易 第三章重难点十 有机物的推断.docx
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易第三章重难点十有机物的推断
【要点解读】
重要的推断题眼:
1.重要的物理性质:
难溶于水的有:
各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等.苯酚在冷水中溶解度小(浑浊),热水中溶解度大(澄清);某些淀粉、蛋白质溶于水形成胶体溶液;
(1)含碳不是有机物的为:
CO、CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3、CN-、HCN、SCN-、HSCN、SiC、C单质、金属碳化物等;
(2)有机物的密度
(1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:
各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂)
(2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:
多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯;
(3)有机物的状态常温常压(1个大气压、20℃左右)]常见气态:
①烃类:
一般N(C)≤4的各类烃
注意:
新戊烷C(CH3)4]亦为气态②衍生物类:
一氯甲烷、氟里昂(CCl2F2)、氯乙烯、甲醛、氯乙烷、一溴甲烷、四氟乙烯、甲醚、甲乙醚、环氧乙烷;
(4)有机物的颜色☆绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下所示:
☆三硝基甲苯(俗称梯恩梯TNT)为淡黄色晶体;☆部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色;☆2,4,6-三溴苯酚为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂);☆苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色H3Fe(OC6H5)6]溶液;☆淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液;☆含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色;
(5)有机物的气味许多有机物具有特殊的气味,但在阶段只需要了解下列有机物的气味:
☆甲烷:
无味; 乙烯:
稍有甜味(植物生长的调节剂)☆液态烯烃:
汽油的气味; 乙炔:
无味☆苯及其同系物:
特殊气味,有一定的毒性,尽量少吸入.☆C4以下的一元醇:
有酒味的流动液体;乙醇:
特殊香味☆乙二醇、丙三醇(甘油):
甜味(无色黏稠液体)☆苯酚:
特殊气味; 乙醛:
刺激性气味;乙酸:
强烈刺激性气味(酸味)☆低级酯:
芳香气味; 丙酮:
令人愉快的气味;
2.重要的化学反应
(1)能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质有机物:
①通过加成反应使之褪色:
含有C=C、-C≡C-的不饱和化合物
②通过取代反应使之褪色:
酚类注意:
苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀;
③通过氧化反应使之褪色:
含有-CHO(醛基)的有机物(有水参加反应)注意:
纯净的只含有-CHO(醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④通过萃取使之褪色:
液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯;
(2)能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质有机物:
含有C=C、-C≡C-、-OH(较慢)、-CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应);
(3)与Na反应的有机物:
含有-OH、-COOH的有机物与NaOH反应的有机物:
常温下,易与含有酚羟基、-COOH的有机物反应,加热时,能与卤代烃、酯反应(取代反应);与Na2CO3反应的有机物:
含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有-COOH的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;与NaHCO3反应的有机物:
含有-COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体;
(4)既能与强酸,又能与强碱反应的物质羧酸铵、氨基酸、蛋白质;
(5)银镜反应的有机物:
①发生银镜反应的有机物:
含有-CHO的物质:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等);
②银氨溶液Ag(NH3)2OH](多伦试剂)的配制:
(双2银渐氨,白沉恰好完)向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失
③反应条件:
碱性、水浴加热若在酸性条件下,则有Ag(NH3)2++OH-+3H+═Ag++2NH4++H2O而被破坏;
④实验现象:
①反应液由澄清变成灰黑色浑浊;②试管内壁有银白色金属析出;
⑤有关反应方程式:
AgNO3+NH3•H2O═AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3•H2O═Ag(NH3)2OH+2H2O
银镜反应的一般通式:
RCHO+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O
甲醛(相当于两个醛基):
HCHO+4Ag(NH3)2OH
4Ag↓+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O
乙二醛:
OHC-CHO+4Ag(NH3)2OH
4Ag↓+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O
甲酸:
HCOOH+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3+H2O
葡萄糖:
(过量)CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O⑥定量关系:
-CHO~2Ag(NH3)2OH~2Ag
HCHO~4Ag(NH3)2OH~4Ag;
(6)与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应除上边含醛基物质外,还有含羧基的物质.配法(碱10铜2毫升
3),反应条件:
检验醛基必加热;
有关反应方程式:
2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4
RCHO+2Cu(OH)2RCOOH+Cu2O↓+2H2O
HCHO+4Cu(OH)2CO2+2Cu2O↓+5H2O
OHC-CHO+4Cu(OH)2
HOOC-COOH+2Cu2O↓+4H2O
HCOOH+2Cu(OH)2
CO2+Cu2O↓+3H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
定量关系:
-CHO~2Cu(OH)2~Cu2O↓;-COOH~½Cu(OH)2~½Cu2+
(酸使不溶性的碱溶解)
(7)能发生水解反应的有机物是:
卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质);
(8)能跟FeCl3溶液发生显色反应的是:
酚类化合物;
(9)能跟I2发生显色反应的是:
淀粉;
(10)能跟浓硝酸发生颜色反应的是:
含苯环的天然蛋白质
3.重要的反应条件
反应条件
常 见 反 应
催化剂加热加压
乙烯水化、油脂氢化
催化剂加热
烯、炔、苯环、醛加氢;烯、炔和HX加成;醇的消去(浓硫酸)和氧化(Cu/Ag);乙醛和氧气反应;酯化反应(浓硫酸)
水浴加热
制硝基苯、银镜反应、蔗糖水解、乙酸乙酯水解
只用催化剂
苯的溴代(FeBr3)
只需加热
卤代烃消去、乙醛和Cu(OH)2反应
不需外加条件
制乙炔,烯与炔加溴,烯、炔及苯的同系物被KMnO4氧化,苯酚的溴代,
NaOH水溶液、加热
卤代烃或酯类的水解反应
NaOH醇溶液、加热
卤代烃的消去反应
稀H2SO4、加热
酯和糖类的水解反应
浓H2SO4、加热
酯化反应或苯环上的硝化反应
浓H2SO4、170℃
醇的消去反应
浓H2SO4、140℃
*醇生成醚的取代反应
溴水
不饱和有机物的加成反应
浓溴水
苯酚的取代反应
液Br2、Fe粉
苯环上的取代反应
X2、光照
烷烃或芳香烃烷基上的卤代
O2、Cu、加热
醇的催化氧化反应
O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2
醛的氧化反应
酸性KMnO4溶液
不饱和有机物或苯的同系物侧链上的氧化反应
H2、催化剂
不饱和有机物的加成反应
【命题方向】本考点主要考察有机物的推断,重点掌握物理性质中的密度、溶解性、状态和颜色信息,重要的化学反应以及反应条件;
【解题思路点拨】推断题最重要的是寻找到题眼,而找到题眼重要的是有一定的知识储备和题干的信息提取能力。
【重难点指数】★★★
【重难点考向一】结构推断
【例1】有机物A的分子式为C5H12O2,则符合下列条件的有机化合物A有(不考虑立体异构)( )
①1mol A可与金属钠反应放出1mol氢气
②含2个甲基
③1个碳原子上不能连接2个羟基
A.7种B.6种C.5种D.4种
【答案】A
【解析】该有机物的分子式为C5H12O2,1mol A可与金属钠反应放出1mol氢气,说明该分子中含有两个醇羟基,含有两个甲基,且1个碳原子上不能连接2个羟基,当主链为5个碳原子时,有2种符合条件的有机物,当主链上有4个碳原子时,有4种符合条件的有机物,当主链上有3个碳原子时,有1种符合条件的有机物,所以符合条件的有机物一共有7种,故选A。
【重难点点睛】考查有机物同分异构体种类的确定,官能团已经确定,该有机物的分子式为C5H12O2,1mol A可与金属钠反应放出1mol氢气,说明该分子中含有两个醇羟基,含有两个甲基,且1个碳原子上不能连接2个羟基,根据正戊烷、异戊烷、新戊烷的上氢原子的取代确定该有机物的种类。
【重难点考向二】常见官能团之间的转化
【例2】某有机物A的分子式为C5H10O2,已知A~E有如图转化关系,且D不与NaHCO3溶液反应,C、E均能发生银镜反应,则A的结构可能有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
【名师点睛】由反应转化关系可知A(C5H10O2)能在碱性条件下反应生成B和D,A应为酯,其中D能被氧化,说明D为醇,C能发生银镜反应,说明C为HCOOH,则B为HCOONa,E能发生银镜反应,含有醛基,则说明D为伯醇,符合条件的有CH3CH2CH2CH2OH和(CH3)2CHCH2OH,以此解答该题。
【重难点考向三】有机推断的综合应用
【例3】A(C2H2)是基本有机化工原料.由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是_______________,B含有的官能团是__________________;
(2)①的反应类型是_______________,⑦的反应类型是_______________;
(3)C和D的结构简式分别为_______________;
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为___________;
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式)__________________;
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线_________________________________________________________________________。
【答案】
(1)乙炔碳碳双键和酯基
(2)加成反应消去反应
(3)
CH3CH2CH2CHO(4)11;
(5)CH3CH(CH3)-C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3
(6)
(1)由以上分析可知A为乙炔,B为CH2=CHOOCCH3,含有的官能团为碳碳双键和酯基;
(2)A为HC≡CH,与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3,
在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯;
(3)C为
,D为CH3CH2CH2CHO;
【名师点睛】由分子式可知A为HC≡CH,结合乙炔(C2H2)和乙酸(C2H4O2)的分子式发现B(C4H6O2)为A与
乙酸发生加成反应所得,生成B为CH2=CHOOCCH3,发生加聚反应生成
,水解生成C为
,由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO,HC≡CH与丙酮在KOH条件下发生加成反
应生成
,与氢气发生加成反应生成
,在氧化铝的作用下发生消去反应生成
异戊二烯,异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成
,以此解答该题。
【趁热打铁】
1.已知:
含碳碳双键的物质一定条件下能与水发生加成反应生成醇,有机物A-D间存在图示的转化关系.下列说法不正确的是( )
A.A能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.可用B萃取碘水中的碘单质
C.B与乙酸发生了取代反应
D.D的结构简式为CH3COOCH2CH3
【答案】B
【名师点睛】A和水反应生成B,B能发生氧化反应生成C,C发生催化氧化生成乙酸,则C为CH3CHO、B为CH3CH2OH、A为CH2=CH2,在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应生成D,D为CH3COOCH2CH3,结合题目分析解答。
2.已知有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平.A、B、C、D、E有如下关系:
则下列推断不正确的是( )
A.鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液
B.D中含有的官能团为羧基,利用D物质可以清除水壶中的水垢
C.物质C的结构简式为CH3CHO,E的名称为乙酸乙酯
D.B+D→E的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5
【答案】D
【解析】化合物A只由碳、氢两种元素组成,能使溴水褪色,其产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,则A是乙烯,B能被氧化生成C,C能被氧化生成D,B和D能反应生成E,则B是乙醇,C是乙醛,D是乙酸,乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,即E为CH3COOC2H5;A.A为乙烯,含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不能,可用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,故A正确;B.D为乙酸,醋酸的官能团为羧基,显酸性,可以与水垢的主要成分碳酸钙和氢氧化镁反应,故B正确;C.物质C的结构简式为CH3CHO,E的名称为乙酸乙酯,故C正确;
D.酯化反应的产物还有水,反应方程式为:
CH3CH2OH+CH3COOH
CH3COOC2H5+H2O,故D错误;故选D。
3.1mol有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1mol B和2mol C,C经分子内脱水得D,D可发生加聚反应生成
,由此可知A为( )
A.HOOC(CH2)4COOHB.HOOC(CH2)3COOCH3
C.CH3COO(CH2)2COOCH3D.CH3CH2OOC-COOCH2CH3
【答案】D
【名师点睛】D可发生加聚反应生成
,则D为乙烯,C经分子内脱水得D,C为乙醇,1mol有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1mol B和2mol C,则B为乙二酸,A为乙二酸二乙醇酯,以此来解答。
4.某物质可能含有:
a.甲酸、b.乙酸、c.甲醇、d.甲酸甲酯四种物质中的一种或几种,在鉴别时有下列现象:
①可发生银镜反应;②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解;③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色.下列叙述中,正确的是( )
A.a、b、c、d都有B.一定无a,一定有b,可能有c、d
C.有c和dD.一定有d,可能有c,一定无a、b
【答案】D
【解析】由信息①可发生银镜反应,一定含-CHO;②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解,则不含-COOH;③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色,则该物质与碱反应,则符合上述信
息的物质一定含甲酸甲酯、可能含甲醇,而一定不能含有酸,故选D。
【名师点睛】①可发生银镜反应,一定含-CHO;②加入新制Cu(OH)2悬浊液,沉淀不溶解,则不含-COOH;③与含酚酞的NaOH溶液共热,发现溶液中红色逐渐变浅至无色,则该物质与碱反应,以此来解答。
5.有机物J的分子式为C10H12O3,是一种重要的化工原料,可用作溶剂、催化剂、塑料助剂以及合成医药、农药等.目前,我国有关J的用途是作为农药胺硫磷、甲基异柳磷的中间图.如图是这种有机物的合成方案:
已知:
有机物I中的两个化学环境相同的甲基
请回答下列问题:
(1)写出下列反应的反应类型:
①_________________,③________________;
(2)写出反应④的化学方程式:
__________________________________;
(3)J的结构简式为:
_________________;
(4)反应①所起的作用是_________________________________;
(5)H的核磁共振氢谱共有_______个吸收峰,其面积之比为______________;
(6)下列有关E的性质说法,正确的是_______;
a.能使酸、碱指示剂变色
b.能使FeCl3溶液显色
c.与纯碱溶液混合无现象
d.难溶于水
e.1ml该有机物与足量钠反应可产生标况下氢气22.4L
(7)满足下列条件且与有机物J互为同分异构体的有机物共有_______种,任写出其中一种的结构简式:
_____________________;
A.苯环上仅有两个对位取代基
B.能发生水解反应
C.遇浓溴水能发生反应.
【答案】
(1)取代反应;加成反应
(2)
+3NaOH
+CH3COONa+2H2O(3)
(4)保护A中的酚羟基不被氧化(5)33:
2:
1(6)abde(7)7
(1)根据上面的分析可知,反应①为取代反应,反应③为加成反应;
(2)反应④为
在碱性条件下水解得
,反应的化学方程式为
+3NaOH
+CH3COONa+2H2O;
(3)根据上面的分析可知,J的结构简式为:
;
(4)比较A和D的结构可知,反应①所起的作用是保护A中的酚羟基不被氧化;
(5)H为CH2═CHCH3,H的核磁共振氢谱共有3个吸收峰,其面积之比为3:
2:
1;
(6)a.E中含有羧基,能使酸、碱指示剂变色,故a正确;b.E中含有酚羟基,能使FeCl3溶液显色,故b正确;c.E中含有羧基,与纯碱溶液能产生气体,故c错误;d.邻羟基苯甲酸难溶于水,故d正确;e.1ml该有机物与足量钠反应,羧基和羟基都能产生氢气,所以可产生标况下氢气22.4L,故e正确,故选abde;