（全国版）2019版高考化学一轮复习 有机化学基础 第5节 醛、羧酸、酯学案.doc

第5节醛、羧酸、酯考试说明1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的组成、结构及性质。2.结合实际了解某些有机物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。命题规律本节是有机化学的重要部分，在高考中具有极其重要的战略地位。高考在本章中的主要考点有：一是各官能团的性质；二是有机化学反应类型的判断；三是综合应用物质的性质进行检验、分离、提纯及有关化学实验；四是考查各种烃的含氧衍生物之间的转化关系。以新型的有机分子为载体，考查有机物的结构与性质，有机物的合成与推断，是常出现的题型。考点1醛1.醛的组成与结构醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物。官能团为醛基(或cho)，可表示为rcho，饱和一元醛的通式为cnh2no(n1)。2.常见醛的物理性质3.化学性质(以乙醛为例)醛类物质氧化还原关系为：4.在生产、生活中的作用和影响(1)35%40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作防腐剂和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。(2)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。(1)通常状况下甲醛是烃的含氧衍生物中唯一的气体物质。(2) 相当于二元醛，1 mol 与足量银氨溶液充分反应，可生成4 mol ag。(3)醛类物质发生银镜反应或与新制cu(oh)2悬浊液反应均需在碱性条件下进行。(4)醛基的检验 (5)配制银氨溶液的方法：向盛有agno3溶液的试管中逐滴滴加稀氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)欲检验ch2=chcho分子中的官能团，应先检验“cho”后检验“”。()(2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。()(3)1 mol hcho与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应，可生成2 mol ag。()(4)醛基的结构简式可以写成cho，也可以写成coh。()(5)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。()(6)乙醛能被弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)氧化，所以也能被酸性kmno4溶液氧化，使酸性kmno4溶液褪色。() 1.某学生用2 ml 0.5 moll1 cuso4溶液和4 ml 0.5 moll1 naoh溶液混合，然后加入40%的甲醛溶液0.5 ml，加热沸腾，未见红色沉淀产生，主要原因是()a.甲醛的量太少 bcuso4的量太少c.naoh的量太少 d加热不充分答案c解析此反应必须在碱性环境中才能发生，naoh的量太少。2.有机物丙烯醛(结构简式为ch2=chcho)能发生的化学反应有()加成消去取代氧化还原加聚a. bc. d答案c解析丙烯醛分子中有两种官能团，分别是碳碳双键和醛基。碳碳双键决定了该有机物可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应等，醛基决定了该有机物可以发生氧化反应(氧化成羧酸)、还原反应(还原成醇)和加成反应，所以c正确。考点2羧酸酯1.羧酸(1)概念：由烃基与羧基相连构成的有机化合物，可表示为rcooh，官能团为cooh，饱和一元羧酸的分子式为cnh2no2(n1)。(2)分类(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：酸性(以乙酸为例)：乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为ch3coohch3cooh。酯化反应：酸脱羟基，醇脱氢。ch3cooh和ch3choh发生酯化反应的化学方程式为：ch3coohc2hohch3co18och2ch3h2o。(4)几种重要的羧酸甲酸：俗名蚁酸，是最简单的饱和一元羧酸。结构：既有羧基，又有醛基，具有羧酸与醛的性质。银镜反应：hcooh2ag(nh3)2oh(nh4)2co32ag2nh3h2o。乙二酸：，俗名草酸，可用来洗去钢笔水的墨迹。苯甲酸：，属于芳香酸，可作防腐剂。2.酯(1)结构：羧酸酯的官能团“”，可表示为，饱和一元羧酸与饱和一元醇所生成酯的通式为cnh2no2。(2)物理性质 (3)化学性质酯的水解反应原理无机酸只起催化作用，碱除起催化作用外，还能中和水解生成的酸，使水解程度增大。(1)羧酸和酯的分子中都含有，但它不能发生加成反应。(2)甲酸盐、甲酸酯(hcoor)都具有醛的性质，能发生银镜反应，能与新制的cu(oh)2反应。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)完全燃烧等质量的乙醛和乙酸乙酯，消耗o2的质量相等。()(2)醛基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与h2加成。()(3)在水溶液里ch3cooh中的ch3可以电离出h，故ch3cooh是四元酸。()(4)加热和碱性条件下，甲酸能发生银镜反应，与新制cu(oh)2的悬浊液反应生成红色沉淀。()(5)乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和naoh溶液除去。()(6)用新制的银氨溶液可以区分甲酸甲酯与乙醛。() 1.分子式为c5h10o2且可与nahco3溶液反应生成co2的有机化合物有(不含立体异构)()a.4种 b6种 c7种 d9种答案a解析能与nahco3溶液反应生成co2，说明该有机化合物含有羧基，可表示为c4h9cooh，丁基有4种，故符合条件的有机化合物有4种结构，故a正确。2.下列说法正确的是()a.1 mol苯甲酸在浓h2so4存在下与足量乙醇反应可得1 mol苯甲酸乙酯b.对苯二甲酸()与乙二醇(hoch2ch2oh)能通过加聚反应制取聚酯纤维()c.有机物hoch2ch=chch2cooh既能发生加聚反应又能发生缩聚反应d.实验室制备乙酸乙酯时，向浓硫酸中缓慢加入乙醇和冰醋酸答案c解析酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，a项错误；对苯二甲酸与乙二醇的反应属于缩聚反应，b项错误；有机物中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，含有oh与cooh，可以发生缩聚反应，c项正确；制备乙酸乙酯时，先在试管中加入乙醇，再慢慢加入浓硫酸，最后加入冰醋酸，d项错误。3.下列是有机化合物a的转化过程： (1)若d在一定条件下可以被氧化为b，则a的结构简式为_；a水解的化学方程式为_。(2)若b能发生银镜反应，c不能发生消去反应，则a的结构简式为_。(3)若b、d均不能发生银镜反应，则a可能的结构简式有_。(4)若z与a为不同类别的同分异构体，并且具有下列性质：z不能与nahco3溶液反应；z不能使溴水褪色；1 mol z与足量金属钠反应可以生成1 mol h2；z在光照条件下与氯气取代所得一氯取代产物只有两种(不考虑立体异构现象)。则z的结构简式为_。答案(1)ch3ch2cooch2ch2ch3 (2)hcooch2c(ch3)3(3)ch3cooch(ch3)c2h5或ch3ch2cooch(ch3)2(4) 解析(1)“d在一定条件下可以被氧化为b”，结合c转化为d的反应条件及整个转化流程可知：a、b、c、d分别为酯、羧酸、醇、醛，a中只有两个氧原子，说明a中只有一个酯基。“d在一定条件下可以被氧化为b”，说明b、d所含碳原子数相同，且所含碳原子数之和等于6，所以b、d分子中所含碳原子数均为3，则c为ch3ch2ch2oh，d为ch3ch2cho，b为ch3ch2cooh，a为ch3ch2cooch2ch2ch3。(2)b为酸，若b能发生银镜反应，说明b为甲酸，c应为不能发生消去反应的含5个碳原子的醇(ch3)3cch2oh；(3)若b、d均不能发生银镜反应，则b为不是甲酸的饱和一元羧酸，c为能催化氧化为酮的醇，且b、c分子中所含碳原子数之和为6，根据以上分析即可得出a可能的结构简式。(4)由已知可得z中没有碳碳双键，且有两个羟基；结合a的分子式知z中应有一个环，又因z的一氯取代产物只有两种，所以z的结构简式应为。 1.2017天津高考 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()a.汉黄芩素的分子式为c16h13o5b.该物质遇fecl3溶液显色c.1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol br2d.与足量h2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种答案b解析汉黄芩素的分子式为 c16h12o5，a错误；该分子中含有酚羟基，可以与fecl3溶液发生显色反应，b正确；酚羟基邻位、碳碳双键都能与溴水反应，1 mol该物质与溴水反应消耗br2的物质的量大于1 mol，c错误；分子中碳碳双键、羰基都能与氢气发生加成反应，官能团种类会减少2种，d错误。2.2017江苏高考萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是()a.a和b都属于芳香族化合物b.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上c.a、b和c均能使酸性kmno4溶液褪色d.b和c均能与新制的cu(oh)2反应生成红色沉淀答案c解析a中不含有苯环，不属于芳香族化合物，a错误；a和c分子中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能处于同一平面上，b错误；a、b和c均能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色，c正确；b中不含醛基，不能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀，d错误。3.2016江苏高考化合物x是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物x的说法正确的是()a.分子中两个苯环一定处于同一平面b.不能与饱和na2co3溶液反应c.在酸性条件下水解，水解产物只有一种d.1 mol化合物x最多能与2 mol naoh反应答案c解析由于单键可以旋转，两个苯环不一定处于同一平面，a错误；x分子结构中含有cooh，能与饱和na2co3溶液反应，b错误；x分子结构中只有酯基能水解，水解产物只有一种，c正确；x分子结构中的cooh和酚酯基能与naoh反应，1 mol x最多能与3 mol naoh反应，d错误。4.2015全国卷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 bc14h16o4c.c16h22o5 dc16h20o5答案a解析1 mol羧酸酯水解生成1 mol羧酸和2 mol乙醇，说明1 mol羧酸酯中含有2 mol酯基。该水解过程可表示为c18h26o52h2o羧酸2c2h5oh，由原子守恒知，该羧酸的分子式为c14h18o5，a项正确。5.2015山东高考分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是()a.分子中含有2种官能团b.可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同c.1 mol分枝酸最多可与3 mol naoh发生中和反应d.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同答案b解析分枝酸分子中含有羧基、碳碳双键、羟基和醚键等4种官能团，a错误；因分枝酸分子中含有羧基、羟基，因此可与乙醇、乙酸发生酯化反应(也属于取代反应)，b正确；1 mol分枝酸中含有2 mol羧基，因此1 mol分枝酸最多能与2 mol naoh发生中和反应，c错误；分枝酸使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的原理不同，前者发生加成反应，后者发生氧化反应，d错误。6.2017全国卷化合物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：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6211。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)。答案(1)苯甲醛(2)加成反应取代反应(3) (4)(5)(6)解析7.2016全国卷氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为，从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(g)的合成路线如下：已知：a的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰；回答下列问题：(1)a的化学名称为_。(2)b的结构简式为_，其核磁共振氢谱显示为_组峰，峰面积比为_。(3)由c生成d的反应类型为_。(4)由d生成e的化学方程式为_。(5)g中的官能团有_、_、_。(填官能团名称)(6)g的同分异构体中，与g具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_种。(不含立体异构)答案(1)丙酮(2)261(或16)(3)取代反应(4)(5)碳碳双键酯基氰基(6)8解析(1)a分子中的氧原子个数为1，则36，故a的分子式为c3h6o；a的核磁共振氢谱显示为单峰，说明分子中存在对称的两个ch3，所以a的结构简式为，化学名称为丙酮。(2)根据已知信息可知可以发生加成反应生成，b的核磁共振氢谱显示为2组峰，峰面积比为61(或16)。时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每题6分，共72分)1.下列有关说法正确的是()a.醛一定含醛基，含有醛基的物质一定是醛b.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体c.醛类物质在常温常压下都为液体或固体d.含醛基的物质在一定条件下可与h2发生还原反应答案d解析醛的官能团是醛基，但含醛基的物质不一定是醛，如甲酸酯，a错误；丙醛有同分异构体：，b错误；常温常压下，甲醛为气体，c错误；醛基能与h2发生还原反应，生成羟基，d正确。2.2018昆明模拟茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是()a.在加热和催化剂作用下，能被氢气还原b.能被酸性高锰酸钾溶液氧化c.在一定条件下能与溴发生取代反应d.不能与溴化氢发生加成反应答案d解析分子中含有碳碳双键、苯环、醛基，在一定条件下，可以与氢气发生加成反应被还原，a正确；分子中含有碳碳双键、醛基等，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，b正确；含有苯环、烃基，在一定条件下能与溴发生取代反应，c正确；含有碳碳双键，能与溴化氢发生加成反应，d错误。3.已知咖啡酸的结构如图所示。关于咖啡酸的描述正确的是()a.分子式为c9h5o4b.1 mol咖啡酸最多可与5 mol氢气发生加成反应c.与溴水既能发生取代反应，又能发生加成反应d.能与na2co3溶液反应，但不能与nahco3溶液反应答案c解析利用价键规律和咖啡酸的结构简式可知其分子式为c9h8o4，a错误；羧基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应，故1 mol咖啡酸最多可与4 mol h2发生加成反应，b错误；含有酚羟基，可与溴水发生取代反应，含碳碳双键，可与溴水发生加成反应，c正确；含有羧基，可与nahco3溶液反应放出co2，d错误。4.2017三亚模拟某有机物a，它的氧化产物甲和还原产物乙都能和金属钠反应放出h2。甲和乙反应可生成丙，甲和丙均能发生银镜反应。有机物a是()a.甲醇 b甲醛c.甲酸 d甲酸甲酯答案b解析某有机物a，它的氧化产物甲和还原产物乙都能和金属钠反应放出h2，说明a是醛，甲是羧酸，乙是醇，甲和乙反应可生成丙，丙是酯类。甲和丙均能发生银镜反应，所以有机物a是甲醛。 5.某种白酒中存在少量物质x，其结构如图所示。下列说法正确的是()a.x难溶于乙醇b.酒中的少量丁酸能抑制x的水解c.分子式为c4h8o2且官能团与x相同的物质有5种d.x完全燃烧后生成co2和h2o的物质的量比为12答案b解析该物质中含有酯基，具有酯的性质，根据相似相溶原理可知，该物质易溶于有机溶剂乙醇，a错误；该物质为丁酸乙酯，一定条件下能发生水解反应生成丁酸和乙醇，所以酒中的少量丁酸能抑制x的水解，b正确；分子式为c4h8o2且官能团与x相同的物质中含有酯基，可能是甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，符合条件的同分异构体有4种，c错误；该物质分子式为c6h12o2，根据原子守恒判断x完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量之比为11，d错误。6.2017广东高三联考分子式为c5h10o2的有机物在酸性条件下可水解生成甲和乙两种有机物，乙在铜的催化作用下能氧化为醛，满足以上条件的酯有()a.6种 b7种 c8种 d9种答案a解析有机物c5h10o2在酸性条件下可水解，则该物质为酯类。水解产物乙在铜的催化作用下能氧化为醛，则乙为含ch2oh结构的醇。若乙为甲醇，则甲为丁酸，由于丙基有2种结构，所以丁酸有2种，形成的酯有2种；若乙为乙醇，则甲为丙酸，形成的酯只有1种；若乙为丙醇(含ch2oh)，则甲为乙酸，形成的酯只有1种；若乙为丁醇(含ch2oh)，其结构有2种，则甲为甲酸，形成的酯有2种，所以符合条件的酯共6种，故选a。7.epa、dha均为不饱和羧酸。1 mol分子式为c67h96o6的某种鱼油完全水解后生成1 mol 甘油(c3h8o3)、1 mol epa和2 mol dha，epa、dha的分子式分别为()a.c20h30o2、c22h30o2 bc22h32o2、c20h30o2c.c22h30o2、c20h30o2 dc20h30o2、c22h32o2答案d解析1 mol分子式为c67h96o6的某种鱼油完全水解后生成1 mol甘油(c3h8o3)、1 mol epa和2 mol dha，而epa、dha均为不饱和羧酸，故c67h96o6为三元酯，故发生酯化反应时的方程式可以表示为c3h8o3epa2dhac67h96o63h2o，根据原子守恒可知，1 mol epa和2 mol dha的分子式之和为“c64h94o6”，d项符合题意。8.某有机物q的分子式为c4h8o2，下列有关分析正确的是()a.若q在稀硫酸催化下加热进行反应能生成两种有机物，则q的结构有4种b.若q与nahco3溶液反应有气体生成，则q的结构有4种c.若q可发生银镜反应，则q的结构有5种d.若q有特殊香味且不溶于水，则q的结构有3种答案a解析当q在稀硫酸催化下加热进行反应能生成两种有机物或q有特殊香味且不溶于水时，均说明q是酯类物质，有4种结构，分别为hcooch2ch2ch3、hcooch(ch3)2、ch3cooch2ch3、ch3ch2cooch3，a正确、d错误；若q与nahco3溶液反应产生气体说明它是羧酸，有2种结构：ch3ch2ch2cooh、(ch3)2chcooh，b错误；若q可发生银镜反应，则q分子中含有甲酸酯基或醛基，若q分子中含有甲酸酯基，则q有hcooch2ch2ch3、hcooch(ch3)2 2种结构，若q分子中含有醛基，则q可视为c3h7cho分子中的c3h7中的一个氢原子被oh取代所得的产物，c3h7 有2种结构，即ch2ch2ch3、ch(ch3)2，分别有3种和2种等效氢原子，即q分子中含有醛基时有5种结构，则符合题意的q的结构共有7种，c错误。9.2017广东佛山质检某有机物a的结构简式如图所示，有关叙述中正确的是()a.有机物a与浓硫酸混合加热，可以发生消去反应b.1 mol a和足量的h2发生加成反应，最多可以消耗4 mol h2c.1 mol a与足量的naoh溶液反应，最多可以消耗4 mol naohd.有机物a的同分异构体中能在稀硫酸下水解生成二苯酚的有6种答案c解析有机物a的羟基连在苯环上，不能发生消去反应，cl发生消去反应的条件是naoh的醇溶液、加热，a错误；a中苯环能与h2发生加成反应，但酯基不能与h2发生加成反应，1 mol a与足量h2发生加成反应，最多消耗3 mol h2，b错误；a中cl、酚羟基、酯基都能与naoh反应，其中酯基水解生成的酚羟基还能与naoh反应，故1 mol a最多可以消耗4 mol naoh，c正确；符合条件的有机物a的同分异构体的苯环上取代基的组其中各种组合中取代基在苯环上均有多种位置关系，故符合条件的有机物a的同分异构体远远大于6种，d错误。10.2017湖南十三校联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：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 naohc.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答案b解析有机物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溶液发生中和反应，而醇羟基不能，故1 mol b最多能与3 mol naoh反应，b错误；迷迭香酸在稀硫酸催化下水解，其中后者可由b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oh键的旋转，酚羟基中的氢原子也可能在该平面，故a中所有原子可能处于同一平面上，d正确。11.c5h9ocl含有2个甲基、1个醛基、1个氯原子的同分异构体共有()a.5种 b6种 c7种 d8种答案a解析c5h9ocl含有2个甲基、1个醛基、1个氯原子共4个基团，相当于在cc上连上这4个基团，若其中一个碳原子上连有1个基团，则有3种结构，若其中一个碳原子上连有2个基团，则有2种结构，共5种同分异构体。12.已知：rch2ohrchorcooh。某有机物x的化学式为c5h12o，能和钠反应放出氢气。x经酸性重铬酸钾(k2cr2o7)溶液氧化最终生成y(c5h10o2)。若不考虑立体结构，x和y在一定条件下生成的酯最多有()a.32种 b24种 c16种 d8种答案c解析依据信息得出：只有含ch2oh的醇能被氧化成羧酸，符合条件的醇有4种，即正戊醇、2甲基1丁醇、3甲基1丁醇、2,2二甲基1丙醇，被氧化成羧酸y的同分异构体也有4种，故x、y在一定条件下生成的酯最多有4416种。二、非选择题(共28分)13.(13分)化合物x是一种香料，可采用乙烯与甲