简介醛和羧酸的典型考查方式


简介醛和羧酸的典型考查方式

  根据考试说明,考生必须了解醛、羧酸的组成、结构特点和性质,认识醇、醛、羧酸、酯等化合物之间的转化关系,能设计合理路线合成简单有机化合物。能判断典型有机反应的类型。

  考点1. 醇、醛和羧酸的相互转化

  例1 (2009安徽•26)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:

  (1) A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是。

  (2) B→C的反应类型是。

  (3) E的结构简式是 。

  (4) 写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:。

  (5) 下列关于G的说法正确的是。

  a. 能与溴单质反应

  b. 能与金属钠反应

  c. 1 mol G最多能和3 mol氢气反应

  d. 分子式是C9H6O3

  解析 本题考查了醛的氧化、羧酸的酯化和酯的水解等重要基础反应。

  (1) A发生银镜反应,说明有醛基,所以A为CH3CHO。

  (2) B→C的反应中,羧基中的羟基被氯原子代替,则为取代反应(或酰卤反应)。

  (3) 由D→E,很明显是和甲醇发生酯化反应生成。

  (4) F发生酯的水解反应,所以化学方程式为:

  。

  (5) 必须注意:酯基不能和氢气加成,1 mol G最多能和4 mol氢气反应。因此a、b、d正确。

  考点2. 羧酸的酯化反应是实验考查的重点

  例2 实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的物理性质如表1所示。

  表1

  请回答有关问题。

  Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备

  在干燥的50 mL圆底烧瓶中,装入沸石。加入11.5 mL正丁醇和9.4 mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸。然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热使冷凝回流发生反应。

  (1) 本实验过程中可能产生多种有机副产物,写出其中两种的结构简式、;

  (2) 实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是: ;。

  Ⅱ. 乙酸正丁酯粗产品精制

  (1) 将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:① 水洗;② 蒸馏;③ 用无水MgSO4干燥;④ 用10%碳酸钠洗涤,正确的操作步骤是 (填字母)。

  A. ①②③④B. ③①④②

  C. ①④①③② D. ④①③②③

  (2) 将酯层采用如图1所示装置蒸馏。

  图1

  ① 写出图1中仪器A的名称 ,B的名称 ;冷却水从口进入(填字母)。

  ② 蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在 左右。

  Ⅲ. 计算产率

  测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成的水体积为1.8 mL,假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,计算乙酸正丁酯的产率。

  解析 本题考查了酯的制备和提纯,来自课本中制备乙酸乙酯的典型实验。但情景新,信息多。

  (1) CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、

  CH2=CHCH2CH3(其他合理答案也给分)

  思路点拨:重点考虑丁醇的副反应。

  (2) 用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度 使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率

  思路点拨:该处学会用平衡移动原理来表达,必须促进平衡的正向移动。

  Ⅱ. (1) C (2)冷凝管 蒸馏烧瓶 g (冷却水由下口进) ② 126.1℃(该处测量的是馏分的沸点)

  Ⅲ. 79.4%

  思路点拨:此处是过量计算,由1.8 g水计算出实际产量为11.6 g,由正丁醇计算理论产量为14.6 g,两者相比可得。

  巩固训练

  1. 从甜橙的芳香油中可分离得到结构如图2所示的化合物。

  现有试剂:① KMnO4酸性溶液;② H2/Ni;③ Ag(NH3)2OH;④ 新制Cu(OH)2,其中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

  2. 乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。为证明浓硫酸在实验室制备乙酸乙酯反应中起催化剂和吸水剂的作用,某同学利用图3所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管2,最后测量有机层的厚度,实验记录如表2所示:

  图3

  (1) 如果用CH3COOH和C2H518OH进行反应制备乙酸乙酯,写出反应的化学方程式:

  。

  (2)干燥管在上述实验中的作用

  。

  (3) 实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是 mL和mol/L。

  (4) 分析实验(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是。

  (5) 加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是、。

  参考答案

  1. A 因为Ag(NH3)2OH和新制Cu(OH)2是弱氧化剂,与碳碳双键不反应。

  2. (1) CH3COOH+C2H518OHCH3CO18OC2H5

  +H2O (2) 防止倒吸 (3) 6 6 (4) AC 浓硫酸可以吸收产物中的水,使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动 (5) 大量乙酸、乙醇易挥发 温度过高发生副反应