2022屆高考化學(xué)（蘇教版）全程復(fù)習(xí)《醛羧酸酯》

1.分子結(jié)構(gòu)乙醛的分子式為

，根據(jù)分子中C、H原子個數(shù)比，可知乙醛分子中必須含有雙鍵，乙醛的結(jié)構(gòu)簡式為

。2．乙醛的化學(xué)性質(zhì)(1)加成反應(yīng)(C、O雙鍵變化表現(xiàn)出的性質(zhì))C2H4OCH3CHOCH3CH2OH(2)氧化反應(yīng)①催化氧化：3．分子中由烴基與醛基相連接所得到的有機(jī)物叫醛，飽和一元醛的通式為

。4．隨著醛分子中碳原子數(shù)目的增多，醛類化合物的熔、沸點逐漸

，但隨著烴基中碳原子數(shù)目的增多，醛類的水溶性逐漸

，簡單的醛易溶于水。醛類的化學(xué)性質(zhì)與乙醛一樣，主要表現(xiàn)為

反應(yīng)和

反應(yīng)。5．甲醛分子式CH2O，結(jié)構(gòu)式

。在甲醛分子中，C、H、O所有原子共處在

。甲醛在常溫常壓下是

態(tài)，具有刺激性氣味，易溶于水，40%的甲醛水溶液俗稱

，是一種防腐劑。CnH2nO增大減小加成氧化同一平面內(nèi)氣福爾馬林1.乙酸俗名

，分子式

，結(jié)構(gòu)簡式

，官能團(tuán)

。2．乙酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：無色液體，易溶于水，有刺激性氣味。(2)化學(xué)性質(zhì)①酸性乙酸的電離方程式：

乙酸的酸性比碳酸強(qiáng)，但比鹽酸弱，因此CaCO3＋

CH3COOH―→

。醋酸C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH)(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O2②酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)：

。酸和醇起作用，生成酯和水的反應(yīng)CH3COOCH2CH3＋

H2O3．(1)羧酸：分子中由羧基與烴基相連構(gòu)成的有機(jī)物。通式：R—COOH(2)羧酸的分類(3)羧酸的性質(zhì)羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有羧基官能團(tuán)，因此都有酸性，都能發(fā)生酯化反應(yīng)。4．最簡單的羧酸是甲酸，俗名蟻酸，它除具備羧酸的通性外，還有還原性，能與銀氨溶液、新制的Cu(OH)2懸濁液等反應(yīng)。酯的一般通式是

，酯一般

溶于水，主要化學(xué)性質(zhì)是

，酯水解的條件是

。酯水解是從

處斷鍵，從化學(xué)平衡的角度分析選擇適宜的催化劑。堿作催化劑的同時，還能中和水解生成的酸，使水解反應(yīng)可進(jìn)行到底：RCOOR′＋NaOH―→

。CnH2nO2水解反應(yīng)酸或堿存在RCOONa＋R′OH難一、醛基的檢驗1．銀鏡反應(yīng)(1)原理(2)步驟①在潔凈的試管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴加入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。②再向銀氨溶液中滴入3滴醛，振蕩后將試管放在熱水浴中溫?zé)帷?3)實驗現(xiàn)象：試管內(nèi)壁有一層光亮的銀生成。(4)注意：①銀氨溶液不可久置，必須現(xiàn)用現(xiàn)配。②實驗成功的條件：試管要潔凈，水浴加熱，堿性環(huán)境，醛的用量不宜過多，加熱時不可振蕩試管。2．與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)(1)原理(2)步驟①在試管中加入10%的NaOH溶液2mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的氫氧化銅。②振蕩后加入醛溶液0.5mL，加熱至沸騰。(3)實驗現(xiàn)象：溶液中有磚紅色沉淀生成。(4)注意：該實驗成功的條件：①所配制的Cu(OH)2懸濁液呈堿性，②Cu(OH)2必須是新制的，③加熱至沸騰。二、乙酸乙酯的制備1．反應(yīng)原理2．實驗裝置3．實驗步驟(1)在一支大試管里加入3mL乙醇，然后邊搖動試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL冰醋酸。按圖所示，連接好裝置。(2)用酒精燈小心均勻地加熱試管里的混合物，把產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到飽和Na2CO3溶液的液面上，導(dǎo)管口距液面上方約2～3mm。(3)注意觀察盛Na2CO3溶液的試管內(nèi)的變化，待有透明的油狀液體浮在液面上時，取下盛有Na2CO3溶液的試管，并停止加熱。(4)振蕩盛有Na2CO3溶液的試管，靜置，待溶液分層后，觀察上層液體，并聞它的氣味(果香味)。4．注意事項(1)加入試劑的順序：先加入乙醇，然后邊搖動試管邊慢慢加入濃硫酸，后加入冰醋酸。(2)導(dǎo)管不能插入到Na2CO3溶液中(防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生)。(3)對反應(yīng)加熱不能太急。5．提高產(chǎn)率采取的措施酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡原理，可采取以下措施提高產(chǎn)率：(1)用濃硫酸吸水，使平衡向正反應(yīng)方向移動；(2)加熱將酯蒸出；(3)適當(dāng)增加乙醇的量，并有冷凝回流裝置。三、根據(jù)特征反應(yīng)確定官能團(tuán)的種類1．能與溴水或Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)，則該有機(jī)物含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵或碳碳三鍵。2．能使酸性KMnO4溶液褪色，則該有機(jī)物含有的官能團(tuán)可能為碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基或酚羥基等。3．若與Na發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，則該有機(jī)物含有的官能團(tuán)可能是醇羥基、酚羥基或羧基。4．若與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2，則該有機(jī)物含有的官能團(tuán)是羧基。5．若反應(yīng)條件為稀H2SO4、加熱，則反應(yīng)可能是酯、二糖、淀粉、纖維素的水解反應(yīng)。6．若反應(yīng)條件為濃H2SO4、加熱，則反應(yīng)可能是醇羥基的消去、醇羥基與羧基的酯化、苯環(huán)與濃硝酸的硝化。7．若反應(yīng)條件為NaOH的水溶液，則該有機(jī)物含有的官能團(tuán)可能是鹵代烴的鹵原子、酯基、羧基、酚羥基等。8．若反應(yīng)條件為NaOH的醇溶液，則反應(yīng)是鹵代烴的消去反應(yīng)。9．若反應(yīng)條件是O2(Cu或Ag)或CuO或Ag2O，則發(fā)生“—CH2OH”氧化成“—CHO”的反應(yīng)。10．若反應(yīng)條件是O2、催化劑或[Ag(NH3)2]OH或新制的Cu(OH)2，則發(fā)生“—CHO”氧化成“—COOH”的反應(yīng)。11．與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，或是遇濃溴水產(chǎn)生白色沉淀，則有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基。12．遇濃硝酸作用會產(chǎn)生黃色固態(tài)物質(zhì)，則有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中含有某些帶有苯環(huán)的蛋白質(zhì)。四、合成酯的方法和途徑1．鏈狀小分子酯4．高級脂肪酸甘油酯(油脂)[例1](2010·福建理綜，31)從樟科植物枝葉提取的精油中含有下列甲、乙、丙三種成分：分子式C16H14O2部分性質(zhì)能使Br2/CCl4褪色能在稀H2SO4中水解(1)甲中含氧官能團(tuán)的名稱為________。(2)由甲轉(zhuǎn)化為乙需經(jīng)下列過程(已略去各步反應(yīng)的無關(guān)產(chǎn)物，下同)：其中反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類型為________，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為________(注明反應(yīng)條件)。由乙制丙的一種合成路線圖如下(A～F均為有機(jī)物，圖中Mr表示相對分子質(zhì)量)：a．金屬鈉 b．HBr

c．Na2CO3溶液 d．乙酸②寫出F的結(jié)構(gòu)簡式________。③D有多種同分異構(gòu)體，任寫其中一種能同時滿足下列條件的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式________。a．苯環(huán)上連接三種不同官能團(tuán)b．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c．能與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)d．遇FeCl3溶液顯示特征顏色④綜上分析，丙的結(jié)構(gòu)簡式為________。[解析]

A為乙二醛，依信息及E的相對分子質(zhì)量可知E為HO—CH2—COOH，E到F發(fā)生分子間脫水的縮聚反應(yīng)；③苯環(huán)上連有—CHO、—OH及碳碳雙鍵官能團(tuán)。[答案](1)羥基(2)加成反應(yīng)[方法點撥]根據(jù)計量關(guān)系推斷官能團(tuán)的數(shù)目：①—CHO～2[Ag(NH3)2]OH～2Ag或—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O②2—OH～2Na～H2或2—COOH～2Na～H2③2—COOH～Na2CO3～CO2或—COOH～NaHCO3～CO2④C===C～H2(Br2)、C≡C～2H2(Br2)某醛的結(jié)構(gòu)簡式為：(CH3)2C===CHCH2CH2CHO。(1)檢驗分子中醛基的方法是________，化學(xué)方程式為________________________________。(2)檢驗分子中碳碳雙鍵的化學(xué)方程式為__________________。(3)實驗操作中，哪一個官能團(tuán)應(yīng)先檢驗？[答案](1)加入銀氨溶液后，水浴加熱有銀鏡生成，可證明有醛基(2)在加銀氨溶液氧化—CHO后，調(diào)pH至中性再加入溴水，看是否褪色(CH3)2C===CHCH2CH2COOH＋Br2―→(3)由于Br2也能氧化—CHO，所以必須先用銀氨溶液氧化醛基—CHO，又因為氧化后溶液為堿性，所以應(yīng)先酸化后再加溴水檢驗雙鍵。肉桂醛是一種食用香精，它廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果以及調(diào)味品中。工業(yè)上可通過下列反應(yīng)制備：(1)請推測B側(cè)鏈上可能發(fā)生反應(yīng)的類型：________。(任填兩種)(2)請寫出兩分子乙醛在上述條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________。(3)請寫出同時滿足括號內(nèi)條件的B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________。(①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對二取代物；③除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu))[解析](1)B側(cè)鏈上含

(2)可依照信息寫出(3)苯環(huán)之外有2個不飽和鍵，依題設(shè)要求，不飽和鍵只能出現(xiàn)在碳碳鍵之間，故只能考慮形成酰鍵和—C≡C—。[答案](1)加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)[例2]實驗室一試劑瓶的標(biāo)簽嚴(yán)重破損，只能隱約看到下列一部分：取該試劑瓶中的試劑，通過燃燒實驗測得：0.1mol該物質(zhì)完全燃燒只得到39.6gCO2與9gH2O。(1)通過計算可知該有機(jī)物的分子式為____________。(2)進(jìn)一步實驗可知：①該物質(zhì)能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成無色無味氣體。②0.1mol該物質(zhì)與足量金屬鈉反應(yīng)可生成氫氣2.24L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請寫出該物質(zhì)的任意一種可能的結(jié)構(gòu)簡式：__________________。(3)若下列轉(zhuǎn)化中的D是(2)中可能結(jié)構(gòu)中的一種，且可發(fā)生消去反應(yīng)；E是含兩個六元環(huán)的酯類。取C在NaOH水溶液中反應(yīng)后的混合液，加入足量硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀。①A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。②寫出A轉(zhuǎn)化成B的化學(xué)方程式：__________________。③寫出反應(yīng)類型：C→D的①____________，D→E____________。(2)由題意可知該物質(zhì)必含有羧基和醇羥基。(3)由題意可知A、B、C中都含有氯原子，由A→B→C的連續(xù)氧化可知A必含醇羥基，由C→D的反應(yīng)條件可知其為氯代烴的水解反應(yīng)，則不難推出各物質(zhì)。[答案](1)C9H10O3③水解(取代)反應(yīng)酯化(取代)反應(yīng)[方法點撥]1.結(jié)構(gòu)分析飽和一元羧酸符合CnH2nO2的通式，飽和一元酯也具備這一通式，因此，當(dāng)n相同時，羧酸和酯互為同分異構(gòu)體，例如CH3COOH和HCOOCH3。如果推導(dǎo)C4H8O2的同分異構(gòu)體，首先考慮羧酸和酯這兩類。主要思路是寫出碳鏈異構(gòu)，然后在鏈上改變

的位置即得各種同分異構(gòu)體。符合以上兩個碳鏈的羧酸有2種，即CH3CH2CH2COOH和，酯有4種，即：HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3和HCOOCH(CH3)2。2．羧酸的性質(zhì)羧酸在結(jié)構(gòu)上具備羧基，因此具備該官能團(tuán)的性質(zhì)：①酸性，②能酯化。但不同的羧酸擁有羧基官能團(tuán)的個數(shù)將會影響反應(yīng)時的量的關(guān)系。另外還要注意：在一些特殊的羧酸中，由于結(jié)構(gòu)中還有其他的官能團(tuán)，還會具備其他的性質(zhì)。如：丙烯酸CH2CHCOOH有烯烴的性質(zhì)；HCOOH有醛類的性質(zhì)等。(2008·北京卷，25)菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料，是化合物甲與苯氧乙酸 發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物。(1)甲一定含有的官能團(tuán)的名稱是__________。(2)5.8g甲完全燃燒可產(chǎn)生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸氣對氫氣的相對密度是29，甲分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡式是______________________。(3)苯氧乙酸有多種酯類的同分異構(gòu)體，其中能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，且有2種一硝基取代物的同分異構(gòu)體是(寫出任意2種的結(jié)構(gòu)簡式)________________________________________。(4)已知：菠蘿酯的合成路線如下：a．CH3COONa溶液 b．NaOH溶液c．NaHCO3溶液 d．Na②丙的結(jié)構(gòu)簡式是__________，反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)類型是__________。③反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。[解析]本題主要考查同分異構(gòu)體及其結(jié)構(gòu)簡式、酯化反應(yīng)及有機(jī)合成的推導(dǎo)，注意前后聯(lián)系、逆向思維等解題方法，特別是題給新信息的充分利用。[答案](1)羥基(4)①a

c②ClCH2COOH取代反應(yīng)[例3]四川汶川盛產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良的甜櫻桃。甜櫻桃中含有一種羥基酸(用A表示)，A的碳鏈結(jié)構(gòu)無支鏈，化學(xué)式為C4H6O5；1.34gA與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.448L。A在一定條件下可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：其中，B、C、D、E分別代表一種直鏈有機(jī)物，它們的碳原子數(shù)相等。E的化學(xué)式為C4H6O6(轉(zhuǎn)化過程中生成的其它產(chǎn)物略去)。已知：A的合成方法如下：其中，F(xiàn)、G、M分別代表一種有機(jī)物。請回答下列問題：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是________________________。(2)C生成D的化學(xué)方程式是__________________。(3)A與乙醇之間發(fā)生分子間脫水時，可能生成的有機(jī)物共有________種。(4)F的結(jié)構(gòu)簡式是____________________________。(5)寫出G與水反應(yīng)生成A和M的化學(xué)方程式：____________________________。[解析]A的化學(xué)式為C4H6O5，則其式量為134，故與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2的量知A是一種二元羧酸無支鏈，故A的結(jié)構(gòu)簡式為根據(jù)A的結(jié)構(gòu)及合成方法知，F(xiàn)中含有醛基和酯基，故F為

，其余可解。解答本題的關(guān)鍵是確定A的結(jié)構(gòu)，同時要利用好題目提供的信息，及框圖中各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。[答案](1)(3)7[方法點撥]由于構(gòu)成酯的酸和醇的種類很多，酯的種類就更多，但歸根結(jié)底，羧酸酯必須具有

的結(jié)構(gòu)，例如：(1)多元酸或多元醇形成的酯(2)環(huán)狀酯奶油中有一種只含C、H、O的化合物A。A可用作香料，其相對分子質(zhì)量為88，分子中C、H、O原子個數(shù)比為2∶4∶1。(1)A的分子式為____________。(2)寫出與A分子式相同的所有酯的結(jié)構(gòu)簡式：____________________。(3)寫出A→E、E→F的反應(yīng)類型：A→E________；E→F________。(4)寫出A、C、F的結(jié)構(gòu)簡式：A________、C________、F________。(5)寫出B→D反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________。(6)在空氣中長時間攪拌奶油，A可轉(zhuǎn)化為相對分子質(zhì)量為86的化合物G，G的一氯代物只有一種，寫出G的結(jié)構(gòu)簡式：________，A→G的反應(yīng)類型為____________。[答案](1)C4H8O2(2)CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3(3)取代反應(yīng)消去反應(yīng)1．(2008·寧夏，9)下列說法錯誤的是(

)A．乙醇和乙酸都是常用調(diào)味品的主要成分B．乙醇和乙酸的沸點和熔點都比C2H6、C2H4的沸點和熔點高C．乙醇和乙酸都能發(fā)生氧化反應(yīng)D．乙醇和乙酸之間能發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)和皂化反應(yīng)互為逆反應(yīng)[解析]A由生活常識可知正確；乙醇和乙酸分子間可形成氫鍵，其沸點和熔點比C2H6、C2H4的高，B正確；乙醇可被常見的氧化劑如氧氣、氧化銅所氧化，能發(fā)生氧化反應(yīng)，乙酸也能被氧氣所氧化生成CO2和H2O，C正確；D酯化反應(yīng)的皂化反應(yīng)是不同條件下的反應(yīng)，它們之間不互為可逆反應(yīng)。[答案]D2．下圖為實驗室制取少量乙酸乙酯的裝置圖。下列關(guān)于該實驗的敘述中，不正確的是 (

)A．向a試管中先加入濃硫酸，然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇，再加冰醋酸B．試管b中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面的原因是防止實驗過程中產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象C．實驗時加熱試管a的目的之一是及時將乙酸乙酯蒸出，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動D．試管b中飽和Na2CO3溶液的作用是吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇[解析]A項中，濃硫酸和其他液體混合時，應(yīng)將濃硫酸慢慢加到其密度比它小的溶液中。應(yīng)先向a中加入乙醇，然后迦搖動試管邊慢慢加入濃硫酸，再加入冰醛酸。B項中，加熱過程中產(chǎn)生的乙醇蒸氣和乙酸會溶于溶液中，若溫度變化，會發(fā)生倒吸現(xiàn)象。C項中，依據(jù)平衡移動原理，降低產(chǎn)物濃度，可使生成酯的反應(yīng)向正向移動。D項中，乙酸和乙醇會溶于Na2CO3中。[答案]A3．鄰羥基苯甲酸的俗名叫水楊酸，其結(jié)構(gòu)簡式為。它與某物質(zhì)反應(yīng)后得到分子式為C7H5O3Na的鈉鹽，這種物質(zhì)是 (

)A．NaOH

B．Na2SO4C．NaCl

D．NaHCO3[解析]此題實際上是考查酚和羧酸的性質(zhì)。酚羥基和羧基都有酸性，都能與NaOH溶液反應(yīng)。但酚羥基不與NaHCO3反應(yīng)，而羧基能與NaHCO3反應(yīng)。因此水楊酸與NaHCO3反應(yīng)才能得到C7H5O3Na。[答案]D4．羧酸A(分子式為C5H10O2)可由醇B氧化得到。A和B可生成酯C(相對分子質(zhì)量為172)，符合這些條件的酸有(

)A．1種 B．2種C．3種 D．4種[解析]羧酸有5個碳原子，羧基必須在端點，丁基有4種結(jié)構(gòu)，羧酸有4種同分異構(gòu)體，形成的酯應(yīng)該有4種。[答案]D5．某一有機(jī)物A可發(fā)生下列反應(yīng)：已知C為羧酸，且C、E均不發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A的可能結(jié)構(gòu)有 (

)A．1種 B．2種C．3種 D．4種[解析]C不是甲酸，E為酮(分子中含碳原子數(shù)≥3)，故A可能為或[答案]B6．一定量的某有機(jī)物溶解于適量的NaOH溶液中，滴入酚酞，溶液呈紅色，煮沸5min后，溶液的顏色逐漸變淺，再加入鹽酸顯酸性時，沉淀出白色晶體。取少量晶體放入FeCl3溶液中，溶液呈紫色，則該有機(jī)物可能是(

)[解析]加NaOH加熱后紅色變淺，說明有機(jī)物能發(fā)生水解，加鹽酸顯酸性時加入FeCl3顯紫色，說明含有酚羥基。[答案]A7．有機(jī)物A易溶于水，且1molA能跟Na反應(yīng)生成0.5molH2，但不與NaOH反應(yīng)，已知A通過如下轉(zhuǎn)化關(guān)系制得化學(xué)式為C4H8O2的酯E，且當(dāng)D→E時，式量增加28；B是一種烴。(1)寫出E的不同種類的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：__________________。(2)寫出①、②、③的化學(xué)方程式，并在括號中注明反應(yīng)類型：①__________________________；(

)。②__________________________；(

)。③__________________________；(

)。[解析]1molA與Na反應(yīng)生成0.5molH2，但不與NaOH反應(yīng)，說明A為一元醇，B為醇A消去生成的烯，C為醛，D為羧酸。D與A反應(yīng)生成分子式為C4H8O2的酯，則A分子中含2個碳原子。