；另一種水解產物含有羧基和酚羥基，其可以發(fā)生縮聚反應生成高聚物，C正確；D項，該有機物分子中含有酚羥基且其鄰位上有H原子，故其可與濃溴水發(fā)生取代反應；還含有碳碳雙鍵，故其可Br2發(fā)生加成，因此，該有機物與Br2反應時可發(fā)生取代和加成兩種反應，D正確；故選B。
3．(2024·湖北卷，6，3分)鷹爪甲素(如圖)可從治療瘧疾的有效藥物鷹爪根中分離得到。下列說法錯誤的是( )
A．有5個手性碳 B．在條件下干燥樣品
C．同分異構體的結構中不可能含有苯環(huán) D．紅外光譜中出現(xiàn)了3000cm-1以上的吸收峰
答案：B
解析：A項，連4個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子，分子中有5個手性碳原子，如圖中用星號標記的碳原子：，A正確；B項，由鷹爪甲素的結構簡式可知，其分子中有過氧鍵，過氧鍵熱穩(wěn)定性差，所以不能在120℃條件下干燥樣品，B錯誤； C項，鷹爪甲素的分子式為C15H26O4，如果有苯環(huán)，則分子中最多含2n-6=15×2-6=24個氫原子，則其同分異構體的結構中不可能含有苯環(huán)，C正確；D項，由鷹爪甲素的結構簡式可知，其分子中含羥基，即有氧氫鍵，所以其紅外光譜圖中會出現(xiàn)3000cm-1以上的吸收峰，D正確；故選B。
4．(2024·河北卷，5，3分)化合物X是由細菌與真菌共培養(yǎng)得到的一種天然產物，結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是( )
A．可與Br2發(fā)生加成反應和取代反應 B．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
C．含有4種含氧官能團 D．存在順反異構
答案：D
解析：A項，化合物X中存在碳碳雙鍵，能和Br2發(fā)生加成反應，苯環(huán)連有酚羥基，下方苯環(huán)上酚羥基鄰位有氫原子，可以與Br2發(fā)生取代反應，A正確；B項，化合物X中有酚羥基，遇FeCl3溶液會發(fā)生顯色反應，B正確；C項，化合物X中含有酚羥基、醛基、酮羰基、醚鍵4種含氧官能團，C正確；D項，該化合物中只有一個碳碳雙鍵，其中一個雙鍵碳原子連接的2個原子團都是甲基，所以不存在順反異構，D錯誤；故選D。
5．(2024·安徽卷，5，3分)D-乙酰氨基葡萄糖(結構簡式如下)是一種天然存在的特殊單糖。下列有關該物質說法正確的是( )
A．分子式為C8H14O6N B．能發(fā)生縮聚反應
C．與葡萄糖互為同系物 D．分子中含有σ鍵，不含π鍵
答案：B
解析：A項，由該物質的結構可知，其分子式為：C8H15O6N，A錯誤；B項，該物質結構中含有多個醇羥基，能發(fā)生縮聚反應，B正確；C項，組成和結構相似，相差若干個CH2原子團的化合物互為同系物，葡萄糖分子式為C6H12O6，該物質分子式為：C8H15O6N，不互為同系物，C錯誤；D項，單鍵均為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，該物質結構中含有C=O鍵，即分子中σ鍵和π鍵均有，D錯誤；故選B
6．(2023·全國卷乙)下列反應得到相同的產物，相關敘述錯誤的是(　　)
A．①的反應類型為取代反應 B．反應②是合成酯的方法之一
C．產物分子中所有碳原子共平面 D．產物的化學名稱是乙酸異丙酯
解析：選C。反應機理反應①是酯化反應，也屬于取代反應，A正確；反應②是丙烯中碳碳雙鍵發(fā)生加成反應生成酯，也是合成酯的方法之一，B正確；產物中酯基右端連接2個甲基的碳原子為飽和碳原子，具有類似甲烷的四面體結構，故產物分子中所有碳原子不可能共平面，C錯誤；由反應①及產物的結構簡式可確定其化學名稱為乙酸異丙酯，D正確。
7．(2023·山東高考)有機物X→Y的異構化反應如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
A．依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團
B．除氫原子外，X中其他原子可能共平面
C．含醛基和碳碳雙鍵且有手性碳原子的Y的同分異構體有4種(不考慮立體異構)
D．類比上述反應，的異構化產物可發(fā)生銀鏡反應和加聚反應
解析：選C。紅外光譜可以測定有機物中的化學鍵和官能團，A正確；1號O和1′號C均連在雙鍵碳原子上，結合單鍵可以旋轉、碳碳雙鍵為平面結構可知，除氫原子外，X中其他原子可能共平面，B正確；Y的分子式為C6H10O，含有醛基和碳碳雙鍵的Y的同分異構體可以看成是—CHO取代C5H10中1個氫原子得到的產物，其中含有手性碳原子的碳骨架結構有、、、、，共5種，C錯誤；類比題中反應，的異構化產物為，分子中含有醛基、碳碳雙鍵，則可以發(fā)生銀鏡反應和加聚反應，D正確。
8．(2023·廣東高考)2022年諾貝爾化學獎授予研究“點擊化學”的科學家。圖中所示化合物是“點擊化學”研究中的常用分子。關于該化合物，說法不正確的是(　　)
A．能發(fā)生加成反應
B．最多能與等物質的量的NaOH反應
C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D．能與氨基酸和蛋白質中的氨基反應
解析：選B。該化合物含有的苯環(huán)和碳碳三鍵都能和氫氣發(fā)生加成反應，因此該物質能發(fā)生加成反應，A正確；該物質含有羧基和，因此1 mol該物質最多能與2 mol NaOH反應，B錯誤；該物質含有碳碳三鍵，因此能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，C正確；該物質含有羧基，因此能與氨基酸和蛋白質中的氨基反應，D正確。
9．(2023·遼寧高考)在光照下，螺吡喃發(fā)生開、閉環(huán)轉換而變色，過程如下。下列關于開、閉環(huán)螺吡喃說法正確的是(　　)
A．均有手性
B．互為同分異構體
C．N原子雜化方式相同
D．閉環(huán)螺吡喃親水性更好
解析：選B。開環(huán)螺吡喃中不含手性碳原子，不具有手性，A項錯誤；二者分子式均為C19H19NO，結構不同，因此互為同分異構體，B項正確；閉環(huán)螺吡喃中的N原子形成3個σ鍵，有一個孤電子對，為sp3雜化，開環(huán)螺吡喃中的N原子形成3個σ鍵，無孤電子對，為sp2雜化，C項錯誤；開環(huán)螺吡喃為帶有正、負電荷的離子，容易與水分子形成水合離子，其親水性更好，D項錯誤。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．有關醛、酮的下列說法中，正確的是(　　)
A．醛和酮都能與氫氣、氫氰酸等發(fā)生加成反應 B．醛和酮都能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應
C．碳原子數(shù)相同的醛和酮互為同分異構體 D．不能用新制的Cu(OH)2來區(qū)分醛和酮
解析：選A。醛的官能團為醛基，酮的官能團為酮羰基，醛基和酮羰基都能與氫氣、氫氰酸等發(fā)生加成反應，A正確；醛能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應，而酮不能，B錯誤；碳原子數(shù)相同的醛和酮，其分子式可能不同，如CH2===CH—CHO與，只有分子式相同的醛與酮才是互為同分異構體，C錯誤；醛基能與銀氨溶液、新制的Cu(OH)2發(fā)生氧化反應，酮羰基不能與銀氨溶液、新制的Cu(OH)2發(fā)生氧化反應，故能用新制的Cu(OH)2來區(qū)分醛和酮，D錯誤。
2．下列關于醛、酮加成反應的化學方程式的書寫，錯誤的是(　　)
A．CH3CHO＋HCN B．CH3CHO＋NH3
C．CH3CHO＋CH3OH D．CCH3OCH3＋H2
解析：選C。CH3CHO與HCN發(fā)生加成反應，H原子加在醛基帶負電荷的O原子上，—CN加在不飽和碳上，生成，A正確； CH3CHO與NH3發(fā)生加成反應，H原子加在醛基帶負電荷的O原子上，—NH2加在不飽和碳上，生成，B正確； CH3CHO與CH3OH發(fā)生加成反應，H原子加在醛基帶負電荷的O原子上，CH3O—加在不飽和碳上，生成，C錯誤；丙酮與氫氣發(fā)生加成反應生成2 丙醇，D正確。
3．下列實驗所得結論正確的是(　　)
① 充分振蕩試管，下層溶液紅色褪去
② 溶液變紅
③ 溶液變紅
④ 充分振蕩右側小試管，下層溶液紅色褪去
A.①中溶液紅色褪去的原因是：CH3COOC2H5＋NaOH===CH3COONa＋C2H5OH
B．②中溶液變紅的原因是：CH3COO－＋H2O CH3COOH＋H＋
C．由實驗①、②、③推測，①中紅色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞
D．④中紅色褪去證明右側小試管中收集到的乙酸乙酯中混有乙酸
解析：選C。由于產物CH3COONa水解可使溶液顯堿性，不可能使溶液紅色褪去，A錯誤；②中溶液變紅的原因是：CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－，B錯誤；②中由于CH3COONa溶液水解顯堿性，會使溶液變紅，而③中滴加酚酞溶液變紅，說明①中的下層溶液中沒有酚酞，綜合考慮①、②、③推測，①中紅色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞，C正確；溶液紅色褪去的可能原因：(1)乙酸與碳酸鈉反應，同時乙酸過量；(2)乙酸乙酯萃取了酚酞，D錯誤。
4．環(huán)己酮和乙二醇在一定條件下反應可生成環(huán)己酮縮乙二醇，其反應過程如圖所示：＋HOCH2CH2OH―→(環(huán)己酮縮乙二醇)。下列說法正確的是(　　)
A．生成環(huán)己酮縮乙二醇的反應是縮聚反應
B．環(huán)己酮既能發(fā)生氧化反應，又能發(fā)生還原反應
C．環(huán)己酮縮乙二醇的一氯代物有5種(不考慮立體異構)
D．環(huán)己酮分子中所有碳原子共平面
解析：選B。由結構簡式可知，環(huán)己酮縮乙二醇不是高聚物，則生成環(huán)己酮縮乙二醇的反應不是縮聚反應，A錯誤；環(huán)己酮發(fā)生燃燒的反應屬于氧化反應，一定條件下與氫氣的加成反應屬于還原反應，B正確；環(huán)己酮縮乙二醇的結構對稱，分子中含有4類氫原子，則一氯代物有4種，C錯誤；環(huán)己酮分子中含有飽和碳原子，飽和碳原子鍵與鍵之間的夾角為109°28′，而正六邊形夾角為120°，則分子中所有碳原子不可能共平面，D錯誤。
5．化合物M(如圖所示)是一種賦香劑。下列關于M的說法正確的是(　　)
A．含有三種官能團
B．1 mol M最多消耗2 mol NaOH
C．所有碳原子可能處于同一平面
D．一氯代物有9種(不含立體異構)
解析：選D。根據結構簡式可知含有酯基、碳碳雙鍵兩種官能團，A錯誤；酯基能與氫氧化鈉發(fā)生反應，1 mol M最多消耗1 mol NaOH ，B錯誤； M中含有多個飽和碳，所有碳原子不可能共面，C錯誤；環(huán)上有4類氫，環(huán)外有5類氫，故一氯代物有9種，D正確。
6．(2023·福建福州模擬)某解熱鎮(zhèn)痛藥的主要化學成分的結構簡式如圖所示，下列有關該有機化合物的敘述正確的是(　　)
A．分子式為C8H8NO2
B．碳原子雜化軌道類型只有sp2雜化
C．1 mol該有機物最多與2 mol NaOH反應
D．能發(fā)生氧化、還原、水解、消去反應
解析：選C。根據該物質結構簡式可知，分子式為：C8H9NO2，A錯誤；該有機物含有的甲基碳原子的雜化類型為sp3雜化，B錯誤；該有機物中含酚羥基和酰胺基，所以1 mol該有機物最多與2 mol NaOH反應，C正確；該有機物含酚羥基，可被氧化，含酰胺基，可發(fā)生水解反應，苯環(huán)和氫氣能發(fā)生還原反應，不能發(fā)生消去反應，D錯誤。
7．(2023·四川南充模擬)阿司匹林(乙酰水楊酸)是一種重要的合成藥物，具有解熱鎮(zhèn)痛作用。以水楊酸為原料生產阿司匹林的反應原理如下圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．該反應為取代反應
B．乙酸酐的化學式為C4H6O3
C．水楊酸能與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應
D．乙酰水楊酸分子中所有原子一定共平面
解析：選D。用一個原子或原子團取代了有機物中的另一個原子或原子團的反應為取代反應，阿司匹林的制備原理為取代反應，A正確；乙酸酐分子中含4個碳原子、6個氫原子、3個O原子，乙酸酐的化學式為C4H6O3，B正確；水楊酸中苯環(huán)能與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應，C正確；乙酰水楊酸分子中含有甲基，甲基是四面體結構，所有原子一定不能共平面，D錯誤。
8．一種合成中間體Z可通過如下轉化得到。
下列有關X、Y、Z的說法正確的是(　　)
A．1 mol X中含有2 mol碳氧π鍵
B．X、Y均能與銀氨溶液反應
C．X分子中所有原子一定在同一平面
D．Z與足量H2加成后的產物分子中含3個手性碳原子
解析：選D。雙鍵中含有1個π鍵，則由結構簡式可知，1 mol X中含有1 mol碳氧π鍵，A錯誤； Y分子中不含有醛基，不能與銀氨溶液反應，B錯誤；苯環(huán)和醛基為平面結構，由于單鍵可以旋轉，所以X分子中所有原子可能在同一平面，C錯誤；一定條件下Z分子與足量氫氣發(fā)生加成反應生成，分子中含有3個連有不同原子或原子團的手性碳原子，D正確。
9．吡啶()是類似于苯的芳香族化合物，2 乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述正確的是(　　)
A．MPy只有兩種芳香族同分異構體 B．EPy中所有原子共平面
C．VPy是乙烯的同系物 D．反應①的反應類型是加成反應
解析：選D。MPy的分子式為C6H7N，如果其同分異構體結構中有苯環(huán)，則取代基只能是氨基，只有一種同分異構體，即，不含苯環(huán)的有、，A錯誤； EPy中含有—CH2—，具有類似于甲烷中碳原子和氫原子的空間位置關系，所有原子不可能共面，B錯誤；乙烯是一種單烯烴，乙烯的同系物中只能含有一個碳碳雙鍵，分子組成相差一個或若干個CH2原子團，由VPy的化學組成可知其不是乙烯的同系物，C錯誤；由反應①的特點及MPy和EPy的結構可知，反應①的反應類型是加成反應，D正確。
10．化合物Z是一種制備抗癌藥的中間體，其合成方法如下。下列說法正確的是(　　)
A．1 mol X分子中含6 mol碳氮σ鍵 B．Y分子中所有原子可能共平面
C．Z不能和NaOH溶液發(fā)生反應 D．Z分子中含有1個手性碳原子
解析：選A。單鍵全是σ鍵，三鍵含一個σ鍵，結合X的結構簡式可知，1 mol X分子中含6 mol碳氮σ鍵，A正確； Y分子中含有飽和碳原子，所有原子不可能共平面，B錯誤；Z分子中含有，可與NaOH溶液發(fā)生水解反應，C錯誤；手性碳原子為飽和碳原子，且碳原子連有4個不同的基團，因此Z分子中不含有手性碳原子，D錯誤。
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(16分)花椒油是從花椒籽中提取的一種香精油，具有揮發(fā)性，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。利用如圖所示裝置處理花椒籽粉，經分離提純得到花椒油。
實驗步驟：
ⅰ.在裝置A中的圓底燒瓶中裝入容積的水，加2～3粒沸石。同時在裝置B中的圓底燒瓶中加入20 g花椒籽粉和50 mL水。
ⅱ.加熱裝置A中的圓底燒瓶，當有大量水蒸氣產生時關閉彈簧夾，進行蒸餾。
ⅲ.向餾出液中加入食鹽至飽和，再用15 mL乙醚萃取2次，將兩次萃取的醚層合并，加入少量無水Na2SO4；將液體注入蒸餾燒瓶，蒸餾得花椒油。
回答下列問題：
(1)裝置A中玻璃管的作用是____________________________________________。(2分)
(2)步驟ⅱ中，當觀察到______________________現(xiàn)象時，可停止蒸餾。蒸餾結束時，下列操作的順序為________(填字母)。(4分)
a．停止加熱 b．打開彈簧夾 c．關閉冷凝水
(3)在餾出液中加入食鹽的作用是_______________________；加入無水Na2SO4的作用是____________。(4分)
(4)實驗結束后，用稀NaOH溶液清洗冷凝管(冷凝管中的殘留物以表示)，反應的化學方程式為______________________________________________________________。(3分)
(5)為測定花椒油中油脂的含量，取20.00 mL花椒油溶于乙醇中，加入92.00 mL 0.500 0 mol·L－1NaOH的乙醇溶液，攪拌加熱，充分反應。冷卻后，加水配成200.0 mL溶液，從中取出25.00 mL溶液于錐形瓶中，滴入幾滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1HCl溶液進行滴定，滴定終點消耗HCl溶液20.00 mL。該花椒油中含有油脂____________g·L－1(油脂用表示，它的相對分子質量為884)。(3分)
解析：(1)裝置A中玻璃管與空氣連通，平衡氣壓，以免關閉彈簧夾后圓底燒瓶內氣壓過大。(2)花椒油難溶于水，是油狀液體，儀器甲處餾出液無油狀液體時，可停止蒸餾。為防止倒吸，蒸餾結束時操作順序為打開彈簧夾、停止加熱、關閉冷凝水。(3)在餾出液中加入食鹽，可以降低花椒油在水中的溶解度，有利于分層；無水Na2SO4是干燥劑，加入無水Na2SO4的作用是除去花椒油中的水。(4)高級脂肪酸甘油酯在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應生成高級脂肪酸鈉和甘油。(5)設該花椒油中含有油脂的物質的量為x mol，則3x＝0.092 0 L×0.500 0 mol·L－1－0.02 L×0.100 0 mol·L－1×，x＝0.01，則該花椒油中含有油脂＝442.0 g·L－1。
答案：(1)平衡氣壓，以免關閉彈簧夾后圓底燒瓶內氣壓過大　(2)儀器甲處餾出液無油狀液體　bac　(3)降低花椒油在水中的溶解度，有利于分層　除去花椒油中的水(或干燥)
(4)＋3NaOH―→3R1COONa＋
(5)442.0
12．(19分)(2023·福建泉州模擬)維生素B6在自然界分布廣泛，是維持蛋白質正常代謝必要的水溶性維生素，以乙氧基乙酸乙酯為原料合成維生素B6的路線如下：
回答以下問題：
(1)維生素B6易溶于水的原因是___________________________________________________。(3分)
(2)A中官能團的名稱為________________，的名稱為__________。(4分)
(3)A→B的有機反應類型為________________。(2分)
(4)已知C與POCl3按物質的量之比為3∶1反應生成D，該反應的無機產物是____________。(2分)
(5)E的結構簡式為____________________________________。(2分)
(6)G→維生素B6的化學方程式為_________________________________________________。(3分)
(7)C的同分異構體中，寫出一種符合下列要求的有機物的結構簡式________________________________。(3分)
①苯環(huán)上有4個取代基
②只有2種官能團，其中一種顯堿性
③核磁共振氫譜有4組峰
解析：A和丙酮發(fā)生取代反應生成B和CH3CH2OH，B發(fā)生反應生成C，C與POCl3按物質的量比為3∶1反應生成D，根據元素守恒知，生成的無機物為H3PO4，根據反應條件知，D和濃硝酸發(fā)生取代反應生成E，E中硝基、—CN發(fā)生還原反應及氯原子發(fā)生取代反應生成F，根據F的結構簡式及E的分子式知，E為，F(xiàn)發(fā)生取代反應生成G，G發(fā)生取代反應生成維生素B6。
（1）羥基是親水基團，能與水分子之間形成氫鍵，含氫鍵的物質可增大其在水中的溶解度，則維生素B6易溶于水的原因是維生素B6中羥基能和水分子之間形成氫鍵；
（2）A中官能團的名稱為酯基、醚鍵，含有3個碳原子，官能團是酮羰基，名稱為丙酮；
（3）A和丙酮發(fā)生取代反應生成B和CH3CH2OH，A→B的有機反應類型為取代反應；
（4）C與POCl3按物質的量比為3：1反應生成D，根據元素、原子守恒知，生成的無機物為H3PO4；
（5）D和濃硝酸發(fā)生取代反應生成E，硝基取代H原子，E的結構簡式為；
（6）G發(fā)生取代反應生成維生素B6和CH3CH2I，G→維生素B6的化學方程式為；
（7）C的同分異構體符合下列要求：①苯環(huán)上有4個取代基；②只有2種官能團，其中一種顯堿性，說明含有氨基；③核磁共振氫譜有4組峰，說明含有4種氫原子，C的不飽和度是6，苯環(huán)的不飽和度是4，結構對稱，應該含有2個氨基，含有氧原子的官能團為酮羰基或醛基，當取代基為酮羰基和氨基時，符合條件的結構簡式為、、，當取代基為醛基和氨基時，若取代基為-NH2和-CH2CHO時，則有結構為、、、，若取代基為-CHO和-CH2NH2時結構有、、、。
答案：(1)維生素B6可以與水形成分子間氫鍵
(2)醚鍵、酯基 丙酮
(3)取代反應
(4)或
(5)
(6)
(7)、、、、、、、、、、。
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第46講　醛　酮　羧酸　羧酸衍生物
【備考目標】　1.掌握醛、酮、羧酸、酯、酰胺的典型代表物的結構與性質。2.掌握醛、酮、羧酸、酯之間的轉化以及合成方法。
考點1　醛、酮
1．醛、酮的概述
(1)醛、酮的概念
物質 概念 表示方法
醛 由 或氫原子與 相連的化合物 ；
酮 與兩個 相連的化合物 ；
(2)醛、酮的組成通式
飽和一元醛的通式： ，飽和一元酮的通式： 。
2．常見的醛、酮及其物理性質
名稱 結構簡式 狀態(tài) 氣味 溶解性
甲醛(蟻醛) ； ； 氣味 易溶于水
乙醛 ； ； 氣味 能與水、乙醇等互溶
丙酮 ； ； 特殊氣味 能與水、乙醇等互溶
3.醛、酮的化學性質
(1)醛類的氧化反應(以乙醛為例)
①銀鏡反應： 。
②與新制Cu(OH)2反應： 。
③催化氧化反應： 。
④—CHO具有明顯的還原性，能被酸性KMnO4溶液等強氧化劑氧化為—COOH，故能使酸性KMnO4溶液褪色。
[注意]　酮不能發(fā)生銀鏡反應，不能被新制Cu(OH)2 氧化
(2)醛、酮的還原反應(催化加氫)
＋H2 。
(3)醛、酮在有機合成中常用到的化學反應
①醛、酮與具有極性鍵共價分子的酮羰基上的加成反應
(—NH2、—OR等) 。
②羥醛縮合
4．醛基的檢驗
與銀氨溶液反應 與新制氫氧化銅反應
實驗操作 在潔凈的試管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后 ，制得銀氨溶液；再滴入3滴乙醛，振蕩后將試管放在熱水浴中溫熱 在試管中加入2 mL 10% ，加入5滴5% ，得到新制的Cu(OH)2，振蕩后加入0.5 mL乙醛溶液， ；
實驗現(xiàn)象 產生 (1 mol RCHO～2 mol Ag) 產生 (1 mol RCHO～1 mol Cu2O)
注意事項 ①試管內部必須潔凈；②銀氨溶液要隨用隨配，不可久置；③水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱；④乙醛用量不宜太多，一般3～5滴 ①配制新制的Cu(OH)2時，所用的NaOH溶液必須過量；②Cu(OH)2要隨用隨配，不可久置；③反應液直接加熱煮沸
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)凡是能發(fā)生銀鏡反應的有機物都是醛( )
(2)醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇( )
(3)用溴水可以檢驗CH2===CH—CHO中的醛基( )
(4)醛類物質發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2的反應均需在堿性條件下( )
(5)1 mol甲醛與足量的硝酸銀溶液反應，可得到4 mol單質銀( )
(6)已知甲醛是平面形分子，則苯甲醛的所有原子有可能在同一平面上( )
題組練習
一、醛、酮的性質與應用
1．丙烯醛的結構式為CH2===CH—CHO。下列關于它的性質的敘述中錯誤的是(　　)
A．能使溴水褪色，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B．在一定條件下與H2充分反應，生成1 丙醇
C．能發(fā)生銀鏡反應表現(xiàn)氧化性
D．在一定條件下能被空氣氧化
2．β 紫羅蘭酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一種天然香料，下列說法正確的是(　　)
β 紫羅蘭酮
A．β 紫羅蘭酮分子式是C13H22O
B．1 mol β 紫羅蘭酮最多能與2 mol H2發(fā)生加成反應
C．β 紫羅蘭酮屬于酯類物質
D．β 紫羅蘭酮與等物質的量的溴加成時，能生成3種產物
二、根據情境信息分析醛、酮的變化及應用
3．醛(酮)中與直接相連的C上的H與另一分子醛(酮)的加成后生成羥基醛(酮)的反應稱為羥醛縮合反應。利用該反應合成異丙叉丙酮(MO)的路線如下。
下列說法不正確的是(　　)
A．MO不存在順反異構體
B．②的反應類型為消去反應
C．HCHO和CH3CHO的混合物按①中原理反應，最多得到3種羥基醛
D．在有機合成中可以利用羥醛縮合反應增長碳鏈
4．(2023·湖北高考)下列事實不涉及烯醇式與酮式互變異構原理的是(　　)
A．能與水反應生成CH3CHO B．可與H2反應生成
C．水解生成 D．中存在具有分子內氫鍵的異構體
考點2　羧酸
1．羧酸的概念與分類
(1)概念：由烴基(或氫原子)與羧基相連構成的有機化合物。官能團為 ，飽和一元羧酸的分子通式為 。
(2)羧酸的分類
按烴基種類 脂肪酸、芳香酸
按羧基個數(shù) 一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸
2.幾種重要的羧酸
物質及名稱 結構 類別 性質特點或用途
甲酸(蟻酸) 飽和一元脂肪酸 酸性，還原性(醛基)
乙二酸(草酸) 二元羧酸 酸性，還原性(＋3價碳)
苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 它的鈉鹽常作防腐劑
高級脂肪酸 RCOOH(R為碳原子數(shù)較多的烴基) 硬脂酸(C17H35COOH)和軟脂酸(C15H31COOH)等飽和高級脂肪酸常溫呈固態(tài)；油酸(C17H33COOH)等不飽和高級脂肪酸常溫呈液態(tài)
3.羧酸的化學性質
羧酸的性質取決于羧基，反應時的主要斷鍵位置如圖：
(1)羧酸具有酸的通性,如與NaHCO3反應： 。
(2)羥基被取代的反應,
①與醇(R′OH)的酯化反應： 。
②與氨生成酰胺： 。
(3)α H被取代的反應
與Cl2反應： 。
(4)還原反應：RCOOHRCH2OH。
(5)甲酸的特殊性質
①堿性條件下能被新制Cu(OH)2氧化，化學方程式為 。
②能與銀氨溶液反應產生銀鏡。
INCLUDEPICTURE "ZZ箭頭灰.TIF" INCLUDEPICTURE "ZZ箭頭灰.TIF" \* MERGEFORMAT [深化理解]
　羧酸的酯化反應的常見類型
(1)一元羧酸與一元醇之間的酯化反應
如CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。
(2)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應
如乙酸與乙二醇
①部分酯化：CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH＋H2O。
②完全酯化：2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O。
(3)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應
如乙二酸與乙醇
①部分酯化：HOOCCOOH＋CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOH＋H2O。
②完全酯化：HOOCCOOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOCCOOCH2CH3＋2H2O。
(4)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應
如乙二酸與乙二醇酯化
①生成普通酯：HOOCCOOH＋HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH＋H2O。
②生成六元環(huán)酯：＋2H2O。
③生成高聚酯：nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O。
(5)羥基酸自身的酯化反應
如自身酯化
①生成普通酯：＋H2O。
②生成六元環(huán)酯：＋2H2O。
③生成高聚酯：＋(n－1)H2O。
4．乙酸乙酯的制備
(1)實驗裝置(液液加熱反應)
(2)實驗操作
①試管向上傾斜45°，試管內加入少量 ，長導管起 和 的作用。
②試劑的加入順序為 、 、 ，不能先加濃硫酸。
③用酒精燈小火均勻加熱，以防止液體劇烈沸騰及乙酸和乙醇大量揮發(fā)。
(3)反應條件的控制
①加熱，主要目的是提高反應速率，其次是使生成的乙酸乙酯揮發(fā)而便于收集，使平衡向正反應方向移動，提高乙醇、乙酸的轉化率。
②以濃硫酸作催化劑，提高反應速率。
③以濃硫酸作吸水劑，提高乙醇、乙酸的轉化率。
④適當增加乙醇的量并設冷凝回流裝置，可提高產率。
(4)實驗現(xiàn)象
在飽和Na2CO3溶液上方有透明的、有香味的油狀液體產生。
(5)飽和Na2CO3溶液的作用
降低 的溶解度，除去 ，溶解 。
題組練習
一、羧酸的性質與應用
1．蘋果醋是一種由蘋果發(fā)酵而成的具有解毒、降脂、減肥和止瀉等明顯藥效的健康食品，蘋果酸(α 羥基丁二酸)是這種飲料的主要酸性物質，蘋果酸的結構簡式如圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．1 mol蘋果酸與金屬鈉反應最多生成33.6 L 氫氣
B．蘋果酸在一定條件下能發(fā)生消去反應
C．蘋果酸可以使酸性重鉻酸鉀溶液褪色
D．蘋果酸在一定條件下能跟乙酸發(fā)生酯化反應
2．某有機物的結構如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．該有機物的分子式為C21H24O4
B．該有機物共有四種官能團，分別是：羥基、羧基、苯環(huán)、碳碳雙鍵
C．該有機物最多消耗NaOH與NaHCO3的物質的量之比為1∶1
D．1 mol該有機物與足量金屬鈉反應，生成33.6 L氫氣
二、酯類物質的實驗室制備
3．乙酸乙酯是無色透明有刺激性氣味的液體，制備的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．先在試管a中加入濃硫酸，然后邊振蕩試管邊緩慢加入乙醇和乙酸
B．濃硫酸的作用主要是催化和脫水
C．b中的飽和Na2CO3溶液可用濃NaOH溶液代替
D．實驗原理為CH3COOH＋H18O—C2H5＋H2O
4．乙酸異戊酯天然存在于香蕉、蘋果等水果和漿果中，具有香蕉香味。某化學興趣小組在實驗室中利用乙酸和異戊醇()制備乙酸異戊酯，實驗裝置如圖1所示(加熱及夾持儀器略)，相關物質的有關性質如表所示。
物質 密度/(g·mL－1) 沸點/℃ 水中溶解度
異戊醇 0.809 132 微溶
乙酸 1.049 118 易溶
乙酸異戊酯 0.876 142.5 微溶
下列說法正確的是(　　)
A．冷凝管中冷水應從b口進a口出
B．將裝置中的直形冷凝管換成球形冷凝管，冷凝效果可能更好
C．將裝置Ⅱ換成圖2所示裝置效果更好
D．加入過量的乙酸可提高異戊醇的轉化率
考點3　羧酸衍生物
一、酯
1．組成和結構
酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產物，簡寫成RCOOR′，羧酸酯的官能團是 。
2．低級酯的物理性質
具有芳香氣味的 體，密度一般比水 ， 溶于有機溶劑。
3．酯的水解
＋H2O 。
＋NaOH 。
[注意]　①酯水解時斷裂上式中虛線所標的鍵。
②稀硫酸只起催化作用，對平衡無影響。
③在堿性條件下發(fā)生水解，則堿除起催化作用外，還能中和生成的酸，使水解程度增大。
二、油脂
1．組成和結構
油脂是 與 形成的酯，由C、H、O三種元素組成，其結構簡式可表示為，官能團為 ，R、R′、R″代表高級脂肪酸的烴基，有的烴基中還含有 。
2．分類
3．物理性質
密度 比水小
溶解性 難溶于水，易溶于有機溶劑
熔、沸點 天然油脂都是混合物，沒有固定的熔、沸點
4.化學性質
(1)油脂的氫化(油脂的硬化)
烴基上含有碳碳雙鍵，能與H2發(fā)生加成反應。如油酸甘油酯與H2發(fā)生加成反應的化學方程式為
，
經硬化制得的油脂叫人造脂肪，也稱硬化油。
(2)水解反應(以硬脂酸甘油酯為例，寫化學方程式)
①酸性條件下： 。
②堿性條件下——皂化反應： ，
其水解程度比酸性條件下水解程度 。
[注意]　①油脂雖然相對分子質量較大，但不屬于高分子化合物。
②液態(tài)的油脂烴基中含有不飽和鍵，能使溴水褪色。
三、胺
1．組成和結構
烴基取代氨分子中的氫原子而形成的化合物叫作胺，也可以看作是烴分子中的氫原子被氨基所取代得到的化合物，一般可寫作R—NH2。
2．化學性質——堿性
胺類化合物具有堿性，如苯胺能與鹽酸反應，生成可溶于水的苯胺鹽酸鹽，化學方程式為
。
四、酰胺
1．組成和結構
羧酸分子中羥基被氨基所取代得到的化合物。其結構一般表示為 ，其中 叫作酰基， 叫作酰胺基。
2．化學性質——水解反應
(1)酸性：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。
(2)堿性：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)分子式相同的羧酸和酯類互為同分異構體( )
(2)在酸性條件下，CH3CO18OC2H5的水解產物是CH3CO18OH和C2H5OH( )
(3)1 mol(酚)酯基水解時，最多可消耗2 mol NaOH( )
(4)苯胺能和鹽酸反應生成可溶于水的苯胺鹽酸鹽( )
(5)胺與羧酸反應生成肽鍵的反應類型與酯化反應的反應類型不同( )
題組練習
一、酯和油脂的性質
1．某種藥物的主要成分X的分子結構如圖所示，關于有機物X的說法中，錯誤的是(　　)
A．X水解可生成乙醇 B．X不能跟溴水反應 C．X能發(fā)生加成反應 D．X難溶于水，易溶于有機溶劑
2．地溝油，泛指在生活中存在的各類劣質油，如回收的食用油、反復使用的炸油等。地溝油最大來源為城市大型飯店下水道的隔油池。長期食用可能會引發(fā)癌癥，對人體的危害極大。根據以上信息和相關知識回答下列問題：
(1)下列說法正確的是________(填字母)。
A．摻假的“芝麻香油”能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，其原理相同
B．淀粉和油脂都是高分子
C．可將“潲水油”和“地溝油”分離提純后來生產肥皂
D．纖維素的最終水解產物與油脂水解產生的甘油含有某種相同的官能團
(2)“地溝油”常常含有油酸甘油酯，在微生物作用下水解生成的不飽和脂肪酸中的碳碳雙鍵在日光作用下被空氣中的氧氣氧化生成有臭味的醛或酮，這種過程稱為“酸敗”。
①試寫出油酸甘油酯[，—R為CH3(CH2)7CH===CH(CH2)6CH2—]“酸敗”過程中水解的化學方程式：__________________________________________________________。
②工業(yè)上為了延緩不飽和油脂的“酸敗”，通常采取的一種措施是在Ni催化作用下與H2發(fā)生加成反應，1 mol油酸甘油酯最多消耗________ mol H2。
二、胺和酰胺的性質
3．某些高溫油炸食品含有丙烯酰胺。過量的丙烯酰胺可引起食品安全問題。關于丙烯酰胺敘述不正確的是(　　)
A．能使酸性KMnO4溶液褪色 B．能發(fā)生加聚反應
C．能與乙醇發(fā)生酯化反應 D．能與氫氣發(fā)生加成反應
4．(2023·福建泉州一模)拉貝洛爾(W)是一種甲型腎上腺受體阻斷劑，常用于治療高血壓，可通過以下反應合成：
以下說法正確的是(　　)
A．X分子式為C10H14N B．Y能發(fā)生水解反應和消去反應
C．W分子中所有碳原子可能共平面 D．W可與HCl反應生成鹽酸鹽
高考真題
1．(2024·廣東卷，9，2分)從我國南海的柳珊瑚中分離得到的柳珊瑚酸(下圖)，具有獨特的環(huán)系結構。下列關于柳珊瑚酸的說法不正確的是( )
A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．能與氨基酸的氨基發(fā)生反應
C．其環(huán)系結構中3個五元環(huán)共平面 D．其中碳原子的雜化方式有sp2和sp3
2．(2024·山東卷，8，2分)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性，其結構簡式如圖所示。下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是( )
A．可與Na2CO3溶液反應 B．消去反應產物最多有2種
C．酸性條件下的水解產物均可生成高聚物 D．與Br2反應時可發(fā)生取代和加成兩種反應
3．(2024·湖北卷，6，3分)鷹爪甲素(如圖)可從治療瘧疾的有效藥物鷹爪根中分離得到。下列說法錯誤的是( )
A．有5個手性碳 B．在條件下干燥樣品
C．同分異構體的結構中不可能含有苯環(huán) D．紅外光譜中出現(xiàn)了3000cm-1以上的吸收峰
4．(2024·河北卷，5，3分)化合物X是由細菌與真菌共培養(yǎng)得到的一種天然產物，結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是( )
A．可與Br2發(fā)生加成反應和取代反應 B．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
C．含有4種含氧官能團 D．存在順反異構
5．(2024·安徽卷，5，3分)D-乙酰氨基葡萄糖(結構簡式如下)是一種天然存在的特殊單糖。下列有關該物質說法正確的是( )
A．分子式為C8H14O6N B．能發(fā)生縮聚反應
C．與葡萄糖互為同系物 D．分子中含有σ鍵，不含π鍵
6．(2023·全國卷乙)下列反應得到相同的產物，相關敘述錯誤的是(　　)
A．①的反應類型為取代反應 B．反應②是合成酯的方法之一
C．產物分子中所有碳原子共平面 D．產物的化學名稱是乙酸異丙酯
7．(2023·山東高考)有機物X→Y的異構化反應如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
A．依據紅外光譜可確證X、Y存在不同的官能團
B．除氫原子外，X中其他原子可能共平面
C．含醛基和碳碳雙鍵且有手性碳原子的Y的同分異構體有4種(不考慮立體異構)
D．類比上述反應，的異構化產物可發(fā)生銀鏡反應和加聚反應
8．(2023·廣東高考)2022年諾貝爾化學獎授予研究“點擊化學”的科學家。圖中所示化合物是“點擊化學”研究中的常用分子。關于該化合物，說法不正確的是(　　)
A．能發(fā)生加成反應
B．最多能與等物質的量的NaOH反應
C．能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
D．能與氨基酸和蛋白質中的氨基反應
9．(2023·遼寧高考)在光照下，螺吡喃發(fā)生開、閉環(huán)轉換而變色，過程如下。下列關于開、閉環(huán)螺吡喃說法正確的是(　　)
A．均有手性
B．互為同分異構體
C．N原子雜化方式相同
D．閉環(huán)螺吡喃親水性更好
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．有關醛、酮的下列說法中，正確的是(　　)
A．醛和酮都能與氫氣、氫氰酸等發(fā)生加成反應 B．醛和酮都能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應
C．碳原子數(shù)相同的醛和酮互為同分異構體 D．不能用新制的Cu(OH)2來區(qū)分醛和酮
3．下列實驗所得結論正確的是(　　)
① 充分振蕩試管，下層溶液紅色褪去
② 溶液變紅
③ 溶液變紅
④ 充分振蕩右側小試管，下層溶液紅色褪去
A.①中溶液紅色褪去的原因是：CH3COOC2H5＋NaOH===CH3COONa＋C2H5OH
B．②中溶液變紅的原因是：CH3COO－＋H2O CH3COOH＋H＋
C．由實驗①、②、③推測，①中紅色褪去的原因是乙酸乙酯萃取了酚酞
D．④中紅色褪去證明右側小試管中收集到的乙酸乙酯中混有乙酸
4．環(huán)己酮和乙二醇在一定條件下反應可生成環(huán)己酮縮乙二醇，其反應過程如圖所示：＋HOCH2CH2OH―→(環(huán)己酮縮乙二醇)。下列說法正確的是(　　)
A．生成環(huán)己酮縮乙二醇的反應是縮聚反應
B．環(huán)己酮既能發(fā)生氧化反應，又能發(fā)生還原反應
C．環(huán)己酮縮乙二醇的一氯代物有5種(不考慮立體異構)
D．環(huán)己酮分子中所有碳原子共平面
5．化合物M(如圖所示)是一種賦香劑。下列關于M的說法正確的是(　　)
A．含有三種官能團
B．1 mol M最多消耗2 mol NaOH
C．所有碳原子可能處于同一平面
D．一氯代物有9種(不含立體異構)
6．(2023·福建福州模擬)某解熱鎮(zhèn)痛藥的主要化學成分的結構簡式如圖所示，下列有關該有機化合物的敘述正確的是(　　)
A．分子式為C8H8NO2
B．碳原子雜化軌道類型只有sp2雜化
C．1 mol該有機物最多與2 mol NaOH反應
D．能發(fā)生氧化、還原、水解、消去反應
7．(2023·四川南充模擬)阿司匹林(乙酰水楊酸)是一種重要的合成藥物，具有解熱鎮(zhèn)痛作用。以水楊酸為原料生產阿司匹林的反應原理如下圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．該反應為取代反應
B．乙酸酐的化學式為C4H6O3
C．水楊酸能與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應
D．乙酰水楊酸分子中所有原子一定共平面
8．一種合成中間體Z可通過如下轉化得到。
下列有關X、Y、Z的說法正確的是(　　)
A．1 mol X中含有2 mol碳氧π鍵
B．X、Y均能與銀氨溶液反應
C．X分子中所有原子一定在同一平面
D．Z與足量H2加成后的產物分子中含3個手性碳原子
9．吡啶()是類似于苯的芳香族化合物，2 乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述正確的是(　　)
A．MPy只有兩種芳香族同分異構體 B．EPy中所有原子共平面
C．VPy是乙烯的同系物 D．反應①的反應類型是加成反應
10．化合物Z是一種制備抗癌藥的中間體，其合成方法如下。下列說法正確的是(　　)
A．1 mol X分子中含6 mol碳氮σ鍵 B．Y分子中所有原子可能共平面
C．Z不能和NaOH溶液發(fā)生反應 D．Z分子中含有1個手性碳原子
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(16分)花椒油是從花椒籽中提取的一種香精油，具有揮發(fā)性，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。利用如圖所示裝置處理花椒籽粉，經分離提純得到花椒油。
實驗步驟：
ⅰ.在裝置A中的圓底燒瓶中裝入容積的水，加2～3粒沸石。同時在裝置B中的圓底燒瓶中加入20 g花椒籽粉和50 mL水。
ⅱ.加熱裝置A中的圓底燒瓶，當有大量水蒸氣產生時關閉彈簧夾，進行蒸餾。
ⅲ.向餾出液中加入食鹽至飽和，再用15 mL乙醚萃取2次，將兩次萃取的醚層合并，加入少量無水Na2SO4；將液體注入蒸餾燒瓶，蒸餾得花椒油。
回答下列問題：
(1)裝置A中玻璃管的作用是____________________________________________。(2分)
(2)步驟ⅱ中，當觀察到______________________現(xiàn)象時，可停止蒸餾。蒸餾結束時，下列操作的順序為________(填字母)。(4分)
a．停止加熱 b．打開彈簧夾 c．關閉冷凝水
(3)在餾出液中加入食鹽的作用是____________；加入無水Na2SO4的作用是____________。(4分)
(4)實驗結束后，用稀NaOH溶液清洗冷凝管(冷凝管中的殘留物以表示)，反應的化學方程式為_____________________________________________________________。(3分)
(5)為測定花椒油中油脂的含量，取20.00 mL花椒油溶于乙醇中，加入92.00 mL 0.500 0 mol·L－1NaOH的乙醇溶液，攪拌加熱，充分反應。冷卻后，加水配成200.0 mL溶液，從中取出25.00 mL溶液于錐形瓶中，滴入幾滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1HCl溶液進行滴定，滴定終點消耗HCl溶液20.00 mL。該花椒油中含有油脂____________g·L－1(油脂用表示，它的相對分子質量為884)。(3分)
12．(19分)(2023·福建泉州模擬)維生素B6在自然界分布廣泛，是維持蛋白質正常代謝必要的水溶性維生素，以乙氧基乙酸乙酯為原料合成維生素B6的路線如下：
回答以下問題：
(1)維生素B6易溶于水的原因是___________________________________________________。(3分)
(2)A中官能團的名稱為________________，的名稱為__________。(4分)
(3)A→B的有機反應類型為________________。(2分)
(4)已知C與POCl3按物質的量之比為3∶1反應生成D，該反應的無機產物是____________。(2分)
(5)E的結構簡式為____________________________________。(2分)
(6)G→維生素B6的化學方程式為_________________________________________________。(3分)
(7)C的同分異構體中，寫出一種符合下列要求的有機物的結構簡式________________________________。(3分)
①苯環(huán)上有4個取代基
②只有2種官能團，其中一種顯堿性
③核磁共振氫譜有4組峰
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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