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第二节 醛(强化训练)
1.下列关于醛的说法正确的是( )
A.甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
B.醛的官能团是—COH
C.饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO的通式
D.甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
答案:C
【解析】A项,甲醛是氢原子跟醛基相连而构成的醛;B项,醛的官能团是—CHO;D项,丙醛与丙酮互为同分异构体。
2.把有机物氧化为,所用的氧化剂最合理的是( )
A.O2 B.酸性KMnO4溶液
C.银氨溶液 D.溴水
答案:C
【解析】比较两种有机物,前者中的醛基变为后者的羧基,而碳碳双键不被氧化,所以选择弱氧化剂银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液即可。
3.下列说法中正确的是( )
A.凡能发生银镜反应的物质一定是醛
B.乙醛能发生银镜反应,表明了乙醛具有氧化性
C.在加热和有催化剂的条件下,醇都能被空气中的O2所氧化,生成对应的醛
D.福尔马林是35%~45%的甲醛水溶液,可用于浸制生物标本
答案:D
【解析】能发生银镜反应的物质含有醛基,但不一定就是醛;发生银镜反应时乙醛被氧化,体现乙醛的还原性;只有R—CH2OH才能被氧化成醛。
4.某有机化合物X,经过如图变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯。则有机物X是( )
A.C2H5OH B.C2H4
C.CH3CHO D.CH3COOH
答案:C
【解析】由图示可知X既有氧化性又有还原性,因此属于醛。
5.使用哪组试剂可鉴别在不同试剂瓶内的1己烯、甲苯和丙醛( )
A.酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液
B.银氨溶液和溴的CCl4溶液
C.FeCl3溶液和银氨溶液
D.银氨溶液和酸性KMnO4溶液
答案:B
【解析】选项A中的酸性KMnO4溶液与三种物质均反应而褪色,溴的CCl4溶液仅能够鉴别出不褪色的甲苯,故选项A错;选项B中的银氨溶液可以鉴别出发生银镜反应的丙醛,而溴的CCl4溶液又可以鉴别出发生加成反应而褪色的1己烯,不反应的为甲苯,故选项B正确;选项C中的试剂只有银氨溶液可以鉴别出丙醛,故不正确;选项D中的银氨溶液可以鉴别出丙醛,而酸性KMnO4溶液和另外两种物质均反应而褪色,故无法鉴别。
6.香草醛又名香兰素,是食品和药品的重要原料,其结构简式如下所示:
下列有关香草醛的说法中不正确的是 ( )
A.香草醛可以发生银镜反应
B.在一定条件下1 mol香草醛可以与4 mol H2反应
C.香草醛遇FeCl3溶液可变色
D.香草醛可与NaOH溶液反应,也可与NaHCO3溶液反应
答案:D
【解析】香草醛分子中含有醛基,可以发生银镜反应,A项正确;分子中含有一个苯环(与3个H2加成),一个醛基(与1个H2加成),B项正确;FeCl3遇苯酚显紫色,遇其他酚类不一定显紫色,但肯定变色,C项正确;酚羟基能和NaOH溶液反应,但不与NaHCO3溶液反应(酚的电离能力比H2CO3弱,酚的酸性弱于H2CO3),D项不正确。
7.下列反应中属于有机物被还原的是( )
A.乙醛发生银镜反应
B.新制Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应
C.乙醛加氢制乙醇
D.乙醛制乙酸
答案:C
【解析】有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应,加入氧原子或失去氢原子的反应叫做氧化反应。A、B、D中均由乙醛生成乙酸,是在有机物分子中加入了氧原子,属于氧化反应。C中由乙醛生成乙醇,是在有机物分子中加入氢原子,属于还原反应。
8.有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A.先加酸性KMnO4溶液,再加银氨溶液,微热
B.先加溴水,再加酸性KMnO4溶液
C.先加银氨溶液,微热,再加溴水
D.先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,微热,酸化后再加溴水
答案:D
【解析】有机物A中所含的官能团有和—CHO,二者均能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,A、B错误;先加银氨溶液,微热,能检验出—CHO,但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性,溴水和碱反应,C错误。
9.香料茉莉酮是一种人工合成的有机化合物,其结构简式为,下列关于茉莉酮的说法正确的是( )
A.该有机物的化学式是C10H14O
B.1 mol该有机物与H2充分反应,消4 mol H2
C.该有机物属于不饱和酮类物质,能发生银镜反应
D.该有机物能发生加成反应,但不能发生氧化反应
答案:A
【解析】该有机物中含有羰基和碳碳双键,能发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化,但不能发生银镜反应,1 mol该有机物与H2充分反应消耗3 mol H2。
10.某学生做乙醛的还原性实验时(如图),加热至沸腾,未观察到红色沉淀,分析其原因可能是( )
A.乙醛量不够 B.烧碱量不够
C.硫酸铜量不够 D.加热时间短
答案:B
【解析】乙醛还原氢氧化铜的实验要求在碱性环境中进行,而题中所给NaOH的量不足。硫酸铜过量时,其水解会使溶液呈酸性,导致实验失败。
11.已知:,其中甲、乙、丁均能发生银镜反应,下列说法不正确的是( )
A.甲的水溶液可作为防腐剂
B.1 mol甲与足量的银氨溶液反应最多可得到2 mol Ag
C.等质量的甲和丁完全燃烧时,耗氧量相等
D.甲和乙都没有同分异构体
答案:B
【解析】甲既能被氧化为酸又能被还原为醇可推知为醛类,甲、乙、丁都能发生银镜反应,则甲为甲醛,乙为甲酸,丁为甲酸甲酯。1 mol甲醛中相当于有2 mol醛基,与足量的银氨溶液完全反应时,可得到4 mol Ag,B项错误;甲醛和甲酸甲酯的最简式相同,当二者质量相等时,消耗O2的质量相等。
12.从甜橙的芳香油中可分离得到如图结构的化合物。现有试剂:①酸性KMnO4溶液,②H2/Ni,③Ag(NH3)2OH,④新制Cu(OH)2悬浊液;能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:A
【解析】该有机物中含有和—CHO两种官能团。试剂①和②均能与上述两种官能团分别发生氧化反应、加成反应;而试剂③、④只与—CHO发生反应,不与发生反应。
13.向2.9 g某饱和一元醛中加入足量银氨溶液,在一定条件下充分反应后析出10.8 g银,该醛是( )
A.HCHO B.CH3CHO
C.CH3CH2CHO D.CH3CH(CH3)CHO
答案:C
【解析】除HCHO外,在各饱和一元醛跟银氨溶液的反应中,醛与生成银的量的关系为
RCHO ~ 2Ag
R+29 2×108
2.9 g 10.8 g
(R+29)∶2.9 g=(2×108)∶10.8 g,解得R=29,
根据题意R为烷烃基,则R为乙基,该醛应为C2H5CHO。
14.某天然有机化合物,其结构简式如下图所示,下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.该化合物可以发生消去反应
B.该化合物的分子式是C17H13O5
C.一定条件下,1 mol该化合物最多可以和7 mol H2发生加成反应
D.一定条件下,该化合物可以发生银镜反应
答案:D
【解析】该分子结构中,与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子,所以不能发生消去反应,A项错误;该化合物的分子式为C17H14O5,B选项错误;1 mol该化合物最多可以与8 mol氢气发生加成反应,C选项错误;该化合物中存在醛基,所以能够发生银镜反应,D选项正确。
15.如图所示,a中放置附着氧化铜粉末的石棉绒,向a中持续通入气态物质X,可以观察到石棉绒上黑色粉末变成红色固态物质,同时c处的U形管中有无色液体生成(假设X气体全部反应,各处反应均完全)。
(1)X可能是 ________(填字母)。
A.H2 B.CO
C.H2和CO D.CH3CH2OH蒸气
(2)写出a处反应的化学方程式:_____________________________ 。
(3)c处液体主要成分的结构简式为____________________________ ;
检验该物质的操作步骤是________________________________________,
其现象为___________________________________________________________;
有关反应的化学方程式为__________________________________________。
答案:(1)D (2)CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O (3)CH3CHO 取少量c处的液体于试管中,加入新制氢氧化铜悬浊液,加热 有红色沉淀生成 CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O(或用银镜反应)
【解析】本题综合考查了H2、CO、CH3CH2OH和CH3CHO等物质的还原性。H2、CO和CH3CH2OH蒸气都可以使a中的黑色粉末(氧化铜)变成红色物质(铜)。但H2和CO被氧化后的产物分别是H2O和CO2,它们在通过碱石灰后均被吸收,c处的U形管中不会有无色液体生成。因此,X只能是CH3CH2OH蒸气,c处的U形管中的无色液体为CH3CHO。CH3CHO具有很强的还原性,能被银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液氧化,利用这两个反应可检验乙醛的存在。
16.分子式为C3H7Br的有机物甲在适宜的条件下能发生如下一系列转化:
(1)若B能发生银镜反应,请回答下列问题:
①试确定有机物甲的结构简式:________;
②用化学方程式表示下列转化过程:
甲+NaOH______________________________________ ;
B+Ag(NH3)2OH―→___________________________________ 。
(2)若B不能发生银镜反应,请回答下列问题:
①试确定A的结构简式:________________________________ 。
②用化学方程式表示下列转化过程:
甲+NaOH_____________________________ ;
A―→B:___________________________________ ;
D―→E:___________________________________ 。
答案:(1)①CH3CH2CH2Br ②CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr
CH3CH2CHO+2Ag(NH3)2OH△,CH3CH2COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
(2)①②+NaOHCH3CH===CH2+NaBr+H2O
【解析】本题的突破口在于C3H7Br有两种同分异构体:CH3CH2CH2Br和CH3CHCH3Br,前者水解生成CH3CH2CH2OH,其氧化产物是醛,能发生银镜反应。后者水解生成,其氧化产物是酮,不能发生银镜反应。
17.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型:__________________________________(任填两种)。
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:__________________________。
(3)请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式:________________。
(①分子中不含羰基和羟基;②是苯的对位二取代物;③除苯环外,不含其他环状结构)
答案:(1)加成反应、氧化反应、还原反应(任填两种)
(2)2CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O
(3)
【解析】(1)根据B分子侧链上含碳碳双键和醛基,推测它可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。(2)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式:2CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O。(3)根据要求可知,其同分异构体的结构简式为
18.下列是以芳香烃A为原料制备扁桃酸的流程图。
C8H10 一氯代物
扁桃酸
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为________,D中官能团的名称是________。
(2)C中碳原子___(填“能”或“不能”)共面,产物B的结构简式可能有两种,分别为_____。
(3)写出下列反应的化学方程式:
E→F:__________________________;
G→H:__________________________。
(4)上述转换中属于加成反应的是________(填序号)。
(5)设计实验证明物质B中含有氯元素:_________________________________________。
答案:(1) 溴原子
(2)能 (3)
(4)③⑦
(5)取适量的物质B与NaOH水溶液混合加热,待反应完全后冷却混合溶液至室温,先后加入稍过量的HNO3溶液、AgNO3溶液,如果有白色沉淀析出则证明B中含有氯元素
【解析】在整个转化过程 ,碳链没有发生变化,因此根据扁桃酸H的结构简式确定A为乙苯,乙苯与氯气在光照条件下发生取代反应,生成一氯代物B,氯原子取代的位置不同,将有两种不同的结构(),检验B中的氯元素可以用B与氢氧化钠的水溶液共热,发生水解反应得到氯离子,先后加入稍过量的HNO3溶液、AgNO3溶液,用银离子检验氯离子的存在,进而确定B中含有氯元素。在氢氧化钠的醇溶液中B发生消去反应,生成苯乙烯C,根据苯环的平面结构和乙烯的平面结构可知,苯乙烯中所有的碳原子均有可能在同一平面上,C中含有碳碳双键,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D(),D在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应引入羟基生成E(),E经氧化得到F(),再次氧化、酸化后得到G(),G与氢气发生加成反应得到扁桃酸H()。
19.柠檬醛是一种具有柠檬香味的有机化合物,广泛存在于香精油中,是食品工业中重要的调味品,且可用于合成维生素A。已知柠檬醛的结构简式为
(1)试推测柠檬醛可能发生的反应有________(填字母)。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能与乙醇发生酯化反应
③能发生银镜反应
④能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
⑤能使酸性KMnO4溶液褪色
⑥它与H2完全加成后产物的分子式为C10H20O
A.①③④⑥ B.①②④⑤
C.①③④⑤ D.①②③④⑤
(2)检验柠檬醛分子含有醛基的方法:_______________________________,
发生反应的化学方程式:________________________________。
(3)检验柠檬醛分子中含有碳碳双键的方法:_____________________________。
(4)实验操作中,应先检验哪一种官能团?_________________________。
答案:(1)C
(2)加入银氨溶液后水浴加热,有银镜出现,说明有醛基
2Ag↓+H2O+3NH3+
(答案合理即可)
(3)在加银氨溶液[或新制Cu(OH)2悬浊液]氧化醛基后,调节溶液pH至酸性再加入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液),若溶液褪色说明有碳碳双键
(4)醛基(或—CHO)
【解析】(1)主要根据所含官能团、—CHO进行性质分析。①可与Br2发生加成反应,从而使溴的四氯化碳溶液褪色;②分子中无—COOH,不能与C2H5OH发生酯化反应;分子中有—CHO可以发生③、④反应;⑤与—CHO均可以使酸性KMnO4溶液褪色;⑥与—CHO均能加成,完全加成后生成饱和一元醇,分子式为C10H22O。(2)常用银镜反应或新制Cu(OH)2悬浊液的反应检验—CHO的存在。(3)常用溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液来检验的存在。(4)—CHO也可使酸性KMnO4溶液褪色,当—CHO与CC同时出现时,应先检验—CHO的存在,然后除去—CHO,再检验。
20. 高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药Ⅰ的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)反应①所需试剂、条件分别是 ;F的化学名称为 。
(2)②的反应类型是 ;A→B的化学方程式为 。
(3)G的结构简式为 ;H中所含官能团的名称是 。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件,则W的可能结构有 种。
①遇FeCl3溶液显紫色 ②属于芳香族化合物 ③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,写出符合要求的W的结构简式: 。
(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线,无机试剂任选(合成路线常用的表示方式为)。
答案:(1)Cl2、光照 辛醛
(2)取代反应
(3) 羟基
(4)13
(5)
【解析】 (1)甲苯→发生的是取代反应,所需试剂、条件分别是Cl2、光照;F为CH3(CH2)6CHO,化学名称为辛醛。
(2)反应②是C和H发生的酯化反应(取代反应),A→B的化学方程式为。
(3)G的结构简式为;G→H是—CHO和H2的加成,所以H中所含官能团的名称是羟基。
(4)C为,化合物W的相对分子质量比化合物C大14,W比C多一个CH2,遇FeCl3溶液显紫色,说明W含有酚羟基;属于芳香族化合物,说明W含有苯环;能发生银镜反应,说明W含有醛基。第一种情况是苯环上连三种基团,醛基、羟基和甲基,先固定醛基和羟基的位置,后连甲基,共10种;第二种情况是苯环上连两种基团,—OH和—CH2CHO,共3种,所以W的可能结构有13种。其中符合核磁共振氢谱要求的W的结构简式为。
(5)根据题目已知信息和有关有机物的性质,以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线为
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