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第三章烃的含氧衍生物考向一醇类物质的结构与性质【通考点·融会贯通】脂肪醇、芳香醇、酚的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2CH2OHC6H5OH官能团—OH—OH—OH类别脂肪醇芳香醇酚结构特点—OH与链烃基相连—OH与芳香烃侧链上的碳原子相连—OH与苯环直接相连主要化学性质(1)与钠反应;(2)取代反应;(3)脱水反应;(4)氧化反应;(5)酯化反应(1)弱酸性(2)取代反应(3)显色反应【通考法·一通百通】1.醇的消去反应规律醇分子中,连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子,并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时,才可发生消去反应,生成不饱和键。表示为2.醇的催化氧化反应规律醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。【通考题·触类旁通】角度1醇的结构与性质1.(2019·兰州模拟)结合下表数据分析,下列有关说法不正确的是()物质分子式沸点/℃溶解性乙醇C2H6O78.5与水以任意比混溶乙二醇C2H6O2197.3与水和乙醇以任意比混溶A.乙醇与乙二醇含有的官能团相同,都能与NaOH发生反应B.采用蒸馏的方法可以分离乙醇与乙二醇的混合物C.乙醇、乙二醇都能与羧酸在一定条件下发生取代反应D.丙三醇的沸点应高于乙醇的沸点【解析】选A。乙醇与乙二醇含有的官能团都是羟基,(醇)羟基不能与NaOH发生反应,故A错误;乙醇的沸点为78.5℃,乙二醇的沸点为197.3℃,二者沸点相差较大,可采用蒸馏的方法进行分离,故B正确;乙醇、乙二醇都含有(醇)羟基,与羧酸在一定条件下发生酯化反应(即取代反应),故C正确;由乙醇与乙二醇的沸点可得,醇含有羟基数越多、相对分子质量越大,则沸点越高,所以丙三醇的沸点应高于乙醇的沸点,故D正确。2.(2019·阳泉模拟)下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()【解析】选C。发生消去反应的条件是:与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子,上述醇中,B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有氢原子的醇可被氧化,但只有该碳原子上含有2～3个氢原子的醇才能转化为醛。角度2醇的同分异构体判断及书写3.(2019·银川模拟)某一溴代烷水解后的产物在红热铜丝催化下,最多可被空气氧化生成4种不同的醛,该一溴代烷的分子式可能是()A.C4H9BrB.C5H11BrC.C6H13BrD.C7H15Br【解析】选B。溴原子只有连接在键端碳原子上,发生水解反应生成的醇,且该碳上有2～3个氢原子才能氧化生成醛。A.正丁烷有2种一溴代物,异丁烷有2种一溴代物,共4种,即C4H9Br有4种同分异构体,其中溴原子连接在键端碳原子上且水解产物能被空气氧化成醛的有2种,即1-溴丁烷,1-溴-2-甲基丙烷,A错误;B.C5H11Br水解生成在键端碳原子上的醇,且该碳原子上有氢原子的卤代烃有4种,分别为1-溴戊烷,2-甲基-1-溴丁烷,3-甲基-1-溴丁烷和2,2-二甲基-1-溴丙烷;其水解产物被空气氧化生成4种不同的醛,分别为戊醛,2-甲基丁醛,3-甲基丁醛,2,2-二甲基丙醛,B正确;C.C6H13Br水解生成在键端碳原子上的醇,且该碳原子上有氢原子的卤代烃超过4种,C错误;D.C7H15Br水解生成在键端碳原子上的醇,且该碳原子上有氢原子的卤代烃更多,一定大于4种,D错误。4.(2019·大庆模拟)下列物质中,发生消去反应生成的烯烃只有一种的是()①2-丁醇②2-甲基-2-丙醇③1-丁醇④2-甲基-2-丁醇A.①②B.②③C.②④D.③④【解析】选B。①2-丁醇发生消去反应生成2种物质:1-丁烯和2-丁烯,故①错误;②2-甲基-2-丙醇发生消去反应生成1种物质:2-甲基丙烯,故②正确;③1-丁醇发生消去反应生成1种物质:1-丁烯,故③正确;④2-甲基-2-丁醇发生消去反应生成2种物质:2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯,故④错误。【加固训练】1.(2019·菏泽模拟)萜类是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物,薄荷醇()和香茅醇()是两种常见的萜类化合物,下列有关这两种化合物的说法中正确的是()A.薄荷醇环上的一溴代物有5种(不考虑立体异构)B.薄荷醇和香茅醇一定条件下都能与乙酸发生取代反应C.利用酸性高锰酸钾溶液可鉴别薄荷醇和香茅醇D.等质量的香茅醇和薄荷醇完全燃烧,薄荷醇消耗的氧气多【解析】选B。薄荷醇结构不对称,六元环上的六个碳原子均有氢原子相连,所以环上的一溴代物有六种,A错误;两种有机物分子中都含有—OH,因此一定条件下都能够与乙酸发生酯化反应,B正确;两种有机物含羟基或碳碳双键,均能够与酸性高锰酸钾溶液反应而使其褪色,所以酸性高锰酸钾溶液无法鉴别,C错误;薄荷醇和香茅醇分子式都为C10H20O,因此等质量两种醇完全燃烧,香茅醇消耗氧气相等,D错误。2.(2019·郑州模拟)双酚A(也称BPA)常用作塑料制品添加剂,其结构简式如图所示。下列关于双酚A的叙述正确的是()A.双酚A分子的核磁共振谱有4组峰B.双酚A分子中所有的碳原子可能共平面C.1mol双酚A最多可与2molBr2反应D.双酚A与足量H2反应的产物属于芳香醇【解析】选A。A.该分子中有4种氢原子,则其核磁共振氢谱有4组吸收峰,故A正确;B.该分子具有甲烷和苯的结构特点,苯中所有原子共平面,甲烷呈正四面体结构,所以该分子中所有C原子不可能共平面,故B错误;C.苯环上酚羟基的邻对位H原子能被溴取代,所以1mol双酚A最多可与4molBr2发生取代反应,故C错误;D.双酚A和足量氢气加成后不存在苯环,所以其加成后的产物不属于芳香醇,但属于醇,故D错误。3.(2019·三明模拟)下列四种有机物的分子式均为C4H10O。(1)能被氧化成醛的是________。(2)能被氧化成酮的是________。(3)能发生消去反应且生成两种产物的是________。【解析】能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”,②和③符合题意;能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“”,①符合题意;若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同,则发生消去反应时,可以得到两种产物,①符合题意。答案:(1)②③(2)①(3)①考向二烃的衍生物之间的相互转化【通考点·融会贯通】1.烃及其衍生物之间的转化关系图2.官能团与反应类型【通考题·触类旁通】角度1烃的衍生物之间的相互转化1.(2019·株洲模拟)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:以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为: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.1molB与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗4molNaOHC.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【解析】选B。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1molB最多能与3molNaOH反应,B错误;迷迭香酸在稀硫酸催化下水解,生成和,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O—H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。2.某酯A,其分子式C6H12O2,已知又知B、C、D、E均为有机物,D不与Na2CO3溶液反应,E不能发生银镜反应,则A结构可能有()A.3种B.4种C.5种D.6种【解析】选C。A的分子式为C6H12O2,A能在碱性条件下反应生成B和D,B与酸反应,应为盐,D能在Cu催化作用下发生氧化,应为醇,则A应为酯,E不能发生银镜反应,说明E不含醛基,所以E至少含有3个碳,则C可能为甲酸、乙酸、丙酸,如C为甲酸,则D为CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、CH3CHOHCH(CH3)CH3;如C为乙酸,则D为CH3CHOHCH2CH3,如C为丙酸,则D为CH3CHOHCH3,所以A结构可能有5种。3.(2019·南宁模拟)如图为有机物M、N、Q的转化关系,下列有关说法正确的是()A.M生成N的反应类型是取代反应B.N的同分异构体有6种C.可用酸性KMnO4溶液区分N与QD.0.3molQ与足量金属钠反应生成6.72LH2【解析】选C。对比M、N的结构简式,M生成N为加成反应,A项错误;N的分子式为C4H8Cl2,C4H8Cl2为C4H10的二氯代物,C4H10有两种同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,采用定一移一法,C4H8Cl2的同分异构体有:CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH2ClCH2CH2CH2Cl、CH3CH2CCl2CH3、CH3CHClCHClCH3、、、,共9种(含N),B项错误;N中官能团为氯原子,N不能使酸性KMnO4溶液褪色,Q中官能团为羟基,Q能使酸性KMnO4溶液褪色,用酸性KMnO4溶液能鉴别N与Q,C项正确;1个Q分子中含2个羟基,0.3molQ与足量Na反应生成0.3molH2,由于H2所处温度和压强未知,不能用22.4L·mol-1计算H2的体积,D项错误。角度2有机合成与推断4.(新题预测)富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:回答下列问题:(1)A的化学名称为________,由A生成B的反应类型为________。(2)C的结构简式为________。(3)富马酸的结构简式为________。(4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是__________。(5)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出________LCO2(标准状况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有________________________(写出结构简式,考虑顺反异构)。【解析】(1)A的化学名称为环己烷,由环己烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成1-氯环己烷。(2)环己烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成C,C的结构简式为。(3)丁二烯酸钠酸化得富马酸,其结构简式为。(4)考查Fe3+的检验。检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有Fe3+;反之,则无。(5)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应生成2molCO2,标准状况下体积为44.8LCO2;富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有答案:(1)环己烷取代反应(2)(3)(4)取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有Fe3+;反之,则无(5)44.8、【加固训练】1.制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为下列说法正确的是()A.淀粉与纤维素互为同分异构体B.M的分子式为C12H22O11C.N的结构简式为C2H4O2D.④的反应类型属于取代反应【解析】选D。制备乙酸乙酯的绿色合成路线:以淀粉或纤维素为原料,经水解生成葡萄糖,葡萄糖氧化生成乙醇,乙醇被氧化生成乙酸,乙醇、乙酸二者酯化生成乙酸乙酯,A.淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,n值不同,分子式不同,不是同分异构体,故A错误;B.淀粉或纤维素水解最终产物为葡萄糖,所以M为葡萄糖,分子式为C6H12O6,故B错误;C.纤维素水解得到葡萄糖M,葡萄糖氧化得到乙醇,乙醇氧化得到乙酸N,N的结构简式为CH3COOH,故C错误;D.④的反应是酸和醇反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,本质是酸脱羟基醇脱氢,反应类型属于酯化反应,也属于取代反应,故D正确。2.药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列