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1、第30讲 醛 羧酸 酯,(2),乙醛的性质及相关实验,【典例1】有关乙醛的下列叙述中正确的是() A乙醛分子中所有的原子都在同一平面上 B完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，需要消耗的氧气相等 C乙醛既能被氧化又能被还原 D乙醛的密度比水小，且能与水以任意比例混溶,CD,【解析】 乙醛分子是甲基和醛基组成，甲基中三个氢原子不可能与碳在同一平面上；乙醇比乙醛多2个氢，完全燃烧等物质的量需要消耗的氧气多；乙醛中醛基既能被氧化又能被还原；乙醛密度比水小，与水以任意比例混溶。,【迁移训练1】(2010苏锡常镇四市二模) 以煤为原料可合成重要化工中间体G，其中B与乙酸互为同分异构体，也能与钠反应放出氢气(注
2、：下列流程图示中某些反应条件不一定给出)。,(X为Cl或Br),【解析】 B与CH3COOH互为同分异构体，且B能与钠反应放出氢气，则B为HOCH2CHO，B与氢气发生加成反应得到的C为乙二醇(HOCH2CH2OH)； HOCH2CH2OH发生消去反应，脱去1分子水后得到的CH2=CHOH不稳定，发生分子内重排反应得到的D为乙醛(CH3CHO)。 甲苯发生取代反应生成C6H5CH2Cl，C6H5CH2Cl水解得到E(C6H5CH2OH)，E发生氧化反应得到的F为苯甲醛(C6H5CHO)。,结合信息，可知CH3CHO与C6H5CHO经加成和消去后的产物为C6H5CH=CHCHO(G)。对比G和H
3、的分子式，可知G被氧化为H，H为C6H5CH=CHCOOH，C6H5CH=CHCOOH发生加聚反应即得到涂料I。 (3)能与Na2CO3溶液反应的E的芳香族化合物的同分异构体是酚，甲基和酚羟基有邻、间、对三种可能的位置关系。 (4)由信息可知，C6H5CH=CHCOOH先与HX加成，其产物再与NH3取代即可得到指定产物。,【典例2】下图是A、B、C、D、E、F、G、H及丙二酸(HOOCCH2COOH)间转化关系图。A是一种链状羧酸，分子式为C3H4O2；F是含有七个原子构成的环；H是一种高分子化合物。,羧酸的性质,请填写下列空白： (1)C的结构简式为_； F的结构简式为_。 (2)写出下列反
4、应的化学方程式和反应类型： AH的化学方程式：_ _。 B与NaOH水溶液反应的化学方程式：_， 反应类型为_。,【解析】根据A为链状羧酸，则A只能为CH2CHCOOH，与HBr发生加成反应，生成的产物可能有两种情况： CH2BrCH2COOH和CH3CHBrCOOH，结合产物G可以变成丙二酸，可知G为OHCCH2COOH，则E为CH2OHCH2COOH，C为CH2BrCH2COOH，进而得到B为CH3CHBrCOOH，D为CH3CHOHCOOH。,点拨: 羧基的引入方法主要有：醛的氧化；酯的水解。 在有机合成中一般的顺序为醇氧化为醛，醛氧化为羧酸，羧酸与醇反应生成酯，而羧基的消除一般是将羧基
5、转化为钠盐，在碱石灰及加热的作用下进行脱羧反应。 羧基的判断方法主要有：可与Na2CO3反应生成CO2；水溶液呈酸性；与醇反应生成酯。,物质，其结构如图所示。下列叙述正确的是( ),【迁移训练2】(2010南京一模)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性,BD,A迷迭香酸的分子式为C18H15O8 B迷迭香酸可以发生加成、取代、显色反应 C1mol迷迭香酸跟H2反应，最多消耗6mol H2 D1mol 迷迭香酸与足量NaOH溶液反应，最多消耗6mol NaOH,【解析】 A项，C、H、O三种元素形成的有机物中H原子肯定为偶数个，故不正确，正确的分子式应为C18H16O8； B项，迷迭香酸中含有
6、苯环和碳碳双键，可以发生加成反应，含有酚羟基、羧基和酯基，可以发生取代反应，含有酚羟基，可以发生显色反应，正确； C项，1mol迷迭香酸跟H2反应，最多要消耗7mol H2； D项，酚羟基、羧基和酯基均消耗氢氧化钠，故正确。,有机物中所含官能团的检验,【典例3】已知柠檬醛结构式是 (CH3)2CCHCH2CH2C(CH3) CHCHO。欲验证分子中有碳碳双键和醛基，甲、乙两学生设计了如下方案： 甲：取少量柠檬醛滴加溴水；在反应后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热。 乙：取少量柠檬醛滴加银氨溶液，水浴加热；在反应后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。,回答下列问题： (1)能达到实验目的的是_(填“甲
7、”“乙”或“甲、乙均可”)。 (2)对不可行方案说明原因(认为均可的此题不答)_。 (3)对可行方案：依据现象是_，反应方程式是_。 依据现象是_， 反应方程式是_。,【解析】解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。由于溴(Br2)能氧化醛基(CHO)，所以必须先用银氨溶液氧化醛基(CHO)；又因为氧化后溶液为碱性，所以应先酸化后加溴水检验碳碳双键。,答案：(1)乙(2)CHO有很强的还原性，若先加Br2(水)，则Br2将CHO和CC均氧化 (3)加银氨溶液只氧化CHO并产生银镜,点拨：检验有机物分子中的碳碳双键和醛基一直是有机实验中重点考查的内容，由于醛基有弱的还原性，同样能使高锰
8、酸钾酸性溶液和溴水褪色，因此在检验中必须先检验醛基，同时注意到反应后溶液呈碱性，在检验碳碳双键之前应将溶液调至酸性，防止因溴与碱的反应而干扰实验现象。,【迁移训练3】某学生做乙醛还原的实验，取1 molL1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 molL1的氢氧化钠溶液4 mL，在一个试管里混合加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸，无红色沉淀，实验失败的原因( ) A氢氧化钠不够量 B硫酸铜不够量 C乙醛溶液太少 D加热时间不够,A,【解析】乙醛被新制的Cu(OH)2氧化实验中，在制备Cu(OH)2时，NaOH必须是过量的，即溶液呈碱性。题中所给数据，CuSO4和NaOH反应后，CuSO4有剩余，
9、导致实验失败。,酯的性质和乙酸乙酯的制备,【典例4】 已知下列数据：,在30mL的大试管A中按体积比144的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液。 按下图连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合液的大试管510min。,待试管B收集到一定量产物后停止加热，撤出试管B并用力振荡，然后静置待分层。 分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。,请根据题目要求回答下列问题： (1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_。 (2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)_。 A中和乙酸和乙醇 B中和乙酸并吸收部分乙醇 C乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出 D加速酯的生成，提高其产
10、率,(3)步骤中需要小火均匀加热操作，其主要理由是_。 指出步骤所观察到的现象：_。 (4)某化学课外小组设计了如下图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去)，与上图装置相比主要优点有：_。,【解析】 (1)配制乙醇、浓硫酸、乙酸混合液时，各试剂加入试管的顺序依次为：CH3CH2OH浓H2SO4CH3COOH。 将浓H2SO4加入乙醇中，边加边振荡是为了防止混合时产生的热量导致液体飞溅；将乙醇与浓H2SO4的混合液冷却后再与乙酸混合，是为了防止乙酸的挥发造成原料的损失。在加热时试管中所盛溶液不能超过试管容积的1/3。,因为试管容积为30 mL，那么所盛溶液不能超过10 m
11、L，按体积比144的比例配浓硫酸、乙酸、乙醇的混合溶液，由此可知，对应的浓硫酸、乙酸和乙醇的体积为1 mL、4 mL、4 mL。既然在题中已经给定的是30 mL的大试管，那就不能用其他规格的试管，在答题时要特别注意。 (2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有3个：使混入乙酸乙酯中的乙酸与Na2CO3反应而除去，使混入的乙醇溶解。使乙酸乙酯的溶解度减小，减少其损耗及有利于它的分层和提纯。故选B、C项。,(3)由题中给出的各物质的主要的物理性质，根据各物质的沸点数据可知，乙醇(78.0 )的沸点比较低，且与乙酸乙酯的沸点(77.5 )比较接近，若用大火加热，反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来，导致原
12、料的大量损失； 另一个方面，温度太高，可能发生其他副反应。在步骤中的主要现象是：试管B中的液体分成上下两层，上层油状液体无色(可以闻到水果香味)，下层液体(浅)红色，振荡后下层液体的红色变浅。,(4)对比两个实验装置图，结合乙酸乙酯制备过程中的各种条件控制，可以看出后者的三个突出的优点： 增加了温度计，便于控制发生装置中反应液的温度，减少副产物的产生； 增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量； 增加了冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯。,答案：(1)在一个30 mL大试管中注入4 mL乙醇，再分别缓缓加入1 mL浓硫酸，边加边振荡试管，待冷却至室温时，再加入4 mL乙酸并
13、摇匀CH3COOHCH3CH2OH CH3COOCH2CH3H2O (2)BC (3)因为反应物乙醇、乙酸的沸点较低，若用大火加热，反应物随产物蒸发而损失原料，温度过高可能发生其他副反应。在浅红色碳酸钠溶液层上方有无色液体，闻到香味，振荡后碳酸钠溶液层红色变浅,(4) a.增加了温度计，有利于控制发生装置中反应液温度。 b.增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液以提高乙酸乙酯产量。 c.增加了冷凝装置，有利于收集产物,点拨：乙酸乙酯的制备是有机实验中具有代表性的一个实验，通过对本题的分析，既能进一步加深对教材上实验原理的理解，又能多方位巩固相应的化学实验知识，考生要对其实验原理、操作步骤、条件控制、数据应用、装置分析与评价等都应好好掌握。,乙醇和肉桂酸甲酯为原料，在碱性催化剂存在下进行酯交换反应而得。它是酯类合成香料，主要用作紫丁香、铃兰、月下香、洋水仙等香精的定香剂。下列有关说法错误的是( ),A肉桂酸苯乙酯和肉桂酸甲酯均可与H2发生加成反应 B肉桂酸苯乙酯和肉桂酸甲酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应 C肉桂酸苯乙酯和肉桂酸甲酯均可与NaOH溶液发生反应 D肉桂酸苯乙酯属于芳香族化合物，肉桂酸甲酯是不饱和酯，不属于芳香族化合物,【解析】由肉桂酸苯乙酯的结构简式及题目提供的它的制备方法，可知肉桂酸甲酯也含有苯环，属于芳香族化合物。,答案： D,
